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[摘 要]随着社会的进步与发展,连续重整装置已经在石油化工方面进行了广泛的运用。对连续重整装置控制技术进行研究与探讨,可以对石油化工方面的提高产量和降低能耗起到重要作用。通过对连续重整装置的控制技术进行优化,连续重整装置的先进技术控制已经广泛的应用到日常石油化工生产上面。但是探索是人类不断进步的主要因素,对于连续重整装置控制技术进行不断的优化,以达到更高产量目标,使投入的原料充分转化为产品,在降低能耗的前提下,完成石油化工产业中产量的提升。
[关键词]连续重整装置 先进控制技术 应用
中图分类号:Q949.9 文献标识码:Q 文章编号:1009―914X(2013)34―0610―01
随着现代石油化工产业规模的不断升级,对连续重整装置的先进控制,可以极大的提高我国石油化工产业的产量,同时也可以达到降低能耗的目标。相较于传统的连续重整装置的控制,先进控制技术具有许多优点:第一,可以极大的提升装置的平稳性能,在装置的实际功率范围内产生更大的经济效益;第二,由于石油化工产业具有生产过程复杂度特点,导致无法对产量进行精确的控制和计算,采用预估技术对产量进行合理的预算,降低了建立数学模型的复杂程度,然后利用生产过程中取得的数据对估算进行适当的修改,更好的控制石油化工产业的生产过程。达到产业的优化升级,增强石油化工企业的竞争力,采用先进控制技术对连续重整装置进行优化控制符合现代石油化工工业的产业结构升级,满足现代社会发展的进程,可以极大的提高石油化工产业的产量。
一、连续重整装置的组成
连续重整装置主要由3大部分组成。每个部分对于连续重整装置都有不可或缺的作用,现做出如下详细说明。
1.1原料预处理部分
这一部分主要是对原料进行加氢分馏工艺,为重整反应部分提供精制石脑油原料。一般主要分为两个步骤,先加氢后分馏工艺和先分馏后加氢工艺。因为需要对原料进行分馏,因此对于催化剂的要求很高,催化剂中所含有的其他杂质则很容易导致原料催化剂中毒,影响产生的石脑油原料的纯度。
1.2催化重整部分
这一部分的主要原料是经过原料预处理部分产生的精制石脑油原料,通过对精制石脑油原料进行加氢循环处理,依次进行四次重整反应,然后将反应过后的产物进行分离稳定,形成液化气以及底油,最后将这部分产物进行精馏与提纯。这部分需要主要注意的地方在于对催化分离过程中辛烷的测量与计算,保证其在数值标准内,提高底油的产量与质量。
1.3原料提纯部分
通过对催化重整部分的产物进行提纯、精馏,使产物分离成苯、甲苯以及其他苯基化合物。精馏部分对于其中混二甲苯塔以及邻二甲苯塔的比例进行控制,降低邻二甲苯塔的比例。
二、连续重整装置的先进控制技术
2.1预估测量技术
为了对石油化工生产中,产品质量的控制。一般会采用预估测量技术,避免了复杂的数学建模情况出现,合理的对生产过程中产量的分析,不断完善原本的预估值。在先进控制技术的支持下,可以有效的解决传统测量方面存在的巨大计算过程,降低运算成本,有效的提升产业原料的利用率。预估测量技术,主要通过对石油化工生产过程中一些容易测量的数值进行测算,对实际有用成分量进行估测。由于这些容易测量的数值一般都是不断变化的,因此在测量过程中需要不时的对这些数值进行更新,以得到较为接近实际数值的估测值。这种预估测量技术相较与传统的测量技术,具有计算速度快,估测结果较为准确的优点。可以及时的较为准确的为石油化工产业提供实时数据。
2.2控制策略
连续重整装置的先进控制技术主要依靠MPC(模型预测控制)这项新技术的成熟运用来达到连续重整装置稳定运作的目的,控制目标主要是下列5个方面。
2.2.1 为了达到增加重整进料的数量,在保证质量的情况下,提高初馏塔的温度可以有效的使连续重整装置的稳定高效运作。
2.2.2 为了达到提高氢气的产量,在满足装置内辛烷值的要求情况下,提高原料的利用率。
2.2.3 在加热炉的合理负荷下,实际测量好生产过程中的变量,切实做好产物的优化处理。
2.2.4 在原有程度上,提高提纯的效率,达到稳定塔底液的产量增长。
2.2.5 合理控制邻二甲苯的含量,通过对催化重整部分的产物进行提纯、精馏,使产物分离成苯、甲苯以及其他苯基化合物。精馏部分对于其中混二甲苯塔以及邻二甲苯塔的比例进行控制,降低邻二甲苯塔的比例。
2.3专家控制
随着连续重整装置先进控制技术的不断发展,在人工控制领域的投资不断增加,专家通过不断的实践与探索,逐步把专家控制技术引进了连续重整装置先进控制技术领域中来,可以完全应付现有过程中传统控制技术不能胜任的复杂指令控制。作为专家系统的一个重要分支,专家控制是通过将专家系統所拥有的思想和方法注入原本的自动控制系统中,随着不断的升级与优化,逐渐成为了一种成熟的新型智能控制措施。
专家控制系统实际上是对石油化工工作中对各个方面工作流程进行控制,达到科学的利用石油化工产业产量。专家控制系统的结构较为复杂,开发的成本也较为高昂,对其进行简化发展出的专家控制器具有结构简单并且开发成本低廉的优点,可以完全的满足石油化工产业日常工作的要求,因此在石油化工产业上得到了广泛的应用。
三、先进控制的实施效果
3.1装置平稳性的提高
连续重整装置的先进控制技术主要可以提高装置的稳定性,一般情况下,采用先进控制技术对装置的稳定性相较于传统控制技术提高了30%左右。并且在石油化工产业中得到的产品质量的稳定性也得到了相应的提高。
3.2产品质量的提高
连续重整装置的先进控制技术对石油化工产业中产品的质量会有很大的提高,主要表现在分馏塔底液的产量以及质量得到了较大提升,最终产量提高了10%左右,因此,采用先进控制技术对石油化工产业连续重整装置的使用会有效的提升产业的产量与质量,带来直观的经济效益提高。
3.3装置能耗得到明显降低
连续重整装置的先进控制技术对石油化工产业中所产生的能耗可以进行极大的降低,主要对于大部分分馏塔能耗的降低以及催化重整过程当中4次催化反应所需要的能耗进行降低。尤其在控制器投入使用时候,可以对鼓风部分所产生的能耗进行很大程度的降低。
结论
通过对石油化工工程中的连续重整装置采用先进的控制技术,可以有效的达到产量的提升,并且能耗问题也得到了明显的改善。先进控制技术极大的提高了连续重整装置在工作中的稳定性能,降低了操作人员在实际工作过程中的难度和强度。连续重整装置先进控制技术在产品的产率、分离的精度以及产品质量方面相较与传统的控制技术而言,都有了很大的提高。在石油化工工业过程中起到了不可或缺的作用,综合考虑各方面的因素,采用先进控制技术对连续重整装置进行优化控制符合现代石油化工工业的产业结构升级,满足现代社会发展的进程,可以极大的提高石油化工产业的产量,对我国现代化建设具有重要意义。
参考文献
[1] 赵凌燕,房韡,邱建章,王峰.连续重整装置的先进控制研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量.2011,31(11).
[2] 杨妍,陈如清,俞金寿.基于混沌最小二乘支持向量机的软测量建模[J].华东理工大学学报(自然科学版),2009,35(06).
[3] 谢洪波,胡国银.先进控制技术在连续重整装置的应用[J].石油炼制与化工.2009,40(02).
[4] 青红英,邱建章,王峰.连续重整/芳烃装置先进控制策略及应用[J].科技资讯.2012(18)
[5] 房伟,邱建章,等.RMPCT技术在连续连续重整装置上的应用[J].计算机与应用化学.20l1(07).
[关键词]连续重整装置 先进控制技术 应用
中图分类号:Q949.9 文献标识码:Q 文章编号:1009―914X(2013)34―0610―01
随着现代石油化工产业规模的不断升级,对连续重整装置的先进控制,可以极大的提高我国石油化工产业的产量,同时也可以达到降低能耗的目标。相较于传统的连续重整装置的控制,先进控制技术具有许多优点:第一,可以极大的提升装置的平稳性能,在装置的实际功率范围内产生更大的经济效益;第二,由于石油化工产业具有生产过程复杂度特点,导致无法对产量进行精确的控制和计算,采用预估技术对产量进行合理的预算,降低了建立数学模型的复杂程度,然后利用生产过程中取得的数据对估算进行适当的修改,更好的控制石油化工产业的生产过程。达到产业的优化升级,增强石油化工企业的竞争力,采用先进控制技术对连续重整装置进行优化控制符合现代石油化工工业的产业结构升级,满足现代社会发展的进程,可以极大的提高石油化工产业的产量。
一、连续重整装置的组成
连续重整装置主要由3大部分组成。每个部分对于连续重整装置都有不可或缺的作用,现做出如下详细说明。
1.1原料预处理部分
这一部分主要是对原料进行加氢分馏工艺,为重整反应部分提供精制石脑油原料。一般主要分为两个步骤,先加氢后分馏工艺和先分馏后加氢工艺。因为需要对原料进行分馏,因此对于催化剂的要求很高,催化剂中所含有的其他杂质则很容易导致原料催化剂中毒,影响产生的石脑油原料的纯度。
1.2催化重整部分
这一部分的主要原料是经过原料预处理部分产生的精制石脑油原料,通过对精制石脑油原料进行加氢循环处理,依次进行四次重整反应,然后将反应过后的产物进行分离稳定,形成液化气以及底油,最后将这部分产物进行精馏与提纯。这部分需要主要注意的地方在于对催化分离过程中辛烷的测量与计算,保证其在数值标准内,提高底油的产量与质量。
1.3原料提纯部分
通过对催化重整部分的产物进行提纯、精馏,使产物分离成苯、甲苯以及其他苯基化合物。精馏部分对于其中混二甲苯塔以及邻二甲苯塔的比例进行控制,降低邻二甲苯塔的比例。
二、连续重整装置的先进控制技术
2.1预估测量技术
为了对石油化工生产中,产品质量的控制。一般会采用预估测量技术,避免了复杂的数学建模情况出现,合理的对生产过程中产量的分析,不断完善原本的预估值。在先进控制技术的支持下,可以有效的解决传统测量方面存在的巨大计算过程,降低运算成本,有效的提升产业原料的利用率。预估测量技术,主要通过对石油化工生产过程中一些容易测量的数值进行测算,对实际有用成分量进行估测。由于这些容易测量的数值一般都是不断变化的,因此在测量过程中需要不时的对这些数值进行更新,以得到较为接近实际数值的估测值。这种预估测量技术相较与传统的测量技术,具有计算速度快,估测结果较为准确的优点。可以及时的较为准确的为石油化工产业提供实时数据。
2.2控制策略
连续重整装置的先进控制技术主要依靠MPC(模型预测控制)这项新技术的成熟运用来达到连续重整装置稳定运作的目的,控制目标主要是下列5个方面。
2.2.1 为了达到增加重整进料的数量,在保证质量的情况下,提高初馏塔的温度可以有效的使连续重整装置的稳定高效运作。
2.2.2 为了达到提高氢气的产量,在满足装置内辛烷值的要求情况下,提高原料的利用率。
2.2.3 在加热炉的合理负荷下,实际测量好生产过程中的变量,切实做好产物的优化处理。
2.2.4 在原有程度上,提高提纯的效率,达到稳定塔底液的产量增长。
2.2.5 合理控制邻二甲苯的含量,通过对催化重整部分的产物进行提纯、精馏,使产物分离成苯、甲苯以及其他苯基化合物。精馏部分对于其中混二甲苯塔以及邻二甲苯塔的比例进行控制,降低邻二甲苯塔的比例。
2.3专家控制
随着连续重整装置先进控制技术的不断发展,在人工控制领域的投资不断增加,专家通过不断的实践与探索,逐步把专家控制技术引进了连续重整装置先进控制技术领域中来,可以完全应付现有过程中传统控制技术不能胜任的复杂指令控制。作为专家系统的一个重要分支,专家控制是通过将专家系統所拥有的思想和方法注入原本的自动控制系统中,随着不断的升级与优化,逐渐成为了一种成熟的新型智能控制措施。
专家控制系统实际上是对石油化工工作中对各个方面工作流程进行控制,达到科学的利用石油化工产业产量。专家控制系统的结构较为复杂,开发的成本也较为高昂,对其进行简化发展出的专家控制器具有结构简单并且开发成本低廉的优点,可以完全的满足石油化工产业日常工作的要求,因此在石油化工产业上得到了广泛的应用。
三、先进控制的实施效果
3.1装置平稳性的提高
连续重整装置的先进控制技术主要可以提高装置的稳定性,一般情况下,采用先进控制技术对装置的稳定性相较于传统控制技术提高了30%左右。并且在石油化工产业中得到的产品质量的稳定性也得到了相应的提高。
3.2产品质量的提高
连续重整装置的先进控制技术对石油化工产业中产品的质量会有很大的提高,主要表现在分馏塔底液的产量以及质量得到了较大提升,最终产量提高了10%左右,因此,采用先进控制技术对石油化工产业连续重整装置的使用会有效的提升产业的产量与质量,带来直观的经济效益提高。
3.3装置能耗得到明显降低
连续重整装置的先进控制技术对石油化工产业中所产生的能耗可以进行极大的降低,主要对于大部分分馏塔能耗的降低以及催化重整过程当中4次催化反应所需要的能耗进行降低。尤其在控制器投入使用时候,可以对鼓风部分所产生的能耗进行很大程度的降低。
结论
通过对石油化工工程中的连续重整装置采用先进的控制技术,可以有效的达到产量的提升,并且能耗问题也得到了明显的改善。先进控制技术极大的提高了连续重整装置在工作中的稳定性能,降低了操作人员在实际工作过程中的难度和强度。连续重整装置先进控制技术在产品的产率、分离的精度以及产品质量方面相较与传统的控制技术而言,都有了很大的提高。在石油化工工业过程中起到了不可或缺的作用,综合考虑各方面的因素,采用先进控制技术对连续重整装置进行优化控制符合现代石油化工工业的产业结构升级,满足现代社会发展的进程,可以极大的提高石油化工产业的产量,对我国现代化建设具有重要意义。
参考文献
[1] 赵凌燕,房韡,邱建章,王峰.连续重整装置的先进控制研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量.2011,31(11).
[2] 杨妍,陈如清,俞金寿.基于混沌最小二乘支持向量机的软测量建模[J].华东理工大学学报(自然科学版),2009,35(06).
[3] 谢洪波,胡国银.先进控制技术在连续重整装置的应用[J].石油炼制与化工.2009,40(02).
[4] 青红英,邱建章,王峰.连续重整/芳烃装置先进控制策略及应用[J].科技资讯.2012(18)
[5] 房伟,邱建章,等.RMPCT技术在连续连续重整装置上的应用[J].计算机与应用化学.20l1(07).