2，單選題在精餾塔控制系統(tǒng)中控制目標(biāo)是保證塔頂產(chǎn)品的純
該被控變量是間接指標(biāo)
3，普通精餾儀器如何控制回流比
1、要控制好加熱溫度; 2、要控制好分餾柱頂部?jī)?nèi)回流冷凝器的水流量。
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4，酒廠電工都干什么都有啥用電設(shè)備
廚房房間空調(diào)里面的水電，和電梯
plc 變頻器 是工廠很常見(jiàn)的東西，不是什么高深技術(shù)了。這些東西也不容易壞的，它的外圍設(shè)備跟感應(yīng)器容易出故障而已！一般有自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的公司都少不了這些東西！公司越大能接觸的東西也越多，包括各種公用設(shè)備！ 中央空調(diào)，發(fā)動(dòng)機(jī)，空壓機(jī)…… 當(dāng)然技術(shù)高，工資也跟著高！
5，精餾實(shí)驗(yàn)中如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置確定回流比采用的是全回流操作 搜
顯然全回流操作對(duì)實(shí)際生產(chǎn)是無(wú)意義的。但是全回流便于控制，因此在精餾塔的開(kāi)工調(diào)試階段及實(shí)驗(yàn)精餾塔中，常采用全回流操作。
精餾中，回流比一般是指塔內(nèi)下流液體量與上升蒸氣量之比，它又稱(chēng)為液氣比。在化工生產(chǎn)中，回流比一般是指塔內(nèi)下流液體量與塔頂餾出液體量之比。 精餾產(chǎn)品的純度，在塔板數(shù)一定的條件下，取決于回流比的大小?；亓鞅却髸r(shí)所得到的氣相氮純度高，液相氧純度就低。回流比小時(shí)得到的氣相氮純度低，液相的氧純度就高。這是因?yàn)闇囟容^高的上升氣與溫度較低的下流液體在塔板上混合，進(jìn)行熱質(zhì)交換后，在理想情況下它們的溫度可趨于一致，即達(dá)到同一個(gè)溫度。這個(gè)溫度介于原來(lái)的氣、液溫度之間。如果回流比大，即下流的冷液體多或者上升的蒸氣少時(shí)，則氣液混合溫度必然偏于低溫液體一邊，于是上升蒸氣的溫降就大，蒸氣冷凝得就多。因氧是難揮發(fā)組分，故氧組分冷凝下來(lái)相應(yīng)也較多些，這樣離開(kāi)塔板的上升氣體的氮濃度也提高得快。每塊塔板都是如此，因此在塔頂?shù)玫降臍怏w含氮純度就高。另一方面，因?yàn)闅庖夯旌蠝囟绕诘蜏匾后w一邊，于是下流液體的溫升就小，液體蒸發(fā)得也少，因而液體中蒸發(fā)出來(lái)的氮組分相應(yīng)也少些，這樣離開(kāi)塔板的下流液體中氧濃度就提高得慢。每塊塔板都是如此，因而在塔底得到的液體的氧濃度就低。 回流比小時(shí)則與上述情況相反，不再重復(fù)。精餾工況的調(diào)整，實(shí)際上主要就是改變塔內(nèi)各部位的回流比的大小。操作工人常說(shuō)的精餾塔塔溫高，實(shí)際就是指回流比小；塔溫低，就是回流比大的情況。
6，船用生活污水處理裝置原理
船用生活污水處理裝置采用生物接觸氧化法和物化處理消毒原理處理船舶生活污水。swch生活污水處理裝置，本裝置的結(jié)構(gòu)形式和性能均滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10833－89《船用生活污水處理系統(tǒng)技術(shù)條件》的要求，裝置體積小、重輕、結(jié)構(gòu)緊湊，處理后的排放水符合國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)滿(mǎn)足國(guó)際海協(xié)環(huán)保會(huì)IMO MEPC/2(VI)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。本裝置由五個(gè)腔室組成，粉碎室、兩級(jí)生物接觸氧化室、沉淀室和消毒室,SWCB型生化法污水處理裝置用于處理船上廁所下水道糞便污水，使之達(dá)到國(guó)際排放標(biāo)準(zhǔn)排放至舷外。本系列裝置也可用作船上灰水的消毒處理。SWCB型生化法污水處理裝置利用稱(chēng)為活性污泥和生物膜的處理原理消解有機(jī)污染物質(zhì)， SWCB型裝置產(chǎn)生的污泥量極少，絕大部分在裝置內(nèi)部消化，三個(gè)月左右排污泥一次，不失肥效，無(wú)二次污染。固體殘?jiān)?jīng)過(guò)粉碎送至焚燒爐、貯存柜或者在非管制海區(qū)排放。擴(kuò)展資料處理方法物理處理法：通過(guò)物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物（包括油膜和油珠）的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理法也屬于物理處理法?；瘜W(xué)處理法：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來(lái)分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。在化學(xué)處理法中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元?jiǎng)t有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱(chēng)為膜分離技術(shù)。其中運(yùn)用傳質(zhì)作用的處理單元既具有化學(xué)作用，又有與之相關(guān)的物理作用，所以也可從化學(xué)處理法中分出來(lái) ，成為另一類(lèi)處理方法，稱(chēng)為物理化學(xué)法。生活污水處理生物處理法：通過(guò)微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)的廢水處理法。根據(jù)作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類(lèi)型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統(tǒng)，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類(lèi)?；钚晕勰喾ū旧砭褪且环N處理單元，它有多種運(yùn)行方式。屬于生物膜法的處理設(shè)備有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化池以及生物流化床等。生物氧化塘法又稱(chēng)自然生物處理法。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥。使用的處理設(shè)備主要為消化池。生物接觸氧化法：用生物接觸氧化法處理廢水，即用生物接觸氧化工藝在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿(mǎn)生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。最后,處理過(guò)的廢水排入生物接觸氧化處理系統(tǒng)與生活污水混合后進(jìn)行處理,氯消毒后達(dá)標(biāo)排放。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水同浸沒(méi)在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷,這種曝氣裝置稱(chēng)謂鼓風(fēng)曝氣。參考資料來(lái)源：百度百科-生活污水處理參考資料來(lái)源：百度百科-生活污水處理裝置
船用生活污水處理裝置采用生物接觸氧化法和物化處理消毒原理處理船舶生活污水。本裝置由五個(gè)腔室組成，粉碎室、兩級(jí)生物接觸氧化室、沉淀室和消毒室,SWCB型生化法污水處理裝置用于處理船上廁所下水道糞便污水，使之達(dá)到國(guó)際排放標(biāo)準(zhǔn)排放至舷外。本系列裝置也可用作船上灰水的消毒處理。船用生活污水排放規(guī)范：船舶在距最近陸地3 n mile以外，使用主管機(jī)關(guān)所認(rèn)可的設(shè)備，排放業(yè)經(jīng)粉碎和消毒的生活污水，或在距最近陸地12 n mile以外排放未經(jīng)粉碎和消毒的生活污水。但不論哪種情況，不得將集污艙中儲(chǔ)存的生活污水即刻排光，而應(yīng)于船舶以不低于4的航速航行時(shí)，以適當(dāng)?shù)乃俾逝欧?，排放速率?yīng)經(jīng)主管機(jī)關(guān)認(rèn)可。而在距離最近陸地3 rl mile以?xún)?nèi)時(shí)，則要求使用經(jīng)主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)的生活污水處理裝置．并且排出的廢液在其周?chē)胁划a(chǎn)生可見(jiàn)的漂浮固體且不能使水變色。
船用生活污水處理裝置（生化法）用于處理船上廁所下水道糞便污水，使之達(dá)到國(guó)際排放標(biāo)準(zhǔn)，排至舷外。也可用作船上灰水（指船上廚房洗滌水、浴室洗澡水、盥洗水和洗衣機(jī)排出水等）的消毒處理。原理概述：生化法船用生活污水處理裝置（船用生活污水處理系統(tǒng)）采用生物接觸氧化法和物化處理消毒原理處理船舶生活污水。由五個(gè)柜室組成：曝氣柜、接觸氧化柜、沉淀柜、消毒柜。在曝氣柜內(nèi)，以好氧菌為主的活性污泥菌膠團(tuán)形成象棉絮狀帶有粘性的絮體吸附有機(jī)物質(zhì)，在充氧條件下變成無(wú)害的二氧化碳和水 ，同時(shí)活性污泥得到繁殖；在接觸氧化柜內(nèi)掛有軟性填料，充作生物膜，有機(jī)物得到進(jìn)一步消解；在沉淀柜內(nèi)累積的活性污泥沉淀物再被返送至曝氣柜作為菌種繁殖和再處理 ；經(jīng)沉清處理過(guò)的污水最后進(jìn)入消毒柜用含氯藥品殺菌，然后由排放泵排至舷外。
采用國(guó)際先進(jìn)的生物處理工藝，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，具有技術(shù)性能穩(wěn)定可靠，處理效果好，投資省，占地少，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備埋設(shè)于地表以下，設(shè)備上面的地表可作為綠化或其它用地，不需要建房及采暖、保溫。二級(jí)生物接?！ ∮|氧化處理工藝均采用推流式生物接觸氧化，其處理效果優(yōu)于完全混合式或二級(jí)串聯(lián)完全混合式生物接觸氧化池。并且活性污泥池體積小，對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷性能好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹。池中采用新型彈性立體填料，表面積大，微生物易掛膜，脫膜，在同樣有機(jī)物負(fù)荷條件下，對(duì)有機(jī)物去除率高，能提高空氣中的氧在水中溶解度。生化池采用生物接觸氧化法，其填料的體積負(fù)荷比較低，微生物處于自身氧化階段，產(chǎn)泥量少，僅需三個(gè)月（90天）以上排一次泥（用糞車(chē)抽吸或脫水成泥餅外運(yùn)）。該地埋式生活污水處理設(shè)備的除臭方式除采用常規(guī)高空排氣，另配有土壤脫臭措施。整個(gè)設(shè)備處理系統(tǒng)配有全自動(dòng)電氣控制系統(tǒng)和設(shè)備故障報(bào)警系統(tǒng)，運(yùn)行安全可靠，平時(shí)一般不需要專(zhuān)人管理，只需適時(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
收集—生物厭氧菌分解硝化糞便、油脂—洗浴水、廚房廢水匯入—過(guò)濾—衛(wèi)生丸(漂白粉)—排放。
7，減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置的控制變量是什么
54轉(zhuǎn) 永立 撫順石油化工研究院DCS在我國(guó)煉油廠應(yīng)用已有15年歷史，有20多家煉油企業(yè)安裝使用了不同型號(hào)的DCS，對(duì)常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精制、油品調(diào)合等實(shí)施過(guò)程控制和生產(chǎn)管理。其中有十幾套DCS用于原油蒸餾，多數(shù)是用于常減壓裝置的單回路控制和前饋、串級(jí)、選擇、比值等復(fù)雜回路控制。有幾家煉油廠開(kāi)發(fā)并實(shí)施了先進(jìn)控制策略。下面介紹DCS用原油蒸餾生產(chǎn)過(guò)程的主要控制回路和先進(jìn)控制軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用情況。一、工藝概述對(duì)原油蒸餾，國(guó)內(nèi)大型煉油廠一般采用年處理原油250～270萬(wàn)噸的常減壓裝置，它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產(chǎn)品精餾和自產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)組成。該裝置不僅要生產(chǎn)出質(zhì)量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生產(chǎn)出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對(duì)于燃料一潤(rùn)滑油型煉油廠，還需要生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。各煉油廠均使用不同類(lèi)型原油，當(dāng)改變?cè)推贩N時(shí)還要改變生產(chǎn)方案。燃料一潤(rùn)滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區(qū)送到常減壓裝置時(shí)溫度一般為30℃左右，經(jīng)原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱后原油溫度達(dá)到110℃，進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽后再換熱升溫至220℃左右，進(jìn)入初餾塔進(jìn)行蒸餾。初餾塔底原油經(jīng)泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右，分路送入常壓加熱爐并加熱到370℃左右，進(jìn)入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油，常一側(cè)線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)常一線(xiàn)）出煤油，常二側(cè)線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)常二線(xiàn)）出柴油，常三側(cè)線(xiàn)出潤(rùn)料或催料，常四側(cè)線(xiàn)出催料。常壓塔底重油用泵送至常壓加熱爐，加熱到390℃，送減壓塔進(jìn)行減壓蒸餾。減一線(xiàn)與減二線(xiàn)出潤(rùn)料或催料，減三線(xiàn)與減四線(xiàn)出潤(rùn)料。二、常減壓裝置主要控制回路原油蒸餾是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，一個(gè)年處理原油250萬(wàn)噸的常減壓裝置，一般有130～150個(gè)控制回路。應(yīng)用軟件一部分是通過(guò)連續(xù)控制功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一部分則用高級(jí)語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面介紹幾種典型的控制回路。1．減壓爐0．7MPa蒸汽的分程控制減壓爐0．7MPa蒸汽的壓力是通過(guò)補(bǔ)充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏氣管網(wǎng)排氣來(lái)調(diào)節(jié)。用DCS控制0．7MPa蒸汽壓力，是通過(guò)計(jì)算器功能進(jìn)行計(jì)算和判斷，實(shí)現(xiàn)蒸汽壓力的分程控制。0．7MPa蒸汽壓力檢測(cè)信號(hào)送入功能塊調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出4～12mA段去調(diào)節(jié)1．1MPa蒸汽入管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥，輸出12～20mA段去調(diào)節(jié)0．4MPa乏氣管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥。這實(shí)際是仿照常規(guī)儀表的硬分程方案實(shí)現(xiàn)分程調(diào)節(jié)，以保持0．7MPa蒸汽壓力穩(wěn)定。2．常壓塔、減壓塔中段回流熱負(fù)荷控制中段回流的主要作用是移去塔內(nèi)部分熱負(fù)荷。中段回流熱負(fù)荷為中段回流經(jīng)熱交換器冷卻前后的溫差、中段回流量和比熱三者的乘積。由中段回流熱負(fù)荷的大小來(lái)決定回流的流量。中段回流量為副回中路，用中段熱負(fù)荷來(lái)串中段回流流量組成串級(jí)調(diào)節(jié)回路。由DCS計(jì)算器功能塊來(lái)求算冷卻前后的溫差，并求出熱負(fù)荷。主回路熱負(fù)荷給定值由工人給定或上位機(jī)給定。3．提高加熱爐熱效率的控制為了提高加熱爐熱效率，節(jié)約能源，采取了預(yù)熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過(guò)?？諝庀禂?shù)等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來(lái)預(yù)熱入爐空氣，通過(guò)控制爐膛壓力正常，保證熱效率，保證加熱爐安全運(yùn)行。（1）爐膛壓力控制在常壓爐、減壓爐輻射轉(zhuǎn)對(duì)流室部位設(shè)置微差壓變送器，測(cè)出爐膛的負(fù)壓，利用長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)連桿來(lái)調(diào)整煙道氣檔板開(kāi)度，以此來(lái)維持爐膛內(nèi)壓力正常。（2）煙道氣氧含量控制一般采用氧化鋯分析器測(cè)量煙道氣中的氧含量，通過(guò)氧含量來(lái)控制鼓風(fēng)機(jī)入口檔板開(kāi)度，控制入爐空氣量，達(dá)到最佳過(guò)?？諝庀禂?shù)，提高加熱爐熱效率。4．加熱爐出口溫度控制加熱爐出口溫度控制有兩種技術(shù)方案，它們通過(guò)加熱爐流程畫(huà)面上的開(kāi)關(guān)（或軟開(kāi)關(guān)）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計(jì)算器功能塊來(lái)計(jì)算熱值，并且同時(shí)使用熱值控制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進(jìn)料流量、比熱、進(jìn)料出口溫度和進(jìn)口溫度之差值的乘積，即吸熱值。其測(cè)量值是燃料油、燃料氣的發(fā)熱值，即供熱值。熱值平衡控制可以降低能耗，平穩(wěn)操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施充分利用了DCS內(nèi)部?jī)x表的功能。5．常壓塔解耦控制常壓塔有四個(gè)側(cè)線(xiàn)，任何一個(gè)側(cè)線(xiàn)抽出量的變化都會(huì)使抽出塔板以下的內(nèi)回流改變，從而影響該側(cè)線(xiàn)以下各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量。一般可以用常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常二線(xiàn)干點(diǎn)（90％干點(diǎn)）、常三線(xiàn)粘度作為操作中的質(zhì)量指標(biāo)。為了提高輕質(zhì)油的收率，保證各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量，克服各側(cè)線(xiàn)的相互影響，采用了常壓塔側(cè)線(xiàn)解耦控制。以常二線(xiàn)為例，常二線(xiàn)抽出量可以由二線(xiàn)抽出流量來(lái)控制，也可以用解耦的方法來(lái)控制，用流程畫(huà)面發(fā)換開(kāi)關(guān)來(lái)切換。解耦方法用常二線(xiàn)干點(diǎn)控制功能塊的輸出與原油進(jìn)料量的延時(shí)相乘來(lái)作為常二線(xiàn)抽出流量功能塊的給定值。其測(cè)量值為本側(cè)線(xiàn)流量與常一線(xiàn)流量延時(shí)值、常塔餾出油量延時(shí)值之和。組態(tài)時(shí)使用了延時(shí)功能塊，延時(shí)的時(shí)間常數(shù)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。這種自上而下的干點(diǎn)解耦控制方法，在改變本側(cè)線(xiàn)流量的同時(shí)也調(diào)整了下一側(cè)線(xiàn)的流量，從而穩(wěn)定了各側(cè)線(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量。解耦控制同時(shí)加入了原油流量的前饋，對(duì)平穩(wěn)操作，克服擾動(dòng)，保證質(zhì)量起到重要作用。三、原油蒸餾先進(jìn)控制1．DCS的控制結(jié)構(gòu)層先進(jìn)控制至今沒(méi)有明確定義，可以這樣解釋?zhuān)^先進(jìn)控制廣義地講是傳統(tǒng)常規(guī)儀表無(wú)法構(gòu)造的控制，狹義地講是和計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能、邏輯判斷功能相關(guān)，而在DCS上無(wú)法簡(jiǎn)單組態(tài)而得到的控制。先進(jìn)控制是軟件應(yīng)用和硬件平臺(tái)的聯(lián)合體，硬件平臺(tái)不僅包括DCS，還包括了一次信息采集和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。DCS的控制結(jié)構(gòu)層，大致按三個(gè)層次分布：·基本模塊：是基本的單回路控制算法，主要是PID，用于使被控變量維持在設(shè)定點(diǎn)?！た删幊棠K：可編程模塊通過(guò)一定的計(jì)算（如補(bǔ)償計(jì)算等），可以實(shí)現(xiàn)一些較為復(fù)雜的算法，包括前饋、選擇、比值、串級(jí)等。這些算法是通過(guò)DCS中的運(yùn)算模塊的組態(tài)獲得的。·計(jì)算機(jī)優(yōu)化層：這是先進(jìn)控制和高級(jí)控制層，這一層次實(shí)際上有時(shí)包括好幾個(gè)層次，比如多變量控制器和其上的靜態(tài)優(yōu)化器。DCS的控制結(jié)構(gòu)層基本是采用遞階形式，一般是上層提供下層的設(shè)定點(diǎn)，但也有例外。特殊情況下，優(yōu)化層直接控制調(diào)節(jié)閥的閥位。DCS的這種控制結(jié)構(gòu)層可以這樣理解：基本控制層相當(dāng)于單回路調(diào)節(jié)儀表，可編程模塊在一定程度上近似于復(fù)雜控制的儀表運(yùn)算互聯(lián)，優(yōu)化層則和DCS的計(jì)算機(jī)功能相對(duì)應(yīng)。原油蒸餾先進(jìn)控制策略的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，在DCS的控制結(jié)構(gòu)層結(jié)合了對(duì)象數(shù)學(xué)模型和專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究。2．原油蒸餾的先進(jìn)控制策略國(guó)內(nèi)原油蒸餾的先進(jìn)控制策略，有自行開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件和引進(jìn)應(yīng)用軟件兩種，并且都在裝置上閉環(huán)運(yùn)行或離線(xiàn)指導(dǎo)操作。我國(guó)在常減壓裝置上研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)控制已有10年，各家技術(shù)方案有著不同的特點(diǎn)。某廠最早開(kāi)發(fā)的原油蒸餾先進(jìn)控制，整個(gè)系統(tǒng)分四個(gè)部分：側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的計(jì)算，塔內(nèi)汽液負(fù)荷的精確計(jì)算，多側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與收率的智能協(xié)調(diào)控制，回流取熱的優(yōu)化控制。該應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，充分發(fā)揮了DCS的強(qiáng)大功能，并以此為依托開(kāi)發(fā)實(shí)施了高質(zhì)量的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化控制軟件。系統(tǒng)的長(zhǎng)期成功運(yùn)行對(duì)國(guó)內(nèi)DCS應(yīng)用開(kāi)發(fā)是一種鼓舞。各企業(yè)開(kāi)發(fā)和使用的先進(jìn)控制系統(tǒng)有：組份推斷、多變量控制、中段回流及換熱流程優(yōu)化、加熱爐的燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量?jī)?yōu)化、自校正控制等，下面介紹幾個(gè)先進(jìn)控制實(shí)例。（1）常壓塔多變量控制某廠常壓塔原采用解耦控制，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了多變量控制。常壓塔有兩路進(jìn)料，產(chǎn)品有塔頂汽油和四個(gè)側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品，其中常一線(xiàn)、常二線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量最為重要。主要質(zhì)量指標(biāo)是用常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常一線(xiàn)干點(diǎn)和常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度來(lái)衡量，并由在線(xiàn)質(zhì)量?jī)x表連續(xù)分析。以上三種質(zhì)量控制通常用常一線(xiàn)溫度、常一線(xiàn)流量和常二線(xiàn)流量控制。常一線(xiàn)溫度上升會(huì)引起常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常一線(xiàn)干點(diǎn)及常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度升高。常一線(xiàn)流量或常二線(xiàn)流量增加會(huì)使常一線(xiàn)干點(diǎn)或常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度升高。首先要確立包括三個(gè)PID調(diào)節(jié)器、常壓塔和三個(gè)質(zhì)量?jī)x表在內(nèi)的廣義的對(duì)象數(shù)學(xué)模型：式中：P為常一線(xiàn)產(chǎn)品初餾點(diǎn)；D為常一線(xiàn)產(chǎn)品干點(diǎn)；T〔，2〕為常二線(xiàn)產(chǎn)品90％點(diǎn)溫度；T〔，1〕為常一線(xiàn)溫度；Q〔，1〕為常一線(xiàn)流量；Q〔，2〕為常二流量。為了獲得G（S），在工作點(diǎn)附近采用飛升曲線(xiàn)法進(jìn)行仿真擬合，得出對(duì)象的廣義對(duì)象傳遞函數(shù)矩陣。針對(duì)廣義對(duì)象的多變量強(qiáng)關(guān)聯(lián)、大延時(shí)等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了常壓塔多變量控制系統(tǒng)。全部程序使用C語(yǔ)言編程，按照采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算控制量，最終分別送到三個(gè)控制回路改變給定值，實(shí)現(xiàn)了常壓塔多變量控制。分餾點(diǎn)（初餾點(diǎn)、干點(diǎn)、90％點(diǎn)溫度）的獲取，有的企業(yè)采用引進(jìn)的初餾塔、常壓塔、減壓塔分餾點(diǎn)計(jì)算模型。分餾點(diǎn)計(jì)算是根據(jù)已知的原油實(shí)沸點(diǎn)（TBT）曲線(xiàn)和塔的各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)沸點(diǎn)曲線(xiàn)，實(shí)時(shí)采集塔的各部溫度、壓力、各進(jìn)出塔物料的流量，將塔分段，進(jìn)行各段上的物料平衡計(jì)算、熱量平衡計(jì)算，得到塔內(nèi)液相流量和氣相流量，從而計(jì)算出抽出側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的分餾點(diǎn)。用模型計(jì)算比在線(xiàn)分析儀快，一般系統(tǒng)程序每10秒運(yùn)行一次，克服了在線(xiàn)分析儀的滯后，改善了調(diào)節(jié)品質(zhì)。在計(jì)算出分餾點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以計(jì)算機(jī)間通訊方式，修改DCS系統(tǒng)中相關(guān)側(cè)線(xiàn)流量控制模塊給定值，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制。還有的企業(yè)，操作員利用常壓塔生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)的特點(diǎn)，將SPC控制部分切除，依照計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出的分餾點(diǎn)，人工微調(diào)相關(guān)側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品流量控制系統(tǒng)的給定值，這部分優(yōu)化軟件實(shí)際上只起著離線(xiàn)指導(dǎo)作用。（2）LQG自校正控制某廠在PROVOX系統(tǒng)的上位機(jī)HP1000A700上用FORTRAN語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了LQG自校正控制程序，對(duì)常減壓裝置多個(gè)控制回路實(shí)施LQG自校正控制?！こ核敎囟瓤刂?。該回路原采用PID控制，因受處理量、環(huán)境溫度等變化因素的影響，無(wú)法得到滿(mǎn)意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制后，塔頂溫度控制得到比較理想的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點(diǎn)存在一定關(guān)系，根據(jù)工藝人員介紹，塔頂溫度每提高1℃，干點(diǎn)可以提高3～5℃。當(dāng)塔頂溫度比較平穩(wěn)時(shí)，工藝人員可以適當(dāng)提高塔頂溫度，使干點(diǎn)提高，便可以提高收率。按年平均處理原油250萬(wàn)噸計(jì)算，如干點(diǎn)提高2℃，塔頂撥出物可增加上千噸。自適應(yīng)控制帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益?！こ核哪M優(yōu)化控制。在滿(mǎn)足各餾出口產(chǎn)品質(zhì)量要求前提下，實(shí)現(xiàn)提高撥出率及各段回流取熱優(yōu)化。餾出口產(chǎn)品質(zhì)量仍采用先進(jìn)控制，要求達(dá)到的目標(biāo)是：常壓塔頂餾出產(chǎn)品的質(zhì)量在閉環(huán)控制時(shí)，其干點(diǎn)值在給定值點(diǎn)的±2℃，常壓塔各側(cè)線(xiàn)分別達(dá)到脫空3～5℃，常二線(xiàn)產(chǎn)品的恩氏蒸餾分析95％點(diǎn)溫度大于350℃，常三線(xiàn)350℃餾份小于15％，并在操作臺(tái)上CRT顯示上述各側(cè)線(xiàn)指標(biāo)。在保證塔頂撥出率和各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量之前提下優(yōu)化全塔回流取熱，使全塔回收率達(dá)到90％以上?！p壓塔模擬優(yōu)化控制。在保證減壓混和蠟油質(zhì)量的前提下，量大限度拔出蠟油餾份，減二線(xiàn)90％餾出溫度不小于510℃，減壓渣油運(yùn)行粘度小于810■泊（對(duì)九二三油），并且優(yōu)化分配減一線(xiàn)與減二線(xiàn)的取熱。（3）中段回流計(jì)算分餾塔的中段回流主要用來(lái)取出塔內(nèi)一部分熱量，以減少塔頂負(fù)荷，同時(shí)回收部分熱量。但是，中段回流過(guò)大對(duì)蒸餾不利，會(huì)影響分餾精度，在塔頂負(fù)荷允許的情況下，適度減少中段回流量，以保證一側(cè)線(xiàn)和二側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品脫空度的要求。由于常減壓裝置處理量、原油品種以及生產(chǎn)方案經(jīng)常變化，中段回流量也要作相應(yīng)調(diào)整，中段回流量的大小與常壓塔負(fù)荷、塔頂汽油冷卻器負(fù)荷、產(chǎn)品質(zhì)量、回收勢(shì)量等條件有關(guān)。中段回流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型根據(jù)塔頂回流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂回流入口溫度、頂循環(huán)回流進(jìn)口溫度、中段回流進(jìn)出口溫度等計(jì)算出最佳回流量，以指導(dǎo)操作。（4）自動(dòng)提降量模型自動(dòng)提降量模型用于改變處理量的順序控制。按生產(chǎn)調(diào)度指令，根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)、物料平衡、自動(dòng)控制方案來(lái)調(diào)整裝置的主要流量。按照時(shí)間順序分別對(duì)常壓爐流量、常壓塔各側(cè)線(xiàn)流量、減壓塔各側(cè)線(xiàn)流量進(jìn)行提降。該模型可以通過(guò)DCS的順序控制的幾種功能模塊去實(shí)現(xiàn)，也可以用C語(yǔ)言編程來(lái)進(jìn)行。模型閉環(huán)時(shí)，不僅改變有關(guān)控制回路的給定值，同時(shí)還在打印機(jī)上打印調(diào)節(jié)時(shí)間和各回路的調(diào)節(jié)量。四、討論1．原油蒸餾先進(jìn)控制幾乎都涉及到側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)量模型，不管是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的，其基礎(chǔ)都源于DCS所采集的塔內(nèi)溫度、壓力、流量等信息，以及塔內(nèi)物料／能量的平衡狀況。過(guò)程模型的建立，應(yīng)該進(jìn)一步深入進(jìn)行過(guò)程機(jī)理的探討，走機(jī)理分析和辨認(rèn)建模的道路，同時(shí)應(yīng)不斷和人工智能的發(fā)展相結(jié)合，如人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型正在日益引起人們的注意。在無(wú)法得到全局模型時(shí)，可以考慮局部模型和專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)合，這也是一個(gè)前景和方向。2．操作工的經(jīng)驗(yàn)對(duì)先進(jìn)控制軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)很重要，其中不乏真知灼見(jiàn)，如何吸取他們實(shí)踐中得出的經(jīng)驗(yàn)，并幫助他們把這種經(jīng)驗(yàn)表達(dá)出來(lái)，并進(jìn)行提煉，是一項(xiàng)有意義的工作，這一點(diǎn)在開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)時(shí)尤為重要。3．DCS出色的圖形功能一直為人們所稱(chēng)贊，先進(jìn)控制一般是在上位機(jī)中運(yùn)行，在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)在操作站的CRT上給出先進(jìn)控制信息，這種信息應(yīng)使操作工覺(jué)得親切可見(jiàn)，而不是讓人感到乏味的神秘莫測(cè)，這方面的開(kāi)發(fā)研究已獲初步成效，還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善。4．國(guó)內(nèi)先進(jìn)控制軟件的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化還有待起步，目前控制軟件設(shè)計(jì)時(shí)還沒(méi)有表達(dá)其內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)，這是一大障礙。這方面的研究開(kāi)發(fā)工作對(duì)提高DCS應(yīng)用水平和推廣應(yīng)用成果有著重要意義。
哪要看你控制什么了，氣壓還是什么？
8，本人大四學(xué)生想求原油蒸餾常減壓系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)
原油蒸餾控制軟件簡(jiǎn)介2008-05-26 14:54轉(zhuǎn) 永立 撫順石油化工研究院DCS在我國(guó)煉油廠應(yīng)用已有15年歷史，有20多家煉油企業(yè)安裝使用了不同型號(hào)的DCS，對(duì)常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精制、油品調(diào)合等實(shí)施過(guò)程控制和生產(chǎn)管理。其中有十幾套DCS用于原油蒸餾，多數(shù)是用于常減壓裝置的單回路控制和前饋、串級(jí)、選擇、比值等復(fù)雜回路控制。有幾家煉油廠開(kāi)發(fā)并實(shí)施了先進(jìn)控制策略。下面介紹DCS用原油蒸餾生產(chǎn)過(guò)程的主要控制回路和先進(jìn)控制軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用情況。一、工藝概述對(duì)原油蒸餾，國(guó)內(nèi)大型煉油廠一般采用年處理原油250～270萬(wàn)噸的常減壓裝置，它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產(chǎn)品精餾和自產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)組成。該裝置不僅要生產(chǎn)出質(zhì)量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生產(chǎn)出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對(duì)于燃料一潤(rùn)滑油型煉油廠，還需要生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。各煉油廠均使用不同類(lèi)型原油，當(dāng)改變?cè)推贩N時(shí)還要改變生產(chǎn)方案。燃料一潤(rùn)滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區(qū)送到常減壓裝置時(shí)溫度一般為30℃左右，經(jīng)原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱后原油溫度達(dá)到110℃，進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽后再換熱升溫至220℃左右，進(jìn)入初餾塔進(jìn)行蒸餾。初餾塔底原油經(jīng)泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右，分路送入常壓加熱爐并加熱到370℃左右，進(jìn)入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油，常一側(cè)線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)常一線(xiàn)）出煤油，常二側(cè)線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)常二線(xiàn)）出柴油，常三側(cè)線(xiàn)出潤(rùn)料或催料，常四側(cè)線(xiàn)出催料。常壓塔底重油用泵送至常壓加熱爐，加熱到390℃，送減壓塔進(jìn)行減壓蒸餾。減一線(xiàn)與減二線(xiàn)出潤(rùn)料或催料，減三線(xiàn)與減四線(xiàn)出潤(rùn)料。二、常減壓裝置主要控制回路原油蒸餾是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，一個(gè)年處理原油250萬(wàn)噸的常減壓裝置，一般有130～150個(gè)控制回路。應(yīng)用軟件一部分是通過(guò)連續(xù)控制功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一部分則用高級(jí)語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面介紹幾種典型的控制回路。1．減壓爐0．7MPa蒸汽的分程控制減壓爐0．7MPa蒸汽的壓力是通過(guò)補(bǔ)充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏氣管網(wǎng)排氣來(lái)調(diào)節(jié)。用DCS控制0．7MPa蒸汽壓力，是通過(guò)計(jì)算器功能進(jìn)行計(jì)算和判斷，實(shí)現(xiàn)蒸汽壓力的分程控制。0．7MPa蒸汽壓力檢測(cè)信號(hào)送入功能塊調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出4～12mA段去調(diào)節(jié)1．1MPa蒸汽入管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥，輸出12～20mA段去調(diào)節(jié)0．4MPa乏氣管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥。這實(shí)際是仿照常規(guī)儀表的硬分程方案實(shí)現(xiàn)分程調(diào)節(jié)，以保持0．7MPa蒸汽壓力穩(wěn)定。2．常壓塔、減壓塔中段回流熱負(fù)荷控制中段回流的主要作用是移去塔內(nèi)部分熱負(fù)荷。中段回流熱負(fù)荷為中段回流經(jīng)熱交換器冷卻前后的溫差、中段回流量和比熱三者的乘積。由中段回流熱負(fù)荷的大小來(lái)決定回流的流量。中段回流量為副回中路，用中段熱負(fù)荷來(lái)串中段回流流量組成串級(jí)調(diào)節(jié)回路。由DCS計(jì)算器功能塊來(lái)求算冷卻前后的溫差，并求出熱負(fù)荷。主回路熱負(fù)荷給定值由工人給定或上位機(jī)給定。3．提高加熱爐熱效率的控制為了提高加熱爐熱效率，節(jié)約能源，采取了預(yù)熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過(guò)?？諝庀禂?shù)等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來(lái)預(yù)熱入爐空氣，通過(guò)控制爐膛壓力正常，保證熱效率，保證加熱爐安全運(yùn)行。（1）爐膛壓力控制在常壓爐、減壓爐輻射轉(zhuǎn)對(duì)流室部位設(shè)置微差壓變送器，測(cè)出爐膛的負(fù)壓，利用長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)連桿來(lái)調(diào)整煙道氣檔板開(kāi)度，以此來(lái)維持爐膛內(nèi)壓力正常。（2）煙道氣氧含量控制一般采用氧化鋯分析器測(cè)量煙道氣中的氧含量，通過(guò)氧含量來(lái)控制鼓風(fēng)機(jī)入口檔板開(kāi)度，控制入爐空氣量，達(dá)到最佳過(guò)?？諝庀禂?shù)，提高加熱爐熱效率。4．加熱爐出口溫度控制加熱爐出口溫度控制有兩種技術(shù)方案，它們通過(guò)加熱爐流程畫(huà)面上的開(kāi)關(guān)（或軟開(kāi)關(guān)）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計(jì)算器功能塊來(lái)計(jì)算熱值，并且同時(shí)使用熱值控制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進(jìn)料流量、比熱、進(jìn)料出口溫度和進(jìn)口溫度之差值的乘積，即吸熱值。其測(cè)量值是燃料油、燃料氣的發(fā)熱值，即供熱值。熱值平衡控制可以降低能耗，平穩(wěn)操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施充分利用了DCS內(nèi)部?jī)x表的功能。5．常壓塔解耦控制常壓塔有四個(gè)側(cè)線(xiàn)，任何一個(gè)側(cè)線(xiàn)抽出量的變化都會(huì)使抽出塔板以下的內(nèi)回流改變，從而影響該側(cè)線(xiàn)以下各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量。一般可以用常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常二線(xiàn)干點(diǎn)（90％干點(diǎn)）、常三線(xiàn)粘度作為操作中的質(zhì)量指標(biāo)。為了提高輕質(zhì)油的收率，保證各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量，克服各側(cè)線(xiàn)的相互影響，采用了常壓塔側(cè)線(xiàn)解耦控制。以常二線(xiàn)為例，常二線(xiàn)抽出量可以由二線(xiàn)抽出流量來(lái)控制，也可以用解耦的方法來(lái)控制，用流程畫(huà)面發(fā)換開(kāi)關(guān)來(lái)切換。解耦方法用常二線(xiàn)干點(diǎn)控制功能塊的輸出與原油進(jìn)料量的延時(shí)相乘來(lái)作為常二線(xiàn)抽出流量功能塊的給定值。其測(cè)量值為本側(cè)線(xiàn)流量與常一線(xiàn)流量延時(shí)值、常塔餾出油量延時(shí)值之和。組態(tài)時(shí)使用了延時(shí)功能塊，延時(shí)的時(shí)間常數(shù)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。這種自上而下的干點(diǎn)解耦控制方法，在改變本側(cè)線(xiàn)流量的同時(shí)也調(diào)整了下一側(cè)線(xiàn)的流量，從而穩(wěn)定了各側(cè)線(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量。解耦控制同時(shí)加入了原油流量的前饋，對(duì)平穩(wěn)操作，克服擾動(dòng)，保證質(zhì)量起到重要作用。三、原油蒸餾先進(jìn)控制1．DCS的控制結(jié)構(gòu)層先進(jìn)控制至今沒(méi)有明確定義，可以這樣解釋?zhuān)^先進(jìn)控制廣義地講是傳統(tǒng)常規(guī)儀表無(wú)法構(gòu)造的控制，狹義地講是和計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能、邏輯判斷功能相關(guān)，而在DCS上無(wú)法簡(jiǎn)單組態(tài)而得到的控制。先進(jìn)控制是軟件應(yīng)用和硬件平臺(tái)的聯(lián)合體，硬件平臺(tái)不僅包括DCS，還包括了一次信息采集和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。DCS的控制結(jié)構(gòu)層，大致按三個(gè)層次分布：·基本模塊：是基本的單回路控制算法，主要是PID，用于使被控變量維持在設(shè)定點(diǎn)?！た删幊棠K：可編程模塊通過(guò)一定的計(jì)算（如補(bǔ)償計(jì)算等），可以實(shí)現(xiàn)一些較為復(fù)雜的算法，包括前饋、選擇、比值、串級(jí)等。這些算法是通過(guò)DCS中的運(yùn)算模塊的組態(tài)獲得的?！び?jì)算機(jī)優(yōu)化層：這是先進(jìn)控制和高級(jí)控制層，這一層次實(shí)際上有時(shí)包括好幾個(gè)層次，比如多變量控制器和其上的靜態(tài)優(yōu)化器。DCS的控制結(jié)構(gòu)層基本是采用遞階形式，一般是上層提供下層的設(shè)定點(diǎn)，但也有例外。特殊情況下，優(yōu)化層直接控制調(diào)節(jié)閥的閥位。DCS的這種控制結(jié)構(gòu)層可以這樣理解：基本控制層相當(dāng)于單回路調(diào)節(jié)儀表，可編程模塊在一定程度上近似于復(fù)雜控制的儀表運(yùn)算互聯(lián)，優(yōu)化層則和DCS的計(jì)算機(jī)功能相對(duì)應(yīng)。原油蒸餾先進(jìn)控制策略的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，在DCS的控制結(jié)構(gòu)層結(jié)合了對(duì)象數(shù)學(xué)模型和專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究。2．原油蒸餾的先進(jìn)控制策略國(guó)內(nèi)原油蒸餾的先進(jìn)控制策略，有自行開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件和引進(jìn)應(yīng)用軟件兩種，并且都在裝置上閉環(huán)運(yùn)行或離線(xiàn)指導(dǎo)操作。我國(guó)在常減壓裝置上研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)控制已有10年，各家技術(shù)方案有著不同的特點(diǎn)。某廠最早開(kāi)發(fā)的原油蒸餾先進(jìn)控制，整個(gè)系統(tǒng)分四個(gè)部分：側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的計(jì)算，塔內(nèi)汽液負(fù)荷的精確計(jì)算，多側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與收率的智能協(xié)調(diào)控制，回流取熱的優(yōu)化控制。該應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，充分發(fā)揮了DCS的強(qiáng)大功能，并以此為依托開(kāi)發(fā)實(shí)施了高質(zhì)量的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化控制軟件。系統(tǒng)的長(zhǎng)期成功運(yùn)行對(duì)國(guó)內(nèi)DCS應(yīng)用開(kāi)發(fā)是一種鼓舞。各企業(yè)開(kāi)發(fā)和使用的先進(jìn)控制系統(tǒng)有：組份推斷、多變量控制、中段回流及換熱流程優(yōu)化、加熱爐的燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量?jī)?yōu)化、自校正控制等，下面介紹幾個(gè)先進(jìn)控制實(shí)例。（1）常壓塔多變量控制某廠常壓塔原采用解耦控制，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了多變量控制。常壓塔有兩路進(jìn)料，產(chǎn)品有塔頂汽油和四個(gè)側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品，其中常一線(xiàn)、常二線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量最為重要。主要質(zhì)量指標(biāo)是用常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常一線(xiàn)干點(diǎn)和常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度來(lái)衡量，并由在線(xiàn)質(zhì)量?jī)x表連續(xù)分析。以上三種質(zhì)量控制通常用常一線(xiàn)溫度、常一線(xiàn)流量和常二線(xiàn)流量控制。常一線(xiàn)溫度上升會(huì)引起常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常一線(xiàn)干點(diǎn)及常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度升高。常一線(xiàn)流量或常二線(xiàn)流量增加會(huì)使常一線(xiàn)干點(diǎn)或常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度升高。首先要確立包括三個(gè)PID調(diào)節(jié)器、常壓塔和三個(gè)質(zhì)量?jī)x表在內(nèi)的廣義的對(duì)象數(shù)學(xué)模型：式中：P為常一線(xiàn)產(chǎn)品初餾點(diǎn)；D為常一線(xiàn)產(chǎn)品干點(diǎn)；T〔，2〕為常二線(xiàn)產(chǎn)品90％點(diǎn)溫度；T〔，1〕為常一線(xiàn)溫度；Q〔，1〕為常一線(xiàn)流量；Q〔，2〕為常二流量。為了獲得G（S），在工作點(diǎn)附近采用飛升曲線(xiàn)法進(jìn)行仿真擬合，得出對(duì)象的廣義對(duì)象傳遞函數(shù)矩陣。針對(duì)廣義對(duì)象的多變量強(qiáng)關(guān)聯(lián)、大延時(shí)等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了常壓塔多變量控制系統(tǒng)。全部程序使用C語(yǔ)言編程，按照采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算控制量，最終分別送到三個(gè)控制回路改變給定值，實(shí)現(xiàn)了常壓塔多變量控制。分餾點(diǎn)（初餾點(diǎn)、干點(diǎn)、90％點(diǎn)溫度）的獲取，有的企業(yè)采用引進(jìn)的初餾塔、常壓塔、減壓塔分餾點(diǎn)計(jì)算模型。分餾點(diǎn)計(jì)算是根據(jù)已知的原油實(shí)沸點(diǎn)（TBT）曲線(xiàn)和塔的各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)沸點(diǎn)曲線(xiàn)，實(shí)時(shí)采集塔的各部溫度、壓力、各進(jìn)出塔物料的流量，將塔分段，進(jìn)行各段上的物料平衡計(jì)算、熱量平衡計(jì)算，得到塔內(nèi)液相流量和氣相流量，從而計(jì)算出抽出側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的分餾點(diǎn)。用模型計(jì)算比在線(xiàn)分析儀快，一般系統(tǒng)程序每10秒運(yùn)行一次，克服了在線(xiàn)分析儀的滯后，改善了調(diào)節(jié)品質(zhì)。在計(jì)算出分餾點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以計(jì)算機(jī)間通訊方式，修改DCS系統(tǒng)中相關(guān)側(cè)線(xiàn)流量控制模塊給定值，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制。還有的企業(yè)，操作員利用常壓塔生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)的特點(diǎn)，將SPC控制部分切除，依照計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出的分餾點(diǎn)，人工微調(diào)相關(guān)側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品流量控制系統(tǒng)的給定值，這部分優(yōu)化軟件實(shí)際上只起著離線(xiàn)指導(dǎo)作用。（2）LQG自校正控制某廠在PROVOX系統(tǒng)的上位機(jī)HP1000A700上用FORTRAN語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了LQG自校正控制程序，對(duì)常減壓裝置多個(gè)控制回路實(shí)施LQG自校正控制?！こ核敎囟瓤刂?。該回路原采用PID控制，因受處理量、環(huán)境溫度等變化因素的影響，無(wú)法得到滿(mǎn)意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制后，塔頂溫度控制得到比較理想的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點(diǎn)存在一定關(guān)系，根據(jù)工藝人員介紹，塔頂溫度每提高1℃，干點(diǎn)可以提高3～5℃。當(dāng)塔頂溫度比較平穩(wěn)時(shí)，工藝人員可以適當(dāng)提高塔頂溫度，使干點(diǎn)提高，便可以提高收率。按年平均處理原油250萬(wàn)噸計(jì)算，如干點(diǎn)提高2℃，塔頂撥出物可增加上千噸。自適應(yīng)控制帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益?！こ核哪M優(yōu)化控制。在滿(mǎn)足各餾出口產(chǎn)品質(zhì)量要求前提下，實(shí)現(xiàn)提高撥出率及各段回流取熱優(yōu)化。餾出口產(chǎn)品質(zhì)量仍采用先進(jìn)控制，要求達(dá)到的目標(biāo)是：常壓塔頂餾出產(chǎn)品的質(zhì)量在閉環(huán)控制時(shí)，其干點(diǎn)值在給定值點(diǎn)的±2℃，常壓塔各側(cè)線(xiàn)分別達(dá)到脫空3～5℃，常二線(xiàn)產(chǎn)品的恩氏蒸餾分析95％點(diǎn)溫度大于350℃，常三線(xiàn)350℃餾份小于15％，并在操作臺(tái)上CRT顯示上述各側(cè)線(xiàn)指標(biāo)。在保證塔頂撥出率和各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量之前提下優(yōu)化全塔回流取熱，使全塔回收率達(dá)到90％以上。·減壓塔模擬優(yōu)化控制。在保證減壓混和蠟油質(zhì)量的前提下，量大限度拔出蠟油餾份，減二線(xiàn)90％餾出溫度不小于510℃，減壓渣油運(yùn)行粘度小于810■泊（對(duì)九二三油），并且優(yōu)化分配減一線(xiàn)與減二線(xiàn)的取熱。（3）中段回流計(jì)算分餾塔的中段回流主要用來(lái)取出塔內(nèi)一部分熱量，以減少塔頂負(fù)荷，同時(shí)回收部分熱量。但是，中段回流過(guò)大對(duì)蒸餾不利，會(huì)影響分餾精度，在塔頂負(fù)荷允許的情況下，適度減少中段回流量，以保證一側(cè)線(xiàn)和二側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品脫空度的要求。由于常減壓裝置處理量、原油品種以及生產(chǎn)方案經(jīng)常變化，中段回流量也要作相應(yīng)調(diào)整，中段回流量的大小與常壓塔負(fù)荷、塔頂汽油冷卻器負(fù)荷、產(chǎn)品質(zhì)量、回收勢(shì)量等條件有關(guān)。中段回流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型根據(jù)塔頂回流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂回流入口溫度、頂循環(huán)回流進(jìn)口溫度、中段回流進(jìn)出口溫度等計(jì)算出最佳回流量，以指導(dǎo)操作。（4）自動(dòng)提降量模型自動(dòng)提降量模型用于改變處理量的順序控制。按生產(chǎn)調(diào)度指令，根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)、物料平衡、自動(dòng)控制方案來(lái)調(diào)整裝置的主要流量。按照時(shí)間順序分別對(duì)常壓爐流量、常壓塔各側(cè)線(xiàn)流量、減壓塔各側(cè)線(xiàn)流量進(jìn)行提降。該模型可以通過(guò)DCS的順序控制的幾種功能模塊去實(shí)現(xiàn)，也可以用C語(yǔ)言編程來(lái)進(jìn)行。模型閉環(huán)時(shí)，不僅改變有關(guān)控制回路的給定值，同時(shí)還在打印機(jī)上打印調(diào)節(jié)時(shí)間和各回路的調(diào)節(jié)量。四、討論1．原油蒸餾先進(jìn)控制幾乎都涉及到側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)量模型，不管是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的，其基礎(chǔ)都源于DCS所采集的塔內(nèi)溫度、壓力、流量等信息，以及塔內(nèi)物料／能量的平衡狀況。過(guò)程模型的建立，應(yīng)該進(jìn)一步深入進(jìn)行過(guò)程機(jī)理的探討，走機(jī)理分析和辨認(rèn)建模的道路，同時(shí)應(yīng)不斷和人工智能的發(fā)展相結(jié)合，如人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型正在日益引起人們的注意。在無(wú)法得到全局模型時(shí)，可以考慮局部模型和專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)合，這也是一個(gè)前景和方向。2．操作工的經(jīng)驗(yàn)對(duì)先進(jìn)控制軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)很重要，其中不乏真知灼見(jiàn)，如何吸取他們實(shí)踐中得出的經(jīng)驗(yàn)，并幫助他們把這種經(jīng)驗(yàn)表達(dá)出來(lái)，并進(jìn)行提煉，是一項(xiàng)有意義的工作，這一點(diǎn)在開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)時(shí)尤為重要。3．DCS出色的圖形功能一直為人們所稱(chēng)贊，先進(jìn)控制一般是在上位機(jī)中運(yùn)行，在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)在操作站的CRT上給出先進(jìn)控制信息，這種信息應(yīng)使操作工覺(jué)得親切可見(jiàn)，而不是讓人感到乏味的神秘莫測(cè)，這方面的開(kāi)發(fā)研究已獲初步成效，還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善。4．國(guó)內(nèi)先進(jìn)控制軟件的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化還有待起步，目前控制軟件設(shè)計(jì)時(shí)還沒(méi)有表達(dá)其內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)，這是一大障礙。這方面的研究開(kāi)發(fā)工作對(duì)提高DCS應(yīng)用水平和推廣應(yīng)用成果有著重要意義。
常壓蒸餾和減壓蒸餾 常壓蒸餾和減壓蒸餾習(xí)慣上合稱(chēng)常減壓蒸餾，常減壓蒸餾基本屬物理過(guò)程。原料油在蒸餾塔里按蒸發(fā)能力分成沸點(diǎn)范圍不同的油品（稱(chēng)為餾分），這些油有的經(jīng)調(diào)合、加添加劑后以產(chǎn)品形式出廠，相當(dāng)大的部分是后續(xù)加工裝置的原料，因此，常減壓蒸餾又被稱(chēng)為原油的一次加工。包括三個(gè)工序：原油的脫鹽、脫水；常壓蒸餾；減壓蒸餾。 原油的脫鹽、脫水 又稱(chēng)預(yù)處理。從油田送往煉油廠的原油往往含鹽（主要是氯化物）、帶水（溶于油或呈乳化狀態(tài)），可導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕，在設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢和影響成品油的組成，需在加工前脫除。常用的辦法是加破乳劑和水，使油中的水集聚，并從油中分出，而鹽份溶于水中，再加以高壓電場(chǎng)配合，使形成的較大水滴順利除去。催化裂化 催化裂化是在熱裂化工藝上發(fā)展起來(lái)的。是提高原油加工深度，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽油、柴油最重要的工藝操作。原料范主要是原油蒸餾或其他煉油裝置的350 ~ 540℃餾分的重質(zhì)油，催化裂化工藝由三部分組成：原料油催化裂化、催化劑再生、產(chǎn)物分離。催化裂化所得的產(chǎn)物經(jīng)分餾后可得到氣體、汽油、柴油和重質(zhì)餾分油。 有部分油返回反應(yīng)器繼續(xù)加工稱(chēng)為回?zé)捰?。催化裂化操作條件的改變或原料波動(dòng)，可使產(chǎn)品組成波動(dòng)。催化重整 催化重整（簡(jiǎn)稱(chēng)重整）是在催化劑和氫氣存在下，將常壓蒸餾所得的輕汽油轉(zhuǎn)化成含芳烴較高的重整汽油的過(guò)程。如果以80~180℃餾分為原料，產(chǎn)品為高辛烷值汽油；如果以60~165℃餾分為原料油，產(chǎn)品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烴，重整過(guò)程副產(chǎn)氫氣，可作為煉油廠加氫操作的氫源。重整的反應(yīng)條件是：反應(yīng)溫度為490~525℃，反應(yīng)壓力為1~2兆帕。重整的工藝過(guò)程可分為原料預(yù)處理和重整兩部分。 加氫裂化 是在高壓、氫氣存在下進(jìn)行，需要催化劑，把重質(zhì)原料轉(zhuǎn)化成汽油、煤油、柴油和潤(rùn)滑油。加氫裂化由于有氫存在，原料轉(zhuǎn)化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物，操作靈活，可按產(chǎn)品需求調(diào)整。產(chǎn)品收率較高，而且質(zhì)量好。延遲焦化 它是在較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間下，使原料深度裂化，以生產(chǎn)固體石油焦炭為主要目的，同時(shí)獲得氣體和液體產(chǎn)物。延遲焦化用的原料主要是高沸點(diǎn)的渣油。延遲焦化的主要操作條件是：原料加熱后溫度約500℃， 焦炭塔在稍許正壓下操作。改變?cè)虾筒僮鳁l件可以調(diào)整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。 煉廠氣加工 原油一次加工和二次加工的各生產(chǎn)裝置都有氣體產(chǎn)出，總稱(chēng)為煉廠氣，就組成而言，主要有氫、甲烷、由2個(gè)碳原子組成的乙烷和乙烯、由3個(gè)碳原子組成的丙烷和丙烯、由4個(gè)碳原子組成的丁烷和丁烯等。它們的主要用途是作為生產(chǎn)汽油的原料和石油化工原料以及生產(chǎn)氫氣和氨。發(fā)展煉油廠氣加工的前提是要對(duì)煉廠氣先分離后利用。煉廠氣經(jīng)分離作化工原料的比重增加，如分出較純的乙烯可作乙苯； 分出較純的丙烯可作聚丙烯等。控制可以找一些軟件和電腦來(lái)控制 第一部分 原油預(yù)處理及換熱系統(tǒng) 原油經(jīng)三路換熱，混合后進(jìn)入電脫鹽罐D(zhuǎn)101和D102分離出鹽和水，然后分四路換熱，合并后進(jìn)入初餾塔T101汽化段 第二部分 初塔系統(tǒng) 初餾塔T101頂油經(jīng)冷卻后進(jìn)入回流切水分離罐D(zhuǎn)104分離。汽油一部分打入初餾塔塔頂作回流，一部分出裝置作為半成品或重整原料。初頂瓦斯氣體去管網(wǎng)。初頂回流罐污水出裝置。初側(cè)油餾出進(jìn)入汽提塔T103，氣相返回10層空間，汽提塔底油打到常壓塔19層。初餾塔底經(jīng)換熱，兩路合并后再分四組進(jìn)入常壓爐F101下對(duì)流室、輻射室加熱。出爐混合后進(jìn)入常壓塔汽化段。 第三部分 常壓系統(tǒng) 進(jìn)入T103的初底油在塔內(nèi)進(jìn)行汽-液傳質(zhì)傳熱，使汽油、煤油、柴油等餾分得以分離。常頂油經(jīng)冷卻后，流入常頂回流切水分離罐D(zhuǎn)104。切水后，D104中的一部分油品經(jīng)常頂泵P108抽出再返回T103頂，另一部分出裝置。常一線(xiàn)餾出進(jìn)入汽提塔T104。油氣返回。汽提塔油換熱后出裝置。常二線(xiàn)餾出進(jìn)入汽提塔T105，油氣返回大塔。汽提塔油冷卻后出裝置。常三線(xiàn)餾出進(jìn)入汽提塔T106，油氣返大塔，汽提塔油經(jīng)冷卻后出裝置。常四線(xiàn)餾出進(jìn)汽提T107塔，油氣返回大塔，汽提塔油經(jīng)冷卻后出裝置。常頂回流經(jīng)換熱后返回常壓塔頂。常一中回流。常二中回流。常底油分四組進(jìn)入減壓加熱爐F102。經(jīng)下對(duì)流、輻射室，出爐后混合進(jìn)減壓塔汽化段。 第四部分 減壓系統(tǒng) 進(jìn)入T108的常壓重油在汽化段分成汽液兩相，汽相進(jìn)入上部填料層與不同部分打入的回流進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱，得到不同餾分組成的蠟油產(chǎn)品。減頂油由減壓塔揮發(fā)線(xiàn)出來(lái)，進(jìn)入間冷器殼程E411/1。冷凝油、水流入油水分離罐，不凝氣進(jìn)入一級(jí)真空泵，然后再進(jìn)入間冷器E411/2殼程，液體排到油水分離罐。液體流入油水分離罐，不凝氣體去管網(wǎng)（遇特殊情況排空），油水分離罐切水，柴油流入柴油罐。減一線(xiàn)進(jìn)入汽提塔T109。油氣返塔頂填料上，汽提塔油經(jīng)換熱器，一部分出裝置，一部分打回流。減二線(xiàn)進(jìn)入汽提塔T110，油氣返回減壓塔，汽提塔油經(jīng)冷卻后出裝置。減三線(xiàn)進(jìn)入汽提塔T110。油氣返回減壓塔。汽提塔油經(jīng)冷卻后出裝置。減四線(xiàn)進(jìn)入汽提塔T111。油氣返回減壓塔。汽提塔油經(jīng)冷卻后出裝置。減一中餾出經(jīng)換熱后返減壓塔。減二中餾出經(jīng)換熱后返減壓塔。減底油經(jīng)兩路換熱冷卻后出裝置。
原油蒸餾控制軟件簡(jiǎn)介2008-05-26 14:54轉(zhuǎn) 永立 撫順石油化工研究院DCS在我國(guó)煉油廠應(yīng)用已有15年歷史，有20多家煉油企業(yè)安裝使用了不同型號(hào)的DCS，對(duì)常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精制、油品調(diào)合等實(shí)施過(guò)程控制和生產(chǎn)管理。其中有十幾套DCS用于原油蒸餾，多數(shù)是用于常減壓裝置的單回路控制和前饋、串級(jí)、選擇、比值等復(fù)雜回路控制。有幾家煉油廠開(kāi)發(fā)并實(shí)施了先進(jìn)控制策略。下面介紹DCS用原油蒸餾生產(chǎn)過(guò)程的主要控制回路和先進(jìn)控制軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用情況。一、工藝概述對(duì)原油蒸餾，國(guó)內(nèi)大型煉油廠一般采用年處理原油250～270萬(wàn)噸的常減壓裝置，它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產(chǎn)品精餾和自產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)組成。該裝置不僅要生產(chǎn)出質(zhì)量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生產(chǎn)出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對(duì)于燃料一潤(rùn)滑油型煉油廠，還需要生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。各煉油廠均使用不同類(lèi)型原油，當(dāng)改變?cè)推贩N時(shí)還要改變生產(chǎn)方案。燃料一潤(rùn)滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區(qū)送到常減壓裝置時(shí)溫度一般為30℃左右，經(jīng)原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱后原油溫度達(dá)到110℃，進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽后再換熱升溫至220℃左右，進(jìn)入初餾塔進(jìn)行蒸餾。初餾塔底原油經(jīng)泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右，分路送入常壓加熱爐并加熱到370℃左右，進(jìn)入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油，常一側(cè)線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)常一線(xiàn)）出煤油，常二側(cè)線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)常二線(xiàn)）出柴油，常三側(cè)線(xiàn)出潤(rùn)料或催料，常四側(cè)線(xiàn)出催料。常壓塔底重油用泵送至常壓加熱爐，加熱到390℃，送減壓塔進(jìn)行減壓蒸餾。減一線(xiàn)與減二線(xiàn)出潤(rùn)料或催料，減三線(xiàn)與減四線(xiàn)出潤(rùn)料。二、常減壓裝置主要控制回路原油蒸餾是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，一個(gè)年處理原油250萬(wàn)噸的常減壓裝置，一般有130～150個(gè)控制回路。應(yīng)用軟件一部分是通過(guò)連續(xù)控制功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一部分則用高級(jí)語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面介紹幾種典型的控制回路。1．減壓爐0．7MPa蒸汽的分程控制減壓爐0．7MPa蒸汽的壓力是通過(guò)補(bǔ)充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏氣管網(wǎng)排氣來(lái)調(diào)節(jié)。用DCS控制0．7MPa蒸汽壓力，是通過(guò)計(jì)算器功能進(jìn)行計(jì)算和判斷，實(shí)現(xiàn)蒸汽壓力的分程控制。0．7MPa蒸汽壓力檢測(cè)信號(hào)送入功能塊調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出4～12mA段去調(diào)節(jié)1．1MPa蒸汽入管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥，輸出12～20mA段去調(diào)節(jié)0．4MPa乏氣管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥。這實(shí)際是仿照常規(guī)儀表的硬分程方案實(shí)現(xiàn)分程調(diào)節(jié)，以保持0．7MPa蒸汽壓力穩(wěn)定。2．常壓塔、減壓塔中段回流熱負(fù)荷控制中段回流的主要作用是移去塔內(nèi)部分熱負(fù)荷。中段回流熱負(fù)荷為中段回流經(jīng)熱交換器冷卻前后的溫差、中段回流量和比熱三者的乘積。由中段回流熱負(fù)荷的大小來(lái)決定回流的流量。中段回流量為副回中路，用中段熱負(fù)荷來(lái)串中段回流流量組成串級(jí)調(diào)節(jié)回路。由DCS計(jì)算器功能塊來(lái)求算冷卻前后的溫差，并求出熱負(fù)荷。主回路熱負(fù)荷給定值由工人給定或上位機(jī)給定。3．提高加熱爐熱效率的控制為了提高加熱爐熱效率，節(jié)約能源，采取了預(yù)熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過(guò)剩空氣系數(shù)等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來(lái)預(yù)熱入爐空氣，通過(guò)控制爐膛壓力正常，保證熱效率，保證加熱爐安全運(yùn)行。（1）爐膛壓力控制在常壓爐、減壓爐輻射轉(zhuǎn)對(duì)流室部位設(shè)置微差壓變送器，測(cè)出爐膛的負(fù)壓，利用長(zhǎng)行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)連桿來(lái)調(diào)整煙道氣檔板開(kāi)度，以此來(lái)維持爐膛內(nèi)壓力正常。（2）煙道氣氧含量控制一般采用氧化鋯分析器測(cè)量煙道氣中的氧含量，通過(guò)氧含量來(lái)控制鼓風(fēng)機(jī)入口檔板開(kāi)度，控制入爐空氣量，達(dá)到最佳過(guò)剩空氣系數(shù)，提高加熱爐熱效率。4．加熱爐出口溫度控制加熱爐出口溫度控制有兩種技術(shù)方案，它們通過(guò)加熱爐流程畫(huà)面上的開(kāi)關(guān)（或軟開(kāi)關(guān)）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計(jì)算器功能塊來(lái)計(jì)算熱值，并且同時(shí)使用熱值控制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進(jìn)料流量、比熱、進(jìn)料出口溫度和進(jìn)口溫度之差值的乘積，即吸熱值。其測(cè)量值是燃料油、燃料氣的發(fā)熱值，即供熱值。熱值平衡控制可以降低能耗，平穩(wěn)操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施充分利用了DCS內(nèi)部?jī)x表的功能。5．常壓塔解耦控制常壓塔有四個(gè)側(cè)線(xiàn)，任何一個(gè)側(cè)線(xiàn)抽出量的變化都會(huì)使抽出塔板以下的內(nèi)回流改變，從而影響該側(cè)線(xiàn)以下各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量。一般可以用常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常二線(xiàn)干點(diǎn)（90％干點(diǎn)）、常三線(xiàn)粘度作為操作中的質(zhì)量指標(biāo)。為了提高輕質(zhì)油的收率，保證各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量，克服各側(cè)線(xiàn)的相互影響，采用了常壓塔側(cè)線(xiàn)解耦控制。以常二線(xiàn)為例，常二線(xiàn)抽出量可以由二線(xiàn)抽出流量來(lái)控制，也可以用解耦的方法來(lái)控制，用流程畫(huà)面發(fā)換開(kāi)關(guān)來(lái)切換。解耦方法用常二線(xiàn)干點(diǎn)控制功能塊的輸出與原油進(jìn)料量的延時(shí)相乘來(lái)作為常二線(xiàn)抽出流量功能塊的給定值。其測(cè)量值為本側(cè)線(xiàn)流量與常一線(xiàn)流量延時(shí)值、常塔餾出油量延時(shí)值之和。組態(tài)時(shí)使用了延時(shí)功能塊，延時(shí)的時(shí)間常數(shù)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。這種自上而下的干點(diǎn)解耦控制方法，在改變本側(cè)線(xiàn)流量的同時(shí)也調(diào)整了下一側(cè)線(xiàn)的流量，從而穩(wěn)定了各側(cè)線(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量。解耦控制同時(shí)加入了原油流量的前饋，對(duì)平穩(wěn)操作，克服擾動(dòng)，保證質(zhì)量起到重要作用。三、原油蒸餾先進(jìn)控制1．DCS的控制結(jié)構(gòu)層先進(jìn)控制至今沒(méi)有明確定義，可以這樣解釋?zhuān)^先進(jìn)控制廣義地講是傳統(tǒng)常規(guī)儀表無(wú)法構(gòu)造的控制，狹義地講是和計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能、邏輯判斷功能相關(guān)，而在DCS上無(wú)法簡(jiǎn)單組態(tài)而得到的控制。先進(jìn)控制是軟件應(yīng)用和硬件平臺(tái)的聯(lián)合體，硬件平臺(tái)不僅包括DCS，還包括了一次信息采集和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。DCS的控制結(jié)構(gòu)層，大致按三個(gè)層次分布：·基本模塊：是基本的單回路控制算法，主要是PID，用于使被控變量維持在設(shè)定點(diǎn)?！た删幊棠K：可編程模塊通過(guò)一定的計(jì)算（如補(bǔ)償計(jì)算等），可以實(shí)現(xiàn)一些較為復(fù)雜的算法，包括前饋、選擇、比值、串級(jí)等。這些算法是通過(guò)DCS中的運(yùn)算模塊的組態(tài)獲得的?！び?jì)算機(jī)優(yōu)化層：這是先進(jìn)控制和高級(jí)控制層，這一層次實(shí)際上有時(shí)包括好幾個(gè)層次，比如多變量控制器和其上的靜態(tài)優(yōu)化器。DCS的控制結(jié)構(gòu)層基本是采用遞階形式，一般是上層提供下層的設(shè)定點(diǎn)，但也有例外。特殊情況下，優(yōu)化層直接控制調(diào)節(jié)閥的閥位。DCS的這種控制結(jié)構(gòu)層可以這樣理解：基本控制層相當(dāng)于單回路調(diào)節(jié)儀表，可編程模塊在一定程度上近似于復(fù)雜控制的儀表運(yùn)算互聯(lián)，優(yōu)化層則和DCS的計(jì)算機(jī)功能相對(duì)應(yīng)。原油蒸餾先進(jìn)控制策略的開(kāi)發(fā)和實(shí)施，在DCS的控制結(jié)構(gòu)層結(jié)合了對(duì)象數(shù)學(xué)模型和專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究。2．原油蒸餾的先進(jìn)控制策略國(guó)內(nèi)原油蒸餾的先進(jìn)控制策略，有自行開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件和引進(jìn)應(yīng)用軟件兩種，并且都在裝置上閉環(huán)運(yùn)行或離線(xiàn)指導(dǎo)操作。我國(guó)在常減壓裝置上研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)控制已有10年，各家技術(shù)方案有著不同的特點(diǎn)。某廠最早開(kāi)發(fā)的原油蒸餾先進(jìn)控制，整個(gè)系統(tǒng)分四個(gè)部分：側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的計(jì)算，塔內(nèi)汽液負(fù)荷的精確計(jì)算，多側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與收率的智能協(xié)調(diào)控制，回流取熱的優(yōu)化控制。該應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，充分發(fā)揮了DCS的強(qiáng)大功能，并以此為依托開(kāi)發(fā)實(shí)施了高質(zhì)量的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化控制軟件。系統(tǒng)的長(zhǎng)期成功運(yùn)行對(duì)國(guó)內(nèi)DCS應(yīng)用開(kāi)發(fā)是一種鼓舞。各企業(yè)開(kāi)發(fā)和使用的先進(jìn)控制系統(tǒng)有：組份推斷、多變量控制、中段回流及換熱流程優(yōu)化、加熱爐的燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量?jī)?yōu)化、自校正控制等，下面介紹幾個(gè)先進(jìn)控制實(shí)例。（1）常壓塔多變量控制某廠常壓塔原采用解耦控制，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了多變量控制。常壓塔有兩路進(jìn)料，產(chǎn)品有塔頂汽油和四個(gè)側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品，其中常一線(xiàn)、常二線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量最為重要。主要質(zhì)量指標(biāo)是用常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常一線(xiàn)干點(diǎn)和常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度來(lái)衡量，并由在線(xiàn)質(zhì)量?jī)x表連續(xù)分析。以上三種質(zhì)量控制通常用常一線(xiàn)溫度、常一線(xiàn)流量和常二線(xiàn)流量控制。常一線(xiàn)溫度上升會(huì)引起常一線(xiàn)初餾點(diǎn)、常一線(xiàn)干點(diǎn)及常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度升高。常一線(xiàn)流量或常二線(xiàn)流量增加會(huì)使常一線(xiàn)干點(diǎn)或常二線(xiàn)90％點(diǎn)溫度升高。首先要確立包括三個(gè)PID調(diào)節(jié)器、常壓塔和三個(gè)質(zhì)量?jī)x表在內(nèi)的廣義的對(duì)象數(shù)學(xué)模型：式中：P為常一線(xiàn)產(chǎn)品初餾點(diǎn)；D為常一線(xiàn)產(chǎn)品干點(diǎn)；T〔，2〕為常二線(xiàn)產(chǎn)品90％點(diǎn)溫度；T〔，1〕為常一線(xiàn)溫度；Q〔，1〕為常一線(xiàn)流量；Q〔，2〕為常二流量。為了獲得G（S），在工作點(diǎn)附近采用飛升曲線(xiàn)法進(jìn)行仿真擬合，得出對(duì)象的廣義對(duì)象傳遞函數(shù)矩陣。針對(duì)廣義對(duì)象的多變量強(qiáng)關(guān)聯(lián)、大延時(shí)等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了常壓塔多變量控制系統(tǒng)。全部程序使用C語(yǔ)言編程，按照采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算控制量，最終分別送到三個(gè)控制回路改變給定值，實(shí)現(xiàn)了常壓塔多變量控制。分餾點(diǎn)（初餾點(diǎn)、干點(diǎn)、90％點(diǎn)溫度）的獲取，有的企業(yè)采用引進(jìn)的初餾塔、常壓塔、減壓塔分餾點(diǎn)計(jì)算模型。分餾點(diǎn)計(jì)算是根據(jù)已知的原油實(shí)沸點(diǎn)（TBT）曲線(xiàn)和塔的各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)沸點(diǎn)曲線(xiàn)，實(shí)時(shí)采集塔的各部溫度、壓力、各進(jìn)出塔物料的流量，將塔分段，進(jìn)行各段上的物料平衡計(jì)算、熱量平衡計(jì)算，得到塔內(nèi)液相流量和氣相流量，從而計(jì)算出抽出側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品的分餾點(diǎn)。用模型計(jì)算比在線(xiàn)分析儀快，一般系統(tǒng)程序每10秒運(yùn)行一次，克服了在線(xiàn)分析儀的滯后，改善了調(diào)節(jié)品質(zhì)。在計(jì)算出分餾點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以計(jì)算機(jī)間通訊方式，修改DCS系統(tǒng)中相關(guān)側(cè)線(xiàn)流量控制模塊給定值，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制。還有的企業(yè)，操作員利用常壓塔生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)的特點(diǎn)，將SPC控制部分切除，依照計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出的分餾點(diǎn)，人工微調(diào)相關(guān)側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品流量控制系統(tǒng)的給定值，這部分優(yōu)化軟件實(shí)際上只起著離線(xiàn)指導(dǎo)作用。（2）LQG自校正控制某廠在PROVOX系統(tǒng)的上位機(jī)HP1000A700上用FORTRAN語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了LQG自校正控制程序，對(duì)常減壓裝置多個(gè)控制回路實(shí)施LQG自校正控制?！こ核敎囟瓤刂?。該回路原采用PID控制，因受處理量、環(huán)境溫度等變化因素的影響，無(wú)法得到滿(mǎn)意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制后，塔頂溫度控制得到比較理想的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點(diǎn)存在一定關(guān)系，根據(jù)工藝人員介紹，塔頂溫度每提高1℃，干點(diǎn)可以提高3～5℃。當(dāng)塔頂溫度比較平穩(wěn)時(shí)，工藝人員可以適當(dāng)提高塔頂溫度，使干點(diǎn)提高，便可以提高收率。按年平均處理原油250萬(wàn)噸計(jì)算，如干點(diǎn)提高2℃，塔頂撥出物可增加上千噸。自適應(yīng)控制帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。·常壓塔的模擬優(yōu)化控制。在滿(mǎn)足各餾出口產(chǎn)品質(zhì)量要求前提下，實(shí)現(xiàn)提高撥出率及各段回流取熱優(yōu)化。餾出口產(chǎn)品質(zhì)量仍采用先進(jìn)控制，要求達(dá)到的目標(biāo)是：常壓塔頂餾出產(chǎn)品的質(zhì)量在閉環(huán)控制時(shí)，其干點(diǎn)值在給定值點(diǎn)的±2℃，常壓塔各側(cè)線(xiàn)分別達(dá)到脫空3～5℃，常二線(xiàn)產(chǎn)品的恩氏蒸餾分析95％點(diǎn)溫度大于350℃，常三線(xiàn)350℃餾份小于15％，并在操作臺(tái)上CRT顯示上述各側(cè)線(xiàn)指標(biāo)。在保證塔頂撥出率和各側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量之前提下優(yōu)化全塔回流取熱，使全塔回收率達(dá)到90％以上?！p壓塔模擬優(yōu)化控制。在保證減壓混和蠟油質(zhì)量的前提下，量大限度拔出蠟油餾份，減二線(xiàn)90％餾出溫度不小于510℃，減壓渣油運(yùn)行粘度小于810■泊（對(duì)九二三油），并且優(yōu)化分配減一線(xiàn)與減二線(xiàn)的取熱。（3）中段回流計(jì)算分餾塔的中段回流主要用來(lái)取出塔內(nèi)一部分熱量，以減少塔頂負(fù)荷，同時(shí)回收部分熱量。但是，中段回流過(guò)大對(duì)蒸餾不利，會(huì)影響分餾精度，在塔頂負(fù)荷允許的情況下，適度減少中段回流量，以保證一側(cè)線(xiàn)和二側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品脫空度的要求。由于常減壓裝置處理量、原油品種以及生產(chǎn)方案經(jīng)常變化，中段回流量也要作相應(yīng)調(diào)整，中段回流量的大小與常壓塔負(fù)荷、塔頂汽油冷卻器負(fù)荷、產(chǎn)品質(zhì)量、回收勢(shì)量等條件有關(guān)。中段回流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型根據(jù)塔頂回流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂回流入口溫度、頂循環(huán)回流進(jìn)口溫度、中段回流進(jìn)出口溫度等計(jì)算出最佳回流量，以指導(dǎo)操作。（4）自動(dòng)提降量模型自動(dòng)提降量模型用于改變處理量的順序控制。按生產(chǎn)調(diào)度指令，根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)、物料平衡、自動(dòng)控制方案來(lái)調(diào)整裝置的主要流量。按照時(shí)間順序分別對(duì)常壓爐流量、常壓塔各側(cè)線(xiàn)流量、減壓塔各側(cè)線(xiàn)流量進(jìn)行提降。該模型可以通過(guò)DCS的順序控制的幾種功能模塊去實(shí)現(xiàn)，也可以用C語(yǔ)言編程來(lái)進(jìn)行。模型閉環(huán)時(shí)，不僅改變有關(guān)控制回路的給定值，同時(shí)還在打印機(jī)上打印調(diào)節(jié)時(shí)間和各回路的調(diào)節(jié)量。四、討論1．原油蒸餾先進(jìn)控制幾乎都涉及到側(cè)線(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)量模型，不管是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的，其基礎(chǔ)都源于DCS所采集的塔內(nèi)溫度、壓力、流量等信息，以及塔內(nèi)物料／能量的平衡狀況。過(guò)程模型的建立，應(yīng)該進(jìn)一步深入進(jìn)行過(guò)程機(jī)理的探討，走機(jī)理分析和辨認(rèn)建模的道路，同時(shí)應(yīng)不斷和人工智能的發(fā)展相結(jié)合，如人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型正在日益引起人們的注意。在無(wú)法得到全局模型時(shí)，可以考慮局部模型和專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)合，這也是一個(gè)前景和方向。2．操作工的經(jīng)驗(yàn)對(duì)先進(jìn)控制軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)很重要，其中不乏真知灼見(jiàn)，如何吸取他們實(shí)踐中得出的經(jīng)驗(yàn)，并幫助他們把這種經(jīng)驗(yàn)表達(dá)出來(lái)，并進(jìn)行提煉，是一項(xiàng)有意義的工作，這一點(diǎn)在開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)時(shí)尤為重要。3．DCS出色的圖形功能一直為人們所稱(chēng)贊，先進(jìn)控制一般是在上位機(jī)中運(yùn)行，在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)在操作站的CRT上給出先進(jìn)控制信息，這種信息應(yīng)使操作工覺(jué)得親切可見(jiàn)，而不是讓人感到乏味的神秘莫測(cè)，這方面的開(kāi)發(fā)研究已獲初步成效，還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善。4．國(guó)內(nèi)先進(jìn)控制軟件的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化還有待起步，目前控制軟件設(shè)計(jì)時(shí)還沒(méi)有表達(dá)其內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)，這是一大障礙。這方面的研究開(kāi)發(fā)工作對(duì)提高DCS應(yīng)用水平和推廣應(yīng)用成果有著重要意義。