先进控制技术在连续重整装置上的应用

摘要

20世纪70年代以来，随着计算机技术的广泛应用，自动控制有了很大的发展，先进过程控制(Advanced Process Control，APC)应运而生。先进过程控制(也称先进控制)是具有比常规控制更好的控制策略的统称，是提高过程控制质量、解决复杂过程控制问题的理论和技术。 自80年代起，以多变量预测控制和优化为主要特征的先进控制技术在石油、化工等行业得到了广泛的应用和发展变化。美国、英国、加拿大、法国等的Setpoint、DMC、Speedup、Simcon、Adersa和Treiber Control等专门从事控制与优化的软件公司，纷纷推出了自己的多变量控制与优化软件包，如IDCOM-M、DMC、RMPCT、SMCA等。1996年美国AspenTech公司推出了融合DMC和IDCOM-M的多变量预估控制技术的先进控制软件DMCplus，包含了工业过程建模、仿真、控制器组态和自动配置优化等功能，运用了多变量预测控制理论，可以处理大规模工业过程，能够准确地辩识过程数学模型，并控制过程到最优点上，从而获得最大的产量，最大的转化收率及最小的能耗，目前已在几百家大型石化的炼油、化工等企业得到成功地应用，取得了十分可观的经济效益。 本文主要介绍了DMCplus先进控制软件在中石化广州分公司炼油重整装置上的应用。阐述了连续重整装置(the Continuous Catalytic Reforming，CCR)的工艺流程、DMCplus的技术要点、先进控制软件的实施过程和应用效果。 连续重整装置是炼油生产中的重要装置，也是取得经济效益的关键装置。因此，对工艺较为先进、操作稳定的连续重整装置实施先进控制和优化控制一直都是控制界、工艺界和工厂工程师关注的重点之一。广州分公司连续重整装置通过实施先进控制，在提高装置运行的平稳性和安全性的同时，进一步挖掘了装置潜力，提高了装置加工能力和反应深度，从而达到了多产芳烃和氢气的目标。

目录

文摘

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声明

第一章引言

1.1预测控制的发展概述

1.2先进控制技术是提高石化企业经济效益的有效途径

1.2.1常规控制的局限性

1.2.2先进控制的经济效益

1.2.3先进控制在装置控制中的地位

1.3 工业生产过程的先进控制

1.3.1先进控制的概念

1.3.2先进控制的策略

1.3.3先进控制的关键问题

1.3.4先进控制的基本术语

1.3.5先进控制技术的主要内容

第二章先进控制软件

2.1国内外典型的先进控制软件开发应用情况

2.1.1国外先进控制软件包

2.1.2国内先进控制软件包

2.2模型预测控制

2.2.1模型预测控制的基本原理

2.2.2反馈校正

2.2.3动态矩阵控制算法

2.2.4被控变量的控制方式

2.3 AspenTech的多变量预估控制DMCplus

2.3.1 DMCPlus控制矩阵原理

2.3.2 DMCplus控制器结构

2.3.3 DMCplus控制器特性

2.3.4 DMCplus软件包组成

2.4本章小节

第三章连续重整装置先进控制系统设计

3.1工艺流程说明

3.1.1石脑油加氢系统

3.1.2重整反应—再生系统

3.2先进控制的总体目标

3.2.1先进控制的初步设计思想

3.2.2 APC项目控制器设计

3.3本章小节

第四章先进控制技术的实施

4.1搭建系统平台

4.2改善基础控制

4.3根据现场的实际情况，对20-T-1、20-T-5进行阶跃测试

4.4确定控制器结构

4.4.1石脑油预处理控制器结构

4.4.2反应器控制器

4.4.3稳定塔控制器

4.5操作画面

4.5.1主显示画面

4.5.2独立变量总貌画面

4.5.3被控变量总貌画面

4.5.4操作变量细节画面

4.5.5被控变量细节画面

4.6安全逻辑

4.7本章小节

第五章先进控制系统的应用效果

5.1先进控制器的投用效果

5.1.1 20-D-1塔底液位2LI4

5.1.2 20-T-5塔底液位2LI130

5.1.3 20-T-1灵敏板温度2TIC72

5.1.4 20-T-5灵敏板温度2TIC128

5.1.5 20-H-2尾氧2AI272B

5.1.6 20-H-5尾氧2AI272C

5.1.7反应器的辛烷值RON

5.2先进控制维护

5.3本章小节

结论

参考文献

致谢