重油催化裂化工藝流程是：蠟(la)油(you)和(he)渣(zha)油(you)混(hun)合(he)後(hou)依(yi)次(ci)經(jing)過(guo)提(ti)升(sheng)管(guan)第(di)一(yi)反(fan)應(ying)區(qu)和(he)第(di)二(er)反(fan)應(ying)區(qu)，發(fa)生(sheng)催(cui)化(hua)裂(lie)化(hua)反(fan)應(ying)，反(fan)應(ying)產(chan)物(wu)進(jin)入(ru)主(zhu)分(fen)餾(liu)塔(ta)分(fen)餾(liu)，反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)依(yi)次(ci)經(jing)過(guo)一(yi)再(zai)
、二再進行催化劑再生，循環利用。在主分餾塔中，塔頂餾出粗汽油、液化氣
、幹氣，一起進入吸收-穩定單元；中部抽出粗柴油，去汽提塔，進一步提純得到柴油；塔底得到油漿部分循環
，部分外甩。在吸收-穩定單元中，經過吸收
、解吸、穩定等環節
，得到合格的幹氣
、液化氣和穩定汽油等產品，

 

重油催化裂化裝置生產過程中麵臨的主要問題有：原yuan料liao組zu成cheng變bian化hua較jiao大da，直zhi接jie影ying響xiang著zhe反fan應ying再zai生sheng係xi統tong的de平ping穩wen操cao作zuo，甚shen至zhi會hui導dao致zhi再zai生sheng器qi溫wen度du較jiao大da波bo動dong，同tong時shi
，再zai生sheng係xi統tong溫wen度du的de大da幅fu波bo動dong，降jiang低di了le裝zhuang置zhi摻chan渣zha比bi
，影ying響xiang裝zhuang置zhi生sheng產chan安an全quan
；汽油幹點、柴油95%點和汽油飽和蒸汽壓等關鍵工藝指標沒有在線質量儀表
，難以達到滿意的質量控製效果
；解吸塔和穩定塔的塔釜重沸器麵臨供熱不足的問題；各主要液位

，如解吸塔

、油氣分離器等液位難以控製
；由於吸收
、解吸、穩wen定ding塔ta相xiang互hu間jian耦ou合he性xing強qiang且qie約yue束shu條tiao件jian多duo，常chang規gui控kong製zhi難nan於yu達da到dao較jiao好hao的de控kong製zhi效xiao果guo。以yi上shang情qing況kuang都dou會hui造zao成cheng工gong況kuang波bo動dong大da，產chan品pin質zhi量liang和he收shou率lv不bu穩wen定ding，裝zhuang置zhi能neng耗hao較jiao高gao。

 

在控製方麵
，常規控製主要是針對單輸入單輸出過程，很少考慮催化裂化過程內在的高度耦合、大純滯後、多約束和強幹擾等複雜特性，離實現裝置的優化操作有相當的距離。原有的一些溫度、yeweichuanjikongzhixitongyeweinengtouyun，guanjiangongyibianliangjibenshangshikaorengongtiaozhengliuliangdanhuilukongzhixitongdeshedingzhilaidadaoshengchanyaoqiu。congcuihualiehuazhuangzhidekongzhixianzhuangfenxizhongkanchu，changguidePID控製通常對工藝設備和生產過程的各種參數(如溫度
、壓力、流量、液位等)分別加以控製

，構成一個個相互獨立的控製回路。常規的PID控製本質上是一種單輸入單輸出(SISO)控製係統

，它無法將相關的多個變量統籌考慮，協調控製。所以可采用多變量控製技術來解決裝置優化問題。

控kong製zhi產chan品pin質zhi量liang是shi裝zhuang置zhi優you化hua控kong製zhi的de基ji礎chu，隻zhi有you在zai產chan品pin質zhi量liang合he格ge的de前qian提ti下xia
，才cai能neng追zhui求qiu產chan品pin的de產chan量liang最zui大da和he生sheng產chan的de消xiao耗hao最zui小xiao等deng效xiao益yi指zhi標biao。在zai產chan品pin的de質zhi量liang控kong製zhi中zhong，實shi時shi在zai線xian質zhi量liang分fen析xi數shu據ju是shi十shi分fen重zhong要yao的de。本ben裝zhuang置zhi的de質zhi量liang效xiao益yi指zhi標biao(粗汽油幹點、輕柴油95%點、穩定汽油飽和蒸汽壓等)暫時沒有在線分析儀表檢測

，為了提高質量控製的效果

，采用了相應的工藝計算軟件和軟測量技術。

 

u     減少產品質量波動、實現卡邊控製
，主要產品質量指標的標準偏差降低20%到60%；

u     合理調整反應溫度、產品抽出溫度，減少生焦量、產氣量，提高輕油收率

；

u     降低勞動強度，提高裝置的自動化水平。

 

 

重油催化裂化裝置先進控製係統建立重油催化裂化生產過程的動態數學模型，包括先進控製模型、工藝計算模型和軟測量模型；實現對反應深度和主要產品質量指標的在線測量。該先進控製係統包括反應－再生係統
、主分餾係統和吸收-穩定係統三部分，共有24個被控變量、19個操縱變量和15個幹擾變量。結合DCS係統的特點
，實現安全、可靠的切換並設計便捷的操作界麵。

 

 

重油催化裂化裝置應用先進控製係統最大的特點是先控係統能夠適應實際的操作工況，從而提高摻渣、提高液收和穩定吸收穩定係統的工況。

由於吸收-穩(wen)定(ding)係(xi)統(tong)負(fu)荷(he)很(hen)大(da)，因(yin)此(ci)幹(gan)氣(qi)的(de)收(shou)率(lv)能(neng)否(fou)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)的(de)降(jiang)低(di)取(qu)決(jue)於(yu)穩(wen)定(ding)塔(ta)的(de)負(fu)荷(he)。在(zai)吸(xi)收(shou)係(xi)統(tong)的(de)先(xian)控(kong)係(xi)統(tong)中(zhong)，通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)補(bu)充(chong)吸(xi)收(shou)劑(ji)流(liu)量(liang)，在(zai)穩(wen)定(ding)油(you)氣(qi)分(fen)離(li)器(qi)和(he)解(jie)吸(xi)塔(ta)塔(ta)釜(fu)液(ye)麵(mian)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，達(da)到(dao)穩(wen)定(ding)塔(ta)進(jin)料(liao)的(de)最(zui)大(da)化(hua)控(kong)製(zhi)，一(yi)方(fang)麵(mian)滿(man)足(zu)吸(xi)收(shou)的(de)要(yao)求(qiu)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)避(bi)免(mian)出(chu)現(xian)穩(wen)定(ding)塔(ta)負(fu)荷(he)超(chao)標(biao)導(dao)致(zhi)液(ye)化(hua)氣(qi)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)。

在摻渣比專家控製係統設計中，采用了多個輔助變量來適應渣油油性變化和處理量變化等問題。解決了再生溫度滯後大
、波動大的問題，達到提高摻渣和穩定再生溫度的目的。

另ling外wai，在zai反fan應ying和he分fen餾liu係xi統tong加jia入ru了le反fan應ying深shen度du控kong製zhi和he油you漿jiang外wai甩shuai最zui小xiao化hua的de控kong製zhi方fang案an，而er反fan應ying深shen度du的de計ji算suan是shi結jie合he經jing典dian理li論lun和he實shi際ji裝zhuang置zhi特te點dian，采cai用yong多duo參can數shu綜zong合he計ji算suan結jie果guo來lai體ti現xian真zhen正zheng的de反fan應ying深shen度du。通tong過guo控kong製zhi合he適shi的de反fan應ying溫wen度du和he油you漿jiang外wai甩shuai的de最zui小xiao化hua，從cong而er達da到dao提ti高gao液ye收shou的de目mu的de。

先控係統投用後可以明顯降低各被控參數的標準偏差
，平均標準偏差下降值為42.73％，達到了穩定操作的目的，為卡邊操作提供了有利條件。

zaixiankongderuanceliangxitongtouyonghou，gezhongchanpinzhiliangdewendingxingyoulejiaodadetigao
，zhuyaoshizairuanceliangxitongtouyonghou
，caozuorenyuantongguoruanceliangxitongshishidezhiliangyucejinxingjishidecaozuotiaozheng，duichanpinzhiliangkongzhiqidaolejishidezhidaozuoyong，weizhiliangdekabiankongzhitigongletiaojian。

圖1和圖2分別是重油催化裂化先進控製係統投運前後部分重要變量的控製效果。圖3和圖4為主要軟測量變量化驗室分析值與先控計算值對比效果。

 

 

 

重油催化的先進控製項目總體來說取得了很好的效果
，實際投用率達到98％。先xian進jin控kong製zhi項xiang目mu的de實shi施shi，主zhu要yao是shi增zeng加jia了le裝zhuang置zhi的de摻chan渣zha比bi，丙bing烯xi的de回hui收shou率lv和he裝zhuang置zhi操cao作zuo和he質zhi量liang控kong製zhi的de平ping穩wen性xing。不bu僅jin從cong操cao作zuo穩wen定ding性xing
，對dui操cao作zuo人ren員yuan勞lao動dong強qiang度du的de降jiang低di還hai是shi在zai經jing濟ji效xiao益yi上shang，都dou取qu得de了le很hen好hao的de效xiao果guo。

先進控製係統與常規PID控(kong)製(zhi)相(xiang)比(bi)，重(zhong)要(yao)生(sheng)產(chan)參(can)數(shu)自(zi)動(dong)維(wei)持(chi)在(zai)工(gong)藝(yi)和(he)設(she)備(bei)的(de)許(xu)可(ke)範(fan)圍(wei)內(nei)，使(shi)生(sheng)產(chan)更(geng)安(an)全(quan)，並(bing)把(ba)生(sheng)產(chan)參(can)數(shu)保(bao)持(chi)在(zai)優(you)化(hua)區(qu)域(yu)。減(jian)少(shao)主(zhu)要(yao)過(guo)程(cheng)變(bian)量(liang)的(de)波(bo)動(dong)幅(fu)度(du)達(da)42%
，從而提高係統平穩性。汽油和柴油等主要產品質量指標的標準偏差降低32.86％；先xian進jin控kong製zhi係xi統tong投tou用yong，應ying用yong合he適shi的de先xian進jin控kong製zhi策ce略lve可ke以yi降jiang低di幹gan氣qi中zhong的de丙bing烯xi含han量liang
，可ke以yi進jin一yi步bu提ti高gao液ye收shou

，從cong而er提ti高gao裝zhuang置zhi的de經jing濟ji效xiao益yi。應ying用yong先xian進jin控kong製zhi，可ke以yi提ti高gao重zhong催cui裝zhuang置zhi的de經jing濟ji效xiao益yi370.21萬元/年。