酿酒厂精馏装置控制系统，其装置如图因为企划要吸收热量所以需要在锅灶下加热蒸锅

汽化： 液态→汽态 酒变汽酒液化： 汽态→液态 汽酒变酒95度，因为这时水不蒸发，酒蒸发，所以得到的酒更纯

该被控变量是间接指标

1、要控制好加热温度; 2、要控制好分馏柱顶部内回流冷凝器的水流量。

搜一下：普通精馏仪器如何控制回流比

厨房房间空调里面的水电，和电梯

plc 变频器 是工厂很常见的东西，不是什么高深技术了。这些东西也不容易坏的，它的外围设备跟感应器容易出故障而已！一般有自动生产线的公司都少不了这些东西！公司越大能接触的东西也越多，包括各种公用设备！ 中央空调，发动机，空压机…… 当然技术高，工资也跟着高！

显然全回流操作对实际生产是无意义的。但是全回流便于控制，因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中，常采用全回流操作。

精馏中，回流比一般是指塔内下流液体量与上升蒸气量之比，它又称为液气比。在化工生产中，回流比一般是指塔内下流液体量与塔顶馏出液体量之比。 精馏产品的纯度，在塔板数一定的条件下，取决于回流比的大小。回流比大时所得到的气相氮纯度高，液相氧纯度就低。回流比小时得到的气相氮纯度低，液相的氧纯度就高。这是因为温度较高的上升气与温度较低的下流液体在塔板上混合，进行热质交换后，在理想情况下它们的温度可趋于一致，即达到同一个温度。这个温度介于原来的气、液温度之间。如果回流比大，即下流的冷液体多或者上升的蒸气少时，则气液混合温度必然偏于低温液体一边，于是上升蒸气的温降就大，蒸气冷凝得就多。因氧是难挥发组分，故氧组分冷凝下来相应也较多些，这样离开塔板的上升气体的氮浓度也提高得快。每块塔板都是如此，因此在塔顶得到的气体含氮纯度就高。另一方面，因为气液混合温度偏于低温液体一边，于是下流液体的温升就小，液体蒸发得也少，因而液体中蒸发出来的氮组分相应也少些，这样离开塔板的下流液体中氧浓度就提高得慢。每块塔板都是如此，因而在塔底得到的液体的氧浓度就低。 回流比小时则与上述情况相反，不再重复。精馏工况的调整，实际上主要就是改变塔内各部位的回流比的大小。操作工人常说的精馏塔塔温高，实际就是指回流比小；塔温低，就是回流比大的情况。

船用生活污水处理装置采用生物接触氧化法和物化处理消毒原理处理船舶生活污水。swch生活污水处理装置，本装置的结构形式和性能均满足国家标准GB10833－89《船用生活污水处理系统技术条件》的要求，装置体积小、重轻、结构紧凑，处理后的排放水符合国家规定的排放标准，同时满足国际海协环保会IMO MEPC/2(VI)的排放标准要求。本装置由五个腔室组成，粉碎室、两级生物接触氧化室、沉淀室和消毒室,SWCB型生化法污水处理装置用于处理船上厕所下水道粪便污水，使之达到国际排放标准排放至舷外。本系列装置也可用作船上灰水的消毒处理。SWCB型生化法污水处理装置利用称为活性污泥和生物膜的处理原理消解有机污染物质， SWCB型装置产生的污泥量极少，绝大部分在装置内部消化，三个月左右排污泥一次，不失肥效，无二次污染。固体残渣经过粉碎送至焚烧炉、贮存柜或者在非管制海区排放。扩展资料处理方法物理处理法：通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠）的废水处理法，可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法。化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等；而以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又合称为膜分离技术。其中运用传质作用的处理单元既具有化学作用，又有与之相关的物理作用，所以也可从化学处理法中分出来 ，成为另一类处理方法，称为物理化学法。生活污水处理生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法，按传统，需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法。厌氧生物处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。生物接触氧化法：用生物接触氧化法处理废水，即用生物接触氧化工艺在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。最后,处理过的废水排入生物接触氧化处理系统与生活污水混合后进行处理,氯消毒后达标排放。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷,这种曝气装置称谓鼓风曝气。参考资料来源：百度百科-生活污水处理参考资料来源：百度百科-生活污水处理装置

船用生活污水处理装置采用生物接触氧化法和物化处理消毒原理处理船舶生活污水。本装置由五个腔室组成，粉碎室、两级生物接触氧化室、沉淀室和消毒室,SWCB型生化法污水处理装置用于处理船上厕所下水道粪便污水，使之达到国际排放标准排放至舷外。本系列装置也可用作船上灰水的消毒处理。船用生活污水排放规范：船舶在距最近陆地3 n mile以外，使用主管机关所认可的设备，排放业经粉碎和消毒的生活污水，或在距最近陆地12 n mile以外排放未经粉碎和消毒的生活污水。但不论哪种情况，不得将集污舱中储存的生活污水即刻排光，而应于船舶以不低于4的航速航行时，以适当的速率排放，排放速率应经主管机关认可。而在距离最近陆地3 rl mile以内时，则要求使用经主管机关批准的生活污水处理装置．并且排出的废液在其周围水中不产生可见的漂浮固体且不能使水变色。

船用生活污水处理装置（生化法）用于处理船上厕所下水道粪便污水，使之达到国际排放标准，排至舷外。也可用作船上灰水（指船上厨房洗涤水、浴室洗澡水、盥洗水和洗衣机排出水等）的消毒处理。原理概述：生化法船用生活污水处理装置（船用生活污水处理系统）采用生物接触氧化法和物化处理消毒原理处理船舶生活污水。由五个柜室组成：曝气柜、接触氧化柜、沉淀柜、消毒柜。在曝气柜内，以好氧菌为主的活性污泥菌胶团形成象棉絮状带有粘性的絮体吸附有机物质，在充氧条件下变成无害的二氧化碳和水 ，同时活性污泥得到繁殖；在接触氧化柜内挂有软性填料，充作生物膜，有机物得到进一步消解；在沉淀柜内累积的活性污泥沉淀物再被返送至曝气柜作为菌种繁殖和再处理 ；经沉清处理过的污水最后进入消毒柜用含氯药品杀菌，然后由排放泵排至舷外。

采用国际先进的生物处理工艺，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，具有技术性能稳定可靠，处理效果好，投资省，占地少，维护方便等优点。设备埋设于地表以下，设备上面的地表可作为绿化或其它用地，不需要建房及采暖、保温。二级生物接。　　触氧化处理工艺均采用推流式生物接触氧化，其处理效果优于完全混合式或二级串联完全混合式生物接触氧化池。并且活性污泥池体积小，对水质的适应性强，耐冲击负荷性能好，出水水质稳定，不会产生污泥膨胀。池中采用新型弹性立体填料，表面积大，微生物易挂膜，脱膜，在同样有机物负荷条件下，对有机物去除率高，能提高空气中的氧在水中溶解度。生化池采用生物接触氧化法，其填料的体积负荷比较低，微生物处于自身氧化阶段，产泥量少，仅需三个月（90天）以上排一次泥（用粪车抽吸或脱水成泥饼外运）。该地埋式生活污水处理设备的除臭方式除采用常规高空排气，另配有土壤脱臭措施。整个设备处理系统配有全自动电气控制系统和设备故障报警系统，运行安全可靠，平时一般不需要专人管理，只需适时地对设备进行维护和保养。

收集—生物厌氧菌分解硝化粪便、油脂—洗浴水、厨房废水汇入—过滤—卫生丸(漂白粉)—排放。

54转 永立 抚顺石油化工研究院DCS在我国炼油厂应用已有15年历史，有20多家炼油企业安装使用了不同型号的DCS，对常减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、加氢精制、油品调合等实施过程控制和生产管理。其中有十几套DCS用于原油蒸馏，多数是用于常减压装置的单回路控制和前馈、串级、选择、比值等复杂回路控制。有几家炼油厂开发并实施了先进控制策略。下面介绍DCS用原油蒸馏生产过程的主要控制回路和先进控制软件的开发和应用情况。一、工艺概述对原油蒸馏，国内大型炼油厂一般采用年处理原油250～270万吨的常减压装置，它由电脱盐、初馏塔、常压塔、减压塔、常压加热炉、减压加热炉、产品精馏和自产蒸汽系统组成。该装置不仅要生产出质量合格的汽油、航空煤油、灯用煤油、柴油，还要生产出催化裂化原料、氧化沥青原料和渣油；对于燃料一润滑油型炼油厂，还需要生产润滑油基础油。各炼油厂均使用不同类型原油，当改变原油品种时还要改变生产方案。燃料一润滑油型常减压装置的工艺流程是：原油从罐区送到常减压装置时温度一般为30℃左右，经原油泵分路送到热交换器换热，换热后原油温度达到110℃，进入电脱盐罐进行一次脱盐、二次脱盐、脱盐后再换热升温至220℃左右，进入初馏塔进行蒸馏。初馏塔底原油经泵分两路送热交换器换热至290℃左右，分路送入常压加热炉并加热到370℃左右，进入常压塔。常压塔塔顶馏出汽油，常一侧线（简称常一线）出煤油，常二侧线（简称常二线）出柴油，常三侧线出润料或催料，常四侧线出催料。常压塔底重油用泵送至常压加热炉，加热到390℃，送减压塔进行减压蒸馏。减一线与减二线出润料或催料，减三线与减四线出润料。二、常减压装置主要控制回路原油蒸馏是连续生产过程，一个年处理原油250万吨的常减压装置，一般有130～150个控制回路。应用软件一部分是通过连续控制功能块来实现，另一部分则用高级语言编程来实现。下面介绍几种典型的控制回路。1．减压炉0．7MPa蒸汽的分程控制减压炉0．7MPa蒸汽的压力是通过补充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏气管网排气来调节。用DCS控制0．7MPa蒸汽压力，是通过计算器功能进行计算和判断，实现蒸汽压力的分程控制。0．7MPa蒸汽压力检测信号送入功能块调节器，调节器输出4～12mA段去调节1．1MPa蒸汽入管网调节阀，输出12～20mA段去调节0．4MPa乏气管网调节阀。这实际是仿照常规仪表的硬分程方案实现分程调节，以保持0．7MPa蒸汽压力稳定。2．常压塔、减压塔中段回流热负荷控制中段回流的主要作用是移去塔内部分热负荷。中段回流热负荷为中段回流经热交换器冷却前后的温差、中段回流量和比热三者的乘积。由中段回流热负荷的大小来决定回流的流量。中段回流量为副回中路，用中段热负荷来串中段回流流量组成串级调节回路。由DCS计算器功能块来求算冷却前后的温差，并求出热负荷。主回路热负荷给定值由工人给定或上位机给定。3．提高加热炉热效率的控制为了提高加热炉热效率，节约能源，采取了预热入炉空气、降低烟道气温度、控制过剩空气系数等方法。一般加热炉控制是利用烟气作为加热载体来预热入炉空气，通过控制炉膛压力正常，保证热效率，保证加热炉安全运行。（1）炉膛压力控制在常压炉、减压炉辐射转对流室部位设置微差压变送器，测出炉膛的负压，利用长行程执行机构，通过连杆来调整烟道气档板开度，以此来维持炉膛内压力正常。（2）烟道气氧含量控制一般采用氧化锆分析器测量烟道气中的氧含量，通过氧含量来控制鼓风机入口档板开度，控制入炉空气量，达到最佳过剩空气系数，提高加热炉热效率。4．加热炉出口温度控制加热炉出口温度控制有两种技术方案，它们通过加热炉流程画面上的开关（或软开关）切换。一种方案是总出口温度串燃料油和燃料气流量，另一种方案是加热炉吸热一供热值平衡控制。热值平衡控制需要使用许多计算器功能块来计算热值，并且同时使用热值控制PID功能块。其给定值是加热炉的进料流量、比热、进料出口温度和进口温度之差值的乘积，即吸热值。其测量值是燃料油、燃料气的发热值，即供热值。热值平衡控制可以降低能耗，平稳操作，更有效地控制加热炉出口温度。该系统的开发和实施充分利用了DCS内部仪表的功能。5．常压塔解耦控制常压塔有四个侧线，任何一个侧线抽出量的变化都会使抽出塔板以下的内回流改变，从而影响该侧线以下各侧线产品质量。一般可以用常一线初馏点、常二线干点（90％干点）、常三线粘度作为操作中的质量指标。为了提高轻质油的收率，保证各侧线产品质量，克服各侧线的相互影响，采用了常压塔侧线解耦控制。以常二线为例，常二线抽出量可以由二线抽出流量来控制，也可以用解耦的方法来控制，用流程画面发换开关来切换。解耦方法用常二线干点控制功能块的输出与原油进料量的延时相乘来作为常二线抽出流量功能块的给定值。其测量值为本侧线流量与常一线流量延时值、常塔馏出油量延时值之和。组态时使用了延时功能块，延时的时间常数通过试验来确定。这种自上而下的干点解耦控制方法，在改变本侧线流量的同时也调整了下一侧线的流量，从而稳定了各侧线的产品质量。解耦控制同时加入了原油流量的前馈，对平稳操作，克服扰动，保证质量起到重要作用。三、原油蒸馏先进控制1．DCS的控制结构层先进控制至今没有明确定义，可以这样解释，所谓先进控制广义地讲是传统常规仪表无法构造的控制，狭义地讲是和计算机强有力的计算功能、逻辑判断功能相关，而在DCS上无法简单组态而得到的控制。先进控制是软件应用和硬件平台的联合体，硬件平台不仅包括DCS，还包括了一次信息采集和执行机构。DCS的控制结构层，大致按三个层次分布：·基本模块：是基本的单回路控制算法，主要是PID，用于使被控变量维持在设定点。·可编程模块：可编程模块通过一定的计算（如补偿计算等），可以实现一些较为复杂的算法，包括前馈、选择、比值、串级等。这些算法是通过DCS中的运算模块的组态获得的。·计算机优化层：这是先进控制和高级控制层，这一层次实际上有时包括好几个层次，比如多变量控制器和其上的静态优化器。DCS的控制结构层基本是采用递阶形式，一般是上层提供下层的设定点，但也有例外。特殊情况下，优化层直接控制调节阀的阀位。DCS的这种控制结构层可以这样理解：基本控制层相当于单回路调节仪表，可编程模块在一定程度上近似于复杂控制的仪表运算互联，优化层则和DCS的计算机功能相对应。原油蒸馏先进控制策略的开发和实施，在DCS的控制结构层结合了对象数学模型和专家系统的开发研究。2．原油蒸馏的先进控制策略国内原油蒸馏的先进控制策略，有自行开发应用软件和引进应用软件两种，并且都在装置上闭环运行或离线指导操作。我国在常减压装置上研究开发先进控制已有10年，各家技术方案有着不同的特点。某厂最早开发的原油蒸馏先进控制，整个系统分四个部分：侧线产品质量的计算，塔内汽液负荷的精确计算，多侧线产品质量与收率的智能协调控制，回流取热的优化控制。该应用软件的开发，充分发挥了DCS的强大功能，并以此为依托开发实施了高质量的数学模型和优化控制软件。系统的长期成功运行对国内DCS应用开发是一种鼓舞。各企业开发和使用的先进控制系统有：组份推断、多变量控制、中段回流及换热流程优化、加热炉的燃料控制和支路平衡控制、馏份切割控制、汽提蒸汽量优化、自校正控制等，下面介绍几个先进控制实例。（1）常压塔多变量控制某厂常压塔原采用解耦控制，在此基础上开发了多变量控制。常压塔有两路进料，产品有塔顶汽油和四个侧线产品，其中常一线、常二线产品质量最为重要。主要质量指标是用常一线初馏点、常一线干点和常二线90％点温度来衡量，并由在线质量仪表连续分析。以上三种质量控制通常用常一线温度、常一线流量和常二线流量控制。常一线温度上升会引起常一线初馏点、常一线干点及常二线90％点温度升高。常一线流量或常二线流量增加会使常一线干点或常二线90％点温度升高。首先要确立包括三个PID调节器、常压塔和三个质量仪表在内的广义的对象数学模型：式中：P为常一线产品初馏点；D为常一线产品干点；T〔，2〕为常二线产品90％点温度；T〔，1〕为常一线温度；Q〔，1〕为常一线流量；Q〔，2〕为常二流量。为了获得G（S），在工作点附近采用飞升曲线法进行仿真拟合，得出对象的广义对象传递函数矩阵。针对广义对象的多变量强关联、大延时等特点，设计了常压塔多变量控制系统。全部程序使用C语言编程，按照采集的实时数据计算控制量，最终分别送到三个控制回路改变给定值，实现了常压塔多变量控制。分馏点（初馏点、干点、90％点温度）的获取，有的企业采用引进的初馏塔、常压塔、减压塔分馏点计算模型。分馏点计算是根据已知的原油实沸点（TBT）曲线和塔的各侧线产品的实沸点曲线，实时采集塔的各部温度、压力、各进出塔物料的流量，将塔分段，进行各段上的物料平衡计算、热量平衡计算，得到塔内液相流量和气相流量，从而计算出抽出侧线产品的分馏点。用模型计算比在线分析仪快，一般系统程序每10秒运行一次，克服了在线分析仪的滞后，改善了调节品质。在计算出分馏点的基础上，以计算机间通讯方式，修改DCS系统中相关侧线流量控制模块给定值，实现先进控制。还有的企业，操作员利用常压塔生产过程平稳的特点，将SPC控制部分切除，依照计算机根据实时参数计算出的分馏点，人工微调相关侧线产品流量控制系统的给定值，这部分优化软件实际上只起着离线指导作用。（2）LQG自校正控制某厂在PROVOX系统的上位机HP1000A700上用FORTRAN语言开发了LQG自校正控制程序，对常减压装置多个控制回路实施LQG自校正控制。·常压塔顶温度控制。该回路原采用PID控制，因受处理量、环境温度等变化因素的影响，无法得到满意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制后，塔顶温度控制得到比较理想的效果。塔顶温度和塔顶拨出物的干点存在一定关系，根据工艺人员介绍，塔顶温度每提高1℃，干点可以提高3～5℃。当塔顶温度比较平稳时，工艺人员可以适当提高塔顶温度，使干点提高，便可以提高收率。按年平均处理原油250万吨计算，如干点提高2℃，塔顶拨出物可增加上千吨。自适应控制带来了可观的经济效益。·常压塔的模拟优化控制。在满足各馏出口产品质量要求前提下，实现提高拨出率及各段回流取热优化。馏出口产品质量仍采用先进控制，要求达到的目标是：常压塔顶馏出产品的质量在闭环控制时，其干点值在给定值点的±2℃，常压塔各侧线分别达到脱空3～5℃，常二线产品的恩氏蒸馏分析95％点温度大于350℃，常三线350℃馏份小于15％，并在操作台上CRT显示上述各侧线指标。在保证塔顶拨出率和各侧线产品质量之前提下优化全塔回流取热，使全塔回收率达到90％以上。·减压塔模拟优化控制。在保证减压混和蜡油质量的前提下，量大限度拔出蜡油馏份，减二线90％馏出温度不小于510℃，减压渣油运行粘度小于810■泊（对九二三油），并且优化分配减一线与减二线的取热。（3）中段回流计算分馏塔的中段回流主要用来取出塔内一部分热量，以减少塔顶负荷，同时回收部分热量。但是，中段回流过大对蒸馏不利，会影响分馏精度，在塔顶负荷允许的情况下，适度减少中段回流量，以保证一侧线和二侧线产品脱空度的要求。由于常减压装置处理量、原油品种以及生产方案经常变化，中段回流量也要作相应调整，中段回流量的大小与常压塔负荷、塔顶汽油冷却器负荷、产品质量、回收势量等条件有关。中段回流计算的数学模型根据塔顶回流量、塔底吹气量、塔顶温度、塔顶回流入口温度、顶循环回流进口温度、中段回流进出口温度等计算出最佳回流量，以指导操作。（4）自动提降量模型自动提降量模型用于改变处理量的顺序控制。按生产调度指令，根据操作经验、物料平衡、自动控制方案来调整装置的主要流量。按照时间顺序分别对常压炉流量、常压塔各侧线流量、减压塔各侧线流量进行提降。该模型可以通过DCS的顺序控制的几种功能模块去实现，也可以用C语言编程来进行。模型闭环时，不仅改变有关控制回路的给定值，同时还在打印机上打印调节时间和各回路的调节量。四、讨论1．原油蒸馏先进控制几乎都涉及到侧线产品质量的质量模型，不管是静态的还是动态的，其基础都源于DCS所采集的塔内温度、压力、流量等信息，以及塔内物料／能量的平衡状况。过程模型的建立，应该进一步深入进行过程机理的探讨，走机理分析和辨认建模的道路，同时应不断和人工智能的发展相结合，如人工神经元网络模型正在日益引起人们的注意。在无法得到全局模型时，可以考虑局部模型和专家系统的结合，这也是一个前景和方向。2．操作工的经验对先进控制软件的开发和维护很重要，其中不乏真知灼见，如何吸取他们实践中得出的经验，并帮助他们把这种经验表达出来，并进行提炼，是一项有意义的工作，这一点在开发专家系统时尤为重要。3．DCS出色的图形功能一直为人们所称赞，先进控制一般是在上位机中运行，在实施过程中，应在操作站的CRT上给出先进控制信息，这种信息应使操作工觉得亲切可见，而不是让人感到乏味的神秘莫测，这方面的开发研究已获初步成效，还有待进一步开发和完善。4．国内先进控制软件的标准化、商品化还有待起步，目前控制软件设计时还没有表达其内容的标准符号，这是一大障碍。这方面的研究开发工作对提高DCS应用水平和推广应用成果有着重要意义。

哪要看你控制什么了，气压还是什么？

原油蒸馏控制软件简介2008-05-26 14:54转 永立 抚顺石油化工研究院DCS在我国炼油厂应用已有15年历史，有20多家炼油企业安装使用了不同型号的DCS，对常减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、加氢精制、油品调合等实施过程控制和生产管理。其中有十几套DCS用于原油蒸馏，多数是用于常减压装置的单回路控制和前馈、串级、选择、比值等复杂回路控制。有几家炼油厂开发并实施了先进控制策略。下面介绍DCS用原油蒸馏生产过程的主要控制回路和先进控制软件的开发和应用情况。一、工艺概述对原油蒸馏，国内大型炼油厂一般采用年处理原油250～270万吨的常减压装置，它由电脱盐、初馏塔、常压塔、减压塔、常压加热炉、减压加热炉、产品精馏和自产蒸汽系统组成。该装置不仅要生产出质量合格的汽油、航空煤油、灯用煤油、柴油，还要生产出催化裂化原料、氧化沥青原料和渣油；对于燃料一润滑油型炼油厂，还需要生产润滑油基础油。各炼油厂均使用不同类型原油，当改变原油品种时还要改变生产方案。燃料一润滑油型常减压装置的工艺流程是：原油从罐区送到常减压装置时温度一般为30℃左右，经原油泵分路送到热交换器换热，换热后原油温度达到110℃，进入电脱盐罐进行一次脱盐、二次脱盐、脱盐后再换热升温至220℃左右，进入初馏塔进行蒸馏。初馏塔底原油经泵分两路送热交换器换热至290℃左右，分路送入常压加热炉并加热到370℃左右，进入常压塔。常压塔塔顶馏出汽油，常一侧线（简称常一线）出煤油，常二侧线（简称常二线）出柴油，常三侧线出润料或催料，常四侧线出催料。常压塔底重油用泵送至常压加热炉，加热到390℃，送减压塔进行减压蒸馏。减一线与减二线出润料或催料，减三线与减四线出润料。二、常减压装置主要控制回路原油蒸馏是连续生产过程，一个年处理原油250万吨的常减压装置，一般有130～150个控制回路。应用软件一部分是通过连续控制功能块来实现，另一部分则用高级语言编程来实现。下面介绍几种典型的控制回路。1．减压炉0．7MPa蒸汽的分程控制减压炉0．7MPa蒸汽的压力是通过补充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏气管网排气来调节。用DCS控制0．7MPa蒸汽压力，是通过计算器功能进行计算和判断，实现蒸汽压力的分程控制。0．7MPa蒸汽压力检测信号送入功能块调节器，调节器输出4～12mA段去调节1．1MPa蒸汽入管网调节阀，输出12～20mA段去调节0．4MPa乏气管网调节阀。这实际是仿照常规仪表的硬分程方案实现分程调节，以保持0．7MPa蒸汽压力稳定。2．常压塔、减压塔中段回流热负荷控制中段回流的主要作用是移去塔内部分热负荷。中段回流热负荷为中段回流经热交换器冷却前后的温差、中段回流量和比热三者的乘积。由中段回流热负荷的大小来决定回流的流量。中段回流量为副回中路，用中段热负荷来串中段回流流量组成串级调节回路。由DCS计算器功能块来求算冷却前后的温差，并求出热负荷。主回路热负荷给定值由工人给定或上位机给定。3．提高加热炉热效率的控制为了提高加热炉热效率，节约能源，采取了预热入炉空气、降低烟道气温度、控制过剩空气系数等方法。一般加热炉控制是利用烟气作为加热载体来预热入炉空气，通过控制炉膛压力正常，保证热效率，保证加热炉安全运行。（1）炉膛压力控制在常压炉、减压炉辐射转对流室部位设置微差压变送器，测出炉膛的负压，利用长行程执行机构，通过连杆来调整烟道气档板开度，以此来维持炉膛内压力正常。（2）烟道气氧含量控制一般采用氧化锆分析器测量烟道气中的氧含量，通过氧含量来控制鼓风机入口档板开度，控制入炉空气量，达到最佳过剩空气系数，提高加热炉热效率。4．加热炉出口温度控制加热炉出口温度控制有两种技术方案，它们通过加热炉流程画面上的开关（或软开关）切换。一种方案是总出口温度串燃料油和燃料气流量，另一种方案是加热炉吸热一供热值平衡控制。热值平衡控制需要使用许多计算器功能块来计算热值，并且同时使用热值控制PID功能块。其给定值是加热炉的进料流量、比热、进料出口温度和进口温度之差值的乘积，即吸热值。其测量值是燃料油、燃料气的发热值，即供热值。热值平衡控制可以降低能耗，平稳操作，更有效地控制加热炉出口温度。该系统的开发和实施充分利用了DCS内部仪表的功能。5．常压塔解耦控制常压塔有四个侧线，任何一个侧线抽出量的变化都会使抽出塔板以下的内回流改变，从而影响该侧线以下各侧线产品质量。一般可以用常一线初馏点、常二线干点（90％干点）、常三线粘度作为操作中的质量指标。为了提高轻质油的收率，保证各侧线产品质量，克服各侧线的相互影响，采用了常压塔侧线解耦控制。以常二线为例，常二线抽出量可以由二线抽出流量来控制，也可以用解耦的方法来控制，用流程画面发换开关来切换。解耦方法用常二线干点控制功能块的输出与原油进料量的延时相乘来作为常二线抽出流量功能块的给定值。其测量值为本侧线流量与常一线流量延时值、常塔馏出油量延时值之和。组态时使用了延时功能块，延时的时间常数通过试验来确定。这种自上而下的干点解耦控制方法，在改变本侧线流量的同时也调整了下一侧线的流量，从而稳定了各侧线的产品质量。解耦控制同时加入了原油流量的前馈，对平稳操作，克服扰动，保证质量起到重要作用。三、原油蒸馏先进控制1．DCS的控制结构层先进控制至今没有明确定义，可以这样解释，所谓先进控制广义地讲是传统常规仪表无法构造的控制，狭义地讲是和计算机强有力的计算功能、逻辑判断功能相关，而在DCS上无法简单组态而得到的控制。先进控制是软件应用和硬件平台的联合体，硬件平台不仅包括DCS，还包括了一次信息采集和执行机构。DCS的控制结构层，大致按三个层次分布：·基本模块：是基本的单回路控制算法，主要是PID，用于使被控变量维持在设定点。·可编程模块：可编程模块通过一定的计算（如补偿计算等），可以实现一些较为复杂的算法，包括前馈、选择、比值、串级等。这些算法是通过DCS中的运算模块的组态获得的。·计算机优化层：这是先进控制和高级控制层，这一层次实际上有时包括好几个层次，比如多变量控制器和其上的静态优化器。DCS的控制结构层基本是采用递阶形式，一般是上层提供下层的设定点，但也有例外。特殊情况下，优化层直接控制调节阀的阀位。DCS的这种控制结构层可以这样理解：基本控制层相当于单回路调节仪表，可编程模块在一定程度上近似于复杂控制的仪表运算互联，优化层则和DCS的计算机功能相对应。原油蒸馏先进控制策略的开发和实施，在DCS的控制结构层结合了对象数学模型和专家系统的开发研究。2．原油蒸馏的先进控制策略国内原油蒸馏的先进控制策略，有自行开发应用软件和引进应用软件两种，并且都在装置上闭环运行或离线指导操作。我国在常减压装置上研究开发先进控制已有10年，各家技术方案有着不同的特点。某厂最早开发的原油蒸馏先进控制，整个系统分四个部分：侧线产品质量的计算，塔内汽液负荷的精确计算，多侧线产品质量与收率的智能协调控制，回流取热的优化控制。该应用软件的开发，充分发挥了DCS的强大功能，并以此为依托开发实施了高质量的数学模型和优化控制软件。系统的长期成功运行对国内DCS应用开发是一种鼓舞。各企业开发和使用的先进控制系统有：组份推断、多变量控制、中段回流及换热流程优化、加热炉的燃料控制和支路平衡控制、馏份切割控制、汽提蒸汽量优化、自校正控制等，下面介绍几个先进控制实例。（1）常压塔多变量控制某厂常压塔原采用解耦控制，在此基础上开发了多变量控制。常压塔有两路进料，产品有塔顶汽油和四个侧线产品，其中常一线、常二线产品质量最为重要。主要质量指标是用常一线初馏点、常一线干点和常二线90％点温度来衡量，并由在线质量仪表连续分析。以上三种质量控制通常用常一线温度、常一线流量和常二线流量控制。常一线温度上升会引起常一线初馏点、常一线干点及常二线90％点温度升高。常一线流量或常二线流量增加会使常一线干点或常二线90％点温度升高。首先要确立包括三个PID调节器、常压塔和三个质量仪表在内的广义的对象数学模型：式中：P为常一线产品初馏点；D为常一线产品干点；T〔，2〕为常二线产品90％点温度；T〔，1〕为常一线温度；Q〔，1〕为常一线流量；Q〔，2〕为常二流量。为了获得G（S），在工作点附近采用飞升曲线法进行仿真拟合，得出对象的广义对象传递函数矩阵。针对广义对象的多变量强关联、大延时等特点，设计了常压塔多变量控制系统。全部程序使用C语言编程，按照采集的实时数据计算控制量，最终分别送到三个控制回路改变给定值，实现了常压塔多变量控制。分馏点（初馏点、干点、90％点温度）的获取，有的企业采用引进的初馏塔、常压塔、减压塔分馏点计算模型。分馏点计算是根据已知的原油实沸点（TBT）曲线和塔的各侧线产品的实沸点曲线，实时采集塔的各部温度、压力、各进出塔物料的流量，将塔分段，进行各段上的物料平衡计算、热量平衡计算，得到塔内液相流量和气相流量，从而计算出抽出侧线产品的分馏点。用模型计算比在线分析仪快，一般系统程序每10秒运行一次，克服了在线分析仪的滞后，改善了调节品质。在计算出分馏点的基础上，以计算机间通讯方式，修改DCS系统中相关侧线流量控制模块给定值，实现先进控制。还有的企业，操作员利用常压塔生产过程平稳的特点，将SPC控制部分切除，依照计算机根据实时参数计算出的分馏点，人工微调相关侧线产品流量控制系统的给定值，这部分优化软件实际上只起着离线指导作用。（2）LQG自校正控制某厂在PROVOX系统的上位机HP1000A700上用FORTRAN语言开发了LQG自校正控制程序，对常减压装置多个控制回路实施LQG自校正控制。·常压塔顶温度控制。该回路原采用PID控制，因受处理量、环境温度等变化因素的影响，无法得到满意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制后，塔顶温度控制得到比较理想的效果。塔顶温度和塔顶拨出物的干点存在一定关系，根据工艺人员介绍，塔顶温度每提高1℃，干点可以提高3～5℃。当塔顶温度比较平稳时，工艺人员可以适当提高塔顶温度，使干点提高，便可以提高收率。按年平均处理原油250万吨计算，如干点提高2℃，塔顶拨出物可增加上千吨。自适应控制带来了可观的经济效益。·常压塔的模拟优化控制。在满足各馏出口产品质量要求前提下，实现提高拨出率及各段回流取热优化。馏出口产品质量仍采用先进控制，要求达到的目标是：常压塔顶馏出产品的质量在闭环控制时，其干点值在给定值点的±2℃，常压塔各侧线分别达到脱空3～5℃，常二线产品的恩氏蒸馏分析95％点温度大于350℃，常三线350℃馏份小于15％，并在操作台上CRT显示上述各侧线指标。在保证塔顶拨出率和各侧线产品质量之前提下优化全塔回流取热，使全塔回收率达到90％以上。·减压塔模拟优化控制。在保证减压混和蜡油质量的前提下，量大限度拔出蜡油馏份，减二线90％馏出温度不小于510℃，减压渣油运行粘度小于810■泊（对九二三油），并且优化分配减一线与减二线的取热。（3）中段回流计算分馏塔的中段回流主要用来取出塔内一部分热量，以减少塔顶负荷，同时回收部分热量。但是，中段回流过大对蒸馏不利，会影响分馏精度，在塔顶负荷允许的情况下，适度减少中段回流量，以保证一侧线和二侧线产品脱空度的要求。由于常减压装置处理量、原油品种以及生产方案经常变化，中段回流量也要作相应调整，中段回流量的大小与常压塔负荷、塔顶汽油冷却器负荷、产品质量、回收势量等条件有关。中段回流计算的数学模型根据塔顶回流量、塔底吹气量、塔顶温度、塔顶回流入口温度、顶循环回流进口温度、中段回流进出口温度等计算出最佳回流量，以指导操作。（4）自动提降量模型自动提降量模型用于改变处理量的顺序控制。按生产调度指令，根据操作经验、物料平衡、自动控制方案来调整装置的主要流量。按照时间顺序分别对常压炉流量、常压塔各侧线流量、减压塔各侧线流量进行提降。该模型可以通过DCS的顺序控制的几种功能模块去实现，也可以用C语言编程来进行。模型闭环时，不仅改变有关控制回路的给定值，同时还在打印机上打印调节时间和各回路的调节量。四、讨论1．原油蒸馏先进控制几乎都涉及到侧线产品质量的质量模型，不管是静态的还是动态的，其基础都源于DCS所采集的塔内温度、压力、流量等信息，以及塔内物料／能量的平衡状况。过程模型的建立，应该进一步深入进行过程机理的探讨，走机理分析和辨认建模的道路，同时应不断和人工智能的发展相结合，如人工神经元网络模型正在日益引起人们的注意。在无法得到全局模型时，可以考虑局部模型和专家系统的结合，这也是一个前景和方向。2．操作工的经验对先进控制软件的开发和维护很重要，其中不乏真知灼见，如何吸取他们实践中得出的经验，并帮助他们把这种经验表达出来，并进行提炼，是一项有意义的工作，这一点在开发专家系统时尤为重要。3．DCS出色的图形功能一直为人们所称赞，先进控制一般是在上位机中运行，在实施过程中，应在操作站的CRT上给出先进控制信息，这种信息应使操作工觉得亲切可见，而不是让人感到乏味的神秘莫测，这方面的开发研究已获初步成效，还有待进一步开发和完善。4．国内先进控制软件的标准化、商品化还有待起步，目前控制软件设计时还没有表达其内容的标准符号，这是一大障碍。这方面的研究开发工作对提高DCS应用水平和推广应用成果有着重要意义。

常压蒸馏和减压蒸馏 常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏，常减压蒸馏基本属物理过程。原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。 原油的脱盐、脱水 又称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐（主要是氯化物）、带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。常用的办法是加破乳剂和水，使油中的水集聚，并从油中分出，而盐份溶于水中，再加以高压电场配合，使形成的较大水滴顺利除去。催化裂化 催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。原料范主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350 ~ 540℃馏分的重质油，催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。 有部分油返回反应器继续加工称为回炼油。催化裂化操作条件的改变或原料波动，可使产品组成波动。催化重整 催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气存在下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。如果以80~180℃馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果以60~165℃馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃，重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源。重整的反应条件是：反应温度为490~525℃，反应压力为1~2兆帕。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。 加氢裂化 是在高压、氢气存在下进行，需要催化剂，把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。加氢裂化由于有氢存在，原料转化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物，操作灵活，可按产品需求调整。产品收率较高，而且质量好。延迟焦化 它是在较长反应时间下，使原料深度裂化，以生产固体石油焦炭为主要目的，同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。延迟焦化的主要操作条件是：原料加热后温度约500℃， 焦炭塔在稍许正压下操作。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。 炼厂气加工 原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出，总称为炼厂气，就组成而言，主要有氢、甲烷、由2个碳原子组成的乙烷和乙烯、由3个碳原子组成的丙烷和丙烯、由4个碳原子组成的丁烷和丁烯等。它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。发展炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用。炼厂气经分离作化工原料的比重增加，如分出较纯的乙烯可作乙苯； 分出较纯的丙烯可作聚丙烯等。控制可以找一些软件和电脑来控制 第一部分 原油预处理及换热系统 原油经三路换热，混合后进入电脱盐罐D101和D102分离出盐和水，然后分四路换热，合并后进入初馏塔T101汽化段 第二部分 初塔系统 初馏塔T101顶油经冷却后进入回流切水分离罐D104分离。汽油一部分打入初馏塔塔顶作回流，一部分出装置作为半成品或重整原料。初顶瓦斯气体去管网。初顶回流罐污水出装置。初侧油馏出进入汽提塔T103，气相返回10层空间，汽提塔底油打到常压塔19层。初馏塔底经换热，两路合并后再分四组进入常压炉F101下对流室、辐射室加热。出炉混合后进入常压塔汽化段。 第三部分 常压系统 进入T103的初底油在塔内进行汽-液传质传热，使汽油、煤油、柴油等馏分得以分离。常顶油经冷却后，流入常顶回流切水分离罐D104。切水后，D104中的一部分油品经常顶泵P108抽出再返回T103顶，另一部分出装置。常一线馏出进入汽提塔T104。油气返回。汽提塔油换热后出装置。常二线馏出进入汽提塔T105，油气返回大塔。汽提塔油冷却后出装置。常三线馏出进入汽提塔T106，油气返大塔，汽提塔油经冷却后出装置。常四线馏出进汽提T107塔，油气返回大塔，汽提塔油经冷却后出装置。常顶回流经换热后返回常压塔顶。常一中回流。常二中回流。常底油分四组进入减压加热炉F102。经下对流、辐射室，出炉后混合进减压塔汽化段。 第四部分 减压系统 进入T108的常压重油在汽化段分成汽液两相，汽相进入上部填料层与不同部分打入的回流进行传质与传热，得到不同馏分组成的蜡油产品。减顶油由减压塔挥发线出来，进入间冷器壳程E411/1。冷凝油、水流入油水分离罐，不凝气进入一级真空泵，然后再进入间冷器E411/2壳程，液体排到油水分离罐。液体流入油水分离罐，不凝气体去管网（遇特殊情况排空），油水分离罐切水，柴油流入柴油罐。减一线进入汽提塔T109。油气返塔顶填料上，汽提塔油经换热器，一部分出装置，一部分打回流。减二线进入汽提塔T110，油气返回减压塔，汽提塔油经冷却后出装置。减三线进入汽提塔T110。油气返回减压塔。汽提塔油经冷却后出装置。减四线进入汽提塔T111。油气返回减压塔。汽提塔油经冷却后出装置。减一中馏出经换热后返减压塔。减二中馏出经换热后返减压塔。减底油经两路换热冷却后出装置。

原油蒸馏控制软件简介2008-05-26 14:54转 永立 抚顺石油化工研究院DCS在我国炼油厂应用已有15年历史，有20多家炼油企业安装使用了不同型号的DCS，对常减压装置、催化裂化装置、催化重整装置、加氢精制、油品调合等实施过程控制和生产管理。其中有十几套DCS用于原油蒸馏，多数是用于常减压装置的单回路控制和前馈、串级、选择、比值等复杂回路控制。有几家炼油厂开发并实施了先进控制策略。下面介绍DCS用原油蒸馏生产过程的主要控制回路和先进控制软件的开发和应用情况。一、工艺概述对原油蒸馏，国内大型炼油厂一般采用年处理原油250～270万吨的常减压装置，它由电脱盐、初馏塔、常压塔、减压塔、常压加热炉、减压加热炉、产品精馏和自产蒸汽系统组成。该装置不仅要生产出质量合格的汽油、航空煤油、灯用煤油、柴油，还要生产出催化裂化原料、氧化沥青原料和渣油；对于燃料一润滑油型炼油厂，还需要生产润滑油基础油。各炼油厂均使用不同类型原油，当改变原油品种时还要改变生产方案。燃料一润滑油型常减压装置的工艺流程是：原油从罐区送到常减压装置时温度一般为30℃左右，经原油泵分路送到热交换器换热，换热后原油温度达到110℃，进入电脱盐罐进行一次脱盐、二次脱盐、脱盐后再换热升温至220℃左右，进入初馏塔进行蒸馏。初馏塔底原油经泵分两路送热交换器换热至290℃左右，分路送入常压加热炉并加热到370℃左右，进入常压塔。常压塔塔顶馏出汽油，常一侧线（简称常一线）出煤油，常二侧线（简称常二线）出柴油，常三侧线出润料或催料，常四侧线出催料。常压塔底重油用泵送至常压加热炉，加热到390℃，送减压塔进行减压蒸馏。减一线与减二线出润料或催料，减三线与减四线出润料。二、常减压装置主要控制回路原油蒸馏是连续生产过程，一个年处理原油250万吨的常减压装置，一般有130～150个控制回路。应用软件一部分是通过连续控制功能块来实现，另一部分则用高级语言编程来实现。下面介绍几种典型的控制回路。1．减压炉0．7MPa蒸汽的分程控制减压炉0．7MPa蒸汽的压力是通过补充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏气管网排气来调节。用DCS控制0．7MPa蒸汽压力，是通过计算器功能进行计算和判断，实现蒸汽压力的分程控制。0．7MPa蒸汽压力检测信号送入功能块调节器，调节器输出4～12mA段去调节1．1MPa蒸汽入管网调节阀，输出12～20mA段去调节0．4MPa乏气管网调节阀。这实际是仿照常规仪表的硬分程方案实现分程调节，以保持0．7MPa蒸汽压力稳定。2．常压塔、减压塔中段回流热负荷控制中段回流的主要作用是移去塔内部分热负荷。中段回流热负荷为中段回流经热交换器冷却前后的温差、中段回流量和比热三者的乘积。由中段回流热负荷的大小来决定回流的流量。中段回流量为副回中路，用中段热负荷来串中段回流流量组成串级调节回路。由DCS计算器功能块来求算冷却前后的温差，并求出热负荷。主回路热负荷给定值由工人给定或上位机给定。3．提高加热炉热效率的控制为了提高加热炉热效率，节约能源，采取了预热入炉空气、降低烟道气温度、控制过剩空气系数等方法。一般加热炉控制是利用烟气作为加热载体来预热入炉空气，通过控制炉膛压力正常，保证热效率，保证加热炉安全运行。（1）炉膛压力控制在常压炉、减压炉辐射转对流室部位设置微差压变送器，测出炉膛的负压，利用长行程执行机构，通过连杆来调整烟道气档板开度，以此来维持炉膛内压力正常。（2）烟道气氧含量控制一般采用氧化锆分析器测量烟道气中的氧含量，通过氧含量来控制鼓风机入口档板开度，控制入炉空气量，达到最佳过剩空气系数，提高加热炉热效率。4．加热炉出口温度控制加热炉出口温度控制有两种技术方案，它们通过加热炉流程画面上的开关（或软开关）切换。一种方案是总出口温度串燃料油和燃料气流量，另一种方案是加热炉吸热一供热值平衡控制。热值平衡控制需要使用许多计算器功能块来计算热值，并且同时使用热值控制PID功能块。其给定值是加热炉的进料流量、比热、进料出口温度和进口温度之差值的乘积，即吸热值。其测量值是燃料油、燃料气的发热值，即供热值。热值平衡控制可以降低能耗，平稳操作，更有效地控制加热炉出口温度。该系统的开发和实施充分利用了DCS内部仪表的功能。5．常压塔解耦控制常压塔有四个侧线，任何一个侧线抽出量的变化都会使抽出塔板以下的内回流改变，从而影响该侧线以下各侧线产品质量。一般可以用常一线初馏点、常二线干点（90％干点）、常三线粘度作为操作中的质量指标。为了提高轻质油的收率，保证各侧线产品质量，克服各侧线的相互影响，采用了常压塔侧线解耦控制。以常二线为例，常二线抽出量可以由二线抽出流量来控制，也可以用解耦的方法来控制，用流程画面发换开关来切换。解耦方法用常二线干点控制功能块的输出与原油进料量的延时相乘来作为常二线抽出流量功能块的给定值。其测量值为本侧线流量与常一线流量延时值、常塔馏出油量延时值之和。组态时使用了延时功能块，延时的时间常数通过试验来确定。这种自上而下的干点解耦控制方法，在改变本侧线流量的同时也调整了下一侧线的流量，从而稳定了各侧线的产品质量。解耦控制同时加入了原油流量的前馈，对平稳操作，克服扰动，保证质量起到重要作用。三、原油蒸馏先进控制1．DCS的控制结构层先进控制至今没有明确定义，可以这样解释，所谓先进控制广义地讲是传统常规仪表无法构造的控制，狭义地讲是和计算机强有力的计算功能、逻辑判断功能相关，而在DCS上无法简单组态而得到的控制。先进控制是软件应用和硬件平台的联合体，硬件平台不仅包括DCS，还包括了一次信息采集和执行机构。DCS的控制结构层，大致按三个层次分布：·基本模块：是基本的单回路控制算法，主要是PID，用于使被控变量维持在设定点。·可编程模块：可编程模块通过一定的计算（如补偿计算等），可以实现一些较为复杂的算法，包括前馈、选择、比值、串级等。这些算法是通过DCS中的运算模块的组态获得的。·计算机优化层：这是先进控制和高级控制层，这一层次实际上有时包括好几个层次，比如多变量控制器和其上的静态优化器。DCS的控制结构层基本是采用递阶形式，一般是上层提供下层的设定点，但也有例外。特殊情况下，优化层直接控制调节阀的阀位。DCS的这种控制结构层可以这样理解：基本控制层相当于单回路调节仪表，可编程模块在一定程度上近似于复杂控制的仪表运算互联，优化层则和DCS的计算机功能相对应。原油蒸馏先进控制策略的开发和实施，在DCS的控制结构层结合了对象数学模型和专家系统的开发研究。2．原油蒸馏的先进控制策略国内原油蒸馏的先进控制策略，有自行开发应用软件和引进应用软件两种，并且都在装置上闭环运行或离线指导操作。我国在常减压装置上研究开发先进控制已有10年，各家技术方案有着不同的特点。某厂最早开发的原油蒸馏先进控制，整个系统分四个部分：侧线产品质量的计算，塔内汽液负荷的精确计算，多侧线产品质量与收率的智能协调控制，回流取热的优化控制。该应用软件的开发，充分发挥了DCS的强大功能，并以此为依托开发实施了高质量的数学模型和优化控制软件。系统的长期成功运行对国内DCS应用开发是一种鼓舞。各企业开发和使用的先进控制系统有：组份推断、多变量控制、中段回流及换热流程优化、加热炉的燃料控制和支路平衡控制、馏份切割控制、汽提蒸汽量优化、自校正控制等，下面介绍几个先进控制实例。（1）常压塔多变量控制某厂常压塔原采用解耦控制，在此基础上开发了多变量控制。常压塔有两路进料，产品有塔顶汽油和四个侧线产品，其中常一线、常二线产品质量最为重要。主要质量指标是用常一线初馏点、常一线干点和常二线90％点温度来衡量，并由在线质量仪表连续分析。以上三种质量控制通常用常一线温度、常一线流量和常二线流量控制。常一线温度上升会引起常一线初馏点、常一线干点及常二线90％点温度升高。常一线流量或常二线流量增加会使常一线干点或常二线90％点温度升高。首先要确立包括三个PID调节器、常压塔和三个质量仪表在内的广义的对象数学模型：式中：P为常一线产品初馏点；D为常一线产品干点；T〔，2〕为常二线产品90％点温度；T〔，1〕为常一线温度；Q〔，1〕为常一线流量；Q〔，2〕为常二流量。为了获得G（S），在工作点附近采用飞升曲线法进行仿真拟合，得出对象的广义对象传递函数矩阵。针对广义对象的多变量强关联、大延时等特点，设计了常压塔多变量控制系统。全部程序使用C语言编程，按照采集的实时数据计算控制量，最终分别送到三个控制回路改变给定值，实现了常压塔多变量控制。分馏点（初馏点、干点、90％点温度）的获取，有的企业采用引进的初馏塔、常压塔、减压塔分馏点计算模型。分馏点计算是根据已知的原油实沸点（TBT）曲线和塔的各侧线产品的实沸点曲线，实时采集塔的各部温度、压力、各进出塔物料的流量，将塔分段，进行各段上的物料平衡计算、热量平衡计算，得到塔内液相流量和气相流量，从而计算出抽出侧线产品的分馏点。用模型计算比在线分析仪快，一般系统程序每10秒运行一次，克服了在线分析仪的滞后，改善了调节品质。在计算出分馏点的基础上，以计算机间通讯方式，修改DCS系统中相关侧线流量控制模块给定值，实现先进控制。还有的企业，操作员利用常压塔生产过程平稳的特点，将SPC控制部分切除，依照计算机根据实时参数计算出的分馏点，人工微调相关侧线产品流量控制系统的给定值，这部分优化软件实际上只起着离线指导作用。（2）LQG自校正控制某厂在PROVOX系统的上位机HP1000A700上用FORTRAN语言开发了LQG自校正控制程序，对常减压装置多个控制回路实施LQG自校正控制。·常压塔顶温度控制。该回路原采用PID控制，因受处理量、环境温度等变化因素的影响，无法得到满意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制后，塔顶温度控制得到比较理想的效果。塔顶温度和塔顶拨出物的干点存在一定关系，根据工艺人员介绍，塔顶温度每提高1℃，干点可以提高3～5℃。当塔顶温度比较平稳时，工艺人员可以适当提高塔顶温度，使干点提高，便可以提高收率。按年平均处理原油250万吨计算，如干点提高2℃，塔顶拨出物可增加上千吨。自适应控制带来了可观的经济效益。·常压塔的模拟优化控制。在满足各馏出口产品质量要求前提下，实现提高拨出率及各段回流取热优化。馏出口产品质量仍采用先进控制，要求达到的目标是：常压塔顶馏出产品的质量在闭环控制时，其干点值在给定值点的±2℃，常压塔各侧线分别达到脱空3～5℃，常二线产品的恩氏蒸馏分析95％点温度大于350℃，常三线350℃馏份小于15％，并在操作台上CRT显示上述各侧线指标。在保证塔顶拨出率和各侧线产品质量之前提下优化全塔回流取热，使全塔回收率达到90％以上。·减压塔模拟优化控制。在保证减压混和蜡油质量的前提下，量大限度拔出蜡油馏份，减二线90％馏出温度不小于510℃，减压渣油运行粘度小于810■泊（对九二三油），并且优化分配减一线与减二线的取热。（3）中段回流计算分馏塔的中段回流主要用来取出塔内一部分热量，以减少塔顶负荷，同时回收部分热量。但是，中段回流过大对蒸馏不利，会影响分馏精度，在塔顶负荷允许的情况下，适度减少中段回流量，以保证一侧线和二侧线产品脱空度的要求。由于常减压装置处理量、原油品种以及生产方案经常变化，中段回流量也要作相应调整，中段回流量的大小与常压塔负荷、塔顶汽油冷却器负荷、产品质量、回收势量等条件有关。中段回流计算的数学模型根据塔顶回流量、塔底吹气量、塔顶温度、塔顶回流入口温度、顶循环回流进口温度、中段回流进出口温度等计算出最佳回流量，以指导操作。（4）自动提降量模型自动提降量模型用于改变处理量的顺序控制。按生产调度指令，根据操作经验、物料平衡、自动控制方案来调整装置的主要流量。按照时间顺序分别对常压炉流量、常压塔各侧线流量、减压塔各侧线流量进行提降。该模型可以通过DCS的顺序控制的几种功能模块去实现，也可以用C语言编程来进行。模型闭环时，不仅改变有关控制回路的给定值，同时还在打印机上打印调节时间和各回路的调节量。四、讨论1．原油蒸馏先进控制几乎都涉及到侧线产品质量的质量模型，不管是静态的还是动态的，其基础都源于DCS所采集的塔内温度、压力、流量等信息，以及塔内物料／能量的平衡状况。过程模型的建立，应该进一步深入进行过程机理的探讨，走机理分析和辨认建模的道路，同时应不断和人工智能的发展相结合，如人工神经元网络模型正在日益引起人们的注意。在无法得到全局模型时，可以考虑局部模型和专家系统的结合，这也是一个前景和方向。2．操作工的经验对先进控制软件的开发和维护很重要，其中不乏真知灼见，如何吸取他们实践中得出的经验，并帮助他们把这种经验表达出来，并进行提炼，是一项有意义的工作，这一点在开发专家系统时尤为重要。3．DCS出色的图形功能一直为人们所称赞，先进控制一般是在上位机中运行，在实施过程中，应在操作站的CRT上给出先进控制信息，这种信息应使操作工觉得亲切可见，而不是让人感到乏味的神秘莫测，这方面的开发研究已获初步成效，还有待进一步开发和完善。4．国内先进控制软件的标准化、商品化还有待起步，目前控制软件设计时还没有表达其内容的标准符号，这是一大障碍。这方面的研究开发工作对提高DCS应用水平和推广应用成果有着重要意义。