预测控制技术在丁二烯精制单元的应用.pdf

《预测控制技术在丁二烯精制单元的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、工业技术齐QIL鲁U石P油ET化RO工CH，2EM01IC0A，L38T(E1C)H：N1O0LO—G1Y4预测控制技术在丁二烯精制单元的应用陈素芳路铁砚(中国石化齐鲁分公司橡胶厂，山东淄博，255438)摘要针对乙腈法抽提丁二烯装置精制单元生产过程中存在的控制难点，在DCS常规控制系统基础上，采用高级多变量鲁棒预测控制软件建立先进控制系统。应用后改善了生产过程的操作平稳性，提高了丁二烯收率，降低了单位生产能耗。关键词多变量预测控制技术精制单元先进控制系统丁二烯中图分类号：TQ221．22文献标识码：B文章编号：1009—

2、9859(2010)01—0010—051前言置精制单元在生产过程中存在着变量关联和耦合丁二烯广泛应用于合成顺丁橡胶、丁苯橡胶、特性，常规控制不能很好地解决诸如此类的问题，丁腈橡胶、SBS热塑性弹性体、ABS树脂等多种产对产品产量和质量产生较大影响，并且操作人员品。至2008年底，我国有丁二烯生产装置23套，的劳动强度比较大。因此，对该装置精制单元实总生产能力1．37Mt／a，绝大多数装置采用DCS施APC，提高装置的运行水平，减少加工损失，提或PID控制，制约了产品的质量和成本，而国外大高丁二烯收率，降低产品能耗，增加效

3、益，具有重都配有与生产工艺紧密相关的先进控制系统要的现实意义。(Advancedprocesscontrolsystem简称APC)，大大提高了设备运行效率和经济效益。近年来，国内2预测控制技术研制和开发了针对丁二烯装置的APC软件包，并丁二烯抽提装置精制单元生产过程期望的工且应用效果良好。其主要内容为：①过程变量在艺目标是追求整体经济效益的最佳化，即要兼顾线软测量；②装置操作智能优化分析与实现；③针产品产量、质量、原材料消耗及能耗的各个方面。对丁二烯生产过程并根据生产要求智能改变生产但是，在实际生产中上述诸方面往往是矛盾

4、的，需负荷等等。将以上部分或全部技术集成在一个要对它们统筹考虑和优化，才能达到装置效益最APC环境下，形成一体化的装置APC，从而实现佳的经济目标。采用具有良好鲁棒性的、模型预提高设备运行效率和提高经济效益的目的，是对测控制技术的APC软件，建立丁二烯抽提装置精装置实现进一步精细控制的主要手段。制单元APC，可以应对具有复杂动态特性、纯滞中国石化齐鲁分公司橡胶厂乙腈法丁二烯抽后、多变量、有不可测变量、变量有约束等过程，并提装置建于1976年，经过多次技术改造及扩建，在工况变化时具有较好的控制性能，可充分发挥目前设计丁二烯生

5、产能力达70kt／a，分为丁二烯装置的生产潜力，优化生产，便于操作，运行可靠。萃取单元、丁二烯精制单元以及溶剂回收单元，其APC的核心是预测控制技术。中丁二烯精制单元脱轻塔(T一208)脱除丙炔的2．1预测控制原理过程中造成的丁二烯放空损失约占装置加工损失预测控制算法的特征：预测模型、滚动优化和的80％以上，脱重塔(T一207)分离重组分过程中反馈校正。预测控制算法的计算步骤是：在当前造成的丁二烯损失约占装置加工损失的10％左收稿日期：2009一o7—23；修回日期：2009—12-03。右，是目前影响装置丁二烯收率的两个

6、主要因素。作者简介：陈素芳(1967一)，女，高级工程师。1990年青岛该装置已采用DCS控制系统，大幅度提高了装置海洋大学计算机应用专业毕业，一直从事计算机信息技术应控制水平，保证了产品质量；但由于丁二烯抽提装用工作。电话：0533—7548593。第1期陈素芳等．预测控制技术在T-烯精制单元的应用时刻，基于过程的动态模型预测未来一定时域内轻塔先进控制器通过合理、快速的调节循环水量、每个采样周期(或按一定间隔)的过程输出，这些回流量、放空量和冷盐水量等来确保整个塔的平输出为当前时刻和未来一定时域内控制量的函稳性控制，有效

7、减少放空气体中丁二烯的损失，提数。按照基于反馈校正的某个优化目标函数计算高丁二烯产品收率；脱重塔先进控制器主要通过当前及未来一定时域的控制量大小。为了防止控对灵敏板温度的平稳控制，确保丁二烯产品质量制量剧烈变化及超调，一般在优化目标函数中都的控制]。丁二烯抽提精制单元APC总体框架考虑使未来输出以一参考轨迹最优地去跟踪期望如图2所示。设定值，计算出当前控制量后输出给过程实施控制。至下一时刻，根据新测量数据重新按上述步期望目标平稳操作、稳定和改善产品质骤计算控制量。从预测控制的基本原理可以看量、提高产品收率、降低能耗出，预测

8、控制是不断滚动的局部优化¨J。ll}2．2预测控制技术控制结构多变量模型预测控制策略专家控制策略浙江中控软件技术有限公司的APC—AdconIl}高级多变量鲁棒预测控制软件包，是在法国Ader-水洗塔脱轻塔重轻塔sa公司的Hiecon预测控制软件的基础上，自主开先进控制器先进控制器先进控制器发的新一代预