1.系統(tǒng)架構
APC系統(tǒng)架構如附圖19所示,其核心是多變量協(xié)調控制器。對于一套裝置(例如常減壓蒸餾、催化裂化、延遲焦化、乙烯裂解、聚丙烯等)的APC系統(tǒng),通常被設計為若干個多變量控制器。
每一個多變量協(xié)調控制器,協(xié)調控制一個基本的工藝過程(例如精餾、加熱、反應、吸收穩(wěn)定、抽提、裂解爐、聚合等)。一個多變量協(xié)調控制器,以質量指標、靈敏溫度、回流比、轉化率、熱效率等主要工藝目標為被控參數(shù),通過協(xié)調、優(yōu)化調節(jié)各調節(jié)手段,實現(xiàn)裝置操作平穩(wěn)性的進一步提高;同時,通過卡邊操作,將裝置操作點推向期望的極限。
質量指標的在線測量,是APC系統(tǒng)的一個重要組成部分。能夠便利地采用在線質量分析儀的,一般采用在線分析儀;不能或價格異常昂貴的,則采用軟儀表技術,實現(xiàn)質量指標的在線實時推斷。此外,如轉化率、熱效率、反應熱等指標,通常可以采用機理分析在線計算的方法,獲得在線實時數(shù)據(jù)
先進控制系統(tǒng)( APC)
先進控制系統(tǒng)(簡稱APC)以模型預測控制、線性規(guī)劃理論為基礎,采用動態(tài)矩陣控制等軟件技術,實現(xiàn)工藝過程的多變量協(xié)調控制,提高裝置操作平穩(wěn)性;在此基礎上,通過卡邊操作,提高高價值產品收率、降低裝置消耗、提高裝置處理能力。
20世紀80年代末期,國內一些高校和國外一些控制技術軟件公司,同中國石化下屬的一些企業(yè)合作,開展APC技術應用開發(fā)工作。但由于當時軟件工具不成熟等原因,大多數(shù)APC系統(tǒng)不能長期運行。2000年以來,由信息部對APC推廣應用工作進行歸口管理,在集中部分APC技術骨干進行深入調查研究和分析后,決定引進美國霍尼韋爾RMPCT軟件和艾斯本DMCPLUS軟件。2002年,中國石化陸續(xù)啟動福建煉化延遲焦化、武漢石化氣體分餾、荊門煉化催化裂化等7套裝置和高橋石化常減壓、催化裂化等裝置的APC技術開發(fā)應用,一年多后上述裝置相繼完成APC系統(tǒng)投用或部分投用。2004年,中國石化成立了先進控制技術支持中心( CoE),加大了對APC系統(tǒng)的推廣力度,到2006年,總部投資立項新建和改建48套裝置APC項目,企業(yè)自籌資金立項新建和改建25套裝置APC項目。從2007年開始,中國石化APC系統(tǒng)的推廣應用步人穩(wěn)定發(fā)展和良性循環(huán),總部還建設了APC運行狀態(tài)遠程監(jiān)控系統(tǒng),及時掌握APC運行狀況,督促企業(yè)加強系統(tǒng)管理和運維等。經(jīng)過多年努力,APC系統(tǒng)在中國石化煉油、化工板塊的應用,已初具普遍性,運行成效也得到了廣泛的認可。
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