加氢装置的自动控制与安全联锁系统要点.ppt

二、加氢裂化装置先进控制的实施 现以某大型石化企业的某加氢裂化装置为例，简单介绍其概要。 1、硬件与软件配置 一般来说，MPC软件可以在DCS的控制单元中运行，也可 以在单独设置的上位机上运行。 DCS系统：ABB公司的MOD－３００系统 上位机 VAX－４３００：用于安装运行MPC软件（也 可用工业PC机代替上位机）。 通讯接口 GATEWAY：用于连接VAX－４３００与DCS系 统 MPC软件包：为Honeywell公司的产品。 27 　　2、实施条件 实施MPC控制，是一项复杂的系统工程。予先需做好可行性研究及功 能设计。在项目成立后，要做好APC的控制功能设计，在PID图上进 行多个MPC控制器的设置。建立CV、MV、DV变量表，工艺计算方案， 装置的控制方案，购置适宜的软件包，配置相应的硬件等。包括已备 有先进稳定的DCS系统，良好的现场测量仪表（智能变送器及调节阀） 等。 在装置已经开工并进入平稳操作期之后，即可着手进行“阶跃测试”， 以对对象的模型进行辨识。进行阶跃测试时，依次对各个MV给出一个 阶跃变化，同时通过数据采集程序记录相关CV的一系列变化值，经多 次循环阶跃，等待过程平稳后拜再进行下一个MV的测试。综合记录下 来的这些数据，通过MPC辨识软件包并结合实际经验反复进行模型辨 识，并进行仿真运行，得到经实测验证的CV对MV的模型，即可开始 将MPC控制器投入运行。 MPC控制器通过调用这些模型，实现先进控制策略的实施。 28 　　3、操作 操作人员在DCS操作站上，设置各个CV的上下限区间值及各种相关 参数，由MPC控制器根据经过辨识的模型计算出相应的MV值，以确 定当前MV的调节方向和大小，通过数据接口传送到DCS相应的控制 回路的PID模块，进行调节阀阀位的调整，以调节CV值与其目标值 的偏差最小，从而完成先进控制的一个循环。 ? 29 三、加氢裂化装置先进控制的内容 1、反应深度MPC控制器 反应深度控制器的主要目标是控制进入反应器的氢气和 进料的比值，以控制装置的转化率。 此控制器有3个MV，8个CV。 2、反应温度MPC控制器 此控制器的主要目标是控制反应器各个床层的出口温度 和温差，从而控制各反应床层的热点，使其不超标。 此控制器有5个MV，17个CV，2个干扰变量DV。 3、分馏塔MPC控制器 此控制器的主要目标是在满足侧线产品质量指标的前提 下，使产品的收率最高。 此控制器有9个MV，11个CV，2个DV。 30 4、硫化氢塔液控制器 该控制器的一个CV为塔的液位，其对应的MV为进入分馏加热炉的总流量（为分馏加热炉两路分支流量之和）。 此控制器的主要目标是利用容器的容积缓冲对下游装置操作的影响，尽量减少对流量的大幅度调节。硫化氢塔液位控制器与分馏加热炉支路平衡控制器串级，通过调整分馏加热炉两路分支的流量来调节液位。该液位控制器设有液位的高低限，同时还没有一目标值，控制器在满足将液位控制在高低限区间之内的前提下，将使液位稳定在其目标值附近，这是该控制器二次优化的结果。当液位超出其上下限时，控制器将采取快速提前调节以防止出现淹塔或者泵抽空事故发生。 31 5、分馏加热炉支路平衡控制器 该控制器的主要目标是提高加热炉的热效率，使热量吸收最佳， 以减少加热炉管内的裂化和结焦。 分馏加热炉支路平衡控制器与硫化氢塔液位控制器串级，液位 控制器根据液位的高低调节进入分馏加热炉的总进料，再由支路平 衡控制器将该值按照二路分支出口温度的高低分配到二路分支流量 的设定值上，同时达到调节液位和平衡分支出口温度的目的（使两 路分支温度相等或差值最小）。 32 6、其他先进控制功能 除上述MPC控制器外，所配置的APC软件包，尚有下列功能： 分馏工艺计算，包括产品的恩氏蒸馏馏程。闪点、冰点、 倾点、压力补偿温度、