乙烯装置先进控制系统(APC)调研报告.doc

乙烯装置先进控制系统（APC）调研报告

1A公司乙烯装置概况

A公司乙烯装置改造后，现有两个裂解炉区、两个急冷系统、两个裂解气压缩系统，两股裂解气经混合干燥后，进入一个顺序分离系统。装置主要产品有乙烯、丙烯、C4馏份等，同时副产氢气、甲烷、轻重燃料油、裂解汽油等。

2A公司乙烯装置APC构成

2.1系统硬件构成

先进控制技术是以DCS系统为基础的，AspenTech的APC软件都要求在上位机系统实现。A公司乙烯装置先进控制硬件采用三台上位机系统，均为运行WindowsNT4.0操作系统的DELL服务器，装置DCS系统为YOKOGAWA的CS/CS3000，两系统采用AspenTech开发的通讯接口软件Cimio以Client/Server结构双向通讯。三台服务器各有分工，LJDMC运行DMCplus，LJWEB运行Infoplus.21和SPYRO，LJDMCWATCH运行AspenWatch。三台服务器采用TCP/IP协议相互连网，实现APC的各功能。APC控制系统硬件构成简图如图1。

2.2DMC控制器及CLP结构图

项目采用了DMCPlus多变量预估控制技术和CLP复合线性规划技术。DMCPlus及CLP控制器框架结构如图2所示。

整个乙烯装置总计开发23个主控制器、18个子控制器和2个CLP控制器。具体控制器如下：

老区裂解炉控制器：每台裂解炉采用1个DMCPlus控制器，共11个控制器。

IP.21Server

IP.21Server

ServerName:LJWEB

SpyroDongleattachedhere.

IPAddress:172.16.17.20

Functions:IP.21,SpyroforAPC,ProductionControlWebServer,LocalSecurityServer

DMCplusServer

ServerName:LJDMC

AspenDongleattachedhere

IPAddress:172.16.17.18

Functions:DMCplusOnlineandDMCplusDesktop,LicenseManager

AspenWatchServer

ServerName:LJDMCWatch

IPAddress:172.16.17.19

Functions:AspenWatchServer

OPCServerOne

ServerName:STN0250

连接老区裂解炉DCS

OPCServerTwo

ServerName:STN0132

连接分离系统DCS

CIMIO

OPCServer3

ServerName:STN0132

连接新区裂解炉及急冷压缩系统DCS

图1APC控制系统硬件构成简图

老区裂解

老区裂解

炉控制器

DMCPlus

老区急冷

控制器

DMCPlus

老区压缩

控制器

DMCPlus

冷区

控制器

DMCPlus

乙烯塔温度控制器

DMCPlus

脱丙烷塔

控制器

DMCPlus

丙烯精馏塔控制器

DMCPlus

新区裂解

炉控制器

DMCPlus

新区急冷

控制器

DMCPlus

新区压缩

控制器

DMCPlus

老区裂解炉进料最大化

DMCPlusCLP

新区裂解炉进料最大化

DMCPlusCLP

乙烯装置

图2DMCPlus控制器和CLP结构图

老区急冷控制器：采用1个DMCPlus控制器，包括汽油分馏塔和急冷水塔2个子控制器。

老区压缩控制器：采用1个DMCPlus控制器。

脱丙烷塔控制器：采用1个DMCPlus控制器，包括高、低压脱丙烷塔2个子控制器。

丙烯精馏塔控制器：采用1个DMCPlus控制器，包括新、老丙烯塔2个子控制器。

乙烯塔温度控制器：采用1个DMCPlus控制器，包括新、老乙烯塔2个子控制器。

冷区控制器：采用1个DMCPlus控制器，包括：物料平衡、脱甲烷塔、2个脱乙烷塔、2个乙烯精馏塔、2个丙烯制冷压缩机等8个子控制器。

新区裂解炉控制器：每台裂解炉采用1个DMCPlus控制器，共４个控制器。

新区急冷控制器：采用1个DMCPlus控制器，包括汽油分馏塔和急冷水塔2个子控制器。

新区压缩控制器：采用1个DMCPlus控制器。

老区裂解炉进料最大化控制器：采用1个CLP控制器。

新区裂解炉进料最大化控制器：采用1个CLP控制器。

该先进控制系统与Technip的裂解炉深度计算软件（SPYRO）相连接，SPRYO实时计算裂解深度作为裂解炉DMCPlus控制器的输入。结构图如图3和图4所示。装置安装了石脑油原料的近红外在线分析仪NIR。NIR能够实时分析原料性质的变化，比常规的