原油稳定塔液位无模控制技术研究

发布时间：2019-08-04 13:51

【摘要】：在天然气原油稳定工艺中,装置的稳定运行一直是生产的重心,而原油稳定的安全平稳运行与原油含水量之间有着密不可分的关系。当原油含水量高时会影响轻烃产量,当原油含水量瞬间增高时则会引起安全阀起跳,从而引发安全事故。原稳装置上设计有PID控制系统,以稳后泵出口调节阀来实现稳定塔液位的自动控制,所以采油厂的来油含水量变化程度是影响原稳装置稳后泵出口调节阀开关程度的关键。目前分公司的原油稳定装置大部分采用PID控制,PID控制是自动调节系统中被广泛应用的最简单、最基本的控制方法,原油液位稳定控制装置是以含水量为唯一的控制信号,是根据来油含水量的给定值H与测量值H1的偏差来调节稳后泵出口调节阀的开关程度,来保证稳定塔的液位平衡。原有的控制方法对原油含水量突然增高时稳定塔液位突然上升的这种情况无法起到及时调节的作用,单冲量控制系统很难胜任如此复杂的任务。因此,要解决在实际应用中出现的诸多问题,就必须开发适合分公司原油稳定装置的控制技术系统架构。本课题研究了无模型控制系统与模糊控制各自的优点,将模糊理论与无模型自适应控制系统相结合,开发了基于模糊无模型自适应原油稳定装置液位调节控制器,因为无模型控制器不用建立传统的数学模型,对比无模型自适应控制系统与传统PID控制系统,我们会发现无模控制系统在结构自适应和参数自适应方面有着PID控制系统所没有的优点,可以更加方便高效的解决被控对象的控制问题鲁棒性强。而且无模控制系统的调整参数也比其他控制方法的控制参数要少。在Matlab-Simulink平台上开发的仿真控制器结果表明仿真控制器能够平稳调节来油含水量高的情况下平稳控制原稳装置的液位。
【图文】：

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图 2.3 SISO MFA 控制器的体系结构此外，基于神经网络的 MFA 控制器的工作方式是需要“记住”过程数据，通过记住过程来为过程动态提供有价值的信息。相比之下，PID 的数字版本仅记住当前和先前两个样本。在这方面，MFA 和 PID 的区别就是 MFA 拥有智能储存器。如果过程不可控，则需要改进过程结构或其变量配对。如果该过程不是开环稳定的，则总是首先稳定它的良好实践。然而，对于某些简单的开环不稳定过程，例如非自调节水平回路，，当使用 MFA 时不需要特殊处理。如果过程在其工作范围内更改其符号，则需要特殊的 MFA 控制器。 MFA 控制器只需几个参数即可轻松配置。本文在对多种控制方法进行比较研究之后给出下表，提供了 PID，模型预测控制（MPC），鲁棒控制设计方法，基于模型的自适应控制和无模型自适应（MFA）控制的比较。可以得出结论，MFA 结合了所有这些控制方法的优点，是作为下一代主流过程控制器的最佳候选者。表 2.2. 控制方法的比较比较项 PID 模型预测鲁棒控制基于模型的无模自适应

原油稳定塔液位无模控制技术研究

东北石油大学工程硕士专业学位论文第三章原油稳定装置来油含水控制方案原油稳定装置的组成及作用原油稳定装置的组成油即石油是一种烃类混合物，其主要组成成分是烷烃其中低碳烃在常压下些低碳烃挥发出来时会带走戊烷、己烷等组分。原油稳定工艺是通过降低原将原油组分中的甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等易挥发的轻组分脱出，使原油在稳定。而从原油中脱出的轻烃组分则是石油化工的基础原料，原油稳定的方多种。本文中的原稳装置为全塔分馏法。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE968

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