原油蒸馏装置的非线性模型预测控制方法

发布时间：2020-05-23 23:21

【摘要】：原油蒸馏装置是炼油工业中第一道也是极为重要的一道工序,原油蒸馏装置不仅为下游工序提供了多种的生产原料同时也是炼油工业中能耗最大的装置之一。因此,提高原油蒸馏装置的控制性能以及增加过程的经济收益对于石化企业的长期运行而言是至关重要的。为了提升原油蒸馏装置的动态性能和经济效益,本文主要完成了以下工作:首先分析了原油蒸馏装置的主要工艺流程、原油的性质以及各种产品的性质,并且使用Aspen仿真模拟软件对某原油蒸馏装置进行了稳态模拟和动态模拟。模型预测控制方法的有效性很大一部分取决于预测模型的好坏。因此为了获得有效的预测模型同时降低模型的复杂程度,本文采用了基于支持向量回归的预测模型来描述原油蒸馏装置的动态特性,其形式简单并且有良好的预测效果。.考虑到现有模型预测控制方法面对原油蒸馏装置强耦合特性所表现出的缺陷,本文提出了一种带有耦合权重因子的改进的非线性模型预测控制算法提升了非线性模型预测控制在原油蒸馏装置上的控制性能。为了解决PID控制器无法直接考虑经济效益这一问题,本文给出了一种带有经济指标的非线性模型预测控制算法,在保证控制性能的前提下实现了经济效益的提升。本文通过多个仿真实验验证了改进的非线性模型预测控制算法和经济模型预测控制算法的有效性。
【图文】：

比重曲线（ＡＰＩ重度）和轻端组份分析也会考虑进去。本文中考虑两种原油ＯＩＬ－１和逡逑ＯＩＬ－２混合进入常减压装置进行蒸馏，两种原油性质的数据分别由表２－２和表２－３给逡逑出，混合之后的原油的恩氏蒸馏曲线图由图２－２给出。通过混合原油的恩氏蒸馏曲线逡逑可以看出混合原油的初馏点温度约为２７５°Ｃ，终馏点温度约为９８０°Ｃ。逡逑＿＿逦混合原油恩氏蒸馏曲线逡逑１ＯＵＵ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦！逦ｉ逦ｉ逦ｉ逡逑９５０逦－逦邋邋／逡逑９００邋－逦逦ＡＴＳＭ邋Ｄ８６逦／邋—逡逑８５０邋－逦／逦－逡逑８００逦－逦－逡逑７５０逦－逦－逡逑７００逦－逦－逡逑ｇ逦６５０逦－逦－逡逑ｇ逦６００逦＿逦－逡逑ｒｊ逦５５０逦－逦－逡逑５００逦－逦－逡逑４５０逦一逡逑４００逦＿逦－逡逑３５０邋＿逡逑３００邋ｙ逦－逦＾逦逦邋逦邋逦ｒ＇邋－逡逑２５０逦－逦－逡逑２ＱＱ邋逦ｌ逦ｌ逦｜逦Ｉ逦Ｉ逦Ｊ逦Ｓ逦ｉ逦Ｉ逦ｌ逦ｌ逦ｌ逦Ｉ逦）逦ｌ逦ｌ逦ｌ逦ｌ逦ｌ逦逡逑０逦５逦１０逦１５逦２０逦２５逦３０逦３５逦４０逦４５逦５０逦５５逦６０逦６５逦７０逦７５逦８０逦８５逦９０逦９５邋１００逡逑Ｖｏｌ％

点的温度达到要求。最终当馏出物的流量为２１０４０ｂ／ｄ时，轻石脑油的ＡＳＴＭ９５％点逡逑的温度为１９０．５°Ｃ。但此时初馏塔的设计不是经济上最优的，文献［１１］中给出了基于经逡逑济最优的初馏塔的设计方案。图２－３给出了轻石脑油的恩氏蒸馏曲线，，通过轻石脑油逡逑的恩氏蒸馏曲线可以看出轻石脑油的初馏点为－９°Ｃ，而终馏点为２０８°Ｃ。逡逑＿＿逦轻石脑油的恩氏蒸馏曲线逡逑２0０逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ邋Ｉ邋Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦ｔ逦Ｉ逦Ｉ逡逑２３０邋＿逦＿逡逑２１０逦逦ＡＳＴＭ邋Ｄ８６邋ＮＡＰＨＴＨＡ邋ｙ／逡逑１９０邋－逡逑１７０邋－逦￣逡逑１５０邋－逦￣逡逑一邋１３０邋－逦￣逡逑Ｂ．邋ｎｏ邋－逡逑Ｉ邋９０邋■逦－逡逑５０逦－逡逑３０邋－邋／逡逑１0邋７逡逑－１０邋－逦－逡逑－３０邋－逦－逡逑５Ｑ邋逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦ｉ逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦｜逦逡逑０逦５逦１０逦１５逦２０逦２５逦３０逦３５邋４０逦４５逦５０逦５５逦６０邋６５逦７０逦７５逦８０逦８５逦９０逦９５逦１００逡逑Ｖｏｌ％逡逑图２－３轻石脑油的恩氏蒸馏曲线逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｔｈｅ邋ＡＳＴＭ邋Ｄ８６邋ｃｕｉ＊ｖｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｌｉｇｈｔ邋ｎａｐｈｔｈａ逡逑１３逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE96

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

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本文编号：2678103