催化汽油吸附脱硫装置控制策略研究

发布时间：2017-06-10 20:07

  本文关键词：催化汽油吸附脱硫装置控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着汽车工业的发展,化石能源的消耗增加,环境问题日益严重。生产低含硫的清洁汽油成为各国炼化企业的工作重点。本文以洛阳石化用于生产低含硫汽油的S Zorb装置为研究对象,通过分析装置的工艺流程及脱硫原理,确定影响产品质量的主要工艺条件,针对目前装置中进料氢油比和加热炉出口温度控制方案中存在的问题,设计了新的控制方案。通过分析现有氢油比控制方案,针对目前装置中进料汽油流量和循环氢流量没有定值控制不能保证两者比值恒等的缺点,设计了一种带调和器的双闭环比值控制方案,此种控制方案结合了并联结构双闭环比值控制和串联结构双闭环比值控制器的优点。并根据比值控制中循环氢流量需要快速跟踪催化汽油的要求设计了三种PID控制器,仿真分析表明模糊PID混合控制器瞬时误差量最小,单神经元PID控制器瞬时误差量减小最快,这两种方案均优于PID控制方案。针对加热炉温度控制的大滞后特性分析了现阶段加热炉的温度控制方案,提出了一种带增益补偿的串级-Smith控制方案。针对Smith预估控制器需要被控对象的准确数学模型的缺点,提出使用RBF神经网络代替Smith预估控制器,利用神经网络的在线校正功能克服预测模型失配的问题。针对RBF神经网络离线建模过程中K-均值聚类算法聚类速度慢的问题,提出了一种对初始聚类中心进行预处理的改进方案,提高了聚类速度。最后对带增益补偿的串级-Smith控制方案和串级-RBF神经网络预测控制方案进行了仿真对比,仿真结果表明模型失配对串级-RBF神经网络预测控制方案的影响小于带增益补偿的串级-Smith控制方案。
【关键词】：催化脱硫 比值控制 大滞后 Smith RBF神经网络
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE96;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 研究目的及意义7-8
• 1.2 吸附脱硫技术国内外研究现状8-9
• 1.3 工业控制的研究现状9-11
• 1.4 课题来源及主要研究内容11
• 1.5 论文的结构安排11-13
• 第2章 催化脱硫装置工艺流程及主要工艺参数分析13-19
• 2.1 催化脱硫装置及脱硫原理13
• 2.1.1 催化脱硫装置简介13
• 2.1.2 催化脱硫装置脱硫原理13
• 2.2 催化脱硫装置的工艺流程13-17
• 2.2.1 进料与脱硫反应部分15-16
• 2.2.2 吸附剂输送及再生系统16-17
• 2.2.3 产品稳定部分17
• 2.3 工艺条件对产品质量的影响分析17-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 进料氢油比控制系统设计19-30
• 3.1 现阶段进料氢油比控制方案分析19
• 3.2 比值控制系统分析与设计19-26
• 3.2.1 比值控制系统分析20-21
• 3.2.2 双闭环比值控制系统设计21-25
• 3.2.3 循环氢流量温压补偿25-26
• 3.3 双闭环比值控制系统仿真分析26-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 进料氢油比控制方案研究30-42
• 4.1 PID控制方案30-31
• 4.1.1 PID控制器原理30-31
• 4.1.2 PID控制器参数值整定31
• 4.2 模糊与PID混合控制方案31-34
• 4.2.1 模糊控制原理31-32
• 4.2.2 混合控制器设计32-34
• 4.3 单神经元PID控制方案34-38
• 4.3.1 单神经元PID控制原理34-36
• 4.3.2 单神经元PID控制器稳定性分析36-38
• 4.3.3 单神经元PID控制器参数整定38
• 4.4 进料氢油比控制方案仿真分析38-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第5章 加热炉出口温度控制方案研究42-65
• 5.1 现阶段加热炉出口温度控制方案42-43
• 5.2 工业中常用的加热炉出口温度控制方案分析43-44
• 5.3 加热炉出口温度预估控制方案研究44-53
• 5.3.1 串级-Smith预估控制方案44-47
• 5.3.2 串级-RBF神经网络预测控制方案47-53
• 5.4 控制方案仿真分析53-64
• 5.4.1 串级-Smith预估控制方案仿真分析54-58
• 5.4.2 串级-RBF神经网络预测控制方案仿真分析58-64
• 5.5 本章小结64-65
• 第6章 结论与展望65-66
• 6.1 总结65
• 6.2 展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果70

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