先进控制在我厂重油催化应用

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1、先进控制在重油催化裂化装置实现和应用98/11/13摘要:鲁棒多变量预估控制在前郭炼油厂重油催化裂化装置中取得了很成功应用，并达到了预期的目的，现在把系统的结构和实现等作了详细的简述。关键词:APCRMPCTRFCC前郭炼油厂RFCC装置采用提升管反应器和内外取热的催化裂化技术，掺炼减渣，年加工能力为80万吨，1990年正式投产。装置经过几年的检修和技术改造，在处理能力、掺渣能力、轻油收率和剂耗能耗几项指标都达到了设计能力。1重油催化裂化装置简介（见图1）1.1反应/再生部分新鲜原料与循环油浆换热后预热到150度左

2、右再与回炼油混合，原料经高效雾化喷嘴进入提升管反应器下部在提升管里与高温再生催化剂接触进行裂化反应。反应后油气和催化剂通过提升管顶部进入沉降器粗旋分离器，反应油气从粗旋分离器顶部进入反应器稀相段，再进入三组单级旋分器，带有微量催化剂的反应油气经油气管线去分馏塔。催化剂从旋分器的料腿进入反应器底部，落入汽提段。吸附有焦碳和油气的催化剂与汽提段底部喷入的汽提蒸汽逆向接触，脱除催化剂上吸附的油气和可汽提性碳。经汽提过的催化剂经待生立管进入一再并与主风接触进行烧焦再生烧焦放出的多余热量通过外取热器和内取盘管取走。一再有CO

3、助燃剂能够再生，使催化剂的焦碳含量降至0.35~0.4%。形成半再生催化剂，到一再下部半再生立管经提升风进入二再，在二再高温下完全再生，使催化剂含碳量降至0.1%以下，至此形成再生催化剂，经二再外溢流管进入提升管进行下一轮的反应。1.2主分馏塔部分反应油气进入分馏塔底部，通过底部的人字形挡板与循环油浆逆向接触，洗去油气携带的催化剂且使油气脱过热。部分冷凝下降至分馏塔底部形成油浆产品，部分仍气相继续沿塔板上升进行产品分离，形成富气、粗汽油、轻柴油及回炼油。回炼油由第三层塔板全抽出部分参加回炼，部分打回流。柴油根据标号

4、的不同分别由19层或17层塔板抽出至轻柴汽提塔。塔顶油气经冷却后进入粗汽油罐进行油污分离。气相经气压机后至吸收解吸部分，而液相作为吸收剂入吸收塔。分馏塔有三个循环取热过程：顶循环，中段循环为解析塔、稳定塔提供热源，油浆塔底抽出循环为原料预热。1.3吸收稳定部分富气经湿空冷后进入高压分离罐进行平衡分离气相进入吸收塔底部与来自顶部的吸收剂（粗汽油为主催化剂，稳定汽油为补充催化剂）逆流接触，而液相为解吸塔的进料。经吸收过的贫气进入再吸收塔与轻柴油吸收剂逆流接触。再吸收的干气进入高压瓦斯管网。解吸塔顶部进料，塔底有重沸器，

5、顶部的解吸气与富气混合进入高压分离罐，塔底脱乙烷汽油为稳定塔的进料进行最终分离。稳定塔中部进料，塔底抽出稳定汽油，大部分作为产品，部分作为补充吸收剂，塔顶由冷凝器抽出液化气产品。提高处理量已经很困难，前郭炼油厂重油催化裂化装置引进了美国HONEYWELL公司的RMPCT。控制策略在我厂重油催化裂化装置实施分三部分有反应/再生RMPC控制器，分馏塔RMPC控制器，吸收稳定部分RMPC控制器成功地投用，提高了装置的加工量、轻油收率、产品质量，降低了能耗，提高装置整体效益，也提高了装置的整体的操作平稳的图1RFCC工艺

6、流程简图程度。使我厂的挖潜增效走上了技术革新的道路，增强了我厂参与市场竞争能力。2RMPCT原理2.1基本构成由内带优化器的RMPC和IRC（中间控制）组成，能够处理常规PID难以解决或不能解决的复杂控制对象。IRC是处于RMPC和常规PID7先进控制在重油催化裂化装置实现和应用98/11/13之间的应用，能够使基本控制层的控制稳定性提高，且能够降低公用工程的消耗和多回收能量等来增加经济效益.IRC所处理的对象为常规PID，一般需要较复杂的工艺计算，由复杂的控制回路组成，HEONEYWELL有热负荷控制、蒸汽与产品

7、（原料或催化剂）比率控制、非线性液位控制、鲁棒PID控制等等。RMPC（RobustMultivariablePredictiveControl)由多输入多输出、基于模型的、有预估能力和优化功能组成的，能够控制和优化高度耦合工业过程。RMPC控制器与要控制工业过程的动态模型相结合，根据模型RMPC能够预估将来情况并决定怎样调节控制器输出把所有被控变量保持在设定点上或约束范围内，如果此时还有自由度，内在优化器将调节其控制器的输出把过程推向符合经济目标优化状态。对于常规PID单回路控制，回路间相互独立，变量间存在高度耦

8、合的情况，再加上有的回路存在大滞后、非线性或反向响应等错综复杂的动态，常规PID单回路很难实现平稳控制。而RMPC正是处理具有这种复杂动态过程的工具。RMPC把过程中的那些重要变量集中到一起，辨识出代表该过程的动态模型，把整个过程看成一个整体来控制，不是若干个分割的单回路的简单组合。基于模型，RMPC能够分析并解决各变量之间的耦合关系。有了预估，当被控变量预