煉油精餾過(guò)程軟測(cè)量與綜合優(yōu)化控制的研究

王文晶（遼寧省遼河油田經(jīng)濟(jì)貿(mào)易置業(yè)總公司，遼寧盤(pán)錦 124000）

煉油精餾過(guò)程軟測(cè)量與綜合優(yōu)化控制的研究

王文晶
（遼寧省遼河油田經(jīng)濟(jì)貿(mào)易置業(yè)總公司，遼寧盤(pán)錦 124000）

隨著科技的進(jìn)步，煉油業(yè)取得了很大的突破，它促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、改善了人們的生活水平，但與此同時(shí)也造成了環(huán)境污染嚴(yán)重、能源急劇減少等問(wèn)題。在仔細(xì)研究蒸餾過(guò)程原理的基礎(chǔ)上，以解決蒸餾過(guò)程中可能出現(xiàn)的部分問(wèn)題為目的，對(duì)精餾過(guò)程的軟測(cè)量和優(yōu)化技術(shù)做了進(jìn)一步的研究和改善，以使煉油技術(shù)進(jìn)一步提高。

煉油；精餾過(guò)程；軟測(cè)量；綜合優(yōu)化控制

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，石油的匱乏和煉油質(zhì)量的低下已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛的關(guān)卡。隨著“十一五”經(jīng)濟(jì)計(jì)劃以及綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的提出，要求我國(guó)在節(jié)省資源和保護(hù)環(huán)境基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，這就要求煉油業(yè)進(jìn)一步改善其煉油技術(shù)，爭(zhēng)取將煉油過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題解決。

1　煉油精餾過(guò)程軟測(cè)量

1.1軟測(cè)量技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)述

軟測(cè)量技術(shù)源于對(duì)蒸餾過(guò)程中實(shí)時(shí)產(chǎn)品檢測(cè)的研究，即通過(guò)電腦對(duì)無(wú)法測(cè)量的復(fù)雜變量，利用另外一些容易測(cè)量的簡(jiǎn)單變量，借助某種數(shù)學(xué)邏輯關(guān)系來(lái)進(jìn)行估值。軟測(cè)量技術(shù)包含四個(gè)部分：二次變量的篩選、數(shù)據(jù)的收集和分析、建立模型和修正模型[1]。軟測(cè)量技術(shù)的重要部分就是數(shù)學(xué)模型的建立，建模方法可分為理論建模和實(shí)際建模，而后期模型的修正同樣重要，它對(duì)于測(cè)量的精確度有很大影響，通常分為離線修正和在線修正。

1.2軟測(cè)量技術(shù)存在問(wèn)題

軟測(cè)量技術(shù)發(fā)展至今，主要存在兩個(gè)基本問(wèn)題：可識(shí)別性和持續(xù)檢測(cè)性問(wèn)題[2]。我們?cè)谶x擇二次變量和確定數(shù)學(xué)關(guān)系時(shí)，究竟如何既方便又精確地確定待測(cè)的重要變量，即待測(cè)變量的可識(shí)別性問(wèn)題。如果選擇的二次變量和數(shù)學(xué)關(guān)系不合理，那么估計(jì)出的待測(cè)變量可能不唯一，甚至待測(cè)變量的估計(jì)無(wú)法進(jìn)行，因此要避免盲目性。

可識(shí)別性問(wèn)題包括測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性和精確性兩個(gè)方面的問(wèn)題。這兩個(gè)問(wèn)題的主要影響方面包括：二次變量的篩選、數(shù)學(xué)關(guān)系的篩選、數(shù)據(jù)的精確性以及數(shù)據(jù)的處理方法和誤差分析等。軟測(cè)量技術(shù)除了需要測(cè)量結(jié)果的估值準(zhǔn)確，還需要實(shí)現(xiàn)待測(cè)變量的持續(xù)性檢測(cè)，這是軟測(cè)量的核心理念所在，同時(shí)也是現(xiàn)如今急待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

1.3軟測(cè)量技術(shù)發(fā)展前景

鑒于軟測(cè)量技術(shù)存在的種種問(wèn)題，未來(lái)有以下兩種發(fā)展趨勢(shì)。技術(shù)集成化建模，現(xiàn)今雖然存在許多軟測(cè)量建模方法，但仍然與期望值相差甚遠(yuǎn)，我們可以將新出現(xiàn)的技術(shù)應(yīng)用于軟測(cè)量建模。如：將多種算法和新出現(xiàn)的技術(shù)等融入軟測(cè)量建模中實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成化建模，保證模型的精確性。軟測(cè)量技術(shù)的普適性，任何一種技術(shù)只有實(shí)現(xiàn)所有行業(yè)的普遍適用才能為大家所接受，傳統(tǒng)的針對(duì)特定行業(yè)的工作方式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)需要和應(yīng)對(duì)激烈競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)通用化并可以通過(guò)教學(xué)推廣是軟測(cè)量技術(shù)要走出的下一步。

2　煉油精餾過(guò)程綜合優(yōu)化控制

2.1精餾過(guò)程優(yōu)化控制特征

精餾過(guò)程的持續(xù)優(yōu)化一直是企業(yè)不斷追尋的目標(biāo)，精餾過(guò)程的優(yōu)化過(guò)程是一個(gè)整體性的概念，它涉及許多方面，存在著多種樣式。優(yōu)化技術(shù)就是在持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中尋求最優(yōu)的解決辦法，是一個(gè)無(wú)限發(fā)展的動(dòng)態(tài)過(guò)程。精餾過(guò)程的優(yōu)化可以分為工藝規(guī)程優(yōu)化以及設(shè)備優(yōu)化[3]。工藝規(guī)程的優(yōu)化包括改變進(jìn)料方式，改善換熱效率以及更高級(jí)的精餾技術(shù)應(yīng)用。設(shè)備優(yōu)化包括優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)最佳的工作溫度和壓力等。綜合優(yōu)化控制就是將精餾過(guò)程的工藝流程，操控流程以及設(shè)備優(yōu)化結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)整體性的綜合優(yōu)化，以達(dá)到最佳的優(yōu)化效果。

2.2精餾過(guò)程優(yōu)化技術(shù)難題

精餾過(guò)程的優(yōu)化技術(shù)一般存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）精餾過(guò)程的優(yōu)化建模是優(yōu)化技術(shù)的重要組成部分，以前只是在單一條件下進(jìn)行模型的建立，而沒(méi)有考慮質(zhì)量因素、經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)際產(chǎn)能等多方面的影響，從而導(dǎo)致優(yōu)化效果不理想。在今后的研究中，我們需要從多方面實(shí)現(xiàn)精餾過(guò)程的全方位優(yōu)化，這對(duì)于提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益有非常重要的意義。

（2）精餾過(guò)程由一系列相互連接的精餾設(shè)備共同完成。我們往往只是尋求單一裝置的優(yōu)化結(jié)果，比如單獨(dú)優(yōu)化蒸餾塔，而忽視了需要綜合考慮整個(gè)操控裝置之間的內(nèi)部聯(lián)系，以至于達(dá)不到預(yù)期效果。

（3）優(yōu)化算法是使優(yōu)化技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵因素之一，因此如何使用合理的優(yōu)化算法，并改善其處理復(fù)雜問(wèn)題的計(jì)算能力是目前最大的問(wèn)題之一。目前存在的算法多種多樣，而且新的算法也在被不斷的創(chuàng)造出來(lái)，我們需要從理論上研究可實(shí)施性和特征，并通過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，理論與實(shí)踐相結(jié)合是目前研究?jī)?yōu)化算法的熱點(diǎn)也是難點(diǎn)。

2.3精餾過(guò)程優(yōu)化技術(shù)的未來(lái)展望

未來(lái)精餾優(yōu)化技術(shù)會(huì)朝著多元化和數(shù)字化的方向發(fā)展，多種新興技術(shù)的出現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)多種優(yōu)化技術(shù)，工業(yè)可以根據(jù)預(yù)期目標(biāo)和自身實(shí)際情況選擇不同的優(yōu)化技術(shù)，而新算法的出現(xiàn)和改進(jìn)對(duì)于優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展也有舉足輕重的作用。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，精餾過(guò)程對(duì)石油的提煉質(zhì)量乃至我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其重要，因此應(yīng)加大研究力度。精餾技術(shù)經(jīng)歷從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，每一次技術(shù)革新都是全體研究人員共同努力的結(jié)果。本文著重分析了精餾過(guò)程中軟技術(shù)測(cè)量和綜合優(yōu)化控制的簡(jiǎn)介、存在問(wèn)題、發(fā)展前景等方面的問(wèn)題，對(duì)于精餾技術(shù)的應(yīng)用有一定的參考作用。

[1] 胡長(zhǎng)松，賈延剛，夏伯楷.軟測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].石油儀器，2003，（3）：4-6+60.

Refinery Distillation soft measurement and integrated Optimization Control

Wang Wen-jing

With the advancement of technology，the refining industry has made great breakthrough，it is promoting economic development，improving people's living standards，but at the same time also caused serious environmental pollution，dramatically reduce energy and other issues.On the basis of careful study of the principles of the distillation process，in order to solve some of the problems that may occur during the distillation for the purpose of measuring and optimizing the soft distillation process technology to do further research and improvement，so that the refining technology to further improve.

refining；soft measurement；Integrated Distillation Process control optimization

TE624.2

B

1003-6490（2016）03-0030-02

2016-03-19

王文晶（1989—），女，遼寧喀左人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)工藝。