二甲苯精馏装置先进控制与节能优化应用

以预测控制和实时优化为代表的先进控制技术可以保证产品质量、提高产率、降低能耗,已经越来越多地应用到石油化工装置上。二甲苯精馏是芳烃生产中的重要单元,具有很大的控制难度,且塔底重沸炉耗能巨大,具有较高的节能空间。针对二甲苯精馏单元的精馏塔和塔底重沸炉在操作和控制中存在的一些问题,根据机理与实际装置数据,建立了该单元的状态空间模型,基于多变量状态反馈预测控制技术开发了该单元的先进控制系统,使装置运行平稳性得到显著改善,提高了精馏塔的分离效果,通过优化促进了装置节能减排。该先进控制系统在两个实际装置应用中都取得了很好的控制和优化效果。

芳烃联合装置模拟与优化(Ⅴ)——二甲苯精馏单元的模拟与优化

二甲苯精馏单元是PX联合装置的重要组成部分,其作用是通过精馏的方法,将来自连续重整、歧化及烷基转移和异构化单元的C8+A原料分离成符合吸附分离单元要求的C8芳烃、歧化及烷基转移单元所需的C9+A。采用Aspen Plus流程模拟软件,对芳烃联合装置中二甲苯精馏单元包括二甲苯塔、邻二甲苯塔、重芳烃塔等塔设备及换热流程进行模拟,通过模型对过程的关键参数如回流比、塔底热负荷、塔压、塔顶采出量等进行综合分析,在各塔产品控制指标(PX纯度和OX纯度)达标前提下,选择最优的操作参数,降低装置能耗,提升装置经济效益。通过对中国石化四套PX装置中的二甲苯精馏单元进行模拟优化,合计实现装置节能效益881万元,并指导装置产品方案的切换,在降低装置能耗和提升装置经济效益的同时,也提高了中国石化芳烃装置二甲苯精馏单元的精细化操作水平。

对二甲苯装置二甲苯精馏单元先进控制系统的开发及应用

针对对二甲苯装置二甲苯精馏单元在操作和控制中存在的问题,从机理出发,建立该单元二甲苯精馏塔及其重沸炉的状态空间模型,基于多变量预测控制技术开发了该单元先进控制系统。先进控制系统的应用提高了装置自动控制水平,使装置运行平稳性得到显著改善,促进了装置的节能减排。经72h 验收标定,先进控制系统投用后塔顶压力均方差较常规控制降低了70%以上,每生产1tPX 产品重沸炉能耗降低265MJ,每年可降低成本560万元。

二甲苯精馏过程塔顶温度控制系统应用研究

针对二甲苯精馏过程塔顶温度控制问题,研究了前馈补偿和串级PID协同作用下的控制方法,通过对现场数据辨识得到动态数学模型,利用Matlab验证了此方案的可行性,设计了基于SIEMENS S7-300二甲苯精馏塔顶温度控制系统。测试结果表明,系统动态性能得到有效改善且易于工程实现,为大滞后、多干扰系统提供了参考方案。