炼油化工先进控制技术的实际运用

摘要：近年来，我国的炼油化工行业有了很大进展，其技术也越来越先进。先进控制技术属于计算机控制技术，能够控制装置设备处于较为稳定、安全、高效的运行状态，因此被广泛运用于各个行业及领域，其中便包括炼油化工行业。为此，文章就炼油化工先进控制技术的实际运用进行研究，以期为先进控制技术在炼油化工生产环节中的运用提供参考，一方面提高炼油化工生产的质量及效率，另一方面推动炼油化工生产作业向自动化、可控化、智能化方向完善。

关键词：炼油化工行业；先进控制技术；PLC控制技术

引言

当前，石油化工企业的发展速度越来越快，炼油化工设备的应用也在当前受到了广泛的关注，这是由于炼油化工设备的使用质量对环境以及人体健康而言均有着极为直接的影响。这一设备在使用过程中，如果其中存在明显的泄漏问题，对环境所造成的污染以及对人体生命健康所带来的危害都相对较大。当前，需要针对这一问题进行有效的解决，减少其对人体健康所带来的负面影响，同时利用带压堵漏技术充分发挥出其优势，保障所有设备在运行时真正地做到正常运行，实现运行质量的进一步提升。

1先进控制技术的关键特征

（1）无需全面了解研究对象。先进控制技术可以在对研究对象了解较少的情况下做到有效控制，并且可以完成对于研究对象模型参数的大范围变动，突破了传统控制技术对于数学模型精准程度要求的限制。（2）能够实现实时性与智能化。先进控制技术具有较高的实时性，能够对过程变量进行快速响应和调整。同时，利用人工智能、大数据分析和云计算等技术，实现对生产过程的智能监控和预测控制，提高控制精度和安全性。（3）学习能力和决策能力较强。先进控制技术具备较为良好的自学习能力、自组织能力、自适应能力、自协调能力，并且具备自我修复能力和判断决策能力，这些都使得先进控制系统能够实现自行完善及不断进步，这与不断发展的炼油化工生产技术相契合。

2炼油化工行业常见先进控制技术分析

2.1基于人工智能模型的优化

人工智能模型每30分钟对常减压装置的现场

工况进行一次实时模拟，准确模拟包括产品性质及收率、原油性质、关键塔板气液相负荷率、加热炉热负荷、换热网络等关键工艺参数。基于人工智能模型给出的模拟结果，每1小时进行一次全参数的通盘优化，在给定的约束条件下提升常减压装置的经济效益或节能降耗，为该炼厂的常减压装置提供了6～8元的吨油效益增长。

2.2化工型双向组合（RlCP）技术

石科院开发了一种新的以渣油为原料，多产低碳烯烃和轻质芳烃的化工型双向组合（RlCP）技术：将催化裂解低价值副产品LCO、重循环油（HCO）或脱固油浆掺入到渣油加氢原料中一起进行加氢，然后再进行催化裂解，催化裂解LCO和HCO富含多环芳烃，基本不再裂化，但和渣油一起在高压下加氢饱和为芳环并环烷环分子，成为可催化裂解的结构，其中的芳环结构和环烷环结构在催化裂解条件下分别转化为轻质芳烃和低碳烯烃。催化裂解需大量裂解反应热，渣油各组分中价值最低的胶质、沥青质等残炭前身物提供了催化裂解生焦及裂解热量来源，充分利用了低价值组分。

2.3化工装置仪表系统常见防雷技术

1）电涌保护器及接闪器设置。对防雷格栅进行周期性检查，同时针对浪涌保护气设备的使用情况进行分析，通过仪表设备与接地线之间并联电涌保护器SPD，遭受雷击时电涌保护器电阻瞬间较低使电路接近短路，将雷击分流至大地进行设备保护。保障仪表设备使用稳定，并及时对保护器进行更新检测，尤其是雷雨季节加强设备检测出具检测报告，确保实际使用过程中设备发挥良好性能[2]。同样接闪器设备包括避雷针、避雷网等结构，也是与引下线或接地体相连，在雷击作用下接闪器自身通过引下线等将雷击流向大地泄放，对一般设备进行保护。2）仪表系统接地。做好仪表设备的接地工作，主要包括以下几方面内容：第一，通过周期性设备检修维护工作，及时发现仪表设备运行过程中的潜在线路故障，出现衔接接触不良问题及时处理；第二，完善仪表设备的接地工作，对裸漏脱落金属线槽重新焊接修复或及时更换；第三，当涉及到自控系统中多设备点位接地处理时，尤其是仪表设备与DCS设备外壳之间应绝缘处理，避免与DCS设备之间形成电位差，影响设备正常运行；最后，要及时记录监控系统电流、电压强度，确保控制在合理范围之内，保障仪表设备平稳运行状态。3）信号电缆及仪表设备屏蔽层。由于炼油化工企业仪表设备需要借助电缆、集成电路或一些半导体元器件，实现电信号传输工作，因此在分析防雷技术举措时，就需要考虑到电磁脉冲辐射造成的影响，完善仪表设备电磁屏蔽工作。主要有以下几点做法：第一，通过构筑金属材质保护箱的方式，屏蔽外界电磁干扰，要求做好保护箱的接地工作；第二，通过对悬挂式仪表设备进行接地处理方式，进行电磁信号屏蔽工作；第三，对电磁信号回路、电源回路进行屏蔽，通过将上述电缆、集成电路等的回路设计成金属的屏蔽层电缆线路，实现屏蔽效果，同时需要做好线路接地工作。

2.4PLC控制技术

PLC控制技术主要被应用在炼油化工生产原料预处理、工艺过程控制以及设备运行控制等多个环节中。PLC控制技术可以控制炼油化工设备的启动、停止、加速、减速等操作，实现设备的自动化运行。可以对炼油化工过程中的能源消耗进行监测和控制，如电力、蒸汽、气体等，使得操作人员可以通过终端显示屏接口掌握装置设备的运行状态，并且开展对于各项工艺参数的远程调控。闭环控制包括手动控制和自动控制两种，操作人员可以根据炼油化工生产装置设备应用时间选择合适的控制方式，并且通过PLC技术实现对于继电气元件的集中控制，强化元件在运行过程中的可控性。此外，PLC技术具备较强的逻辑推断功能，可以保障先进控制系统的抗干扰性能。

3先进控制技术在炼油化工行业的具体运用分析

3.1节能降耗

炼油过程技术流程复杂，是一个高温、高能耗的过程，因此产生的二氧化碳排放量较大，要想早日实现炼油化工企业节能减排的目标，首要任务就是在炼油生产过程中尽可能做到节能减耗。首先通过提高炼油工业设备的工作效率，最大限度地减少能源燃料的消耗；其次通过利用装置间的热联合，减少生产过程中热量的损失，降低能源消耗；然后尽量使用电气化代替能源燃烧，优化炼油技术，提高电能的转化率，降低能源燃烧产生的二氧化碳排放，真正实现二氧化碳的净零排放。

3.2设备、材料、工机具、车辆、人员出入场管理

所有设备、材料、工机具、车辆、人员出入施工现场均需持物资、车辆出/入场证经保卫检查验放。建设单位负责批准车辆准入证;负责设备和工机具入场前的安全性能检查，批准物资出/入场证和临时人员/车辆入场。承包商人员经过“三级”培训教育合格后，人员持证入场。

结语

我国已是炼化大国，但仍然存在高端产品供应能力不足、行业二氧化碳排放量偏高等问题。在碳达峰、碳中和形势下，需要持续开发相应的支撑技术，进行产业升级和结构调整，降低二氧化碳排放量。

参考文献

[1]谷经纬.浅谈炼油化工工艺管道的施工管理及质量控制[J].中国设备工程，2021（21）：89-90.

[2]蒋兴旺，马明青，徐泽明，等.石油和天然气化工装置中冷换设备的防腐蚀控制技术[J].化学工程与装备，2020（12）：144-145.

[3]钟国玉，傅小波，许书瑞，等.化工仿真实训的过程控制研究-以常减压炼油开车为例[J].山东化工，2020，49（02）：212-213.