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3.1 背景介绍

针对石油化工行业的技术特点和发展水平,“十一五”期间和“十二五”开局时期,我国对石油化工企业的主要装置进行了先进控制、离线稳态、动态模拟和离线仿真优化等方面的研究及建设工作,取得了一定的效益;但针对市场多变、原料结构多样、环保要求日益提高等条件下装置的全局和在线优化方面工作仍有待提高,此方面与国际先进水平还有较大差距。

自动化系统是石化工业实现生产“安、稳、长、满、优”的重要保障和技术系统。随着化工过程规模和复杂程度越来越高,运行过程中报警时有发生,若处理不当,局部报警可能引起联锁反应,导致报警系统功能失效,最终造成事故灾害。石化工业生产过程报警系统的行为和特性由系统运行情况决定,其表征的各个操作单元之间、生产装置之间、各测控回路之间互相关联,报警信号传递错综复杂,导致报警类型、特征及传播的复杂性。正因为过程系统数据和机理的复杂性,使得报警系统难于应对过程变化而进行工况健康监控与控制,适应性差,同时报警产生机理不清楚或机理模型复杂,使得难于建立报警识别模型以及分析引发报警的根源等,由此给工业自动化系统提出了更高的要求,增加了更多的难度。

石化工业流程长、产品多、工艺复杂、装置规模不一,在激烈的世界市场竞争中,其产品结构需进一步优化,技术水平急需提高。各企业需要持续提高运行管理和日常操作优化等水平,通过细化管理和技术进步,进一步保证工业系统运行安全、提高能源利用效率、降低能源消耗,推进装置的节能减排,使其高效运行。

以上总体目标的实现离不开工业过程自动化和运行优化技术。工业过程自动化是信息技术、计算机技术和工业过程仿真技术等综合利用,对生产过程的知识与运行信息进行处理和整合,借助生产过程控制技术和集成管理,提高和发挥企业的潜在生产力,实现工业过程的自动化与智能化运行及与效益、能耗、产品、环境等密切联系的生产指标获得优化控制。工业过程自动化的核心技术是过程全流程优化运行技术,其实质是在原料变化、设备性能改变、市场价格波动条件下,在生产过程环保、产量、产品指标等约束下,通过对工业过程的运行优化,使生产过程的运行指标和产品指标达到要求,同时实现节能、减排、高效利用资源。对一个工业过程来讲,从原料到产品通常涉及多个相对独立的过程,对每一个独立的过程或装置进行自动化控制和优化相对简单,但各个单元之间是相互联系和影响的,优化运行难度较大,此过程要涉及不同的生产过程模型、物流和能流的统筹匹配、上下游装置的相互制约等。就现阶段而言,不同单元的在线协同优化是工业过程优化控制的最先进技术之一,此技术通过将各个局部单元进行协同优化,以某一全局目标函数为导向,在满足各项生产约束指标条件下获得最优的关键操作参数组。在实际生产中,可设定装置效益最大化或者综合产品能耗最小化等为优化目标,在不改变工艺过程、不显著增加硬件设施投入、不需要增配专业人员等情况下,仅通过优化调整工艺过程操作参数(如温度、压力、流量等)实现装置生产力的提升。 5rbyW0W1y57p2wKWhkh8mOTv6+jXzkm//BhUD4eV/Tj+C4Ag8DS3p/BkRMjMVyw7

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