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石油化工自动化

发布时间:2017-08-09

  石油化工行业的自动化技术公司已开发成功了各种生产过程控制系统、优化及先进控制软件、计算机信息管理系统,并应用于生产和企业管理,取得了可观的经济效益。而且各企业已经比较普遍地采用了这种技术。实践证明,采用计算机应用技术及自动化技术是挖潜增效的一种行之有效的手段。因此,石油化工企业在迎接新世纪挑战时必须积极推进自动化技术的发展与应用。

  提高自动化技术在我国石油化工行业的应用水平以坚持实用、注重效益为原则,在计算机控制技术的应用方面取得了一定的成绩,但发展不够平衡,因此大力普及计算机控制技术,全面提高石油化工自动化技术的应用水平,已成当务之急。由于国内外市场竞争激烈,要求炼油化工生产装置必须实施先进控制及优化控制;现代企业信息化要求建立过程控制与信息管理一体化网络;同时现场总线技术及智能仪器仪表发展迅猛,这些因素导致了传统的DCS已不能满足要求。

  DCS在功能及结构上发生了或正在发生着本质的变化,把60% ~80%的现场控制功能移交给了“现场总线”,目前现场总线技术已经基本成熟,并且已经开始在一些小型工业装置上试用,运行结果已展示出巨大的发展前景,代表了未来现场控制的方向,国外各大自动化仪表公司在经过激烈竞争之后,在相互妥协的基础上成立了全球范围的“现场总线基金会”。现场总线是控制和仪表行业的一次技术性革命。

  现场总线的使用具有许多优点:

  (1)增加了仪表系统的功能。现场总线可实现就地闭环控制,使控制彻底分散,从而提高了控制系统的可靠性;现场总线使用智能仪表,使仪表在线维护、调校以及在线设备管理;提高了系统的开放性。

  (2)提高了仪表系统的技术性能。由于信号传输的数字化,增强了现场信号的传输及抗干扰能力,使精度从±0.5%提高到±0.1%,增加了信号传输距离及信息量。

  (3)节约了仪表系统的建设投资。大量减少了电缆与铺设电缆用的桥架,可以减少一半到三分之二的隔离器、端子柜、I/O 终端、I/O 卡件、I/O机柜。

  但是现场总线技术还未达到绝对安全和十分成熟的阶段。我们应关注现场总线发展动向,并制定相应的对策,如新建项目选用DCS时应选开放式并与现场总线相兼容的DCS系统。在油品储运方面,罐区测量采用了超声、光导、雷达等先进手段,使得计算机监测等自动化技术有了很大的发展;石油化工产品的调合,进入了在线优化自动调合的新阶段。

  近年来,国内石油化工企业在油品储运自动化方面也有了很大的进步。先进控制技术是对常规控制技术的完善。

  先进控制最具有代表性的技术是“多变量预估控制”,它与常规控制有两点不同之处:第一,它是对被控对象(如反应器等)进行多变量控制而不是单回路控制,而且被控变量也由传统的温度、压力、流量、液位四大参数转变为产品质量指标和设备负荷,大大提高了整个装置的平稳性,为卡边操作、挖掘效益创造了条件;第二,石油化工生产过程复杂,建立精确数学模型非常困难,而应用预估控制技术则降低了对数学模型精度的要求,。提高了先进控制技术的应用水平。在线质量分析仪表的应用是改善工艺过程先进控制和优化控制的有效手段。先进控制及优化控制的目标多为一些产品的质量指标,如汽油干点、柴油90%点、柴油凝点、润滑油粘度和闪点等,先进控制技术的应用效果在一定程度上取决于质量数据的实时性及准确性。先进控制中,一些须控制的过程变量,如聚合物平均相对分子质量、精馏塔的塔顶和塔底产品某些组分的干点等(如喷气燃料干点、汽油干点、柴油倾点),要么在现有技术条件下难以直接测量,要么在线分析仪表的滞后太大,此时为了实现直接质量闭环控制而出现了工艺计算技术即软仪表测量技术。软仪表测量技术是通过被测参数与影响该参数的其他操作参数的数学模型实现的。软仪表测量一般计算速度较快,但由于外在因素(如原油性质)的变化,有时会出现较大误差,为了弥补软仪表的计算误差,需要不断利用化验分析及在线质量分析仪对其进行定时校正,使精度得到提高。实践证明,利用在线仪表定时校正软仪表计算数据是解决先进控制对质量数据的实时性、准确性要求较高的有效方法。优化控制技术具有良好的应用前景。在先进控制层次之上的闭环优化控制是过程控制今后几年的发展方向。一些发达国家的优化控制已由单装置优化走向多装置优化,由工艺装置的优化控制发展到了全厂的优化生产。

  完善企业管理模式ERP (Enterprise Resource Planning——企业资源规划)是计算机管理信息系统在90年代的最新发展。而作为一种管理工具,它同时又是一套先进的计算机管理系统。ERP的基本思想是将企业的业务流程看作一个紧密联接的供应链,包括供应商、制造工厂、分销网络和客户等;将企业内部划分成若干相互协同作业的子系统,如财务、市场营销、生产制造、质量控制、服务维护、工程技术等。其采用一种面向企业供应链的管理思想,可对供应链上的所有环节进行有效管理,如订单、采购、库存、计划、生产制造、质量控制、市场营销、财务管理、投资管理、决策管理、利润分析等。作为企业管理思想,它是一种新型的管理模式,这种融入了自动控制思想的管理模式一定会使石油化工企业在迎接新世纪挑战时积极推进自动化技术的发展与应用,更大地提高生产效率和企业竞争力。


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