煉油精餾過程軟測量與綜合優化控制的研究

王文晶（遼寧省遼河油田經濟貿易置業總公司，遼寧盤錦 124000）

煉油精餾過程軟測量與綜合優化控制的研究

王文晶
（遼寧省遼河油田經濟貿易置業總公司，遼寧盤錦 124000）

隨著科技的進步，煉油業取得了很大的突破，它促進了經濟的發展、改善了人們的生活水平，但與此同時也造成了環境污染嚴重、能源急劇減少等問題。在仔細研究蒸餾過程原理的基礎上，以解決蒸餾過程中可能出現的部分問題為目的，對精餾過程的軟測量和優化技術做了進一步的研究和改善，以使煉油技術進一步提高。

煉油；精餾過程；軟測量；綜合優化控制

在我國經濟快速發展的過程中，石油的匱乏和煉油質量的低下已經成為制約我國經濟騰飛的關卡。隨著“十一五”經濟計劃以及綠色經濟和循環經濟的提出，要求我國在節省資源和保護環境基礎上實現經濟的持續發展，這就要求煉油業進一步改善其煉油技術，爭取將煉油過程中出現的問題解決。

1　煉油精餾過程軟測量

1.1軟測量技術發展簡述

軟測量技術源于對蒸餾過程中實時產品檢測的研究，即通過電腦對無法測量的復雜變量，利用另外一些容易測量的簡單變量，借助某種數學邏輯關系來進行估值。軟測量技術包含四個部分：二次變量的篩選、數據的收集和分析、建立模型和修正模型[1]。軟測量技術的重要部分就是數學模型的建立，建模方法可分為理論建模和實際建模，而后期模型的修正同樣重要，它對于測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軟測量技術存在問題

軟測量技術發展至今，主要存在兩個基本問題：可識別性和持續檢測性問題[2]。我們在選擇二次變量和確定數學關系時，究竟如何既方便又精確地確定待測的重要變量，即待測變量的可識別性問題。如果選擇的二次變量和數學關系不合理，那么估計出的待測變量可能不唯一，甚至待測變量的估計無法進行，因此要避免盲目性。

可識別性問題包括測量結果的真實性和精確性兩個方面的問題。這兩個問題的主要影響方面包括：二次變量的篩選、數學關系的篩選、數據的精確性以及數據的處理方法和誤差分析等。軟測量技術除了需要測量結果的估值準確，還需要實現待測變量的持續性檢測，這是軟測量的核心理念所在，同時也是現如今急待解決的關鍵問題。

1.3軟測量技術發展前景

鑒于軟測量技術存在的種種問題，未來有以下兩種發展趨勢。技術集成化建模，現今雖然存在許多軟測量建模方法，但仍然與期望值相差甚遠，我們可以將新出現的技術應用于軟測量建模。如：將多種算法和新出現的技術等融入軟測量建模中實現技術集成化建模，保證模型的精確性。軟測量技術的普適性，任何一種技術只有實現所有行業的普遍適用才能為大家所接受，傳統的針對特定行業的工作方式已經無法滿足現實需要和應對激烈競爭，實現通用化并可以通過教學推廣是軟測量技術要走出的下一步。

2　煉油精餾過程綜合優化控制

2.1精餾過程優化控制特征

精餾過程的持續優化一直是企業不斷追尋的目標，精餾過程的優化過程是一個整體性的概念，它涉及許多方面，存在著多種樣式。優化技術就是在持續發展的過程中尋求最優的解決辦法，是一個無限發展的動態過程。精餾過程的優化可以分為工藝規程優化以及設備優化[3]。工藝規程的優化包括改變進料方式，改善換熱效率以及更高級的精餾技術應用。設備優化包括優化設備參數，優化設備結構，實現最佳的工作溫度和壓力等。綜合優化控制就是將精餾過程的工藝流程，操控流程以及設備優化結合起來，實現整體性的綜合優化，以達到最佳的優化效果。

2.2精餾過程優化技術難題

精餾過程的優化技術一般存在以下幾個問題：

（1）精餾過程的優化建模是優化技術的重要組成部分，以前只是在單一條件下進行模型的建立，而沒有考慮質量因素、經濟效益和實際產能等多方面的影響，從而導致優化效果不理想。在今后的研究中，我們需要從多方面實現精餾過程的全方位優化，這對于提高生產效率和經濟效益有非常重要的意義。

（2）精餾過程由一系列相互連接的精餾設備共同完成。我們往往只是尋求單一裝置的優化結果，比如單獨優化蒸餾塔，而忽視了需要綜合考慮整個操控裝置之間的內部聯系，以至于達不到預期效果。

（3）優化算法是使優化技術進步的關鍵因素之一，因此如何使用合理的優化算法，并改善其處理復雜問題的計算能力是目前最大的問題之一。目前存在的算法多種多樣，而且新的算法也在被不斷的創造出來，我們需要從理論上研究可實施性和特征，并通過實踐的檢驗，理論與實踐相結合是目前研究優化算法的熱點也是難點。

2.3精餾過程優化技術的未來展望

未來精餾優化技術會朝著多元化和數字化的方向發展，多種新興技術的出現會出現多種優化技術，工業可以根據預期目標和自身實際情況選擇不同的優化技術，而新算法的出現和改進對于優化技術的發展也有舉足輕重的作用。

3　結束語

綜上所述，精餾過程對石油的提煉質量乃至我國的經濟發展及其重要，因此應加大研究力度。精餾技術經歷從簡單到復雜的發展過程，每一次技術革新都是全體研究人員共同努力的結果。本文著重分析了精餾過程中軟技術測量和綜合優化控制的簡介、存在問題、發展前景等方面的問題，對于精餾技術的應用有一定的參考作用。

[1] 胡長松，賈延剛，夏伯楷.軟測量技術現狀與發展[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，主要研究方向為化學工藝。