① 化工廠生產實習感想
石化行業的蓬勃發展標志著一個國家工業水平的繁榮昌盛。燕山石化是中國石化集團下屬特大型石油化工聯合企業之一，在國內外石化領域佔有十分重要的地位。作為一名化工型學子，我有幸兩次親臨燕山石油化工有限公司，第一次只是從感觀上認識燕化，而這一次則親臨操作現場，親自動手參與生產實踐，確實深有感觸。在學校里的理論學習或許比較深刻和透徹，但缺乏了動手實踐的機會，可能就會顯得有些枯燥乏味，這次的生產實習讓我們體會到，實踐出真知。唯有理論知識與生產實踐相互結合起來，才會讓我們意識到學以所用的巨大魅力，這正如馬克思主義哲學思想，理論與實際相聯系。實踐的觀點是馬哲首要和基本的觀點，實踐的原則是馬哲的建構原則，所以，建立一套正確、完善的理論體系，就是建立在一次又一次的實踐經歷之上。
在燕化的第一周，我們學習了對二甲苯臨氫異構化裝置的生產原理、工藝流程和相關設備的工作原理和結構，其中較為常見的精餾塔和換熱器等，我們都有機會親眼目睹到真實的各類大型設備，甚至能親自動手操作和控制。在老師傅的細心講解之下，我們都主動參與實踐，參與問題討論，也許是第一次面對這些功能各異的化工儀器設備，大家都很新奇，也很積極地去學習，在室內操作中，各組人員有序地進行工作，雖然只是一次模擬模擬的經歷，我們都各自綳緊神經，生怕自己的操作會出現問題，小心謹慎地去調整各個參數。當然，這一方面是需要帶隊老師的精心指導，另一方面也要充分發揮自己所學的理論知識。面對實踐的考驗，也就是對我們所學知識的檢驗，這是了解一個化工生產工藝過程的關鍵步驟，有機會進入到每個流程，這是在學校里不可能有的機會。懷著這種好奇心，我爬高鑽低，去觀察一些設計的細節，正好上學期剛學完了化工課程設計，這次實習，正好加深了一些概念上和實物上的聯系理解。在理論的設計過程中，我總會有一些不能理解的專業問題慢慢積累，雖然問過老師，卻總是不能從根本上去理解和記憶，這次實習，所有問題幾乎都能迎刃而解。
在燕化實習的第二周，我們通過模擬軟體學習了常減壓裝置的工作原理和工藝流程，這是一套模擬煉油廠的精餾過程裝置，常減壓是石油加工行業中的龍頭裝置，也就是說，只要是從石油中提煉出來的化工產品，這個常減壓蒸餾處理是第一步。現場也是一個模擬界面，DCS集散控制系統控制界面，通過控制現場和系統，將整個流程實現正常開車和維持平穩狀態。這個操作過程相比上一周的要復雜，但也因為有了上一周的學習，在理解方面也有很大的幫助。按照生產工藝流程，逐步開啟和調整，最後還要將生產維持在一個平穩安全的狀態。開始每次開車都得用三四個小時的時間，一個星期的實習，我們漸漸從生疏到熟練，一次比一次開得穩，時間也漸漸縮短。在整個過程中，我體會到了很多很多實踐工作中的樂趣，一種思考問題和尋找答案的樂趣。同時，也領悟到了很多道理，人們在實踐中犯了錯誤，遭到了失敗，也許就是沒有堅持主體與客體的統一，將理論知識推崇於基石之上，甚至違背了實際情況。從客體方面來說，客體發展的無限性和過程性決定了這種統一的不協調；從主體方面來說，脫離了客觀發展情況，也是不合理的。所以，在模擬過程中，加之深入到實際的生產中，兩者相互結合統一，才能推動整個事物的發展。
在燕山的實習雖然只有兩周，此次實習很短暫，單講實習，能學到的東西也是有限的，不過在感性認識上我們對化工廠的情況有了更詳細的認識。從實習中，也發現了自己還有很多地方需要去學習和鞏固，認識到理論與實際的差距，同時也找到自身情況和社會實際需要的差距。我會在以後的工作和學習中，加強鍛煉，為走向社會、服務社會做好准備，在實踐中也要不斷去創新，才會不斷發展，為石化行業做出自己的貢獻！
② 煤焦油怎麼解決腐蝕性強的問題，怎麼才能變成方便使用的燃料油或燒火油
制備:由煤在隔絕空氣加強熱時干餾製得.
為煤干餾過程中所得到的一種液體產物 高溫干餾(即焦化)得到的焦油稱為高溫干餾煤焦油（簡稱高溫煤焦油），低溫干餾（見煤低溫干餾）得到的焦油稱為低溫干餾煤焦油（簡稱低溫煤焦油）。兩者的組成和性質不同，其加工利用方法各異。
高溫煤焦油 黑色粘稠液體，相對密度大於1.0,含大量瀝青,其他成分是芳烴及雜環有機化合物。包含的化合物已被鑒定的達 400餘種。工業上將煤焦油集中加工，有利於分離提取含量很少的化合物。加工過程首先按沸點范圍蒸餾分割為各種餾分，然後再進一步加工。各餾分的加工採用結晶方法可得到萘、蒽等產品；用酸或鹼萃取方法可得到含氮鹼性雜環化合物（稱焦油鹼），或酸性酚類化合物（稱焦油酸）。焦油酸、焦油鹼再進行蒸餾分離可分別得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。這些化合物是染料、醫葯、香料、農葯的重要原料。煤焦油蒸餾所得的餾分油也可不經分離而直接利用，如瀝青質可制電極焦、碳素纖維等各種重要產品，酚油可用於木材防腐，洗油用作從煤氣中回收粗苯的吸收劑，輕油則並入粗苯一並處理。
低溫煤焦油 也是黑色粘稠液體，其不同於高溫煤焦油是相對密度通常小於1.0，芳烴含量少,烷烴含量大，其組成與原料煤質有關
低溫干餾焦油是人造石油的重要來源之一，經高壓加氫製得汽油、柴油等產品。
煤焦油深加工包括焦油蒸餾、餾分洗滌分解、工業萘、改質瀝青、粗酚精製等。
焦油蒸餾工藝流程較多，按蒸餾塔的操作壓力可分為減壓蒸餾、常壓蒸餾和常減壓蒸餾流程。
減壓蒸餾：蒸餾過程由脫水和餾份蒸餾組成。其流程為在常壓下進行脫水，然後焦油在餾份塔內進行減壓蒸餾。該工藝煤氣消耗量低；余熱利用充分；萘餾份集中度高；由於在負壓下操作，氣體泄露少，有利於環境保護；但減壓蒸餾設備要求嚴格，投資高，且目前國內技術不成熟，需引進技術。
常減壓蒸餾：其流程脫水在常壓下進行，對沸點較低的酚餾份和萘餾份進行常壓蒸餾，對沸點較高的餾份進行減壓蒸餾。該工藝萘餾份集中度高，可達95％以上；分離效果好，萘油餾份中萘含量可達90％；蒸餾效率高，餾份切取精細，減少後續深加工的重復蒸餾過程，節省能耗；由於蒸餾在負壓下操作，氣體泄露少，有利於環境保護。但該工藝流程復雜、投資高，且目前國內技術不成熟，需引進技術。
常壓蒸餾：其流程為焦油在一段蒸發器內進行脫水，然後自二段蒸發器蒸出的混合餾份入餾份塔進行常壓蒸餾，切取餾份。該工藝具有工藝成熟、技術可靠、工藝簡單、投資低、產品質量好等優點，尾氣採用集中洗滌，環保效果好。目前國內廣泛採用的流程。
焦油蒸餾工藝按切取餾份可分為切取窄餾份、二混餾份、三混餾份幾種流程。而一塔式切取三混餾份，是目前國內廣泛採用的流程，具有工藝成熟、技術可靠、工藝簡單的優點，不僅簡化了洗滌操作，也提高了萘的集中度（可達95%左右），增加了萘的收率，同時還可獲得優質低萘洗油。
洗滌分解包括三混洗滌脫酚、酚鈉分解及酚油的間洗脫酚。
從操作方式區分，三混洗滌有間歇和連續兩種工藝流程。間歇洗滌勞動強度大，操作環境差，一般僅在生產規模較小的工廠採用。連續洗滌工藝流程及設備簡單，洗滌效果好，操作費用低，勞動強度小、採用DCS控制，自動化水平高。因此國內多採用此法。
分解一般採用硫酸法或二氧化碳法。二氧化碳法工藝流程復雜、投資高，分解效率低，且工藝流程不成熟。硫酸法工藝流程簡單、分解效果好、投資低、佔地小、操作簡單，其缺點是生產過程中產生一些硫酸鈉廢水，此法為目前國內廣泛採用的間歇流程。
工業萘的製取，在大中型焦油蒸餾裝置中，多採用管式爐連續蒸餾工藝，管式爐連續蒸餾工藝又有雙爐雙塔、單爐雙塔與單爐單塔幾種流程。
雙爐雙塔蒸餾過程由兩台蒸餾塔和兩台管式爐組成。即在初餾塔內切取酚油餾份，在精餾塔內切取工業萘和洗油餾份，兩台蒸餾塔分別由兩台管式爐供熱。
單爐雙塔蒸餾過程由兩台蒸餾塔和一台管式爐組成。即在初餾塔內切取酚油餾份，在精餾塔內切取工業萘和洗油餾份，兩台蒸餾塔均由一台管式爐供熱。
單爐單塔蒸餾過程由一台蒸餾塔和一台管式爐組成。工業萘由蒸餾塔的側線采出。蒸餾塔由管式爐供熱。
改質瀝青
本裝置流程採用常壓熱縮聚法。
③ 減壓蒸餾實驗裝置
54轉 永立 撫順石油化工研究院DCS在我國煉油廠的應用已有15年歷史，20多家煉油企業安裝使用了不同型號的DCS，用於常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精製、油品調合等過程式控制制和生產管理。其中，十幾套DCS用於原油蒸餾，多數用於常減壓裝置的單迴路控制和前饋、串級、選擇、比值等復雜迴路控制。有幾家煉油廠開發並實施了先進控制策略。下面介紹DCS在原油蒸餾生產過程中的主要控制迴路和先進控制軟體的開發和應用情況。
一、工藝概述
國內大型煉油廠一般採用年處理原油250～270萬噸的常減壓裝置，由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓迅掘加熱爐、產品精餾和自產蒸汽系統組成。該裝置不僅要生產出質量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生產出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對於燃料一潤滑油型煉油廠，還需要生產潤滑油基礎油。各煉油廠均使用不同類型原油，當改變原油品種時還要改變生產方案。燃料一潤滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區送到常減壓裝置時溫度一般為30℃左右，經原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱後原油溫度達到110℃，進入電脫鹽罐進行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽後再坦雀換熱升溫至220℃左右，進入初餾塔進行蒸餾。初餾塔底原油經泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右，分路送入常壓加熱爐並加熱到370℃左右，進入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油，常一側線（簡稱常一線）出煤油，常二側線（簡稱常二線）出柴油，常三側線出潤料或催料，常四側線出催料。常壓塔底重油用泵送至常壓加熱爐，加熱到390℃，送減壓塔進行減壓蒸餾。減一線與減二線出潤料或催料，減三線與減四線出潤料。
二、常減壓裝置主要控制迴路
原油蒸餾是連續生產過程，一個年處理原油250萬噸的常減壓裝置，一般有130～150個控制迴路。應用軟體一部分是通過連續控制功能塊來實現，另一部分則用高級語言編程來實現。下面介紹幾種典型的控制迴路。
1. 減壓爐0．7MPa蒸汽的分程式控制制
減壓爐0．7MPa蒸汽的壓力是通過補充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏氣管網排氣來調節。用DCS控制0．7MPa蒸汽壓力，是通過計算器功能進行計算和判斷，實現畝信核蒸汽壓力的分程式控制制。0．7MPa蒸汽壓力檢測信號送入功能塊調節器，調節器輸出4～12mA段去調節1．1MPa蒸汽入管網調節閥，輸出12～20mA段去調節0．4MPa乏氣管網調節閥。這實際是仿照常規儀表的硬分程方案實現分程調節，以保持0．7MPa蒸汽壓力穩定。
2. 常壓塔、減壓塔中段迴流熱負荷控制
中段迴流的主要作用是移去塔內部分熱負荷。中段迴流熱負荷為中段迴流經熱交換器冷卻前後的溫差、中段迴流量和比熱三者的乘積。由中段迴流熱負荷的大小來決定迴流的流量。中段迴流量為副回中路，用中段熱負荷來串中段迴流流量組成串級調節迴路。由DCS計算器功能塊來求算冷卻前後的溫差，並求出熱負荷。主迴路熱負荷給定值由工人給定或上位機給定。
3. 提高加熱爐熱效率的控制
為了提高加熱爐熱效率，節約能源，採取了預熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過剩空氣系數等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來預熱入爐空氣，通過控制爐膛壓力正常，保證熱效率，保證加熱爐安全運行。
4. 加熱爐出口溫度控制
加熱爐出口溫度控制有兩種技術方案，它們通過加熱爐流程畫面上的開關（或軟開關）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計算器功能塊來計算熱值，並且同時使用熱值控制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進料流量、比熱、進料出口溫度和進口溫度之差值的乘積，即吸熱值。其測量值是燃料油、燃料氣的發熱值，即供熱值。熱值平衡控制可以降低能耗，平穩操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統的開發和實施充分利用了DCS內部儀表的功能。
5. 常壓塔解耦控制
常壓塔有四個側線，任何一個側線抽出量的變化都會使抽出塔板以下的內迴流改變，從而影響該側線以下各側線產品質量。一般可以用常一線初餾點、常二線干點（90％干點）、常三線粘度作為操作中的質量指標。為了提高輕質油的收率，保證各側線產品質量，克服各側線的相互影響，採用了常壓塔側線解耦控制。以常二線為例，常二線抽出量可以由二線抽出流量來控制，也可以用解耦的方法來控制，用流程畫面發換開關來切換。解耦方法用常二線干點控制功能塊的輸出與原油進料量的延時相乘來作為常二線抽出流量功能塊的給定值。其測量值為本側線流量與常一線流量延時值、常塔餾出油量延時值之和。組態時使用了延時功能塊，延時的時間常數通過試驗來確定。這種自上而下的干點解耦控制方法，在改變本側線流量的同時也調整了下一側線的流量，從而穩定了各側線的產品質量。解耦控制同時加入了原油流量的前饋，對平穩操作，克服擾動，保證質量起到重要作用。
三、原油蒸餾先進控制
1. DCS的控制結構層
先進控制至今沒有明確定義，可以這樣解釋，所謂先進控制廣義地講是傳統常規儀表無法構造的控制，狹義地講是和計算機強有力的計算功能、邏輯判斷功能相關，而在DCS上無法簡單組態而得到的控制。先進控制是軟體應用和硬體平台的聯合體，硬體平台不僅包括DCS，還包括了一次信息採集和執行機構。DCS的控制結構層，大致按三個層次分布：
- 基本模塊：是基本的單迴路控制演算法，主要是PID，用於使被控變數維持在設定點。
- 可編程模塊：可編程模塊通過一定的計算（如補償計算等），可以實現一些較為復雜的演算法，包括前饋、選擇、比值、串級等。這些演算法是通過DCS中的運算模塊的組態獲得的。
- 計算機優化層：這是先進控制和高級控制層，這一層次實際上有時包括好幾個層次，比如多變數控制器和其上的靜態優化器。DCS的控制結構層基本是採用遞階形式，一般是上層提供下層的設定點，但也有例外。特殊情況下，優化層直接控制調節閥的閥位。DCS的這種控制結構層可以這樣理解：基本控制層相當於單迴路調節儀表，可編程模塊在一定程度上近似於復雜控制的儀表運算互聯，優化層則和DCS的計算機功能相對應。原油蒸餾先進控制策略的開發和實施，在DCS的控制結構層結合了對象數學模型和專家系統的開發研究。
2. 原油蒸餾的先進控制策略
國內原油蒸餾的先進控制策略，有自行開發應用軟體和引進應用軟體兩種，並且都在裝置上閉環運行或離線指導操作。我國在常減壓裝置上研究開發先進控制已有10年，各家技術方案有著不同的特點。某廠最早開發的原油蒸餾先進控制，整個系統分四個部分：側線產品質量的計算，塔內汽液負荷的精確計算，多側線產品質量與收率的智能協調控制，迴流取熱的優化控制。該應用軟體的開發，充分發揮了DCS的強大功能，並以此為依託開發實施了高質量的數學模型和優化控制軟體。系統的長期成功運行對國內DCS應用開發是一種鼓舞。各企業開發和使用的先進控制系統有：組份推斷、多變數控制、中段迴流及換熱流程優化、加熱爐的燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量優化、自校正控制等，下面介紹幾個先進控制實例。
（1）常壓塔多變數控制
某廠常
④ 本人大四學生想求原油蒸餾常減壓系統的控制設計
原油蒸餾控制軟體簡介2008-05-26 14:54轉 永立 撫順石油化工研究院
DCS在我國煉油廠應用已有15年歷史，有20多家煉油企業安裝使用了不同型
號的DCS，對常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精製、油品調合等實施
過程式控制制和生產管理。其中有十幾套DCS用於原油蒸餾，多數是用於常減壓裝置的單回
路控制和前饋、串級、選擇、比值等復雜迴路控制。有幾家煉油廠開發並實施了先進控制
策略。下面介紹DCS用原油蒸餾生產過程的主要控制迴路和先進控制軟體的開發和應用
情況。
一、工藝概述
對原油蒸餾，國內大型煉油廠一般採用年處理原油250～270萬噸的常減壓裝置
，它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產品精餾和自產蒸
汽系統組成。該裝置不僅要生產出質量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生
產出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對於燃料一潤滑油型煉油廠，還需要生產潤滑
油基礎油。各煉油廠均使用不同類型原油，當改變原油品種時還要改變生產方案。
燃料一潤滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區送到常減壓裝置時溫度一般為
30℃左右，經原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱後原油溫度達到110℃，進入電脫
鹽罐進行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽後再換熱升溫至220℃左右，進入初餾塔進行蒸餾
。初餾塔底原油經泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右，分路送入常壓加熱爐並加熱
到370℃左右，進入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油，常一側線（簡稱常一線）出煤油，
常二側線（簡稱常二線）出柴油，常三側線出潤料或催料，常四側線出催料。常壓塔底重
油用泵送至常壓加熱爐，加熱到390℃，送減壓塔進行減壓蒸餾。減一線與減二線出潤
料或催料，減三線與減四線出潤料。
二、常減壓裝置主要控制迴路
原油蒸餾是連續生產過程，一個年處理原油250萬噸的常減壓裝置，一般有130
～150個控制迴路。應用軟體一部分是通過連續控制功能塊來實現，另一部分則用高級
語言編程來實現。下面介紹幾種典型的控制迴路。
1．減壓爐0．7MPa蒸汽的分程式控制制
減壓爐0．7MPa蒸汽的壓力是通過補充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏氣
管網排氣來調節。用DCS控制0．7MPa蒸汽壓力，是通過計算器功能進行計算和判
斷，實現蒸汽壓力的分程式控制制。0．7MPa蒸汽壓力檢測信號送入功能塊調節器，調節
器輸出4～12mA段去調節1．1MPa蒸汽入管網調節閥，輸出12～20mA段去
調節0．4MPa乏氣管網調節閥。這實際是仿照常規儀表的硬分程方案實現分程調節，
以保持0．7MPa蒸汽壓力穩定。
2．常壓塔、減壓塔中段迴流熱負荷控制
中段迴流的主要作用是移去塔內部分熱負荷。中段迴流熱負荷為中段迴流經熱交換器
冷卻前後的溫差、中段迴流量和比熱三者的乘積。由中段迴流熱負荷的大小來決定迴流的
流量。中段迴流量為副回中路，用中段熱負荷來串中段迴流流量組成串級調節迴路。由D
CS計算器功能塊來求算冷卻前後的溫差，並求出熱負荷。主迴路熱負荷給定值由工人給
定或上位機給定。
3．提高加熱爐熱效率的控制
為了提高加熱爐熱效率，節約能源，採取了預熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過
剩空氣系數等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來預熱入爐空氣，通過控制
爐膛壓力正常，保證熱效率，保證加熱爐安全運行。
（1）爐膛壓力控制
在常壓爐、減壓爐輻射轉對流室部位設置微差壓變送器，測出爐膛的負壓，利用長行
程執行機構，通過連桿來調整煙道氣檔板開度，以此來維持爐膛內壓力正常。
（2）煙道氣氧含量控制
一般採用氧化鋯分析器測量煙道氣中的氧含量，通過氧含量來控制鼓風機入口檔板開
度，控制入爐空氣量，達到最佳過剩空氣系數，提高加熱爐熱效率。
4．加熱爐出口溫度控制
加熱爐出口溫度控制有兩種技術方案，它們通過加熱爐流程畫面上的開關（或軟開關
）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱
值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計算器功能塊來計算熱值，並且同時使用熱值控
制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進料流量、比熱、進料出口溫度和進口溫度之差值
的乘積，即吸熱值。其測量值是燃料油、燃料氣的發熱值，即供熱值。熱值平衡控制可以
降低能耗，平穩操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統的開發和實施充分利用了D
CS內部儀表的功能。
5．常壓塔解耦控制
常壓塔有四個側線，任何一個側線抽出量的變化都會使抽出塔板以下的內迴流改變，
從而影響該側線以下各側線產品質量。一般可以用常一線初餾點、常二線干點（90％干
點）、常三線粘度作為操作中的質量指標。為了提高輕質油的收率，保證各側線產品質量
，克服各側線的相互影響，採用了常壓塔側線解耦控制。以常二線為例，常二線抽出量可
以由二線抽出流量來控制，也可以用解耦的方法來控制，用流程畫面發換開關來切換。解
耦方法用常二線干點控制功能塊的輸出與原油進料量的延時相乘來作為常二線抽出流量功
能塊的給定值。其測量值為本側線流量與常一線流量延時值、常塔餾出油量延時值之和。
組態時使用了延時功能塊，延時的時間常數通過試驗來確定。這種自上而下的干點解耦控
制方法，在改變本側線流量的同時也調整了下一側線的流量，從而穩定了各側線的產品質
量。解耦控制同時加入了原油流量的前饋，對平穩操作，克服擾動，保證質量起到重要作
用。
三、原油蒸餾先進控制
1．DCS的控制結構層
先進控制至今沒有明確定義，可以這樣解釋，所謂先進控制廣義地講是傳統常規儀表
無法構造的控制，狹義地講是和計算機強有力的計算功能、邏輯判斷功能相關，而在DC
S上無法簡單組態而得到的控制。先進控制是軟體應用和硬體平台的聯合體，硬體平台不
僅包括DCS，還包括了一次信息採集和執行機構。
DCS的控制結構層，大致按三個層次分布：
·基本模塊：是基本的單迴路控制演算法，主要是PID，用於使被控變數維持在設定
點。
·可編程模塊：可編程模塊通過一定的計算（如補償計算等），可以實現一些較為復
雜的演算法，包括前饋、選擇、比值、串級等。這些演算法是通過DCS中的運算模塊的組態
獲得的。
·計算機優化層：這是先進控制和高級控制層，這一層次實際上有時包括好幾個層次
，比如多變數控制器和其上的靜態優化器。
DCS的控制結構層基本是採用遞階形式，一般是上層提供下層的設定點，但也有例
外。特殊情況下，優化層直接控制調節閥的閥位。DCS的這種控制結構層可以這樣理解
：基本控制層相當於單迴路調節儀表，可編程模塊在一定程度上近似於復雜控制的儀表運
算互聯，優化層則和DCS的計算機功能相對應。原油蒸餾先進控制策略的開發和實施，
在DCS的控制結構層結合了對象數學模型和專家系統的開發研究。
2．原油蒸餾的先進控制策略
國內原油蒸餾的先進控制策略，有自行開發應用軟體和引進應用軟體兩種，並且都在
裝置上閉環運行或離線指導操作。
我國在常減壓裝置上研究開發先進控制已有10年，各家技術方案有著不同的特點。
某廠最早開發的原油蒸餾先進控制，整個系統分四個部分：側線產品質量的計算，塔內汽
液負荷的精確計算，多側線產品質量與收率的智能協調控制，迴流取熱的優化控制。該應
用軟體的開發，充分發揮了DCS的強大功能，並以此為依託開發實施了高質量的數學模
型和優化控制軟體。系統的長期成功運行對國內DCS應用開發是一種鼓舞。各企業開發
和使用的先進控制系統有：組份推斷、多變數控制、中段迴流及換熱流程優化、加熱爐的
燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量優化、自校正控制等，下面介紹幾
個先進控制實例。
（1）常壓塔多變數控制
某廠常壓塔原採用解耦控制，在此基礎上開發了多變數控制。常壓塔有兩路進料，產
品有塔頂汽油和四個側線產品，其中常一線、常二線產品質量最為重要。主要質量指標是
用常一線初餾點、常一線干點和常二線90％點溫度來衡量，並由在線質量儀表連續分析
。以上三種質量控制通常用常一線溫度、常一線流量和常二線流量控制。常一線溫度上升
會引起常一線初餾點、常一線干點及常二線90％點溫度升高。常一線流量或常二線流量
增加會使常一線干點或常二線90％點溫度升高。
首先要確立包括三個PID調節器、常壓塔和三個質量儀表在內的廣義的對象數學模
型：
式中：P為常一線產品初餾點；D為常一線產品干點；T〔，2〕為常二線產品90
％點溫度；T〔，1〕為常一線溫度；Q〔，1〕為常一線流量；Q〔，2〕為常二流量
。
為了獲得G（S），在工作點附近採用飛升曲線法進行模擬擬合，得出對象的廣義對
象傳遞函數矩陣。針對廣義對象的多變數強關聯、大延時等特點，設計了常壓塔多變數控
制系統。
全部程序使用C語言編程，按照採集的實時數據計算控制量，最終分別送到三個控制
迴路改變給定值，實現了常壓塔多變數控制。
分餾點（初餾點、干點、90％點溫度）的獲取，有的企業採用引進的初餾塔、常壓
塔、減壓塔分餾點計算模型。分餾點計算是根據已知的原油實沸點（TBT）曲線和塔的
各側線產品的實沸點曲線，實時採集塔的各部溫度、壓力、各進出塔物料的流量，將塔分
段，進行各段上的物料平衡計算、熱量平衡計算，得到塔內液相流量和氣相流量，從而計
算出抽出側線產品的分餾點。
用模型計算比在線分析儀快，一般系統程序每10秒運行一次，克服了在線分析儀的
滯後，改善了調節品質。在計算出分餾點的基礎上，以計算機間通訊方式，修改DCS系
統中相關側線流量控制模塊給定值，實現先進控制。
還有的企業，操作員利用常壓塔生產過程平穩的特點，將SPC控制部分切除，依照
計算機根據實時參數計算出的分餾點，人工微調相關側線產品流量控制系統的給定值，這
部分優化軟體實際上只起著離線指導作用。
（2）LQG自校正控制
某廠在PROVOX系統的上位機HP1000A700上用FORTRAN語言開
發了LQG自校正控製程序，對常減壓裝置多個控制迴路實施LQG自校正控制。
·常壓塔頂溫度控制。該迴路原採用PID控制，因受處理量、環境溫度等變化因素
的影響，無法得到滿意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制後，塔頂溫度控
製得到比較理想的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點存在一定關系，根據工藝人員介紹
，塔頂溫度每提高1℃，干點可以提高3～5℃。當塔頂溫度比較平穩時，工藝人員可以
適當提高塔頂溫度，使干點提高，便可以提高收率。按年平均處理原油250萬噸計算，
如干點提高2℃，塔頂撥出物可增加上千噸。自適應控制帶來了可觀的經濟效益。
·常壓塔的模擬優化控制。在滿足各餾出口產品質量要求前提下，實現提高撥出率及
各段迴流取熱優化。餾出口產品質量仍採用先進控制，要求達到的目標是：常壓塔頂餾出
產品的質量在閉環控制時，其干點值在給定值點的±2℃，常壓塔各側線分別達到脫空3
～5℃，常二線產品的恩氏蒸餾分析95％點溫度大於350℃，常三線350℃餾份小
於15％，並在操作台上CRT顯示上述各側線指標。在保證塔頂撥出率和各側線產品質
量之前提下優化全塔迴流取熱，使全塔回收率達到90％以上。
·減壓塔模擬優化控制。在保證減壓混和蠟油質量的前提下，量大限度拔出蠟油餾份
，減二線90％餾出溫度不小於510℃，減壓渣油運行粘度小於810■泊（對九二三
油），並且優化分配減一線與減二線的取熱。
（3）中段迴流計算
分餾塔的中段迴流主要用來取出塔內一部分熱量，以減少塔頂負荷，同時回收部分熱
量。但是，中段迴流過大對蒸餾不利，會影響分餾精度，在塔頂負荷允許的情況下，適度
減少中段迴流量，以保證一側線和二側線產品脫空度的要求。由於常減壓裝置處理量、原
油品種以及生產方案經常變化，中段迴流量也要作相應調整，中段迴流量的大小與常壓塔
負荷、塔頂汽油冷卻器負荷、產品質量、回收勢量等條件有關。中段迴流計算的數學模型
根據塔頂迴流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂迴流入口溫度、頂循環迴流進口溫度、中
段迴流進出口溫度等計算出最佳迴流量，以指導操作。
（4）自動提降量模型
自動提降量模型用於改變處理量的順序控制。按生產調度指令，根據操作經驗、物料平
衡、自動控制方案來調整裝置的主要流量。按照時間順序分別對常壓爐流量、常壓塔各側
線流量、減壓塔各側線流量進行提降。該模型可以通過DCS的順序控制的幾種功能模塊
去實現，也可以用C語言編程來進行。模型閉環時，不僅改變有關控制迴路的給定值，同
時還在列印機上列印調節時間和各迴路的調節量。
四、討論
1．原油蒸餾先進控制幾乎都涉及到側線產品質量的質量模型，不管是靜態的還是動
態的，其基礎都源於DCS所採集的塔內溫度、壓力、流量等信息，以及塔內物料／能量
的平衡狀況。過程模型的建立，應該進一步深入進行過程機理的探討，走機理分析和辨認
建模的道路，同時應不斷和人工智慧的發展相結合，如人工神經元網路模型正在日益引起
人們的注意。在無法得到全局模型時，可以考慮局部模型和專家系統的結合，這也是一個
前景和方向。
2．操作工的經驗對先進控制軟體的開發和維護很重要，其中不乏真知灼見，如何吸
取他們實踐中得出的經驗，並幫助他們把這種經驗表達出來，並進行提煉，是一項有意義
的工作，這一點在開發專家系統時尤為重要。
3．DCS出色的圖形功能一直為人們所稱贊，先進控制一般是在上位機中運行，在
實施過程中，應在操作站的CRT上給出先進控制信息，這種信息應使操作工覺得親切可
見，而不是讓人感到乏味的神秘莫測，這方面的開發研究已獲初步成效，還有待進一步開
發和完善。
4．國內先進控制軟體的標准化、商品化還有待起步，目前控制軟體設計時還沒有表達
其內容的標准符號，這是一大障礙。這方面的研究開發工作對提高DCS應用水平和推廣
應用成果有著重要意義。