炼油蒸馏工艺注剂参数的分配与优化

摘 要：当前，我国的国产原油已经不能够满足经济发展的需求了，需要对原油进行大量进口。在原油进口的过程中，原油品质方面存在的差异导致了企业设备出现腐蚀的情况。针对这种情况，炼油企业中通过常减压蒸馏装置对原油进行降低原油对设备的腐蚀情况。本文主要对炼油蒸馏工艺注剂参数的分配与优化进行了分析。

关键词：炼油蒸馏工艺 注剂 参数分配 参数优化

原油进口的不断增加与原油品质存在的差异导致了炼油厂设备出现了腐蚀的情况。针对这种情况，炼油企业利用常减压蒸馏装置来实现防腐与防护。当前，常减压蒸馏装置注剂系统的自动化程度较低，需要人工对其进行注剂参数确定。本文主要目的是明确常减压蒸馏装置注剂系统中参数分配的规律与注剂工艺设计的优化。

一、对注剂的原始数据进行模糊分类

1.注剂控制工艺数据

产地、油井、生产条件等因素都对原油的性质产生影响，不同的产地、油井及生产条件下的原油在性质方面存在较大差异。原油及产品要求的不同导致了加工方案与工艺流程的不同，只有选择合适的加工方案与工艺流程才能够确保石油资源的有效利用与经济效益的最大化。

当前，我国的原油中硫与酸值较低，对设备的腐蚀作用较小，在生产的过程中对工艺的要求不高；国外的原油中硫与酸值都较高，对设备的腐蚀作用较大，再生产的过程中对工艺的要求较高。同时，原油进口的过程中品种、数量等并不确定，对工艺方案的要求就更高了。

2.提起注剂控制工艺数据中所包含的模糊规则

第一，对样本中的数据空间进行划分，通过对输入量与输出量的划分来得到模糊集合；第二，对得到的模糊规则按照规则合并的原理与方法进行合并。首先将依据原油酸值及硫含量对规则进行分类，不同的类型中分别输入规则数六，输出规则数二，最终得到模糊规则。

二、注剂工艺参数所构建的模型

1.腐蚀指标与注剂工艺参数之间的相互关系所构建的网络模型

炼油蒸馏工艺中的注剂量受到油水分离罐中含硫污水中两个因素的影响，一方面是水的PH值，另一方面是水中Fe2+/3+离子的浓度。一般情况下，首先需要通过注氨来对含硫污水的PH值进行调节，使其保持在6.5-8.0之间；此后通过对缓蚀剂注入量的调节来实现对Fe2+/3+离子的浓度的控制，使其保持在3mg/l之下。在对注剂控制进行优化的过程中，仅仅考虑PH值的数值变化并不能够带来良好的优化效果，这主要是受到两个方面因素的影响，第一，注剂控制具有滞后性的特点；第二，油品的变化导致工艺参数并不固定。因此，在对注剂控制进行优化的过程中需要考虑PH值的变化量PH。由于PH值到达要求之后的缓蚀剂注入浓度调价的范围非常小，仅仅参考Fe2+/3+离子的浓度变化即可。

2.对网络模型的结构进行设计并训练

在注剂控制工艺数据模型建立完成之后，需要通过训练度网络进行验证与完善，才能够确保网络的正确性。正确的网络才能够实现对注剂工艺数据的分析与优化目的。

在网络模型中需要对输入的数据进行归一化处理，使其能能够限定在[0，1]或[-1，1]区间之中。尺度进行变换的主要原因包括：第一，不同的网络输入数据具有不同的物理意义与量纲，通过归一化处理之后能够实现输入数据的地位平等；第二，网络神经元所采用的均为Sigmoid变换函数，通过归一化处理之后能够确保净输入绝对值小于神经元饱和输出。在对训练函数进行选择的过程中，主要的依据为实际应用条件，通过实际情况对训练函数与训练误差进行确定。

三、注剂工艺参数的整数规划

假设塔顶注氨调节基准量为Mana，动态调节量为Manb，Manab=Mana+Manb；注缓蚀剂基准量为Mha，动态调节量为Mhb，Mhab=Mha+Mhb；其中a=1，2，3，・・・・・・，n；b=1，2，3，・・・・・・，m。注剂量a与动态调节量b对应的实际注剂量为Manab与Mhab，实际调节相对误差为Canab与Chab；系统相对调节误差为Dan与Dh。如果塔顶的注剂量在不同的注剂过程中的调节相对误差与系统的工艺要求更加更加接近，则说明注剂参数的规划更加合理。一般情况下，塔顶注剂工艺在对工艺条件进行满足的情况之下，注剂量与动态调节量越小越好。满意度的决定条件包括PH值、PH值变化量PH、Fe2+/3+离子浓度等，将满意度作为约束条件，将实际的注剂量作为目标，实现优化模型――0-1整数规模模型的建立。原油参数的不同导致了工艺方案也不同，不同工艺方案中的满意度条件也是不同的，通过对满意度条件小的工艺数据组合进行计算，能够实现工艺数据的优化。

总结：

综上所述，随着经济发展速度的加快，我国已经成为世界上原油进口与消费的主要国家。我国的原油精加工技术与发达国家相比存在一定的差距，石油生产管理水平需要进行进一步的提高。在原油进口的过程中，由于原油品质方面存在较大差异，对设备的腐蚀较为严重，常常导致设备非正常提供。因此，对炼油蒸馏工艺注剂参数的分配与优化进行研究有着非常重要的意义。

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作者简介：徐欣（1987年11月-），男，汉族，籍贯湖北。2011年毕业于新疆农业大学化学工程学院应用化学专业。2011年就职于山东润昌工程设计有限公司新疆分公司，研究方向：化学工程与工艺