浅谈在线调和技术的综合解决方案

摘 要：本文提出了在线调和的综合解决方案，通过预测控制，实现滚动实时优化，并最终获得调和配方，可最大限度的减少质量流失，提高一次调和成功率。为企业节省调和成本，提高经济效益。

关键词：油品调和 在线 综合

一、 引言

当今社会现代工业飞速发展，科技水平的不断提高，同时对石油产品的品种和质量有了更加严格的要求，因此油品调和技术也得到很大程度的发展。油品调和是炼油厂极为重要的生产工序之一，炼油厂的生产利润一般占炼油厂总利润的60～70%。本文提出了在线调和的综合解决方案，为企业节约成本，提高经济效益提供参考。

二、近红外分析技术在油品调和中的应用

油品质量指标无法实现在线检测一直以来是限制油品调和在线应用的一个很重要的原因。近红外分析技术的利用在一定程度上解决了这一问题。近红外光谱分析技术分析速度快、多参数同时测量、用量少、成本低、不损耗样品以及维护方便等优点令其在汽油调和中使用非常广泛。近红外光（NIR）是一种电磁波，利用油品中的氢基团红外吸收情况的不同，间接获得该物质的主要组成以及其他相关信息，在油品（即碳氢有机物）的组成与性质测量的过程中非常适用。近红外光谱分析技术包括谱图的获取、传输、预处理、检测、分析以及模型维护等。实践证实，利用近红外光谱对汽油的组成和性质进行测量，非常符合标准方法的实测值要求，对于质量指标过度过剩或成品油质量不合格的不经济情况能够最大限度地避免，经济效益显著，极大程度上促进了汽油调和在线优化控制的优化与发展。

三、在线调和优化控制系统结构

人们越来越重视汽油调和过程的闭环控制实施优化控制，在国外的大型炼油厂已经多年开展相关项目，各种解决方案也相继被各大自动控制软件供应商提出，并取得很大进步，给炼厂带来了巨大效益。在这方面，我国起步较晚，但也获得了一定进步。汽油调和的主要控制模式分为两类：质量瞬时合格控制与质量累计合格控制。在质量指标瞬时合格控制模式下，调和优化模块通过优化调和配比。质量瞬时合格控制模式广泛应用于油品通过调和后直接出厂的情况中。质量累计合格控制模式是指调和优化控制模块通过优化调和配比，累计控制模式不会在某一刻使控制达到设定值，是一个控制过程的累积，在对现场设备进行控制时，使罐内的成品汽油的不合格方向成绩不断接近设定的目标质量上下限的控制方式，在油品向成品罐调和的情况下应用比较广泛。对于在线调和系统，主要是针对质量指标瞬时合格控制模式而言的，因此控制方法显得更为关键，在确保质量的前提下减少富余量，就可以最大限度的创造利润。在线调和系统主要由管道调和装置、集散控制系统、上位机以及近红外辛烷值在线分析仪组成，及调和系统的控制结构示意图。

四、在线调和的静态优化初始配方设定

在油品调和问题上，不仅应该解决由已有的基础组分配置成满足质量指标的成品油，还要求调和成品油的利润值最大或调和成本最低。在多组分参调的管道调和过程中，调和的指标主要有辛烷值、硫含量、氧含量、蒸汽压和芳烃含量等，因为在组分油生产的过程中，能够对它的多个指标进行有效控制，因此在汽油的管道调和过程中，仅把辛烷值和蒸汽压作为质量约束指标就可。根据优化算法，能够很好的解决优化的问题，从而快速有效的求解出最优配方。一次就结束优化并不是汽油管道调和配方的初始优化的目的，为调和过程提供较理想的初始设定值，它必须和动态实时优化相结合，通过在线的实时控制相结合，通过在线的实时控制和流量调整才能达到理想的调和控制目的。

五、在线调和的实时控制

参加调和的品质特性、组分油流量与上游生产加工装置的平稳性有很大的联系，因此需要一个不断调整的调和过程。需要在调和的过程中进行实时监控，从而及时调整组分的配比，不仅能够控制调和得到的成品油符合质量指标，而且能够降低调和成本，获得最大收益。模型预测控制方法是实时优化控制部分采用的主要方法。针对调和系统来说，优化与控制是一个应该将其各个方面包括在内的整体过程。通过跟踪控制，实现目标值跟踪，从而控制流量。当进入稳态调和系统的时候，即产品的辛烷值，蒸汽压等指标达到要求后，系统就保持各组分流量不变。当上游生产状态发生变化时，调和系统就会再次进行优化计算，并通过优化计算得出最新调整后的配方，并通过修正参调组分流量的设定，使调和汽油满足要求。

六、结束语

油品调和是一个复杂的过程，具有不确定性和大时滞，是典型的复杂非线性问题。因此，优化油品调和过程是企业降低调和成本，获得最大效益的最佳方案。

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