重油轻质化一直是石油炼化产业中非常重要的一环,延迟焦化工艺由于其生产要求低等优势成为处理重质石油的一种重要手段。重质油品首先在加热炉内进行加热,达到预设的温度,然后进入焦炭塔内进行裂解缩合反应,生成的焦炭留在塔内等待除焦操作,其余油气等进入分馏塔和吸收稳定装置生成后续产物。但由于其半间歇式生产的特点,对延迟焦化生产过程的控制变得异常困难,部分炼化厂虽采用先进控制(APC)进行操作,但均是分而治之的方法。即使每个部分达到局部最优,但因为各控制器耦合的存在,造成装置调节的较大压力,导致能耗的增加以及影响最后产品的收率。对于延迟焦化生产过程,能耗的降低和收率的提高是其主要的研究重点。一方面可以通过对工艺的理解更改装置本身,但这种方法耗时且斥资巨大,实施起来较为困难,另一方面可以仅改变生产的操作点完成要求。相关积分方法是一种用于解决多输入多输出连续实时优化问题的稳态调优方法,无需数学建模就可以实现对工业过程的操作调优,具有较强的抗干扰性。本文主要研究的内容如下:首先,针对延迟焦化的大能耗问题,对管式加热炉热效率做相关研究。结合管式加热炉物料、热量平衡条件构建状态空间方程,综合卡尔曼滤波和粒子滤波,使用基于粒子滤波的联合方法实时估计模型的预测值,并使用相关积分方法实时调优,进而降低系统的能耗。其次,针对延迟焦化产品收率较低,整体经济收益不高的问题。在相关积分调优的基础上,结合增广拉格朗日的方法对调优变量进行范围约束,以加约束的相关积分方法对液收等产物操作调优,并对方法的可行性做了证明,在相关工具上进行仿真实验,验证方法的有效性。最后,以加约束相关积分为原理,完善多变量优化控制系统,增设调优变量约束限定界面,对其中包括的模块做简单地介绍并以相关实验说明其可行性。