常减压蒸馏是炼油加工的龙头,是炼油加工的第一道工序。常减压蒸馏装置的分离效果对石油产品的质量与收率有着决定性影响,对炼油企业所有生产装置的生产运行也有着非常重要的影响。因此,以原油常减压蒸馏装置(CDU)为研究对象,通过调整相关工艺操作参数,以使得装置各参数在最优化状态运行的研究有着非常重要的意义。化工过程流程模拟与操作优化技术已经成为解决此类问题的最重要手段之一,而应用流程模拟与优化技术对石化企业生产装置进行工艺操作指导已经成为石油化工行业的重要研究方向。　　 流程模拟与优化技术的前提是建立过程模型,但机理建模对于大多数过程而言难度甚高,成为制约流程模拟与优化技术发展的重要因素。在对常减压装置工艺和数学机理研究的基础上,利用流程模拟软件UniSim建立常减压装置的流程模拟模型,可以得到装置的稳态流程模拟模型和动态流程模拟模型,这些流程模拟模型能够如实体现常减压装置运行的工艺状况。再以常减压装置能耗为优化目标并确定适当的约束空间,利用UniSim自带的SQP优化方法进行优化。　　 在对SQP方法优化过程中所存在的问题进行分析,以传统遗传算法为基础进行改进,提出了以改进的遗传算法为底层,可变容差算法为上层的两步式混合遗传算法优化方法,并以Rosenbrock函数的优化对该方法进行了测试验证。在对常减压装置的能耗目标的操作优化中,将这种两步式优化方法进一步深入研究,形成有约束的改进遗传算法与无约束的可变容差法相结合的两步优化算法,无约束的遗传算法与有约束的可变容差法相结合的两步优化算法,并对这两种方法进行了函数优化测试与常减压蒸馏仿真平台优化测试。　　 在石化连续过程稳态在线优化工程实施中,常因加工量调整等干扰造成过程动态波动,这些动态波动对稳态优化的在线实施极为不利,为了克服这一问题,提出了长周期稳态优化与短周期动态优化相结合的在线优化方法。在处理动态波动中,将短周期动态优化的优化目标定为常减压蒸馏过程能够尽快过渡到稳态状态,当装置处理量需要调整时,优化目标即为尽快时间内将处理量调整至目标值而同时保证装置工艺参数满足约束要求。　　 此外,在稳态在线优化实施过程中,由于优化结果的施加过程可能会造成工艺波动的现象,再次将稳态优化与动态优化相结合,提出稳态优化的动态在线实施,根据动态模型制定约束范围,将稳态优化结果分次应用实施,从而达到了降低因优化结果实施造成的工艺波动。　　 最后,根据能耗指标的稳态在线工程实施要求,以实时数据库及其通讯接口、通讯控制与数据处理模块、流程模拟模块、和蒸馏塔优化模块为核心,编制开发了常减压装置在线优化软件,并在DCS上建立相关操作画面。能耗指标的常减压装置稳态在线优化现场实施后,装置能耗有了一定程度降低,达到了能耗优化目标要求。