精馏过程是炼油、化工行业中最常用的物理分离过程,通常决定了这些工业企业的产品质量和生产能力。另一方面,精馏塔又是耗能最多的设备。仅就炼油工业而言,精馏过程的能耗约占行业能耗的40%,随着对分离程度要求的提高,其能耗还会增加。 目前,许多工业精馏塔的控制仍停留在几个参数的单回路控制水平。当过程出现大的负荷变化或者其它物料、能量方面的扰动时,常规单回路控制很难达到期望的控制效果。 使用先进控制技术,能够改善塔的操作,达到改进产品质量,增加目标产品收率及降低能耗等诸目标中的一个乃至全部,将可为企业带来可观的经济效益。 先进控制技术几十年来在理论上获得了极大的发展,并在石油、化工企业许多装置中得到应用,但国内应用自主开发的先控软件还不多。本文以浙大中控软件有限公司开发的高级多变量鲁棒预测控制软件—APC-Adcon在轻烃分馏装置的应用为研究背景,对先进控制技术的应用问题展开研究。 本文的主要内容: 1.对先进控制技术的最新进展进行了综述,并给出了当前对模型预测控制的最新研究成果。 2.阐述了多变量模型预测控制技术原理,主要包括模型预测控制的发展、基本原理及预测控制的算法。 3.介绍了轻烃分馏装置的工艺过程,并对先进控制在分馏装置上的应用现状进行了分析。 4.分析轻烃分馏装置的控制难点,提出了相应的先进控制系统总体方案。 5.介绍了轻烃分馏装置先进控制的实施和实施结果。 6.总结了本文所作的工作,并展望了先进控制技术在流程工业中的应用前景。