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據專家所了解,催化油漿里面含有一些碳氫元素,盡管其所占的比例非常小,但整體的密度卻是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氫元素形成各種芳烴,便具備了這類化學物品的特性。就當前情形來看,我國專家對它們進行了猜測和研究,能夠有很大的把握認定它們是各種附加化工商品的重要原材料。例如,能夠軟化橡膠的試劑,填充油制品,纖維材料的生產,增加塑料可塑性的試劑等,我國需要采用高科技進一步對催化油漿的應用做出研究與探討。
1.1在石油化工方面可以作為軟化劑
軟化劑一般被用于改變橡膠等產品性能方面,主要包括改變塑料的可塑性,減少塑料的粘性,降低時間等。一般來說它可以分為三類,其中包括芳烴軟化劑,而催化油漿中含有的芳烴化學物品就是很好的一種軟化劑,對改善橡膠產品性能方面有很好的效果。在橡膠軟化劑的制作過程中,由于催化油漿中的原料所含有的密度非常大,且碳氫元素所形成的化學物品含量非常高,粘度也比較高,就能夠很好的參與到橡膠的加工過程中去,軟化橡膠的功能是非常顯著的,而且可以有效地實現油漿資源的使用功能,對石油化工企業產品的制造帶來了巨大的便捷。
1.2可以作為改善瀝青質量的溶劑
隨著我國經濟的快速發展,交通運輸方面也得到了很大的發展,人們對道路瀝青的需求也呈現持續增長趨勢,因此,生產瀝青的企業具有光明的發展前景。但我國往年瀝青的生產等級都比較低,很大一部分原因來源于石油的質量問題,以往生產瀝青時都采用的是含蠟程度比較高的油,用此建造的道路質量問題得不到保障,人身安全問題更是遭受危險。而今可以采取催化油漿來對瀝青的性能進行改善。過去使用瀝青的質量不達標,很難生產出比較高質量的道路,所以目前油漿根據自身密度較大,含蠟比例較低,粘度較小的特點,可以將自身的芳烴化學物品和其他物品保留在瀝青中,使瀝青的品質能夠得到很大程度的改善,進而修建出高質量的公路,且降低了道路修建部門的成本,解決我國的道路瀝青含蠟量較高而帶來的道路質量問題。
1.3可以生產出優質的石油焦
油漿在化工企業的用途十分廣泛,不僅作為普通的日常燃料油,還可以進行優質石油焦的提煉。石油焦的生產工藝非常繁瑣,精準,它需要大量的芳烴化合物和較少的雜質,而其他原料油不包含這些高價值的原料,另外,優質石油焦的產生需要許多較復雜的程序,對各方面的要求也很高,如在提煉過程中對溫度的控制等,這些工藝過程導致難以形成針狀焦。而催化油漿很好的解決了針狀焦生成原料不足的問題,達到了油漿的合理利用。另外,優質的石油焦可以用來制作純度非常高,結晶度也很高的石墨產品,它被廣泛的應用于鋼鐵等行業中。
1.4可以作為廢油的蒸餾活化劑
在石油工業企業中,進行廢油的提純和循環利用是節約成本的一個重要舉措,因此需要通過蒸餾體制的完善進行廢油的提煉。然而提高蒸餾的出餾率是一個相當有難度的工作,但如今隨著科學的不斷發展,技術的不斷進步,可以通過活化劑進行蒸餾體系的強化。工業企業目前采用催化油漿作為基本的活化劑,主要根據是油漿中含有很多數目的芳烴化合物,它是蒸餾活化劑的一種,能夠非常有效的將原料中的物質放入到工業原油中去,進而快速的提高蒸餾出率,增強企業資源利用的程度。
2結語
石油是石油化工行業生產的主要原料,受到石油資源屬于稀缺資源的影響,在進行生產的過程中,必須要提升石油資源的利用效率。石油化工生產中利用的主要技術為催化精餾技術,通過此種技術的應用,有效地提升了生產效率和生產質量,然而與發達國家相比,我國的應用水平還比較低,還需要進行進一步的研究。
1催化精餾技術的特點
催化精餾屬于反應精餾中的一種,通常來說,催化反應過程和精餾分離過程是兩個相互獨立的過程,而在催化精餾技術中,將這兩個過程結合到一起,在同一個設備中進行。與傳統的催化反應和精餾分離進行相比,催化精餾技術具備以下特點:第一,選擇性好,對于連串反應,如果中間產品是目標產物,那么通過此種技術,在進一步反應發生之前,中間產品就已經離開催化劑床層;第二,轉化率高,對于可逆反應,反應產物的分離速度是非常快的,由此一來,反應就向著正方向發展,而且熱力學平衡的限制并不會起到作用,促使完全轉化的實現成為可能,提高了轉化的效率;第三,能耗低,對于放熱反應,其所釋放出來的熱量會被充分的利用,促進精餾分離的進行,這樣一來,就可以顯著降低生產能耗[1];第四,設備投資少,催化精餾塔是此項技術所采用的設備,而且只需使用這一個設備即可,大幅度減少了設備投資,同時,將催化反應過程和精餾分離過程結合到一起,有效的將流程簡化,提升了工藝生產的效率,也加快了生產的速度,以更少的時間完成生產任務。除了這四個顯著的特點之外,在反應的過程中,溫度的可控性是比較強的,有效的避免了“飛溫”問題。
2催化精餾技術在石油化工中的應用
2.1醚化反應
首先是甲基叔丁基醚的合成,醚化過程應用催化精餾技術始于20世紀后期,由美國化學研究特許公司來進行,在酸性陽離子交換樹脂的作用之下,反應通過混合碳四和甲醇來實現,提高了合成的有效性。我國在進行甲基叔丁基醚合成時,催化精餾技術的應用時間要晚于國外,在應用的企業中,最為廣泛的就是齊魯石化公司,通過此項技術的應用,該公司的生產能力得到顯著的提升,為公司帶來可觀的經濟效益。其次是乙基叔丁基醚的合成,乙基叔丁基醚是經過調和之后形成的,原料為高辛烷值汽油,此種汽油的性能非常好,在合成時,產生的污染比較小,通過催化精餾技術的應用及推動,工業化生產已經逐步的實現。最后是二醇醚合成,常見的二醇醚類物質為電泳漆溶劑,此種溶劑具有比較高的致癌性,隨著科學技術的進步,二醇醚被替換為丙二醇醚,同時,應用了催化精餾技術,由此一來,在進行合成的過程中,減少了副產物的生成,而且二次反應也得到了有效的抑制。
2.2酯交換反應
在進行乙酸正丁酯制備時,應用了催化精餾技術,通過酯交換方法,完成物質的制備,進而用于石油化工生產。實際上,乙酸正丁酯是一種有機化工材料,在石油化工生產中有著非常重要的作用,在催化精餾技術的作用下,乙酸甲酯的轉化效率得到了顯著的提升[2]。
2.3水解反應
在傳統的水解技術中,水解率是比較低的,在進行回收時,所需消耗的能源是非常多的,在反應的過程中,需要經過多道工序,具備的復雜性比較高。在應用了催化精餾技術之后,傳統水解反應中存在的問題得到了有效的緩解,不僅能耗顯著的降低,同時,水解率也得到了提升。
2.4加氫反應
在加氫反應中,通過催化精餾技術的應用,生產物的生產數額可以顯著提升,同時,資金投入可以有效地降低,催化劑的使用年限也實現了延長。此外,脫出化合物過程也可以應用此項技術,比如加氫、苯加氫[3]。苯含量是衡量汽油質量的一個重要指標,在進行加氫反應時,重新組合了甲苯和二甲苯等物質,這樣一來,辛烷值的危害成分就可以有效降低,保證汽油的質量。
2.5烷基化反應
汽油的爆炸點比較低,為了盡量降低汽油發生爆炸的可能,在汽油中加入了乙苯,除了此項性能之外,乙苯也是溶劑中間體,通過催化精餾技術的應用,泡點溫度不會影響反應溫度,由此一來,反應區熱點問題就可以有效地避免,將催化劑的使用年限顯著提升。
3結論
關鍵詞 石油化工 儀表控制系統 應用
中圖分類號:TQ056 文獻標識碼:A
0 前言
以信息化帶動工業化是我國的國策,是促進我國工業化建設重要指導思想。目前,我國石油化工企業正處于現代化建設階段,特別是儀表系統正朝著智能化、數字化和網絡微型化發展,體現了我國信息化帶動工業化發展已見成效。但與國外相比,我國在相關技術的研發上,仍存在諸多的不足,需要投入更多的人力和物力,以推動石油化工企業現代化建設。
1 新型自動檢測與分析儀的應用
隨著科學技術的不斷發展,儀表系統正朝著智能化、數字化和網絡微型化方向發展,石油化工企業的自動檢測儀表在應用水平上得到很大提高。特別是在適應現場總線控制系統的需求上,迅速發展了現場總線型變壓器。該變壓器實現了全數字模式,不僅結構簡單,而且穩定性和分辨力均優于一般智能型變送器。目前,現場總線數字化儀器的發展比較成熟,具備良好的可互操作性和穩定性,廣泛應用于石油化工的過程控制領域。
為切實強化產品質量管理,落實在線分析儀表在石油化工企業的應用。石化企業積極推進相關系統的應用,特別是提高先進控制應用水平。就目前來看,為確保產品質量、提高儀表應用水平,主要在線分析儀表有:在線液相色譜儀、在線油品質量分析儀等。而最新的NIR光譜分析儀已成功應用于石化企業的煉油調合系統;新一代低成本汽油質量指標快速測定儀在實際應用中取得較好效果。同時,軟測量技術也發展迅速,在解決石油化工企業分析檢測難題上,發揮了重要作用。
維護工作一直是石化企業的重要工作,尤其是對預測維護養護工作,關系到系統正常運行。就實際來看,一些企業構建有實時傳感和在線聯機系統,以對加熱爐效率、熱交換器等進行監控。并采用先進的儀表與系統,具備有診斷和預測維護保養的功能,進而實現了生產設備最優化,生產潛力增幅在1%~3%,相比非計劃維護費用減少了近20%。
2 先進控制的應用
在石油化工企業現代化發展的進程中,生產裝置采用了先進控制,不僅有效地提高了產品質量、降低運行成本,而且裝置運行可靠安全,帶來了十分明顯的經濟效益。目前,諸多先進控制技術已發展成熟,如多變測量、魯棒PID控制等的成功應用。先進控制有如下特點:(1)先進控制是以模型為策略。如當前的模型推斷控制、模型預測控制等,這些模糊智能控制已成為先進控制的重要發展方向;(2)可以應用于復雜過程的控制。如多變量耦合、大時滯等;(3)以強大的計算能力為支撐,實現先進控制,如先進控制可以在DCS/FCS中實現。目前,國外在該領域的研發比較成熟,有美國生產的控制器DMC-PLUS、日本生產的控制器SMOC等。而國內的主要研究力量是浙江大學和清華大學,并已取得一定的成功。
目前,先進控制已在中石油和中石化的幾十套裝置中運行成功。且主要有:延遲焦化、柴油加氫、催化裂化、聚丙烯等,并已取得了較為顯著的經濟效益。
3 制造執行系統
在近幾年的發展中,石油化工企業已朝著自動化技術的方向發展,并現已采用了ERP/MES/PCS的三層控制與管理系統。就ERP的實際應用來看,單純地上ERP,(下轉第187頁)(上接第177頁)而與之配套的MES不跟進,其效果不是很理想。所以,目前已開發了MES,并在應用領域上進行擴充,基于MES技術,石油化工企業信息系統取得了較為理想的效果。據相關調查而言,企業應用MES,可以提高19.2%的產品質量、13.5%的生產率和11.5%的產量。
在石油化工企業的生產經營中,主要分為三層:一是操作控制層,為實時數據庫、裝置DCS/FCS;二是生產管理層,主要負責生產調度和油品儲運;三是經營管理層,主要是ERP。對于ERP系統,需要MES提供制造周期、成本等生產數據,以及在MES系統平衡處理的急促上,對生產裝置的投入和產出數據進行處理,已導入至ERP系統之中。所以,石油化工行業的ERP有效應用,關鍵在于MES系統的實施水平,以及相關的數據源質量、處理效率等因素。從大型國有企業的MES來看,主要有如下部分組成:(1)信息數據庫的實時管理。企業可以依托信息數據庫,集成對生產計劃、調度、設備維護管理、先進控制、動態管理等系統,并實現了整體信息鏈,進而使得企業在生產經營管理中,處于一體化控制狀態;(2)優化聲場計劃及調度。這是確保企業穩定、高效生產的關鍵。而調度決策系統可以有效地將聲場計劃、調度、制作等聯系起來,以實現生產的最優化;(3)模擬工程流程。在先進技術的優化與模擬下,尋找操作的最佳條件,這樣而已滿足產品質量和安全生產的需求,是石油化工企業獲取更多效益的重要途徑;(4)模擬實時動態系統。該系統可以為煉廠提供多功能、高精準的操作環境,并在提高生產能力的過程中,將企業效益最大化。
4 結束語
石油化工企業是我國經濟發展的重要組成部分,強調先進控制技術的應用,以實現儀表系統正朝著智能化、數字化和網絡微型化方向發展。所以,在不斷的發展中,石油化工企業將廣泛應用先進控制技術、DCS/FCS等,以實現企業現代化建設。
參考文獻
[1] 李軍.儀表控制系統在石油化工企業中的應用分析[J].中國科技投資,2012(24).
關鍵詞:數據分析;石油化工檢測;安全檢測
當前世界對于石油的需求量巨大,作為最重要的供能能源,石油的檢測質量將對石油的正常使用造成很大的影響,而且隨著石油化工業的發展及進步,石油化工檢測也再不斷成長,并且廣泛應用于各個行業,對于我國國民經濟起著至關重要的作用。所以,對石油化工進行數據分析檢測已經勢在必行。
1石油化工檢測涵義
一般來說,石油化工檢測技術層次面廣,涉及技術多,能夠將計算機、控制工程、信息處理、自動化以及電子等學科融合在一起,并且應用于石油化工領域自動化裝備以及其他自動化生產過程中。生產石油化工原料時,往往存在著較多的易燃易爆及有毒的氣體,一旦泄漏將會發生巨大的危險,嚴重時還會影響到相關工作人員的生命財產安全。因此,石油化工產業在一定程度上來說也存在著較高的危險性,所以對于安全問題的防范更要嚴加注意,在石油化工生產過程中,嚴格控制檢測程序,并且做好相關的記錄,避免檢測程序出現紕漏,影響石油化工的質量檢測。隨著科學技術的不斷進步,石油化工檢測技術也在不斷提高,更新換代,將現代計算機、電機學、物理、化學以及光學技術予以有機結合,從而實現了質的飛躍。在當前的石油化工檢測過程中,無損失檢測設備比較常見,并且廣泛應用于石油化工產業。隨著人們對新設備的采納,說明現代石油產業的新興概念已經開始被接受,這便是安全評價及安全檢測體系,安全評價主要采用工程技術方法以及安全系統工程原理來進行評價,全面分析系統中可能存在的危險因素或者已經發現的危險,亦可以稱之為危險性評價以及風險評價,主要包括危險性評價和危險性確定兩方面的內容,因此需要全面的對危險源予以排除,并且反復認真考核及校對,同時,合理的對危險源可能導致的后果進行預測及分析,并且和目前最新的安全指標予以校對,假如控制在安全范圍之內,則可以視之為安全,如果不在安全范圍之內,則需要上報上級部門,并且采取合理的措施,對危險源可能導致的危險予以降低或者避免。
2數據分析技術的要點
2.1數據集
數據主要包括數值形態以及數字中的各種信息,而數據集則是一組數據的總和,數據集是數據分析技術的依據及基礎,數據分析技術主要通過數據集來實現此功能,僅僅少數的幾個數據對其來說并沒有實際意義,而且數據的種類通過需要有計量數據,比如重量、質量等,計數數據需要包括故障數、缺陷數以及合格品數,順序數據包括產品的質量狀態順序等。
2.2數據整理
收集的數據需要對其分類整理,比如分析目的以及分析對象等,將沒有實際意義的數據予以剔除,最終組成數據集。數據整體通常包括兩種,即分類整理及分層整理,分層整理主要是通過邏輯關系對該數據進行不同層次的整理,分類整理主要是通過收集到的數據的性質以及特點對其進行不同類別的整理。
2.3分析工具
目前常見的分析工具主要包括控制圖、因果圖、直方圖、散布圖、排列圖以及調查表,某些復雜的數據分析還會用到卡方分析、加權分析、回歸分析以及方差分析等。利用軟件工具包對其進行合理利用,比如MiniTab工具,不同的數據分析工具均具有其不同的適用條件以及自身特點,石油化工產品的檢測需要結合其產品技術特點和質量管理要求的特點,合理的采用相關工具,比如為了確保石油化工產品生產順利,應該將其危險源予以排除,從而判斷某批石油化工產品是否過關,充分了解石油化工產品的生產過程以及生產質量,通常可以利用控制圖以及統計抽樣檢驗的方法,從而避免石油化工產業發展過程中受到阻礙。
2.4過程監督
通過相關的數據分析,對整個石油化工產品生產質量的過程進行控制,比如通過控制圖將質量波動表現出來,對其質量程度進行判斷,挖掘出薄弱的環節,加強監督效果。
3數據分析技術在石油化工檢測中的具體分析
3.1分析石油化工產品安全檢查
一般石油化工產品的系數均要控制于安全系數范圍中,根據表1數據可以看出,國標200#溶劑油產品的初餾點為190~245,密度0.893~0.912,閃點14~25℃,外觀無色透明,拔出常壓裝置石腦油和直柴的部分餾分,控制餾程在140~200℃,即可達到直接生產200#溶劑油,所有的數據均能夠確保相互獨立,而且彼此之間不受影響,呈正態分布,因此可以看出該檢測數據均處于一個合理的范圍的準備,此為安全檢測法表法,利用抽樣數據,結合SPSS軟件數據的標準方差以及平均值進行計算,對其進行比較,觀察數據是否控制在平均值的合理范圍內,在對其進行分析時,還能夠將安全檢測標準方差比值和標準平均值予以賦分,假如>1,則偏差較大,石油化工產品并沒有在安全范圍內,假如=0,則石油化工產品處于安全范圍之內。
3.2分析石油化工產品預先危險性數據
進行數據統計時,還有種分析方法,通常將其稱之為數據擬合,能夠將數據進行回歸分析,并且通過回歸分析函數的作用,對系統的危險性進行合理的預見。通常采取的數據回歸方法主要包括曲線擬合分析以及二元Logistic回歸分析,例如利用同居分析,對過往存在的事故中的安全數據系數予以統計,并且針對性的進行二元回歸擬合,進而計算出輸入函數,閃點指標數據統計、儲存時數據如果在可控范圍內,不會增加危險性。
3.3分析石油化工產品的故障影響因素
進行石油化工產品工作過程中,往往會發生故障,此類故障的概率主要受發生變質產品、某次故障以及工藝過程的影響,存在明顯的差異,對于主要因素的分析,通常可以采取方差對其進行分析。通過將兩個樣本設置成對比對象,從而計算出主要的影響因素,在進行數據的統計計量分析過程中,需要滿足統計量存在明顯的正態分布,經過結果表明,影響因素往往互相獨立,從而滿足方差分析的實際標準,利用數據統計及方差分析,能夠清晰明了地顯示出故障的主要愿意,并且對其進行合理的評價,為日后的整治措施提供理論依據。與此同時,方差分析還能對自動化儀表故障以及石油管道故障的主要因素進行分析,與此同時,石油長期儲存將會在不同程度上增加石油的膠質,而且柴油隨著產品氧化,也會使其安定性變低,影響其石油化工產品的使用。
3.4分析石油化工產品的事件頻率
進行石油化工產品的檢測過程中,通常會存在較大差異的不同類型的事故,而且此類事故對發生,因此,可以對這些數據頻率進行統計分析,利用頻率分析及參數估計,對數據頻率進行歸納分析,從而明確是否存在置問的范圍內,頻率分析法是目前較為常見的方法,通過對發生事件趨勢的監測,確定其分散峰度、偏度以及離散程度,利用模擬分布圖將事件的合法性頻率進行有效判斷。石油化工產品的時間頻率分析收益較高,能夠將其應用于主要故障的分析以及成品油質量的分析過程中。
4結束語
綜上所述,數據分析的范圍比較大,但是目前市場上有關石油化工產品檢測的設備均大同小異,最終目的確保油品質量過關,但是這只是一方面的因素,重要的是進行石油化工產品的生產過程中,降低事故的發生頻率,這才是石油化工產業亟待解決的重要問題。為了適應當前石油化工產品的檢測需求,針對性的進行軟件開發,合理的予以數據分析,除此之外國外還要出臺一些優惠政策,從而確保石油化工產業健康發展。
參考文獻
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[2]鄒兵,丁德武,朱勝杰,等.石化企業設備密封點泄漏檢測技術研究[J].中國安全生產科學技術,2011(12):192-196.
【關鍵詞】石油化工;儀表控制;系統;應用
1.前言
通過信息化來帶動工業化,是我國現階段實施的基本國策,也是促進我國逐步實現工業化建設的主要指導思想。因此,在我國的石油化工企業不斷進行現代化建設的今天,我國科技的迅猛發展,將儀表系統逐步帶向智能化、數字化及網絡微型化的軌道,均表現出我國用信息化來帶動工業化的發展路子是正確的,也取得了一定的成效。但是在石油化工儀表控制系統方面,與國外比較,我國還存在諸多的不足,還需要在實踐中總結經驗,在研究中投入更多的人力、財力和物力,從而推動我國的石油化工企業的現代化建設進程。
2.新型自動檢測與分析儀的應用
隨著我國科技的迅猛發展,儀表系統逐步走向智能化、數字化及網絡微型化的軌道,石油化工企業引進自動檢測儀表后,其應用水平也得到較大提升。尤其是自動檢測儀表在適應了現場總線的控制系統的相應需求,迅速出現了現場總線型的變壓器。此變壓器能做到全數字模式,還具備結構簡單、穩定性好、分辨力強等優點,比常規的智能型變送器具有更大的市場優勢。現階段,現場總線數字化儀器已經得到廣泛的應用,其可互操作性及穩定性較強,技術比較成熟,非常適合用于石油化工過程的控制領域中。
為了強化石油化工產品的質量管理,將在線分析儀表直接用于石油化工企業,石化企業必須積極開展相關系統類的應用,提高先進的控制應用水平。現階段,為了保證產品質量,提高儀表的應用水平,主要采取的儀器包括:在線液相色譜儀和在線油品質量分析儀等在線分析儀表。新出現的NIR光譜分析儀在石化企業煉油調合的系統中已經得到廣泛應用。而較新的、成本較低的汽油質量指標快速測定儀,也在實際的應用中獲得較好的效果。在石油化工企業中,維護工作,特別是預測的維護養護工作,是比較重要的,它直接影響到系統的正常運行。目前石油化工企業采取建構實時傳感及在線聯機的系統,實現監控加熱爐效率和熱交換器等。同時應用先進儀表和系統,來實現診斷、預測等的維護保養,使生產設備達到最優化,生產潛力的增幅提高,最終減少了維護費用[1]。
3.先進控制的應用
隨著石油化工企業的發展,對生產裝置實施了先進控制,在有效提高產品的質量和降低運行的成本的基礎上,還能確保裝置運行過程中的安全性,從而為企業帶來可觀的經濟效益。現階段,很多先進的控制技術都已經得到較好的發展,不斷走向成熟。先進控制具備以下幾個特點:⑴先進控制主要以模型為策略:當前已經出現的模型推斷控制和模型預測控制等,此類模糊的智能控制逐步成為我國先進控制中的發展主流;⑵以強大計算力為支撐,達到先進控制的目的:先進控制能夠在DCS/FCS上得到實現,國外在這個領域的開發較早,成果比較成熟,出現控制器如DMC-PLUS、SMOC;比如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進的智能內模控制技術可以在控制閉環的情況下,采用NLJ優化算法在線辨識過程模型,收斂速度快,能夠縮短計算速度,所得到的模型準確精度高,無需測試實驗,對裝置沒有任何干擾。⑶能應用在復雜的過程控制中:像多變量的耦合和大時滯等。現在先進控制在中石油及中石化等企業的幾十套裝置內得到成功的運行,為技術進步提供了實踐經驗,并取得較好的經濟效益[2]。如我公司的智能非線性區域控制技術多適用于液位-流量非線性區域控制系統,充分發揮液位的緩沖作用,盡可能使流量穩定,減少對后續工序的影響。在投運智能內模控制系統后,回路控制快速平穩,兼顧魯棒性和控制精度的優點,全面保證了裝置的平穩運行,提升裝置的控制品質,降低了操作人員的工作強度和精神壓力。
4.石油化工儀表與控制系統現狀
4.1現場總線控制系統。現場總線已經在對工業控制技術中造成明顯的影響,它本身就是開放性系統的一種,在使用過程中能和現場網絡、控制儀器直接連接,在操作使還能進行相互操作,從而在使用使可進行分散分布的操作,還能提高其控制性。因此,在石油化工儀表的控制系統中,現場總線控制系統被廣泛用于主要系統中,同時在使用和實踐的過程中,它為提高儀表控制系統的性能而指明了更好的發展方向。
4.2FCS與DCS共存。DCS產生于上世紀七十年代的系統,目前,DCS系統的已經處于成熟階段,其使用時具備技術性好、可靠性高的優點,因此,在實際使用中得到廣泛推廣和發展。FCS則還處在發展階段,其系統還不夠成熟,但是它與DCS比較,功能上卻更完善,盡管還存在很多的缺陷。未來在石油化工企業中,DCS和FCS共存是主要的發展趨勢,而隨著FCS系統的逐步完善和發展,DCS系統將會被完全取代。
4.3現場總線和DCS結合運用。現場總線與DCS相結合,就能把現場總線智能儀表直接與DCS連接,從而能充分發揮出DCS優勢,還能將現場總線應用進一步推廣,實現降低成本和充分發揮出兩種系統各自的優勢這一目的。現場總線被廣泛推廣時,就能進一步實現一體化的功能,并可以進一步對現場設備實施優化控制及管理。
4.4先進控制及其優化應用。現階段,我國可以熟練掌握和應用部分控制技術,將先進的控制技術應用于實際,使系統裝置具備更好的穩定,運行中更安全,還能提高企業的產品質量,確保收率,并降低成本,從而增加企業的收益,取得更好的經濟效益。如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進的智能內模控制技術,該系統是嵌在DCS中的,只要它投入運行,該系統就可以長期運行,不會發生由于通信問題而導致的系統中斷,因此它不會給系統維護帶來新的問題,免維護。
4.5安全控制系統應用。由于現代化的石化企業中裝置規模出現不斷擴大、制作過程更加復雜、運用的材料多為易燃和易爆物質等特點,因此,就要求設備具備更高的安全性,從而為設備的安全運行提供更多的保障。石化企業會加大在儀表控制系統中安全控制技術的應用力度,從而為避免工業的災難,減少工業的事故損失等方面發揮重大作用。為企業的經濟發展提供安全保證[3]。
比如我公司的智能多變量協調控制技術可以有效協調COT溫度、爐膛負壓、氧含量、支路溫度均衡及負荷控制系統之間的關系,消除系統間的耦合影響,在保證各個控制回路平穩的基礎上,全面實現了加熱爐的安全平穩操作。
5.結束語
在石油化工儀表控制系統發展的過程中,把現場總線技術與信息化技術實施綜合,可以實現石油與化工業一起發展和共同進步的目的。從而為推廣綜合的自動化系統,進一步完善石油化工儀表控制系統應用,提高企業的控制系統水平等打下堅實的基礎。
參考文獻
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作者簡介
關鍵詞:石油化工 先進控制技術 自動化控制
20世紀70年代以來,隨著計算機技術的飛速發展及其在工業生產中的廣泛應用,工業生產的發展趨勢體現著兩個明顯的特征,一是生產規模越來越大,二是生產技術水平越來越高,這不僅表明了生產工藝技術水平的不斷提高,同時也說明在生產控制過程中的自動化水平也得到了不斷提高,這種趨勢在石油化工領域體現的尤為明顯。鑒于石油工業工藝復雜、高溫、高壓, 易燃、易爆、有毒等特性, 特別需要有可靠有效的檢測與控制手段來保證安全生產和優質高產。在這方面,控制理論與自動化儀表結合而實現的石油化工自動化起著決定性作用, 生產的全過程, 離不開自動化檢測與控制術。
因此,若要實現石油化學工業的科技進步,需要特別重視化工自動化技術的應用開發和推廣。化工自動化技術融于石油化工領域,它的應用不僅為化工生產建設提供先進技術和增加后勁,而且可以改變化工技術、設備和管理方面的落后面貌。化工自動化已成為化工企業提高效益和市場競爭能力的有效手段。過程控制從最早的手工控制發展至今大約可劃分為三個層次,第一層次為傳統控制,第二層次為先進控制,第三層次為優化控制。本文著重論述先進控制在化工生產中的應用。
隨著自動化控制技術的發展,先進過程控制應運而生。先進過程控制(也稱先進控制)是具有比常規控制更好的控制效果的控制策略的統稱,是提高過程控制質量,解決復雜控制過程問題的理論和技術。它已經成為目前過程控制應用最成功,也最具有前途的控制策略。先進控制內容豐富,涵蓋面廣,包括自適應控制,魯棒控制,預測控制,智能控制,非線性控制,最優控制等。
1.先進控制系統的主要特點:
1)傳統的自動控制是建立在精確的數學模型基礎上的,而先進控制的研究對象的模型可以未知或知之甚少,模型的結構和參數在很大的范圍內變動,比如工業過程中默寫干擾的無法預測,致使無法建立其模型,但先進控制就可以解決這類傳統控制無法解決的問題,比如模糊控制。
2)傳統的自動控制系統具有控制任務單一性的特點,先進控制通常用于處理復雜的多變量過程控制問題,如大時滯,多變量耦合,被控變量與控制變量存在著各種約束等,先進控制是建立在常規單回路控制之上的動態協調約束控制,可使控制系統適應實際工業生產過程動態特性和操作要求。
3)傳統的控制理論對線性問題有較成熟的理論,而對高度非線性的控制對象的控制效果不好。先進控制為解決這類復雜的非線性問題找到了一個出路,成為這類問題行之有效的途徑。
4)與傳統自動控制系統相比,先進控制系統具有足夠的關于人的控制策略,被控對象及環境的有關知識以及運用這些知識的能力。因此先進控制系統具有變結構的特點,能總體自尋優:具有自適應,自組織,自學習和自協調能力,有補償及自修復能力和判斷決策能力。
5)先進控制的實現需要足夠的計算能力作為支持。由于先進控制受控制算法的復雜性和計算機硬件兩方面因素的影響,早期的先進控制算法通常是在計算機控制系統的尚未機實施的。隨著DCS功能的不斷增強,更多的先進控制策略可以與基本控制策略一起在DCS上實現。后一種方式可有效的增強先進控制的可靠性,可操作性和維護性。
2.石油化工領域中先進控制系統的應用
在典型的煉化裝置生產操作過程中,存在著動態響應時間滯后、變量未能在線測量、動態響應非線性、干擾相互偶合、約束、大的外部干擾等特性,從而導致傳統的PID控制效果不佳。20世紀70年代初,學術界提出以多變量預估控制為核心的先進控制(advanced process control,APC)理論,根據裝置運行的實時數據,采用多變量模型預估技術,計算出最佳的設定值,送往控制器執行。多變量預估控制范圍不再只是針對某個具體的工藝測量值或與之有關的變量,而是根據1組相關的測量值乃至整個裝置的所有變量。通過實施APC,可以改善過程動態控制的性能,減少過程變量的波動幅度,使生產裝置在接近其約束邊界的條件下運行(卡邊操作)。90年代以來,大規模的模型預估控制和用于優化的非線性預估控制技術得以完善,在石油化工行業獲得廣泛應用,大量工業裝置在已有DCS基礎上配備了先進控制系統。先進控制可以保證該控制環節穩定運行在給定工況。先進控制系統是將化工工藝,化學工程,計算機,儀表,過程控制理論與先進控制技術進行有機結合而形成的一種新型控制系統,采用先進控制課提高系統的控制適應能力,克服由于系統本身的時變性,非線性,不穩定性,外部擾動的隨機性及不可檢測等帶來的問題。先進控制技術用于解決那些采用常規PID控制效果不佳或無法控制的復雜工業過程控制問題, 包括: 控制策略的改進, 數據采集、 處理和軟測量技術, 人工智能技術, 動態過程模型辨識技術, 多變量預測控制技術,PID參數自動整定技術等等。先進控制的實現需要足夠的計算能力作為支持。簡單的先進控制程序可用DCS提供的過程控制語言編寫, 運行在現場控制層, 計算復雜的先進控制軟件運行在DCS指定的節點上。先進控制方法可以保證該控制環節穩定運行在給定工況,特別是預估控制技術,組份推斷控制,模糊控制,神經網絡技術,自適應控制,故障診斷等在生產過程中已得到實際應用并取得良好的效果。
我國石油化工自動化經過五十年的發展,通過技術引進,消化,吸收和不斷創新,自動化水平取得了長足進步,已從手工操作發展到自動控制,從低級的單回路控制發展到高級復雜的系統控制及管控一體化,在自動化裝備,技術,功能,規模等方面都有了很大提高。大中型石油化工企業主要生產過程已在不同水平上實現自動化控制,并取得顯著經濟效益,小型骨干化工企業主要產品的主流程也已具有比較成熟的控制系統和低成本自動化成套技術,實現了生產信息在車間的集成。多年的實踐證明,自動化已成為企業提高效益的有效手段,特別適合隨著信息技術的應用和發展。
3.石油化工自動化的發展建議
石油化工企業產品的質量和企業的發展有著直接性的關系,因此,在企業產品品質的生產和管理上就需要采用新的技術。石油化工企業生產裝置上,將先進控制應用其中,不僅能夠促進裝置工作的便捷實施,還提高著生產裝置的安全性,以推動生產出來的產品在質量上有更高的保證。同時,先進控制能對生產裝置上的多個對象進行處理,減少了企業的生產成本,促進著企業經濟效益的提升。在現代控制技術不斷完善的過程中,多變量預測和魯棒PID控制等相關的控制技術已經得到了良好的應用。以這兩種控制技術為例,其是以模型為基本點的控制策略,促進著先進控制箱智能控制和模糊控制的方面發展。而在多變量過程的控制中,其對先進控制的使用,在出現控制變量之間被束縛的情況時,依附單回路控制能夠有效的滿足實際工作中的操作需求和動態特點。受計算機能力是實現先進控制先決條件這一因素的影響,在上位機和DCS/FCS中同樣能夠進行先進控制。石油化工系統的對外合作中,其已經成功的進行了催化裂化裝置先進控制,到目前為止,中石油和中石化兩大企業中的幾十套生產裝置都成功的對先進控制進行了運行,并主要集中在柴油加氫、催化裂化、乙烯裂解等方面,同時獲得了顯著的經濟價值[2]。
2ExperionPKS控制系統在企業中的應用
ExperionPKS過程知識系統屬于Honeywell最新的過程自動化系統,其將資產管理以及人員控制等相融合,為用戶提供了高于集散控制系統的能力,系統自身還包括了診斷技術以及決策支持,能夠及時的為決策者提供有效的信息,且此系統的安全組件能夠保證系統在安全的安全的環境下運行,有效的提升了系統的可靠性。ExperionPKS系統的特點通常包括了以下幾點:第一、安全性較好。此種系統能夠通過多種渠道保證系統的安全性。第二、建立起全局數據庫。此種系統能夠一次輸入控制處理器與監控系統服務器需求的信息,避免了多次對不同層次數據庫的分別組態。此外,還采用了HoneywellHMIWeb技術,HMIWeb技術是在web結構上發展起來的人機界面,能夠以集成過程控制數據與商業應用的數據。HMIWeb以HTML(即超文本鏈接)為顯示畫面的基礎,為用戶提供IE瀏覽器訪問過程畫面的功能。第三、開放性較好。ExperionPKS過程知識系統支持最新的開放性技術與標準,包括OPC、ODBC以及AdvanceDDE等,保證了系統開放通訊的有效性。第四、擁有實時數據庫。此種系統采用客戶機以及服務器的結構,在正常情況下由服務器為客戶提供及時有效的數據,即使服務器臨時出現了故障,一些客戶機也可以從控制器中讀取所需的數據,不會影響日常工作。第五、擁有良好的系統構架。ExperionPKS過程知識系統主要包括了完整的基礎構架以及事件管理的子系統,便于組態報表子系統的正常運行。第六、提供全局現在文檔。此系統能夠幫助用戶訪問現存有的資料系統信息的KnowledgeBuilder,為用戶提供在線幫助與相應的技術支持,方便用戶查找資料。通過ExperionPKS系統,石油在冶煉的過程中,在工廠的生產和改造各個環節中,其都能取得預想的效果,并能夠依靠這一系統對企業中的職工進行培訓,促進著企業經濟效益的提升。本文來自于《中國石油和化工標準與質量》雜志。中國石油和化工標準與質量雜志簡介詳見
3結語
關鍵詞:石油化工;生產操作;DCS
中圖分類號:TU276文獻標識碼: A
引言
現階段,隨著社會科技發展水平的提高,計算機技術已經被廣泛的應用到了化工裝置的發展過程中,尤其是其在DCS中的高效應用。在實際工作中,DCS技術是集相關的自動化控制技術、通信技術以及CRT顯示技術等多種技術為一體的一種技術產品。因此,如何有效的發揮DCS在石油化工生產操作控制中重要作用,成為提高石油化工生產效率,必須思考的重要問題之一。
1、DCS系統概述
1.1、DCS系統發展
20世紀70年代中期,在微處理器和計算機通訊技術的發展下,美國率先推出綜合分散控制系統TDC2000,使計算機控制進入了分散控制的新紀元。20世紀80年代初,大規模集成電路集成度的提高,微處理器運算能力的增強,計算機網絡技術的進步以及市場需求的推進,產生了第二代分散控制系統,其特點是:產品設計走向標準化、模塊化、工作單元結構化;控制功能更加完善,用戶界面更加友好;數據通信的能力大大加強并向標準化方向發展;管理功能得到分散;可靠性進一步提高;系統的適應性及其擴充的靈活性增強。
2.2、DCS系統特點
DCS系統具有較高的靈活性與擴展性。具有先進的過程操作畫面(動態流程畫面。分組回路畫面。總貌畫面。報警畫面。趨勢記錄畫面等),具有各種控制功能,運算功能,并能實現工藝參數趨勢預測,歷史數據顯示和各種報警功能。從而實現對工藝生產全過程的集中監視、控制和管理。同時DCS系統的各種模塊能夠帶電插拔、更換,這些都是常規儀表所不具備的或需要經過復雜的組合才能實現。
2.3、DCS系統組成
2.3.1、人機界面,操作員站、工程師站、歷史站,俗稱上位機,用于操作設備,監視參數,系統組態,歷史記錄等;DPU,俗稱下位機,用于執行系統邏輯、運算并發出指令;I/O模件,用于收集現場一次設備、元件的參數,硬接線實現,分模擬量和開關量等;繼電器柜,用于執行DPU的指令,如設備啟停等;5系統電源柜,用于DCS系統電源供給,雙路;數據高速公路,同軸電纜或雙絞線,用于數據傳輸;7數字交換機,用于聯系上位機和下位機的樞紐;
2.3.2、主要組成部分
中央處理器,處理器是整個系統的大腦,處理器的配置應滿足分散度要求、負荷率要求,并能兼顧系統相對獨立完整的要求。在一些DCS中,子模件智能化程度較高,具有邏輯處理功能,如和利時MACSV系統的FM-801,中控JX_300_XP系統的XP243主控制卡。通訊接口,通信接口簡單來說設備需要與外部設備交換數據,網口是通信接口(如RS-232/485),DCS與其它系統的通訊也越來越容易,在應用中要進行總體規劃,規范設計,避免接口通訊中重復使用及通訊代碼的設計錯誤。報警顯示系統,在實際工作中,會出現各種問題和應急情況,通過所設報警元器件自動探測發生在布防監測區域內的侵入行為,產生報警信號,并提示值班人員發生報警的區域部位,顯示可能采取對策的系統。保護投切設置投切系統應該是有效和快速的,DCS應設計成保護投切設置最好,能過零投切、實時跟蹤、平滑調節,就保障了系統的穩定運行和供電質量,但是由于在實際改造中出現了故障多、設計程序復雜、維修困難,使得投切過程復雜操作比較頻繁,使保護功能缺失。電源要求控制柜和使用模塊供電可靠:一般有專用電源模件采用雙重熱備、確保各機柜也能做到獨立供電,可靠運行高。
2.4、DCS與PLC
在工業生產中,DCS和PLC都占據了舉足輕重的地位。PLC控制系統是采用了可編程序控制器組成的控制系統,它結合了繼電器控制、計算機和通信技術的特點,可以快捷、簡便的編程來實現定時、邏輯、PID調節等過程,現在很多國內外的化工企業采用了PLC控制系統來嚴格控制化工生產中要求的連貫性、極高的安全等級等嚴格的生產條件,但是繼電器控制具有局限性,PLC只可以進行開關量的控制,無法對模擬量進行處理,常見的PLC控制系統較于DCS有較少的模擬量的控制和連鎖,因此大多數是用在小型自動控制場所,并且控制生產過程就相對簡單,傳輸的數據較少。
3、石油化工生產操作之中DCS的應用
隨著DCS在石油化工生產操作控制工作中的廣泛應用,DCS具有的獨一無二的功能,主要體現在靈活擴展性、集中協調性以及適應性等方面。不斷的將DCS應用在石油生產操作控制工作中,使其在實時性、參數調整、監督功能以及報警功能方面,都具有無法替代的作用。因此,在具體的工作中,我們必須明確DCS的功能,才能更好的將其應用到石油化工的生產環節中。
3.1、重要的時效
在具體的石油化工生產過程中,實時性主要體現在控制站管理的工作中。通過控制站創建服務系統,重點采集現場控制的重要數據,為后續生產過程中,操作員確定生產流程畫面、控制畫面以及生產數據的變化等問題,作基礎數據的積累。其次,在操作員站上,操作員需要按照石油化工生產操作控制工作的具體要求,對生產中涉及到的運行參數,進行相應的核查與確定。保證在工作時間內,生產裝置的溫度、流量、壓力等具體的從參數進行精確的調整。
3.2、獨特的監督功能
在石油化工生產操作控制工作的過程中,監督功能的實現,也是非常必要的。在使用化工生產操作中,監督功能的實現,主要是依靠計算機網絡技術查閱歷史參數數據、生產設備操作記錄以及生產設備保留下的報警信息進行綜合處理與分析實現的。通過對一系列重要數據與設備運行參數的分析,確定操作人員是否在準確的時間內,正確無誤的進行了生產操作控制的有效步驟。在石油化工生產設備發生故障時,在最短的時間內,組織工作人員,利用計算機網絡與專業的監督設備,精確分析生產設備發生故障的原因。在解決發生故障的過程中,及時記錄發生故障的原因與相應的解決措施,以有效避免類似故障的發生。盡最大的努力,降低石油化工生產操作控制的失誤率,減少石油化工生產的成本,提高設備操作的效率,創造更大的經濟價值。
4、DCS系統未來的發展趨勢
近年來,隨著FCS等新型工業級系統的興起,DCS系統應用也面臨更多的挑戰。不可否認的是,DCS系統仍是目前我國工業自動化領域的主流系統,技術相對成熟穩定,不會隨著現場總線技術的出現而立即退出現場過程控制的舞臺。在新的發展形勢下,DCS系統未來的發展趨勢體現在:
4.1、綜合化
通過綜合化的數據通信技術,構建集成了標準化數據、單(多)回路調節器、PLC、工業PC、NC等工控設備的大系統,滿足開放式的工廠自動化系統要求,使得DCS系統在一般情況下具備綜合化功能和更強的普及性。
4.2、智能化
通過數據庫技術、智能通訊技術建立知識庫系統(KBS)和專家系統(ES),實現DCS系統的自學習控制、遠距離診斷、自尋優等人工智能功能。目前,各類智能設備如智能I/O、PID控制器、傳感器、變送器、執行器、人機接口等已經在DCS系統相繼應用。
4.3、工業PC化
目前,很多DCS系統已經廣泛使用PC機作為DCS系統的操作站和節點機,工業PC化已經成為DCS系統的一大發展趨勢,基于IPC硬件平臺的PC-PLC、PC-STD、PC-NC等技術不斷發展,相關產品不斷涌現。
4.4、專業化
為了提升DCS系統在各相應領域的應用廣度和深度,更加貼近相應專業的工藝和應用要求,DCS系統應該充分結合各行業的具體特征,增強自身的專業化,例如,開發石化DCS、電力系統DCS、航空系統DCS等專業化系統。
5、結語
不斷的社會實踐表明,在石油化工生產操作中,DCS技術的應用,在實現石油化工自動化生產的控制能力方面,具有不可比擬的作用,廣受社會公眾的關注。在石油化工生產裝置的發展過程中,其對工藝指標有著十分嚴格的標準,在生產操作中必須達到較高的自動化控制標準。因此,隨著石油化工生產操作規模的日益擴大,其在生產操作中的自動化水平、控制水平都需要進一步提高。
參考文獻
[1]葉宛麗.化工生產操作控制中DCS的應用[J].電子測試,2013,10:86-87.
[2]王立行.石油化工過程先進控制技術的現狀與發展趨勢[J].煉油設計,2000,02:6-11.
關鍵詞:自動化儀表、石油化工、設計、應用
中圖分類號: TH86 文獻標識碼: A 文章編號:
前言
近年來,人們對石油需要量逐漸增多,因此,使得石油市場在逐漸發展壯大。可以說,自動化儀表是石油化工生產不可缺少的內容,所以,在石油化工施工階段,必須確保自動化儀表設計和施工質量都符合國家標準要求。筆者結合自身多年工作經驗,對自動化儀表在石油化工企業中的設計、施工以及應用進行了詳細的闡述。
二、關于自動化儀表的闡述
現如今,自動化儀表在石油化工企業中應用是極其廣泛的,自動化儀表是一工程項目。石油化工應用自動化儀表主要包含三個階段,即設計、施工以及調試。在每個階段中,都要求有較強的專業性以及附屬性。特別是要在設計過程中,其設計人員應該正確掌握好自動化儀表設計進度問題,并且又要將自動化儀表設計和與之相關的專業緊密相結合。由此看來,在石油化工企業中,自動化儀表的設計和施工是極其重要的工程。
1、分類
自動化儀表分類方法很多,根據不同原則可以進行相應的分類。按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式,可以分為現場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;根據儀表有否引入微處理機(器)又可分為智能儀表與非智能儀表。根據儀表信號的形式可分為模似儀表和數字儀表。
2、組成
顯示儀表根據記錄和指示、模擬與數字等功能,又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數顯儀表,其中記錄儀表又可分為單點記錄和多點記錄(指示亦可以有單點和多點),其中又有在紙記錄或無紙記錄,若是有紙記錄又分筆錄和打印記錄。調節儀表可是以分為基地式調節儀表和單元組合式調節儀表。由于微處理機引入,又有可編程調節器與固定程序調節器之分。執行器由執行機構和調
節閥兩部分組成。執行機構按能源劃分有氣動執行器、電動執行器和液動執行器,按結構形式可以分為薄膜式、活塞式(氣缸式)和長行程執行機構。
3、發展趨勢
自動化儀表發展趨勢是:
(1)控制目標由實現過程工藝參數的穩定運行發展為以最優質量為指標的最優控制。
(2)控制方法由模擬的反饋控制發展為數字式的開環預測控制;由傳統的手動定值調節器、P I D 調節器以及各種順序控制裝置,發展為以微型機構成的數字調節器和自適應調節器。自動化技術的發展趨勢是系統化、柔性化、集成化和智能化。自動化技術不斷提高光電子、自動化控制系統、傳統制造等行業的技術水平和市場競爭力,它與光電子、計算機、信息技術的融合和創新,不斷創造和形成新的行業經濟增長點,同時不斷提供新的行業發展的管理戰略哲理。
三、石油化工中自動化儀表的設計工作分析
1、當前自動化儀表設計存在的問題分析
當前,在石油化工企業中,自動化儀表設計還存在諸多問題,不管是什么樣的問題我們都必須引起高度重視,特別是對于細節方面的問題,必須及時消除安全隱患,以免使問題再擴大。因此,企業的相關人員必須要挖掘出自動化儀表設計出現的問題,這樣一來,才可以及時改正問題,從而不斷完善自動化儀表設計。
在自動化儀表設計過程中,我們首先要對用戶負責,把用戶利益放在第一位。所以,設計人員應從用戶角度出發,選擇更為合理的自動化儀表類型。但是,在實際生活中,自動化儀表生產商難以做到從用戶角度來考慮問題,這樣一來,石油化工企業設計人員在設計時必須要從用戶角度來考慮問題,要求設計儀表必須滿足企業生產的需求。所以,石油化工企業自動化儀表設計人員要結合用戶參數以及工藝介質性質、環境等條件,將各種影響因素考慮周全,在此基礎上,才可以設計出更合理的自動化儀表。
2、自動化儀表設計要注意的問題
自動化儀表設計過程中,應該全面考慮自動化儀表選型的科學性、經濟學以及先進性等要求。此外,還要全面考慮到運行費用,主要結合控制系統和檢測點的重要程度,始終堅持設計性和先進性統一的原則,從而最終選擇合理的自動化儀表類型。
四、自動化儀表在石油化工企業的施工研究
在石油化工企業中,自動化儀表施工是正規自動化儀表制作中極其重要的一個環節,為提高自動化儀表的施工質量,認真做好準備階段的工作是非常重要的,我們必須引起高度的重視。在施工之前,要建立專門的施工領導小組,這樣一來,可以對自動化儀表施工進行全面的監控與管理,并且將責任落實到具體的個人。從而,更能準確處理好因施工質量而出現的各類事件,切實提高石油化工企業自動化儀表的施工質量。
為確保自動化儀表施工質量,離不開施工驗收工作。因此,在進入儀表驗收階段之后,相關人員應該對自動化儀表施工質量加以客觀評價。檢驗人員要對施工的各個環節都進行認真檢查和驗收。驗收工作是和儀表準備工作以及運行工作同等重要的。只有提高驗收工作質量才可以確保自動化儀表的正常運行,為石油化工企業帶來更大的經濟效益與社會效益。
在當前控制論的推動之下,各種各樣的智能化算法也相繼應運而生,其中除了智能PID控制器外,多變量控制技術也已經在石油化工行業當中進入了應用階段,它主要是以DCS為基礎,可以是獨立的。同時,也可以是一個軟件包,它與多變量動態過程模型辨識技術等相關技術有關。從當前形勢來看,煉油廠的應用非常多,單一油源更加容易成功。其中卡邊控制等在平穩操作基礎實現增效效果比較明顯。
五、自動化儀表在石油化工發展中的應用
1、溫度儀表
通常情況下,石油化工企業的生產設備都要有指示控制的,要求溫度范圍在-200——1800攝氏度范圍內,因此,大部分選用接觸式測量,由雙金屬溫度計代替傳統的水銀玻璃溫度計,并且常選用熱電阻或者是熱電偶。這樣一來,便將信號傳遞給其它相關的溫度采集儀表。
2、壓力儀表
由于壓力儀表和安全使用有著密切的聯系,因此,已經受到高度的重視。一般情況下,壓力范圍0——300MPa。由于壓力傳感器、特種壓力儀表等多種應用原理,并且在高溫介質、粘稠狀、粉狀的壓力測量,其最高精度能夠達到0.1級。
3、物位儀表
在石油化工企業中,常常要采用液位測量方法,因測量和被測物體的性質有緊密的聯系,因此,除選用浮力儀表之外,物料儀表沒有其它的通用產品,結合測量方式主要分為靜壓式、電容式、激光式等,這已經在石油化工企業中得到了普遍應用。
4、測量儀表
近年來,隨著我國經濟的高速發展,各大企業對流量計量越來越重視,從性能角度來分析,最核心的內容為其穩定性以及優化性,其質量也是用流量加以考核的。事實上,流量是和流體以及管道有著密切的聯系。然而,我們當前所說的流量,并不是所說的流速,指的是在單位時間范圍內流經有效截面流體質量體積,此外,還必須知道另外一管道內在同等時間內累計流體的質量與體積。此種自動化儀表也已經得到了廣泛應用。
六、結語
綜上所述,我國近幾年來在自動化儀表的發展取得了巨大進步。同時也不要只滿足于成套設備的進口,需借鑒國內外先進技術.避免底水平和基礎探索研究,使自動化儀表的發展更加完善。總體來說,石油化工自動化儀表是否可以長期、穩定的運行下去,既取決于石油化工產量自身質量高低與自動化儀表選型,又和自動化儀表設計與施工有著緊密的聯系。因此,我們必須利用先進的技術來逐步完善自動化儀表設計以及施工,從而為石油化工企業的發展打下牢固基礎。
參考文獻:
[1] 呂永豐:《淺析石油化工自動化儀表》,《大陸橋視野》,2012年04期
[2] 石玉珍 呼格吉樂 張輝:《淺析石油化工企業的自動化儀表》,《內蒙古石油化工》,2011 年12期