一种油品在线全流程控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及原油、汽油、柴油、石脑油、航煤等油品在线全流程控制领域，设及油品 的在线全流程先进控制方法。
【背景技术】
[0002] 炼油厂主要由两大部分组成，即：炼油过程和辅助设施。炼油厂生产的原料来源为 国内外油田开采出的原油，中国大多数原油较重，减压渣油的含量一般在40~50%。随着 原油需求量的增加，更多的稠油被开采出来，原油总的趋势是变重、质量变差。通过物理方 式，即控制不同种类的原油混合比例的方式来平衡各原油性质差异，使得混合后的原油经 过炼厂装置处理之后，生产出的馈分性质指标更优，是炼厂改善劣质原油、提高装置运行稳 定性的一个重要手段。
[0003] 控制不同种类的原油的混合比例，得到的混合原油再经过常压蒸馈或常减压蒸馈 等一级炼油装置将原油初步切割成多个馈分油和残渣油，然后再经过催化裂化装置、加氨 装置、重整装置、焦化、加氨精制等二级、=级设备的物理或化学变化之后，生产出性质各异 的各种馈分油，有些馈分油是直接满足国家质量标准，经过化验后可直接作为合格产品出 厂，但大部分馈分油的性质是无法同时满足国家质量指标的各项要求，为了达到产品质量 要求，通常需要将各馈分油按照一定的控制比例进行混合，在馈分油进行混合过程中或者 混合结束的成品罐中再加入各种提高油品性能的添加剂。
[0004] 由此可见，无论是炼厂的进厂原油还是石脑油、汽油、柴油、航煤等最中间产品和 最终出厂产品都需要按照一定的控制比例进行混合，才能达到装置工艺要求、满足产品出 厂国家标准。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述问题，本发明提供了一种油品在线全流程控制方法，其构思如下：油品管 道调合方式为各种组分油通过各自的管道汇集到调合总管，组分油一般又可分为两类，一 类为带中间缓冲罐或储罐的组分油（W下简称储罐油），一类为从上游装置经过管道之后 直接进入静态混合器的组分油（W下检测直调油）。储罐油由于有储罐，所W可W精确调节 流量，而直调油由于流量不可控，只能通过调节其余储罐油的流量来匹配直调油的流量。在 有多路直调油的工艺条件下，由于各直调油流量不可控，就引起了如何控制各储罐油的流 量，来协调使得所有组分油（包括直调油和储罐油）的调合配方最接近生产上要求的比例 的问题。针对由于从装置馈出口通过工艺管道直接参与调合的直调油流量不可控，而只能 通过调节其余具有储罐或中间缓冲罐的组分油的流量来匹配直调油的流量的调合系统，设 计了一种自动选择一种直调组分油作为基础油，来协调其余储罐油品的流量的控制方法， 并通过PID串级控制器精确控制储罐油的流量。本方法达到了所有组分油（包括直调油和 储罐油）的调合配方最接近生产上要求的配方的目标。
[0006] 具体技术方案如下：
[0007] -种油品在线全流程控制方法，包括如下步骤：
[0008] 自动选择直调组分油中的某一种为基础组分油，其余组分油的流量根据该组分油 的流量变化和生产要求的调合配方百分比实时计算给定。
[0009] 当体系含有m+n种组分油，前m种为直调油，后n种为储罐油；在第i种直调油调 合百分比与生产要求的参调百分比一致时，按式（1)调合总管油品应达到的流量FTi:
[0010]
化
[0011] 式中，抑康示第i种直调组分油的的当前流量，PD康示生产要求的第i种直调 组分油的参调百分比。
[001引在第i种直调油调合百分比与生产要求的参调百分比一致时，按式似控制第j种储罐油的流量FGj,i:
[0013] FGj,i=FTi*PDj/100,(i= 1. . .m,j= 1. . .n) (2)
[0014] 在第i种直调油调合百分比与生产要求的参调百分比一致时，按式（3)计算所有 组分油的参调百分比与生产要求的参调百分比的均方根：
[0015]
[001引选择所述A1的最小值，对应的第i种直调油作为基础组分油；当选定的基础组分 油的参调百分比与生产要求的参调百分比一致时，根据式（2)和式（3)计算所有储罐油的 流量设定值。
[0017] 在得出所有储罐油的流量设定值后，通过串级控制方式，将所述流量设定值传送 给PID(比例、积分、微分）控制器，控制器的输出通过控制调合装置现场的阀口的开度来自 动调节流量为设定值，最终实现各组分的参调百分比符合生产要求。
[0018] 与现有技术相比，本发明的方法具有下述优点：
[0019] 针对油品调合过程中直调组分油流量不可控的特点，设计的评价方法可W从多种 直调组分油中自动选择其中一种直调组分油作为基础油，通过该基础油的实时流量和生产 上要求的配方计算其余储罐油的流量设定值，最终通过PID串级控制器精确控制所有储罐 油的流量，协调使得所有参与调合的油品的配方最接近于生产上所要求的目标配方。
【附图说明】
[0020] 图1为实施例的流量自动控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0021] 队炼油厂中2种直调油、3种储罐油的调合装置为例，在化neywell的PKS平台上 组态实现本发明油品在线全流程先进控制方法，W下详述本发明方法的【具体实施方式】。
[0022] 实施例1
[0023] 各组分油的当前流量和生产要求的参调百分比如下表1所示，其中，组分1和组分 2为直调油，组分3、组分4、组分5为储罐油。
[0024] 表 1
[00 巧] 阳026]
阳027] (1)利用PKS中的AUXCALC辅助计算模块，输入本发明提出的公式（1)的计算公 式，分别计算当2种直调油调合百分比与生产要求的参调百分比一致时，对应的调合总管 的流量：
[0028]FTi= 43. 64/ (7. 16/100) = 609. 4972 (m3A)
[0029]FT2= 182. 05/(33. 58/100) = 542. 1382 (m3/h)
[0030] 似将W上AUXCALC辅助计算模块计算的结果FTi和FT2,W及3种储罐油的参调 百分比数值引入新的AUXCALC辅助计算模块，计算结果如下表2所示：
[00引]表2
[0032]
[003引做将W上步骤（1)和步骤（2)的计算结果，W及所有组分的配方通过引脚引入或 直接参数调用的方式引入下一级AUXCALC辅助计算模块，按照本发明公式（3)输入计算公 式，计算结果为：
[0034]A1= 3. 044,A2= 0. 946
[0035] (4)由于Az<A1，所W选择直调油2作为基础组分油，再次通过AUXCALC辅助计 算模块，计算得到使得各组分参调百分比最接近于生产要求的调合百分比时，各储罐油应 控制的流量设定值，储罐油流量设定值为：组分3流量41. 96m3/h，组分4流量64. 13m3/h， 组分 215. 17m3/h。
[0036] 在得到各储罐油的设定控制流量之后，将设定流量引入各储罐油对应的控制器 中，并将PID控制器设置为串级控制，PID控制器输出调节现场阀n，实现设定流量的精确 控制。
[0037] 综上所述仅为发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依 本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
【主权项】
1. 一种油品在线全流程控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 自动选择直调组分油中的某一种为基础组分油，其余组分油的流量根据该组分油的流 量变化和生产要求的调合配方百分比实时计算给定。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当体系含有m+n种组分油，前m种为直 调油，后η种为储罐油；在第i种直调油调合百分比与生产要求的参调百分比一致时，按式 (1)调合总管油品应达到的流量FTi:式中，FD1表示第i种直调组分油的当前流量，PD i表示生产要求的第i种直调组分油 的参调百分比。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在第i种直调油调合百分比与生产要求的 参调百分比一致时，按式（2)控制第j种储罐油的流量^) ]11: FGu= FT ^PD./lOO, (i = I. . . m, j = I. . . η) (2)。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在第i种直调油调合百分比与生产要求的 参调百分比一致时，按式（3)计算所有组分油的参调百分比与生产要求的参调百分比的均 方根：〇5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，选择所述△ 最小值，对应的第i种直调 油作为基础组分油；当选定的基础组分油的参调百分比与生产要求的参调百分比一致时， 根据式（2)和式（3)计算所有储罐油的流量设定值。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在得出所有储罐油的流量设定值后，通过 串级控制方式，将所述流量设定值传送给PID(比例、积分、微分）控制器，控制器的输出通 过控制调合装置现场的阀门的开度来自动调节流量为设定值，最终实现各组分的参调百分 比符合生产要求。
【专利摘要】本发明涉及一种油品在线全流程先进控制方法，该方法针对由于从装置馏出口通过工艺管道直接参与调合的直调油流量不可控，而只能通过调节其余具有储罐或中间缓冲罐的组分油的流量来匹配直调油的流量的调合系统，设计了一种评价方法，自动选择直调组分油当中的一种作为基础油，来协调其余储罐油品的流量的控制方法，并通过PID串级控制器精确控制储罐油的流量。该方法实现了所有组分油(包括直调油和储罐油)的调合配方最接近生产上要求的配方的目标。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105182927
【申请号】CN201510496252
【发明人】沈润梅
【申请人】北京中石润达科技发展有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月13日