镇海炼化常减压装置炼油工业智能控制系统应用案例
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典型案例
图1 VOA在线预测控制流程浙江邦业科技有限公司与镇海炼化合作开发的1#套常减压装置先进控制系统，引入了虚拟在线分析仪（VOAs）对分馏塔产品质量进行预测，VOAs可提供比实验室分析的频率高很多的产品质量估算，并可连接入模型预测控制器 (MPC)，进行反馈控制。VOA可以采用可信的实验室化验样来校正，以消除模型偏差和不可测扰动的影响，图1为VOA实现在线预测控制的流程结构。
图2 常减压装置干点质量预测镇海炼化常减压先控系统设计产品质量软仪表包括常顶干点、常一线干点、常三线95点、减一线95点。控制器根据换油期间各产品质量软仪表的预测变化，提前进行自动控制，在保证产品质量的前提下，实现原油自动切换。该技术的应用在实现质量精确控制、装置平稳运行、降低操作劳动强度等方面起到了重要作用。下面以图2为常顶干点化验样值与在线VOA矫正前的干点预测值的对比。
可以发现，干点VOA矫正前的预测值与实际化验样的趋势基本一致，对干点有较大变化，如油品切换，能够及时预测，这是MPC能够实现产品质量在线控制的条件。
图3 常减压装置常顶干点指标切换控制效果，先进控制系统的控制效果。工厂根据实际需求在调整干点指标后（常顶质量从170℃左右调整到182℃），干点质量控制器会根据干点控制范围的变化自动调整操作变量，可以发现控制器操作变量逐步进行调节，干点质量预测会回到调整后的设定范围内，通过化验样发现，实际干点质量也回到了设定范围内，说明控制器可以实现干点指标的自动调整。
图4 为先进控制系统在原油切换时对常顶干点VOA的控制效果。先进控制系统通过干扰变量（油品切换）的信号反馈，常顶干点的预测值发生改变，在油品变化比较大的情况下，常顶干点的预测值会超出控制范围，此时控制器迅速做出反应，自动调整操作变量，可以发现，干点VOA预测值较快地回到控制范围内，说明原油切换过程中，常顶产品质量基本维持在控制范围内，实现自动切换。
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