智能控制系统气分、MTBE解决方案
所属分类：
智能控制解决方案
我们的宗旨：Better Your Technology
我们的目标：收率提高1%-3%，能耗下降2%-5%，关键指标波动减少30%以上。
先进控制技术
先进控制技术(APC)是指一类在动态环境中，基于数学模型，借助充分的计算能力，而不同于常规PID控制，并具有比常规PID控制效果更好并且为工厂获得更佳利润而实施的控制策略的统称。它是将化工工艺、化学工程、计算机、仪表、过程控制理论与先进控制技术有机结合而形成的一种新型控制系统。复杂工业系统往往具有流程长、干扰因素多、滞后大、耦合关联性强等特点，采用常规PID控制往往效果不好，甚至无法控制，采用多变量模型预测控制等先进控制技术往往效果更好。
气分、MTBE装置先进控制系统
气体分馏装置主要是以液化石油气为原料生产合格的精丙烯、丙烷和混合C4馏分，为聚丙烯装置提供聚合级精丙烯，并为下游MTBE装置提供生产原料。装置具有流程长、干扰因素多、滞后大、耦合关联性强等复杂工艺特点。进料量（生产负荷）、进料组分、塔顶冷源和塔底热源的波动等，都给过程控制带来了很大困难，常规控制不能达到理想的控制效果。气分先进控制系统对装置三个主要单元（脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯精馏塔）设计多变量模型预测控制器，克服干扰，稳定关键指标，同时对产品组分（如丙烯纯度）进行“卡边”控制，减少了装置能耗，提高了装置产量。
MTBE（甲基叔丁基醚）是用于生产新配方汽油的优良调和组分，是实施汽油无铅化的重要添加剂。装置包括反应部分、分馏部分和后处理部分。反应受到进料组成、进料温度等干扰因素的影响，同时精馏塔受到精馏塔进料及环境温度等干扰因素的影响，反应器热点温度、精馏塔温度等主要控制指标波动较大，装置平稳率较差，常规控制不能达到理想的控制效果。MTBE先进控制系统对MTBE反应器、MTBE共沸精馏塔及甲醇回收塔设计多变量模型预测控制器，通过克服干扰，稳定被控指标，减少装置能耗，提高产率。
典型案例
浙江邦业科技有限公司与镇海炼化采用多变量模型预测控制技术，设计开发了气体分馏和MTBE装置先进控制系统，先进控制系统的引入进一步提高了装置的自动化水平和关键工艺参数的稳定性，稳定了产品质量、降低了装置能耗、降低了操作人员劳动强度，为装置带来了可观的经济效益。
图1为气分装置脱丙烷塔顶灵敏板温度控制效果图。通过多变量模型预测控制技术，同时引入前馈控制，实现对灵敏板温度的平稳控制，保证了目标产品的分离指标。通过先控投用前后的效果对比，灵敏板温度标准偏差下降了75.56%。
图2为气分装置产品丙烯纯度控制效果图。通过多变量模型预测控制技术，实现了对丙烯纯度的平稳控制，同时通过“卡边”操作，提高装置产量。通过先控投用前后的效果对比，先控投用后丙烯纯度平均值从99.65%下降到99.55% (工艺指标为99.5%)，标准偏差下降了89.71%，统计后丙烯收率提高2.79%。
图3为MTBE装置反应器热点温度控制效果图。热点温度控制是反应器控制关键指标，热点温度的平稳控制保证了反应的良好运行，同时减少对后续分离装置的干扰。通过先控投用前后的效果对比，反应器热点温度标准偏差降低38.24%。
图4为MTBE共沸精馏塔塔顶温度控制效果图。塔顶温度影响组分的分离效率，塔顶温度的平稳控制保证了MTBE的收率。塔顶温度受环境温度影响很大，MTBE先进控制系统通过多变量模型预测控制技术，引入前馈变量，有效克服了环境温度带来的干扰，稳定了塔顶温度。通过先控投用前后的效果比较，塔顶温度标准偏差下降了44.45%。
