[01233989]油品特性实时表征和在线调合优化控制技术

传统的汽油调合生产过程为人工间歇调合方式,采用罐外泵循环的方法进行调合,从调合方案的制定到调合的实施,都靠手工计算和操作。由于汽油关键质量指标（例如汽油的辛烷值）的在调合过程中的非线性特性,一次调合合格率低,调合周期长,重复循环次数多,储罐周转周期长,生产效率低,还加大了油品调合过程损耗和能耗。实际生产中为了保证产品质量合格,必须保持汽油关键质量指标如汽油的辛烷值高于汽油产品标准,造成辛烷值“过剩”,也导致较大的经济效益损失。为了改变汽油调合现状,提高我国成品油调合生产技术水平,针对金陵分公司成品油生产调合实际情况,开发设计优化调合生产流程,研究开发预测准确、结构简洁的智能调合模型、在线模型校正技术和在线调合优化和控制系统,满足汽油调合技术创新的要求。 该技术基于智能建模、控制和优化技术,通过对关键属性在调合过程中的非线性特性建模,开发了高精度、低复杂度的调合效应模型;通过对模型在线更新方法的研究,扩展了调合模型的工况范围,保证了在线应用的可行性;通过针对调合配方优化问题特殊性的研究,开发了离线和在线配方优化方法,可以一次性给出调合配方,或以在线仪表为基础,对配方进行在线滚动优化,周期性的给出最优配方,从而提高一次调合成功率,降低质量过剩;通过针对调合过程控制问题特殊性的研究,开发了调合控制技术,可以完成优化配方的执行,以及调合必需的各种现场监控任务。 通过多年应用后攻克多项关键技术： 1：油品特性在线检测与实时表征新方法。针对原油、汽油等油品特性在线表征难的问题,以近红外技术为基础,通过检测设计、自适应建模、在线滚动校正等核心技术,实现油品分子级光谱信息的敏捷感知与关键特性的实时检测,为炼厂油品调合优化提供实时、准确的数据源。 2：油品在线调合配方优化与协调控制新技术。构建了多层架构的油品调合在线优化控制系统,发明了基于非线性调合效应模型及在线校正技术的多目标多约束汽油在线调合优化方法、基于增量模式的原油调合在线优化方法、基于差分进化的多目标在线协同优化控制技术,实现了油品调合过程变时域、多尺度的在线全局优化控制。 3：面向利于油品质量升级的在线调合新方法及新装置。发明了汽油管道调合调度批次自动切换、汽油管道调合添加剂控制与联锁方法以及利于油品调合的低压降高效静态混合装置,解决了油品调合过程的调度执行、加剂循环与精准控制及油品调合过程的绿色高效混合问题。 应用推广情况：该成果在中国石化金陵分公司的汽油、柴油及航煤调合装置分别成功应用,并成功推广应用于中国石化镇海炼化分公司的汽油、原油调合装置,其中金陵石化的“汽油在线管道调合成套技术开发及工业应用示范”获得2014年度中石化科技进步二等奖。 项目已授权发明专利3项,软件著作权1项,公开和实审发明专利4项。项目成果在金陵石化、镇海炼化应用后经济效益和社会效益显著,其中汽油调合在线优化控制整体技术经中石化鉴定达到国际先进水平;调合效应模型、调合配方在线优化等核心技术达到国际领先水平。