炼油精馏过程软测量与综合优化控制的研究

王文晶（辽宁省辽河油田经济贸易置业总公司，辽宁盘锦 124000）

炼油精馏过程软测量与综合优化控制的研究

王文晶
（辽宁省辽河油田经济贸易置业总公司，辽宁盘锦 124000）

随着科技的进步，炼油业取得了很大的突破，它促进了经济的发展、改善了人们的生活水平，但与此同时也造成了环境污染严重、能源急剧减少等问题。在仔细研究蒸馏过程原理的基础上，以解决蒸馏过程中可能出现的部分问题为目的，对精馏过程的软测量和优化技术做了进一步的研究和改善，以使炼油技术进一步提高。

炼油；精馏过程；软测量；综合优化控制

在我国经济快速发展的过程中，石油的匮乏和炼油质量的低下已经成为制约我国经济腾飞的关卡。随着“十一五”经济计划以及绿色经济和循环经济的提出，要求我国在节省资源和保护环境基础上实现经济的持续发展，这就要求炼油业进一步改善其炼油技术，争取将炼油过程中出现的问题解决。

1　炼油精馏过程软测量

1.1软测量技术发展简述

软测量技术源于对蒸馏过程中实时产品检测的研究，即通过电脑对无法测量的复杂变量，利用另外一些容易测量的简单变量，借助某种数学逻辑关系来进行估值。软测量技术包含四个部分：二次变量的筛选、数据的收集和分析、建立模型和修正模型[1]。软测量技术的重要部分就是数学模型的建立，建模方法可分为理论建模和实际建模，而后期模型的修正同样重要，它对于测量的精确度有很大影响，通常分为离线修正和在线修正。

1.2软测量技术存在问题

软测量技术发展至今，主要存在两个基本问题：可识别性和持续检测性问题[2]。我们在选择二次变量和确定数学关系时，究竟如何既方便又精确地确定待测的重要变量，即待测变量的可识别性问题。如果选择的二次变量和数学关系不合理，那么估计出的待测变量可能不唯一，甚至待测变量的估计无法进行，因此要避免盲目性。

可识别性问题包括测量结果的真实性和精确性两个方面的问题。这两个问题的主要影响方面包括：二次变量的筛选、数学关系的筛选、数据的精确性以及数据的处理方法和误差分析等。软测量技术除了需要测量结果的估值准确，还需要实现待测变量的持续性检测，这是软测量的核心理念所在，同时也是现如今急待解决的关键问题。

1.3软测量技术发展前景

鉴于软测量技术存在的种种问题，未来有以下两种发展趋势。技术集成化建模，现今虽然存在许多软测量建模方法，但仍然与期望值相差甚远，我们可以将新出现的技术应用于软测量建模。如：将多种算法和新出现的技术等融入软测量建模中实现技术集成化建模，保证模型的精确性。软测量技术的普适性，任何一种技术只有实现所有行业的普遍适用才能为大家所接受，传统的针对特定行业的工作方式已经无法满足现实需要和应对激烈竞争，实现通用化并可以通过教学推广是软测量技术要走出的下一步。

2　炼油精馏过程综合优化控制

2.1精馏过程优化控制特征

精馏过程的持续优化一直是企业不断追寻的目标，精馏过程的优化过程是一个整体性的概念，它涉及许多方面，存在着多种样式。优化技术就是在持续发展的过程中寻求最优的解决办法，是一个无限发展的动态过程。精馏过程的优化可以分为工艺规程优化以及设备优化[3]。工艺规程的优化包括改变进料方式，改善换热效率以及更高级的精馏技术应用。设备优化包括优化设备参数，优化设备结构，实现最佳的工作温度和压力等。综合优化控制就是将精馏过程的工艺流程，操控流程以及设备优化结合起来，实现整体性的综合优化，以达到最佳的优化效果。

2.2精馏过程优化技术难题

精馏过程的优化技术一般存在以下几个问题：

（1）精馏过程的优化建模是优化技术的重要组成部分，以前只是在单一条件下进行模型的建立，而没有考虑质量因素、经济效益和实际产能等多方面的影响，从而导致优化效果不理想。在今后的研究中，我们需要从多方面实现精馏过程的全方位优化，这对于提高生产效率和经济效益有非常重要的意义。

（2）精馏过程由一系列相互连接的精馏设备共同完成。我们往往只是寻求单一装置的优化结果，比如单独优化蒸馏塔，而忽视了需要综合考虑整个操控装置之间的内部联系，以至于达不到预期效果。

（3）优化算法是使优化技术进步的关键因素之一，因此如何使用合理的优化算法，并改善其处理复杂问题的计算能力是目前最大的问题之一。目前存在的算法多种多样，而且新的算法也在被不断的创造出来，我们需要从理论上研究可实施性和特征，并通过实践的检验，理论与实践相结合是目前研究优化算法的热点也是难点。

2.3精馏过程优化技术的未来展望

未来精馏优化技术会朝着多元化和数字化的方向发展，多种新兴技术的出现会出现多种优化技术，工业可以根据预期目标和自身实际情况选择不同的优化技术，而新算法的出现和改进对于优化技术的发展也有举足轻重的作用。

3　结束语

综上所述，精馏过程对石油的提炼质量乃至我国的经济发展及其重要，因此应加大研究力度。精馏技术经历从简单到复杂的发展过程，每一次技术革新都是全体研究人员共同努力的结果。本文着重分析了精馏过程中软技术测量和综合优化控制的简介、存在问题、发展前景等方面的问题，对于精馏技术的应用有一定的参考作用。

[1] 胡长松，贾延刚，夏伯楷.软测量技术现状与发展[J].石油仪器，2003，（3）：4-6+60.

Refinery Distillation soft measurement and integrated Optimization Control

Wang Wen-jing

With the advancement of technology，the refining industry has made great breakthrough，it is promoting economic development，improving people's living standards，but at the same time also caused serious environmental pollution，dramatically reduce energy and other issues.On the basis of careful study of the principles of the distillation process，in order to solve some of the problems that may occur during the distillation for the purpose of measuring and optimizing the soft distillation process technology to do further research and improvement，so that the refining technology to further improve.

refining；soft measurement；Integrated Distillation Process control optimization

TE624.2

B

1003-6490（2016）03-0030-02

2016-03-19

王文晶（1989—），女，辽宁喀左人，助理工程师，主要研究方向为化学工艺。