摘要: 中石化金陵分公司130万吨/a催化裂化装置应用Honeywell公司Profit Controller软件以Honeywell TPS系统的应用站APP Node为平台，开发了针对分馏单元和吸收稳定单元的先进控制系统（APC），阐述了分馏单元、吸收稳定单元APC控制器设计的设计方法，对APC在Ⅰ催化裂化装置的实施结果进行了对比分析。APC的投用提高了产品的分离精度、改善了产品质量的控制、减少了操作参数的波动、提高了操作系统的自动化程度，降低了操作人员的劳动强度。
关键词:先进控制，催化裂化，软仪表模型开发
1.前言
Ⅰ催化裂化装置先进控制系统旨在应用模型预测控制（MPC）技术对整个装置（单元）实施协调、统一的控制，以减少关键操作参数的波动、实现平稳操作和卡边控制[1]，其控制目标包括：平稳装置的操作、保证产品质量、提供最有价值产品的收率。
2.控制器建立
2.1分馏先进控制器
2.1.1控制目标
分馏部分的操作直接决定粗汽油、轻柴油的质量，并直接决定粗汽油、轻柴的收率及整个装置的产品分布。分馏先进控制系统的目的就是在装置和设备的约束范围内，提高分馏操作的平稳程度，实现如下的目标：
（1）提高轻柴油和汽油的分离精度，提高轻油的收率；
（2）提高产品质量的控制品质，包括轻柴油95%点和粗汽油的干点；
（3）提高装置的抗干扰能力，使分馏塔的操作更平稳；
2.1.2软仪表开发
产品质量的实时信息对于APC系统的质量控制至关重要。催化装置对产品的化验周期至少在4小时以上，无法为操作人员提供实时的质量信息。而在线分析仪表因为其投资费用高以及运行维护困难的事实，也无法有效得为APC系统所用，因此必须建立产品质量的软仪表模型。产品质量的软仪表模型是根据装置过程变量的变化实时预测产品质量的变化。为了保证软仪表结果的精度，则需要定期使用化验结果对软仪表做校正。
本装置的先进控制系统通过基于最小二乘法原理的回归分析【2】，共开发了6个软仪表模型来保证APC系统的质量控制。分馏部分实施的软仪表（涉及的参数名称、物理意义见表3）。
（1）粗汽油干点软仪表GASO_EP：
GASO_EP.PV= 98.36 - 0.07372*PI205.PV + 0.924079*T203.PV + 0.000982*GASYLD.PV
其中：GASYLD.PV = FIC210.PV/FIC201_1.PV*100
计算公式获取：
1）相关性分析：对与汽油干点相关联的参数做相关分析，数据见表1。选取操作中总结出的相关度高的参数。根据工艺操作要求一般仅选取其中一个相关度最大的一组参数，考虑到由TIC203调节，受T232直接影响，并且T203和TIC203、T232相关度大于0.8，所以干点回归方程选取T203作为回归参数。分馏顶压和汽油干点相关度较小，但理论上对干点确有影响，也纳入回归方程计算。在实践中发现通过冷回流进入顶循环的外购汽油对汽油干点影响较大，所以将外购汽油和顶循环的热负荷纳入回归方程计算可以增加汽油干点软仪表的计算精度。
作者：娄可清