相关积分优化技术
The Dynamic Correlation Integration Optimization(DCIO)
相关积分优化以随机过程理论为基础,利用生产过程和优化目标随时间脉动的特性,计算相关积分数值,确定操作条件的调整方向,对装置实施在线的实时优化。经过25年的摸索,该技术已在国内20余套炼油化工装置上应用,主要产品收率普遍提高0.5—1.0%,为客户创造了更多的价值。

优化系统界面 现场操作平台 优化系统设备
◆技术特点和应用范围
相关积分优化方法具有以下特点:
1.不需要事先建立过程的静态和动态模型。
2.极强的自动适应能力,在工艺条件变化、原料变化、设备改造等情况下,能自动跟踪最优点。
3.利用过程正常运行的自然波动进行工作,无需另对过程加入测试信号,因而对过程操作的干扰很小。
4.无须维护。
◆相关积分在线优化技术
在生产过程中,在线调整过程的主要操作条件,使目标函数,如收率,经济效益达到最大,是实时优化的任务。
传统的实时优化以数学模型为基础,需要利用化工过程机理或者测试数据建立装置的数学模型。如果原料变化较大,或者装置改造,就需要重新建模。
而相关积分在线优化技术以随机过程理论为基础,利用正常操作中的关键操作条件和优化目标的随机脉动,计算他们的相关积分。通过相关积分矩阵的分析,确定操作条件的调整方向与大小,从而对装置实施在线优化。
符合下列条件的生产过程,都可以应用相关积分优化技术:
- 连续的生产过程
- 所优化的目标函数是在线可测量或在线可计算的
- 生产过程由DCS控制
◆产品系列
公司产品包括相关积分通用过程优化器、相关积分催化裂化优化器、相关积分脱蜡过程优化器、通用软测量传感器四个系列几十余个品种,可广泛应用于石油化工和其他行业的先进控制领域。
名 称
Name
|
应 用Application field |
功 能
Functions |
通用相关积分优化器
DCIO |
石油化工
Petrochemical |
各种连续生产过程的实时优化
Real-time optimizing for continuous process |
相关积分催化裂化
优化器
DCIO for FCC |
炼油
Refining |
实现液态烃、汽油、柴油、总液收、经济效益等多目标的在线实时优化
Maximizing yield rate of LPG、gasoline、diesel、liquid and benefit in real time |
相关积分脱蜡过程
优化器
DCIO for Dewaxing |
炼油 Refining |
实现脱蜡油收率的实时优化
Maximizing yield rate of waxing oil in real time |
通用软测量传感器
GSS |
石油化工
Petrochemical |
测量不可测或难于直接测的变量
Measuring the unable or difficult measured varieties |
◆典型案例
青岛石化MIP-CGP催化裂化装置在线优化系统
运行效果综合报告(节录)
一、MIP-CGP在线优化系统简介
中国石化集团青岛石油化工有限责任公司2号重油催化裂化装置在线优化系统,于2007年3月起使用北京优化佳控制技术有限公司的相关积分优化技术,对装置反应再生部分的主要操作条件进行了在线优化。
优化的目标可选多种,包括液态烃收率、汽油收率、柴油
收率、总液收和经济效益等,目前该系统主要以装置的经济效益为优化目标。在该系统中,优化变量为以下5个:
- 一反温度
- 预提升蒸汽流量
- 进料温度
- 二反藏量
- 新催化剂加料流量
经济效益指加工每吨原料可以获得的经济利益。
二、优化控制系统性能测试试验
为了考察系统优化的效果,我们组织了一次测试,结果如下:

图1 优化系统投运前后装置的经济效益对照(Figure 1)
表1、投运优化后装置经济效益变化情况(Table 1)
优化前(元/吨)
Before optimizing (Yuan/ton) |
优化后(元/吨)
After optimizing (Yuan/ton) |
变化量(后-前)(元/吨)
Changes (After-Before)(Yuan/ton) |
626.591 |
685.9813 |
+59.3903 |
从测试结果中可以看出,优化控制之后,总的经济效益有了提高。
三、长期实际运行情况与讨论
为了考察优化系统的长期运行的效果,我们对比了运行前后各三个月的统计物料平衡,结果见表2。
从该表看出,经过长周期的、不断的优化和运行检验,其效果显著,经济效益增加。
另据用户长期运行后统计,按照该装置年加工原油140万吨的产量,优化系统可使该企业年增经济效益近8000万元人民币。
表2、投运优化前后各种产品收率变化统计情况( Table 2 )
产 品
Products (%) |
优 化 前
Before optimizing |
优 化 后
After optimizing |
变 化 量
Changes |
干气(%)
dry gas |
4.55 |
4.23 |
-0.32 |
液态烃(%)
liquid hydrocarbon |
22.07 |
22.43 |
+0.36 |
汽油(%)
gasoline |
35.55 |
36.32 |
+0.77 |
柴油(%)
diesel |
22.52 |
22.41 |
-0.11 |
油浆(%)
slurry |
6.79 |
6.02 |
-0.77 |
总液收(%)
liquid yield |
80.14 |
81.16 |
+1.02 |

正在优化中的青岛石化1.4Mt/a MIP-CGP FCC 装置
1.4Mt/a MIP-CGP FCCU in optimization in Qingdao Refinery
◆专利证书

相关积分在线优化技术发明专利
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