[go: up one dir, main page]

CN108009337B - 一种基于流程模拟软件的在线标定系统 - Google Patents

一种基于流程模拟软件的在线标定系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108009337B
CN108009337B CN201711212665.9A CN201711212665A CN108009337B CN 108009337 B CN108009337 B CN 108009337B CN 201711212665 A CN201711212665 A CN 201711212665A CN 108009337 B CN108009337 B CN 108009337B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
module
calibration
value
simulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711212665.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108009337A (zh
Inventor
吕建新
陈玉石
佟伟
彭伟锋
王立新
石培华
金炜
王建平
闫雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201711212665.9A priority Critical patent/CN108009337B/zh
Publication of CN108009337A publication Critical patent/CN108009337A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108009337B publication Critical patent/CN108009337B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • G06F16/245—Query processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/25—Integrating or interfacing systems involving database management systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/005—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles during manufacturing process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

一种基于流程模拟软件的在线标定系统，Web应用模块接收到用户端Web浏览器的指令，启动数据采集模块采集数据，经数据调和模块将采集到的数据进行调和后传递给模拟计算模块，模拟计算模块启动标定模拟模型，模拟计算模块模拟计算完成后将结果输出到模板引擎模块，模板引擎模块将结果更新到标定报告模板，生成新的标定报告，Web应用模块将新的标定报告返回给用户端Web浏览器。本发明实现了生产过程标定的在线化和自动化，替代人工进行数据记录、统计和分析，以及撰写报告的工作。标定报告生成周期大大缩短，从以往数周缩短为几分钟，能够及时为工艺人员提供表征生产过程运行状况的基础数据，并为技改技措提供依据。

Description

一种基于流程模拟软件的在线标定系统
技术领域
本发明涉及一种生产过程在线标定方法。特别是涉及一种基于流程模拟软件的在线标定系统。
背景技术
流程模拟是综合应用过程控制、系统工程、数学计算等学科的理论和方法，是对化工等行业的单元过程、设备及整个流程系统用计算机进行描述的技术。该技术包括静态模拟和动态模拟两种方式，既可以对化工过程进行物料平衡、热量平衡、相平衡等计算，又可预测操作变量变化对过程工艺的影响。该技术是工程技术和计算机技术融合的产物，随着计算机技术的发展，它为化工装置系统的综合分析和优化提供了快速高效的方法。
装置标定是指收集生产过程中可反映装置生产状态的过程数据。对装置、操作单元和设备进行物料、热量和工艺计算，从而掌握装置的物料平衡、产品分布、产品收率、能耗物耗、加热炉负荷、冷换设备的能力、精馏塔负荷和机组运行状况，从而分析和发现实际生产中存在的问题，为进一步优化操作和技术改进、提高经济技术指标提供可靠的依据。
目前，石化企业装置标定一般分为数据采集、数据分析和撰写报告3个步骤，所有这些工作均由人工完成。其中数据采集一般持续72小时，由专人手动记录生产过程中的在线测量数据(一般每小时记录一次)，无法在线测量的物料组成分析数据则从LIMS数据库中导出，技术人员会利用采集到的数据进行模拟计算和整理分析，而对于某些欠缺模拟计算知识方面的工程技术人员可能需要花上几周的时间才能完成一份完整的标定报告。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种克服现有装置标定时间周期长、劳动强度大和报告中缺少不能测量的关键参数的基于流程模拟软件的在线标定系统。
本发明所采用的技术方案是：一种基于流程模拟软件的在线标定系统，Web应用模块接收到用户端Web浏览器的指令，启动数据采集模块采集数据，经数据调和模块将采集到的数据进行调和后传递给模拟计算模块，模拟计算模块启动标定模拟模型，模拟计算模块模拟计算完成后将结果输出到模板引擎模块，模板引擎模块将结果更新到标定报告模板，生成新的标定报告，Web应用模块将新的标定报告返回给用户端Web浏览器，具体：
数据采集模块，用于从实时数据库和LIMS数据库在线采集生产过程的操作数据和化验数据；
数据调和模块，数据输入端与所述数据采集模块的数据输出端相连用于对数据采集模块采集到的数据进行校正，消除系统误差、满足物料平衡和能量平衡；
标定模拟模型，连接所述的模拟计算模块的数据输入端和数据输出端用于计算出生产过程中的物料平衡、能量平衡和设备能效；
模拟计算模块，分别连接所述的数据调和模块的数据输出端和模板引擎模块的数据输入端，用于对调和后的数据进行模拟计算，并输出模拟计算结果；
标定报告模板，用于在实际生产过程定制的报告文件中指定的位置绑定模拟计算结果，生成标定报告；
模板引擎模块，数据输入端和数据输出端分别连接所述的标定报告模板，数据输入端还连接所述的模拟计算模块，用于将模拟计算模块输出的模拟计算结果更新到标定报告模板生成标定报告，并向Web应用模块输出标定报告；
Web应用模块，数据输入端分别连接模板引擎模块和用户端Web浏览器的数据输出端，数据输出端分别连接数据采集模块和用户端Web浏览器的数据输入端，用于根据用户端Web浏览器的参数和指令，调用数据采集模块、模拟计算模块和模板引擎模块的数据，在线生成标定报告，并以HTML、WORD和PDF文件格式返回给用户端Web浏览器。
所述的数据采集模块是通过ODBC接口与实时数据库和LIMS数据库进行通讯，所述的操作数据包括物流和设备的温度、压力、流量、液位，所述的化验数据包括原料、中间物料、产品的质量分析数据，在线采集的数据包括实时值、历史值、最大值、最小值、平均值和标准差值。
所述的数据调和模块对数据采集模块采集到的数据进行校正，消除系统误差、满足物料平衡和能量平衡，所述的数据校正方法采用如下6种中的1种：
(a)限幅滤波方法
根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值，设为A，每次检测到新值时判断：如果本次新值与上一次值之差<＝A，则本次新值有效，如果本次新值与上一次值之差>A，则本次新值无效，放弃本次新值，用上次值代替本次值；
(b)中位值方法
连续采样N次，N取奇数，把N次采样值按大小排列，取中间值为本次有效值；
(c)算术平均方法
连续取N个采样值进行算术平均运算；
(d)递推平均方法
把连续取N个采样值看成一个队列，队列的长度固定为N，根据先进先出原则，将每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一个数据，把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果；
(e)限幅平均方法
是限幅滤波方法和递推平均滤波方法的组合，每次采样到的新数据先进行限幅处理，再送入队列进行递推平均滤波处理；
(f)一阶滞后方法
取参数a＝0～1，本次滤波结果＝(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果。
所述的标定模拟模型计算生产过程中的物料平衡、能量平衡和设备能效具体是：
(a)物料平衡
Figure BDA0001483882650000021
式中：S——物料损失
Fi——第i个进料物流的流量
Pi——第i个产品物流的流量
(b)能量平衡∑Hin＝∑Hout+Q
式中：Hin——进入装置的能量
Hout——出装置的能量
Q——热量损失
(c)设备能效：
压缩机多变效率ηp计算公式
Figure BDA0001483882650000031
压缩机基本关系式
Figure BDA0001483882650000032
式中：n——多变系数
k——热容比，k＝Cp/Cv
Cp——等压热容
Cv——等容热容
ηp——多变效率
△h——焓变
Pin——压缩机入口压力
Pout——压缩机出口压力
Vin——摩尔体积。
所述的模拟计算模块是利用流程模拟软件加载标定模拟模型对调和后的数据进行模拟计算，并输出模拟计算结果，具体是：流程模拟软件有Aspen Plus、Aspen Hysys和Aspen EDR，模拟计算模块调用流程模拟软件加载标定模拟模型，同时将调和后的数据输入到标定模拟模型，然后标定模拟模型进行计算，将计算结果返回给模拟计算模块。
本发明的基于流程模拟软件的在线标定系统，实现了生产过程标定的在线化和自动化，替代人工进行数据记录、统计和分析，以及撰写报告的工作。基于流程模拟软件的标定结果更加可靠和全面，可以弥补现场测量数据不足等缺点。标定报告生成周期大大缩短，从以往数周缩短为几分钟，能够及时为工艺人员提供表征生产过程运行状况的基础数据，并为技改技措提供依据。
附图说明
图1是本发明一种基于流程模拟软件的在线标定系统的流程图。
图中
1：用户端Web浏览器 2：Web应用模块
3：数据采集模块 4：实时数据库和LIMS数据库
5：数据调和模块 6：模拟计算模块
7：标定模拟模型 8：模板引擎模块
9：标定报告模板
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种基于流程模拟软件的在线标定系统做出详细说明。
如图1所示，本发明的一种基于流程模拟软件的在线标定系统，是Web应用模块2接收到用户端Web浏览器1的指令，启动数据采集模块3采集数据，经数据调和模块5将采集到的数据进行调和后传递给模拟计算模块6，模拟计算模块6启动标定模拟模型7，模拟计算模块6模拟计算完成后将结果输出到模板引擎模块8，模板引擎模块将结果更新到标定报告模板9，生成新的标定报告，Web应用模块2将新的标定报告返回给用户端Web浏览器1，具体：
数据采集模块3，用于从实时数据库和LIMS数据库4在线采集生产过程的操作数据和化验数据；所述的数据采集模块3是通过ODBC接口与实时数据库和LIMS数据库进行通讯，所述的操作数据包括物流和设备的温度、压力、流量、液位，所述的化验数据包括原料、中间物料、产品的质量分析数据，在线采集的数据包括实时值、历史值、最大值、最小值、平均值和标准差值。
数据调和模块5，数据输入端与所述数据采集模块3的数据输出端相连用于对数据采集模块3采集到的数据进行校正，消除系统误差、满足物料平衡和能量平衡；
所述的数据调和模块5对数据采集模块3采集到的数据进行校正，消除系统误差、满足物料平衡和能量平衡，所述的数据校正方法采用如下6种中的1种：
(a)限幅滤波方法
根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值，设为A，每次检测到新值时判断：如果本次新值与上一次值之差<＝A，则本次新值有效，如果本次新值与上一次值之差>A，则本次新值无效，放弃本次新值，用上次值代替本次值；
(b)中位值方法
连续采样N次，N取奇数，把N次采样值按大小排列，取中间值为本次有效值；
(c)算术平均方法
连续取N个采样值进行算术平均运算；
(d)递推平均方法
把连续取N个采样值看成一个队列，队列的长度固定为N，根据先进先出原则，将每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一个数据，把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果；
(e)限幅平均方法
是限幅滤波方法和递推平均滤波方法的组合，每次采样到的新数据先进行限幅处理，再送入队列进行递推平均滤波处理；
(f)一阶滞后方法
取参数a＝0～1，本次滤波结果＝(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果。
标定模拟模型7，连接所述的模拟计算模块6的数据输入端和数据输出端用于计算出生产过程中的物料平衡、能量平衡和设备能效；计算生产过程中的物料平衡、能量平衡和设备能效具体是：
(a)物料平衡
Figure BDA0001483882650000051
式中：S——物料损失
Fi——第i个进料物流的流量
Pi——第i个产品物流的流量
(b)能量平衡∑Hin＝∑Hout+Q
式中：Hin——进入装置的能量
Hout——出装置的能量
Q——热量损失
(c)设备能效：
压缩机多变效率ηp计算公式
Figure BDA0001483882650000052
压缩机基本关系式
Figure BDA0001483882650000053
式中：n——多变系数
k——热容比，k＝Cp/Cv
Cp——等压热容
Cv——等容热容
ηp——多变效率
△h——焓变
Pin——压缩机入口压力
Pout——压缩机出口压力
Vin——摩尔体积。
模拟计算模块6，分别连接所述的数据调和模块5的数据输出端和模板引擎模块8的数据输入端，用于对调和后的数据进行模拟计算，并输出模拟计算结果；
所述的模拟计算模块6是利用流程模拟软件加载标定模拟模型对调和后的数据进行模拟计算，并输出模拟计算结果，具体是：流程模拟软件有Aspen Plus、Aspen Hysys和Aspen EDR，模拟计算模块调用流程模拟软件加载标定模拟模型，同时将调和后的数据输入到标定模拟模型，然后标定模拟模型进行计算，将计算结果返回给模拟计算模块。
标定报告模板9，用于在实际生产过程定制的报告文件中指定的位置绑定模拟计算结果，生成标定报告；
模板引擎模块8，数据输入端和数据输出端分别连接所述的标定报告模板9，数据输入端还连接所述的模拟计算模块6，用于将模拟计算模块6输出的模拟计算结果更新到标定报告模板生成标定报告，并向Web应用模块2输出标定报告；
Web应用模块2，数据输入端分别连接模板引擎模块8和用户端Web浏览器1的数据输出端，数据输出端分别连接数据采集模块3和用户端Web浏览器1的数据输入端，用于根据用户端Web浏览器1的参数和指令，调用数据采集模块3、模拟计算模块6和模板引擎模块8的数据，在线生成标定报告，并以HTML、WORD和PDF文件格式返回给用户端Web浏览器1。
实例
以某延迟焦化装置为实例说明如下：
某延迟焦化装置于2007年10月开工建设，2009年12月一次开车成功，生产出合格的产品。它以新建1000万吨/年常减压装置生产的减压渣油为原料进行二次加工，年处理减压渣油能力为230万吨。装置占地210×117＝24570m2，约合36.855亩，位于芳烃部罐区西侧，新建20万吨/年硫磺回收装置北侧，新建污水处理场南侧。装置由洛阳石油化工工程公司(LPEC)设计，采用目前国内先进的“可灵活调节循环比”工艺流程。
本延迟焦化装置共有工艺生产和石油焦处理两大部分组成，依据各自生产特点划分为八个生产单元。工艺生产部分包括加热炉、反应、分馏、吸收稳定和吹汽放空五个单元；石油焦处理部分包括水力除焦、冷焦水密闭处理及石油焦装车三个单元。
标定内容：
(1)装置加工能力
(2)装置物料平衡、能耗、物耗
(3)装置主要工艺参数指标
(4)产品质量水平
标定结果：
1、原料性质
本次标定时的原料性质见表1，原料密度为1060.9kg/m3，原料残炭最高为26.8％，同设计相比，标定期间的原料性质重，残炭高，焦炭收率高；硫含量标定期间4.291％，比设计5.29％低。
表1减压渣油
Figure BDA0001483882650000061
Figure BDA0001483882650000071
2、生产负荷
如表2所示，本次标定期间的渣油处理量为18446.26吨，日平均负荷为6148.75吨/天，以年运行时间8400小时计算，年处理量为215.21万吨，未达到230万吨/年的设计要求。
装置标定期间，吸收稳定系统处理装置外来的低原气量低于设计值，高原气量低于设计值，外来轻烃的量高于设计值，装置整体处理能力(渣油+外来料)小于设计的6733吨/天。
表2生产负荷
项目 单位 设计值 实际值
渣油处理量 t 18446.26
日平均负荷 t/d 6571.44 6148.75
年处理量 万吨 230 215.21
轻烃日平均负荷 t/d 0 1.36
高原气日平均负荷 t/d 6.65 0.60
低原气日平均负荷 t/d 154.2 117.48
合计 t/d 6732.29 6268.20
3、装置循环比
标定期间装置的循环比控制在0.23，低于设计循环比0.4，装置循环比低，对提高装置处理量和增加液收大有益处，具体见表3。
表3装置循环比
Figure BDA0001483882650000072
4、物料平衡
从表4中的数据可以看出，干气收率高于设计值、液化气收率高于设计值、汽油收率高于设计值、柴油收率低于设计值、蜡油收率高于设计值；轻收率为35.36％，低于设计值，液收率为58.42％，高于设计值，这与原料性质和控制循环比有直接关系，循环比控制低，原料残炭低于设计值是主要原因。
从加工损失看，标定期间平均加工损失0.19t/h，平均损失率在0.07％左右，损失率正常，主要原因是焦炭量为焦炭塔检尺测空高后计算所得，存在误差，同时，焦炭在塔内的密度为估计值，存在较大误差，焦炭的计量不准确导致，同时反冲洗污油没有有效计量也是原因之一。
表4物料平衡数据汇总表
Figure BDA0001483882650000081
5、能耗核算
从表5中数据可知，装置标定期间平均能耗为25.1129千克标油/吨原料(除去热出料、热进料和低温热输出的能耗)，设计全装置能耗为31.75千克标油/吨原料(从设计能耗中减去低温热输出、热出料、热进料、氮气、净化风和污水的能耗值)标定能耗低于设计能耗值。
表5能耗核算汇总表
Figure BDA0001483882650000091
6、产品质量分析
1)干气和液化气
如表6所示，标定期间干气中C3以上组分为4.0％，高于设计值3％，低于指标要求。液化气C2以下组分分别为0.01％和0.05％，低于指标要求，C5以上分别为0.19％和0.16％，低于指标要求。
表6干气、液化气的性质
Figure BDA0001483882650000092
Figure BDA0001483882650000101
2)柴油
如表7所示，标定期间柴油的95％点分别为313℃和315℃，低于设计的349℃，低于控制指标要求的<365℃，产品合格。
表7柴油的性质
分析项目 单位 设计值(指标) 2016年5月5日 2016年5月6日
IP ℃ 203 170 176
10％ ℃ 231 227 233
50％ ℃ 283 267 270
90％ ℃ 338 304 303
95％ ℃ 349(≯365) 313 315
EP ℃ 364 323 330
密度(20℃) kg/m<sup>3</sup> 864 855 855
硫含量 ％wt 2.5 2.392 2.392
3)蜡油
如表8所示，标定期间蜡油残炭分析为0.06％，低于指标要求的不高于1.5％，产品质量合格，也低于设计的1.0％，这与蜡油组分偏轻，蜡油中柴油组分含量较大有关。蜡油的初馏点为205℃，低于设计的345℃，也低于柴油干点的323℃，蜡油初馏点与柴油干点之差为118，表明蜡油与柴油的重叠度很高，很大一部分柴油组分在蜡油中没有分离出去，这与蜡油汽提塔蒸汽温度过低，汽提效果差有关，也与原料性质有关。
表8蜡油的性质
Figure BDA0001483882650000102
Figure BDA0001483882650000111
4)石油焦
如表9所示，焦炭在标定期间挥发份含量分析分别为8.35％和8.35％，低于设计值的10.5％，低于控制指标要求的不高于14％，产品合格。其中的硫含量分别为7.01％和7.01％，低于设计的7.9％，这与渣油中硫含量的多少有关。
表9石油焦的性质
分析项目 单位 设计值(指标) 2016年5月5日 2016年5月6日
灰分 ％ 0.15(≯1) 0.29 0.29
挥发分 ％ 10.5(≯14) 8.35 8.35
总硫含量 ％ 7.9(≯9) 7.01 7.01
7、各主要操作参数分析
1)加热炉系统
如表10和11所示，加热炉A、B各点炉膛温度符合设计范围，炉出口温度不符合设计范围，加热炉烟气氧含量1.49～2.80％之间，A炉排烟温度在122.0～134.3℃之间，B炉排烟温度在133.8～145.4℃之间，符合设计指标的110～150℃。
标定期间A炉热效率在92.15～92.93％之间，B炉热效率在91.72～92.27％之间，设计炉效率91.1％，符合设计指标。
表10加热炉F-101A工艺物料操作条件
Figure BDA0001483882650000112
Figure BDA0001483882650000121
Figure BDA0001483882650000131
Figure BDA0001483882650000141
Figure BDA0001483882650000151
表11加热炉F-101B工艺物料操作条件
Figure BDA0001483882650000152
Figure BDA0001483882650000161
Figure BDA0001483882650000171
Figure BDA0001483882650000181
Figure BDA0001483882650000191
2)原油预热系统
如表12所示，设计渣油换热终温是301℃，与循环油混合后进D-102温度318℃，标定数据显示此温度点为299.7℃，低于设计温度，加热炉进料温度低，燃料气消耗量大。
渣油进装置温度162.3℃，高于设计的155℃，此温度对换热终温有较大影响。
表12原料预热操作数据
Figure BDA0001483882650000192
Figure BDA0001483882650000201
3)分馏系统
如表13所示，分馏塔顶温控制在130.3℃以上，高于设计的111℃，顶压控制在0.098～0.135MPa之间，高于设计的0.1MPa，在工艺指标范围内；D-103顶压力在0.089MPa左右，高于设计的0.04MPa。
表13分馏塔操作数据
Figure BDA0001483882650000202
Figure BDA0001483882650000211
Figure BDA0001483882650000221
Figure BDA0001483882650000231
4)吸收稳定系统
如表14所示，吸收稳定系统在装置标定期间，各项控制指标合格，再吸收塔顶压力控制在1.209MPa左右，高于设计的1.0MPa，压力高，吸收效果好。
解吸塔底温度控制在132.3～142.9℃，低于设计的160℃，在工艺指标范围内；稳定塔底温度控制在182.1～188.1℃，低于设计的205℃，在工艺指标范围内。
表14吸收稳定操作数据
Figure BDA0001483882650000232
Figure BDA0001483882650000241
Figure BDA0001483882650000251
Figure BDA0001483882650000261
5)气压机组运行情况
如表15所示，标定期间，气压机组运行正常，其中压缩机入口富气量平均值为32083，低于设计的33083Nm3/h的量，负荷较设计略低。压缩机多变效率正常范围为0.7～0.84，一级多变效率正常，二级多变效率正常。汽轮机转速在7207转/分左右，低于设计的7805转/分；3.5MPa蒸汽消耗量高于设计的40.5t/h的消耗量，消耗量与富气总量有关，一段入口压力0.081MPa，大于设计的0.04MPa，也是耗气量比设计低的原因。
表15气压机组运行情况
Figure BDA0001483882650000262
Figure BDA0001483882650000271
综上所述，本发明实施后，能够快速出具一份完整标定报告，为工艺人员节省大量时间，也为工艺人员掌握生产装置的运行状态、及时优化调整相应工艺操作参数提供有效的依据，从而为装置平稳生产、降本增效提供可靠的技术指导。

Claims (5)

1.一种基于流程模拟软件的在线标定系统，其特征在于，Web应用模块(2)接收到用户端Web浏览器(1)的指令，启动数据采集模块(3)采集数据，经数据调和模块(5)将采集到的数据进行调和后传递给模拟计算模块(6)，模拟计算模块(6)启动标定模拟模型(7)，模拟计算模块(6)模拟计算完成后将结果输出到模板引擎模块(8)，模板引擎模块将结果更新到标定报告模板(9)，生成新的标定报告，Web应用模块(2)将新的标定报告返回给用户端Web浏览器(1)，具体：
数据采集模块(3)，用于从实时数据库和LIMS数据库(4)在线采集生产过程的操作数据和化验数据；
数据调和模块(5)，数据输入端与所述数据采集模块(3)的数据输出端相连用于对数据采集模块(3)采集到的数据进行校正，消除系统误差、满足物料平衡和能量平衡；
标定模拟模型(7)，连接所述的模拟计算模块(6)的数据输入端和数据输出端用于计算出生产过程中的物料平衡、能量平衡和设备能效；
模拟计算模块(6)，分别连接所述的数据调和模块(5)的数据输出端和模板引擎模块(8)的数据输入端，用于对调和后的数据进行模拟计算，并输出模拟计算结果；
标定报告模板(9)，用于在实际生产过程定制的报告文件中指定的位置绑定模拟计算结果，生成标定报告；
模板引擎模块(8)，数据输入端和数据输出端分别连接所述的标定报告模板(9)，数据输入端还连接所述的模拟计算模块(6)，用于将模拟计算模块(6)输出的模拟计算结果更新到标定报告模板生成标定报告，并向Web应用模块(2)输出标定报告；
Web应用模块(2)，数据输入端分别连接模板引擎模块(8)和用户端Web浏览器(1)的数据输出端，数据输出端分别连接数据采集模块(3)和用户端Web浏览器(1)的数据输入端，用于根据用户端Web浏览器(1)的参数和指令，调用数据采集模块(3)、模拟计算模块(6)和模板引擎模块(8)的数据，在线生成标定报告，并以HTML、WORD和PDF文件格式返回给用户端Web浏览器(1)。
2.根据权利要求1所述的一种基于流程模拟软件的在线标定系统，其特征在于，所述的数据采集模块(3)是通过ODBC接口与实时数据库和LIMS数据库进行通讯，所述的操作数据包括物流和设备的温度、压力、流量、液位，所述的化验数据包括原料、中间物料、产品的质量分析数据，在线采集的数据包括实时值、历史值、最大值、最小值、平均值和标准差值。
3.根据权利要求1所述的一种基于流程模拟软件的在线标定系统，其特征在于，所述的数据调和模块(5)对数据采集模块(3)采集到的数据进行校正，消除系统误差、满足物料平衡和能量平衡，所述的数据校正方法采用如下6种中的1种：
(a)限幅滤波方法
根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值，设为A，每次检测到新值时判断：如果本次新值与上一次值之差<＝A，则本次新值有效，如果本次新值与上一次值之差>A，则本次新值无效，放弃本次新值，用上次值代替本次值；
(b)中位值方法
连续采样N次，N取奇数，把N次采样值按大小排列，取中间值为本次有效值；
(c)算术平均方法
连续取N个采样值进行算术平均运算；
(d)递推平均方法
把连续取N个采样值看成一个队列，队列的长度固定为N，根据先进先出原则，将每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一个数据，把队列中的N个数据进行算术平均运算，获得新的滤波结果；
(e)限幅平均方法
是限幅滤波方法和递推平均滤波方法的组合，每次采样到的新数据先进行限幅处理，再送入队列进行递推平均滤波处理；
(f)一阶滞后方法
取参数a＝0～1，本次滤波结果＝(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果。
4.根据权利要求1所述的一种基于流程模拟软件的在线标定系统，其特征在于，所述的标定模拟模型(7)计算生产过程中的物料平衡、能量平衡和设备能效具体是：
(a)物料平衡
Figure FDA0002776962440000021
式中：S——物料损失
Fi——第i个进料物流的流量
Pi——第i个产品物流的流量
(b)能量平衡∑Hin＝∑Hout+Q
式中：Hin——进入装置的能量
Hout——出装置的能量
Q——热量损失
(c)设备能效：
压缩机多变效率ηp计算公式
Figure FDA0002776962440000022
压缩机基本关系式
Figure FDA0002776962440000023
式中：n——多变系数
k——热容比，k＝Cp/Cv
Cp——等压热容
Cv——等容热容
ηp——多变效率
Δh——焓变
Pin——压缩机入口压力
Pout——压缩机出口压力
Vin——摩尔体积。
5.根据权利要求1所述的一种基于流程模拟软件的在线标定系统，其特征在于，所述的模拟计算模块(6)是利用流程模拟软件加载标定模拟模型对调和后的数据进行模拟计算，并输出模拟计算结果，具体是：流程模拟软件有Aspen Plus、Aspen Hysys和Aspen EDR，模拟计算模块调用流程模拟软件加载标定模拟模型，同时将调和后的数据输入到标定模拟模型，然后标定模拟模型进行计算，将计算结果返回给模拟计算模块。
CN201711212665.9A 2017-11-27 2017-11-27 一种基于流程模拟软件的在线标定系统 Active CN108009337B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711212665.9A CN108009337B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 一种基于流程模拟软件的在线标定系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711212665.9A CN108009337B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 一种基于流程模拟软件的在线标定系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108009337A CN108009337A (zh) 2018-05-08
CN108009337B true CN108009337B (zh) 2021-04-09

Family

ID=62054073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711212665.9A Active CN108009337B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 一种基于流程模拟软件的在线标定系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108009337B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109807987B (zh) * 2018-12-19 2021-07-23 惠科股份有限公司 冲切机的信息更新方法及装置、计算机可读存储介质
CN112347629A (zh) * 2020-10-28 2021-02-09 中国石油化工股份有限公司 基于流程模拟软件的常减压装置模拟计算优化平台
CN113361234B (zh) * 2021-07-09 2024-11-22 南方电网数字平台科技(广东)有限公司 基于模板引擎的文档导出方法、系统、设备和存储介质
CN114926024B (zh) * 2022-05-20 2025-03-11 中国石油化工股份有限公司 煤气化装置在线标定方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103077263A (zh) * 2012-12-14 2013-05-01 上海优华系统集成技术有限公司 基于流程模拟软件的催化裂化透明分馏塔模拟计算系统
CN103106333A (zh) * 2012-12-14 2013-05-15 上海优华系统集成技术有限公司 基于流程模拟软件的催化裂化装置在线理论能耗计算系统
CN103150452A (zh) * 2013-03-26 2013-06-12 上海优华系统集成技术有限公司 一种基于流程模拟软件的常减压基准能耗计算方法
CN106444428A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 中国石油化工股份有限公司 基于流程模拟软件的常减压装置优化操作系统及方法
EP3147893A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-29 Dolby Laboratories Licensing Corp. Light field simulation techniques for dual modulation
CN106774161A (zh) * 2016-12-07 2017-05-31 重庆平伟汽车科技股份有限公司 一种基于web的数控机床在线检测系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103077263A (zh) * 2012-12-14 2013-05-01 上海优华系统集成技术有限公司 基于流程模拟软件的催化裂化透明分馏塔模拟计算系统
CN103106333A (zh) * 2012-12-14 2013-05-15 上海优华系统集成技术有限公司 基于流程模拟软件的催化裂化装置在线理论能耗计算系统
CN103150452A (zh) * 2013-03-26 2013-06-12 上海优华系统集成技术有限公司 一种基于流程模拟软件的常减压基准能耗计算方法
EP3147893A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-29 Dolby Laboratories Licensing Corp. Light field simulation techniques for dual modulation
CN106444428A (zh) * 2016-10-25 2017-02-22 中国石油化工股份有限公司 基于流程模拟软件的常减压装置优化操作系统及方法
CN106774161A (zh) * 2016-12-07 2017-05-31 重庆平伟汽车科技股份有限公司 一种基于web的数控机床在线检测系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种基于流程模拟与OPC技术的化工过程实时控制方法;李秀改等;《化工自动化及仪表》;20050430;第32卷(第4期);第18-21页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108009337A (zh) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108009337B (zh) 一种基于流程模拟软件的在线标定系统
CN104375477A (zh) 一种基于生产系统与能量系统的集成优化的生产方法
CN112779032B (zh) 一种焦炉在线热工测试方法
CN104765347B (zh) 一种渣油延迟焦化过程中收率实时预测方法
CN103605821B (zh) 乙烯裂解炉群负荷分配优化方法
CN106709654A (zh) 一种加氢裂化流程全局运行状况评估与质量追溯方法
CN101650566A (zh) 催裂化装置常规再生的再生烟气成份动态软测量方法
CN103289725A (zh) 乙烯裂解炉的节能优化控制方法
CN107609328A (zh) 一种催化裂化装置模型的多目标优化方法
CN110210000A (zh) 基于多元非线性回归的工业过程能效识别与诊断方法
CN116843052A (zh) 一种炼厂生产计划的多目标优化方法
Petri et al. Technical and economic analysis use of flare gas into alternative energy as a breakthrough in achieving zero routine flaring
CN110852489B (zh) 低温干馏半焦的质量控制方法
CN104611005B (zh) 一种增产焦化柴油的工艺方法
CN115860500A (zh) 一种油管全生命周期经济效益评价方法及系统
Zhang et al. A strategy for enhancing the operational agility of petroleum refinery plant using case based fuzzy reasoning method
CN112347629A (zh) 基于流程模拟软件的常减压装置模拟计算优化平台
CN109971513B (zh) 焦炉荒煤气的多级冷却工艺与装置
CN109299482B (zh) 一种加氢裂化用能分析方法及装置
CN107942666B (zh) 基于面向方程法的延迟焦化吸收稳定优化系统
CN116485207A (zh) 一种区域能源流动的数据分析方法及系统
CN109299836B (zh) 一种柴油加氢用能分析方法及装置
CN203382718U (zh) 一种延迟焦化工艺的试验装置
CN110186806B (zh) 一种蒸汽裂解制乙烯的试验装置和方法
CN113862021B (zh) 一种原油常压蒸馏塔的侧线收率的预测及优化方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant