《常压装置仿真培训系统及质量模型研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常压装置仿真培训系统及质量模型研究（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国石油大学硕士研究生学位论文华东 ( 申请工学硕士学位) 常压装置仿真培训系统 及质量模型研究 学科专业： 培养方向： 硕士生： 指导教师： 控制理论与控制工程 工业过程建模仿真控制与优化 高洁 田学民( 教授) 入学日期：2 0 0 4 年0 9 月论文完成日期：2 0 0 7 年0 4 月 常压装置仿真培训系统及质量模型研究 高洁( 控制理论与控制工程) 指导教师：田学民教授 捅要 常压装置是原油加工的第一道工序，在石化工业中具有重要的地 位，其操作质量直接影响全厂的经济效益。本文以华北石化公司3 0 0 万 吨年常压装置D C S 仿真培训系统项目为依托，对常压装置仿真培训系 统以及质
2、量模型进行了研究。主要研究内容分为全流程动态数学模型建 立、常压塔产品质量模型建立、仿真培训系统开发三部分。具体内容如 下： 运用机理分析方法，建立了常压装置各个子系统的动态数学模型。 其中，加热炉模型考虑了多路进料、燃料油气同时使用的情况；将原油 划分为5 个虚拟组分对常压塔进行建模研究与仿真分析，针对原油混炼 情况提出了一种进料原油性质变化时模型的修正因子：对常压流程繁琐 的管道网络模型提出了一种新的简化计算方法。 对常压塔侧线产品质量展开软测量建模研究。针对现场软仪表希 望能够直接输出多个质量指标的要求，用R B F 与P C A R B F 两种方法建 立了航煤柴油干点联合输出的M I
3、 M O 软测量模型。提出了一种新的混 合型算法，将人工免疫原理与P C A - R B F 网络相结合，建立了M I M O 软 测量模型。对数据来源于多工况的情形，应用一种基于马氏距离分类方 法的多神经网络结构，结合仿真系统导出的过程变量数据建立软测量模 型。为把质量模型嵌入仿真培训系统提供了很好的思路。 根据装置开停工特点及仿真培训系统的需要，对所建立的模型进 行必要的扩展及完善，使得模型能够比较准确的描述开停工时参数大范 围变化的动态特性。将所开发的适用于全工况仿真的动态数学模型应用 到仿真培训系统中，并开发了学员培训评分系统。该系统在华北石化公 司交付使用，运行良好，为操作人员熟悉操
4、作规程提供了有力工具。 关键词：常压装置，仿真培训，动态数学模型，质量模型 T r a i n i n gS i m u l a t o ra n d P r o d u c tQ u a l i t yM o d e l i n go f C r u d eD i s t i l l a t i o nU n i t G A O J i e ( C o n t r o lT h e o r ya n dC o n t r o lE n g i n e e r i n g ) D i r e c t e db yP r o f e s s o rT I A NX u e - m i n A b
5、 s t r a c t C r u d ed i s t i l l a t i o nu n i t ( C D U ) i st h ef i r s tp r o c e d u r eo f o i lr e f i n i n g , a n d p l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei np e t r o c h e m i c a lp r o c e s s I t sp e r f o r m a n c eG a nh a v ea m a j o re c o n o m i ci m p a c to np l a n tp r o
6、 f i t a b i l i t y O nt h eb a c k g r o u n do ft h e D C St r a i n i n gs i m u l a t o rp r o j e c to f t h e3 0 0 x 1 0 4 t | yc r u d ed i s t i l l a t i o nu n i to f H u a b e ip e 订o c h e m i c a lc o m p a n y ，r e s e a r c ho nI r a i n i n gs i m u l a t o ra n dp r o d u c t q u a
7、 l i t ym o d e l i n gi s c a r r i e do u t n 博m a i nw o r kc a nb es u m m a r i z e da s f o l l o w s ：m o d e l i n go ft h ew h o l ep r o c e s s ，m e t h o do fe s t a b l i s h i n gp r o d u c t q u a l i t ym o d e l ，a n dd e v e l o p i n gt h et r a i n i n gs y s t e m T h ed y n a
8、m i cm o d e l s o fe v e r y s u b s y s t e m a r ee s t a b l i s h e d b y m e c h a n i s ma n a l y s i s T h ef u r n a c eh a sm u l t i - i n p u ta n dt w ok i n d so ff u e l ：o i l a n dg a s P s e u d o - c o m p o n e n t sm e t h o di su s e dt oe s t a b l i s haf i v e l u m p e d k
9、 i n e t i cm o d e lo fac r u d ed i s t i l l a t i o nc o l u m n ，a n dt h em o d e li sm o d i f i e dw i t h an e wc o e f f i c i e n tw h e nt h ec h a r a c t e ro fc r u d eo i li sc h a n g e d As i m p l i f i e d m o d e li sp r o p o s e df o rt h ec o m p l e xp i p e l i n en e t S o
10、 f ts e n s i n gt e c h n o l o g yi si n t r o d u c e dt oe s t i m a t es i d e l i n ep r o d u c t s q u a l i t yo ft h ed i s t i l l a t i o nc o l u m n F o re s t i m a t i n gd i e s e lo i l sd r yp o i n ta n d a v i a t i o nk e r o s e n e sd r yp o i n ti no n es o f ts e n s o r ,
11、R B Fa n dP C A - R B Fi su s e d t oe s t a b l i s ht h eM I M Om o d e l An o v e lh y b r i d a l g o r i t h mc o u p l e db y a r t i f i c i a li m m u n e ( I 岭a n dP C A R B Fn e t w o r ki sp r e s e n t e dt og e tam o r e a c c u r a t es o f t - s e n s i n gm o d e lf o rM I M Os y s t
12、 e m Am u l t i p l en e u r a ln e t w o r k s t r u c t u r eb a s e do nR B Fn e t w o r k si sa d o p t e db ys o r t i n gi n p u ts a m p l e sw i t l l M a h a l a n o b i sd i s t a n c e T h i sm e t h o dp r o v i d e sag o o da p p r o a c ht oe m b e dt h e 1 1 I q u a l i t ym o d e li
13、n t ot r a i n i n gs i m u l a t o r A c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fs t a r t u pa n ds h u t d o w np r o c e d u r e , t h em o d e lo fr o u t i n eo p e r a t i o ni si m p r o v e da n dm o d i f i e dr e a s o n a b l y A d y n a m i cm o d e lo fC D Uf o rs i m u l
14、a t i o nt r a i n i n gp u r p o s e si sd e v e l o p e d , w h i c hc a ne x a c t l yd e s c r i b et h ek i n e t i cc h a r a c t e r i s t i c so ft h ew h o l es y s t e m T h eo p e r a t i o n se v a l u a t i o ns y s t e mi s d e v e l o p e dt oj u d g eo p e r a t o r s p e r f o r m a
15、 n c e T h et r a i n i n gs y s t e mh a sb e e nu s e di nH u a b e ip e t r o c h e m i c a l c o m p a n y ，w h i c hh a sm e tt h er e q u i r e m e n t so fp r o g e s s 仃a i l l i n ga n da c h i e v e d g o o de f f e c t K e yw o r d s ：C r u d ed i s t i l l a t i o nu n i t ，T r a i n i n
16、 gs i m u l a t o r , O y n a m i cm o d e l ， Q u a l i t ym o d e l i n g I V 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中 国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表 示了谢意。 签名： 月护日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅：学 校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 知。7 年6 月萝E t 知p 1 年6 月9E t 中国石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 第1 章前言 1 1 课题的来源
