第一篇：最新最準(zhǔn)石油化工過(guò)程安全控制未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

石油化工過(guò)程安全控制未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3月22日，亞洲最大的石油展——第十屆中國(guó)國(guó)際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì)在中國(guó)國(guó)際展覽中心（新館）開(kāi)幕，同期由《電氣時(shí)代》雜志社主辦，而由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)石油化工自動(dòng)化應(yīng)用協(xié)會(huì)、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)擔(dān)任指導(dǎo)的《石油化工領(lǐng)域過(guò)程安全控制論壇》也在中國(guó)國(guó)際展覽中心

本次論壇在經(jīng)過(guò)整整一天的精彩、熱烈。論壇上共有8個(gè)大會(huì)發(fā)言，來(lái)自國(guó)內(nèi)外的幾位專(zhuān)家就“石油化工領(lǐng)域過(guò)程安全控制”的問(wèn)題發(fā)表了自己的看法，并介紹了體現(xiàn)各自過(guò)程安全控制技術(shù)發(fā)展的新思維、新趨勢(shì)！

電氣時(shí)代雜志社副社長(zhǎng)陳大立先生，在嘉賓致辭中，對(duì)于本次論壇的主題、內(nèi)容、與目的進(jìn)行了介紹。使與會(huì)人員對(duì)本次論壇有了全面的了解。中國(guó)石油和化工自動(dòng)化應(yīng)用協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)陳明海先生也講了話(huà)，他特別強(qiáng)調(diào)了企業(yè)安全的問(wèn)題，希望自動(dòng)化、儀器儀表行業(yè)，應(yīng)當(dāng)具有更高層次的安全理念，最后他還表示了對(duì)于論壇的祝賀。

北京化工大學(xué)博導(dǎo)，中國(guó)石油化工股份有限公司(青島)安全工程研究所化學(xué)品安全控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首席專(zhuān)家吳重光教授則以“石油化工系統(tǒng)安全控制進(jìn)展”為題圖文并茂地向大家介紹了石油化工系統(tǒng)安全控制系統(tǒng)與技術(shù)的新進(jìn)展與系統(tǒng)安全管理的新概念。并進(jìn)一步介紹了HAZOP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用、采用TRIZ理論的應(yīng)用等內(nèi)容。使大家對(duì)于石油化工系統(tǒng)安全控制領(lǐng)域的發(fā)展有了一個(gè)比較全面的了解。

ABB（中國(guó)）有限公司客戶(hù)事業(yè)部副總裁的陳夕先生，就“石油化工電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成”問(wèn)題介紹了ABB公司的節(jié)能增效的先進(jìn)理念與成功案例（如、；系統(tǒng)集成驅(qū)動(dòng)力-隱性技術(shù)等）。還介紹了ABB在中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的歷程。ABB公司是獲得了TUV認(rèn)證的企業(yè)。足以證明ABB功能安全管理系統(tǒng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其產(chǎn)品、工程、項(xiàng)目組及安裝皆采用最佳實(shí)踐方法。

羅克韋爾自動(dòng)化ICS Triplex中國(guó)區(qū)銷(xiāo)售經(jīng)理劉軍先生，就“從安全控制到關(guān)鍵控制”問(wèn)題報(bào)告了企業(yè)的理念與工作（如：北海石油項(xiàng)目應(yīng)用的Trusted系統(tǒng)）。就過(guò)程安全與機(jī)器安全的問(wèn)題介紹了對(duì)于“安全可靠性”的理解-對(duì)于過(guò)程控制如何提高其安全水平。介紹了“關(guān)鍵控制”的要點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)“關(guān)鍵控制系統(tǒng)”是擴(kuò)大了的“安全控制”，其涵蓋了“過(guò)程安全”與“基礎(chǔ)安全”。

中國(guó)石化工程建設(shè)公司副總工程師黃步余則就“過(guò)程安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的問(wèn)題介紹了石化工程建設(shè)中的過(guò)程安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。特別介紹了石油化工企業(yè)的生命周期（IEC61508/IEC61511）問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用生命周期的觀(guān)念來(lái)設(shè)計(jì)石油化工系統(tǒng)。貫穿于安全

儀器儀表和控制系統(tǒng)的全過(guò)程。“健康、安全、環(huán)?！笔俏覀儚氖掳踩ぷ鞯睦砟睿耙紤]可靠性、可用性、可維護(hù)性”，不僅僅是儀器儀表，還有網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題。要“以人為本”，人是第一位的！同時(shí)，安全問(wèn)題還要強(qiáng)調(diào)“團(tuán)隊(duì)精神”！

霍尼韋爾過(guò)程控制部經(jīng)理李宇霖先生介紹了“過(guò)程安全控制”的問(wèn)題。提出應(yīng)當(dāng)注意“過(guò)程安全控制”有一個(gè)成本問(wèn)題?；裟犴f爾給用戶(hù)提供了一個(gè)廣泛的安全系統(tǒng)。安全保護(hù)的層次、火氣安全系統(tǒng)的應(yīng)用等。中國(guó)的石油化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)把火氣安全系統(tǒng)納入安全系統(tǒng)的范疇。

西門(mén)子過(guò)程自動(dòng)化控制部經(jīng)理姜榮懷先生，則就“過(guò)程自動(dòng)化中的安全集成”的問(wèn)題進(jìn)行了介紹，其中，特別就西門(mén)子過(guò)程自動(dòng)化控制部專(zhuān)家關(guān)于“安全集成”的理念與“安全集成”的產(chǎn)品的特點(diǎn)，談到過(guò)程自動(dòng)化中的安全集成問(wèn)題。從工藝出發(fā)，采用安全儀表系統(tǒng)，按照嚴(yán)格的等級(jí)區(qū)分。

通過(guò)上述演講嘉賓的介紹，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)專(zhuān)家咨詢(xún)工作委員會(huì)主任委員孫柏林在總結(jié)時(shí)表示，未來(lái)，石油化工過(guò)程安全控制的發(fā)展趨勢(shì)是：

一是以保障安全為目的，在石油化工生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制方面加入和強(qiáng)化安全方面的模塊，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)的安全監(jiān)控、預(yù)警和分析，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題。即在現(xiàn)有的DCS上做二次開(kāi)發(fā)，使標(biāo)準(zhǔn)化的DCS更加符合目前的生產(chǎn)實(shí)際。

二是信息管理方面，強(qiáng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分類(lèi)采集，把生產(chǎn)控制信息與管理信息進(jìn)行有效的整合，建立信息化一體架構(gòu)，解決企業(yè)的“信息化孤島”問(wèn)題。其中包括包括ERP、MES、OA、硬件、網(wǎng)絡(luò)、安全等等。還應(yīng)該建立安全專(zhuān)項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)把監(jiān)控?cái)z像頭安裝到需要監(jiān)控的各個(gè)地方，對(duì)攝像畫(huà)面進(jìn)行智能化圖像處理，發(fā)現(xiàn)不安全的跡象及時(shí)報(bào)警和處理。并在此基礎(chǔ)上建立石化企業(yè)集中的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA。

三是完善石油化工企業(yè)安全管理。如果放松安全管理，導(dǎo)致事故發(fā)生，往往會(huì)造成人員的重大傷亡或環(huán)境的嚴(yán)重污染。完善石油化工企業(yè)安全管理對(duì)于企業(yè)具有十分重要的意義。上述專(zhuān)家學(xué)者們的發(fā)言，“各具特色，精彩紛呈”！已達(dá)到了設(shè)立本次論壇的目的。論壇上專(zhuān)家的報(bào)告圍繞著“石油化工領(lǐng)域過(guò)程安全控制”的主題，提出一些新概念、新思想，第十屆中國(guó)國(guó)際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì)與論壇同期舉行。展覽品則呈現(xiàn)出一些新特點(diǎn)、新功能，通過(guò)本屆主辦單位舉辦的豐富多彩的各種活動(dòng)，大家老朋友之間增進(jìn)了新友誼、并又結(jié)識(shí)了許多新朋友、學(xué)習(xí)到許多新的知識(shí)。

作為企業(yè)，為了使以人為本的構(gòu)建和構(gòu)建和諧社會(huì)的目標(biāo)落到實(shí)處，應(yīng)該自覺(jué)遵守國(guó)家相關(guān)法律和規(guī)定，承擔(dān)起保護(hù)職工安全的責(zé)任，實(shí)踐證明，企業(yè)履行社會(huì)責(zé)任不是負(fù)擔(dān)，而

是為發(fā)展增添生產(chǎn)力，對(duì)外樹(shù)立企業(yè)良好品牌形象，提升軟競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)內(nèi)可以營(yíng)造積極健康的企業(yè)文化，職工們愛(ài)廠(chǎng)如家，增強(qiáng)了企業(yè)的凝聚力，安全生產(chǎn)是企業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)組成部分，是企業(yè)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的核心部分，一個(gè)切實(shí)履行安全生產(chǎn)方面的社會(huì)責(zé)任的企業(yè)，同時(shí)對(duì)自己持續(xù)健康發(fā)展負(fù)責(zé)任的企業(yè)。

總而言之，從“石油化工領(lǐng)域過(guò)程安全控制”的視角來(lái)看，潛在需求較多，面臨的機(jī)遇多！如何圍繞“低碳、綠色、節(jié)能、降耗、環(huán)保、安全”，緊緊結(jié)合行業(yè)或用戶(hù)的需求來(lái)開(kāi)發(fā)新觀(guān)點(diǎn)、采用新技術(shù)、拓展新領(lǐng)域、占領(lǐng)高端市場(chǎng)！為我國(guó)石油化工過(guò)程生產(chǎn)的安全可靠貢獻(xiàn)力量！

第二篇：石油化工過(guò)程先進(jìn)控制與優(yōu)化研究進(jìn)展PPT-4

本文由百有任何貢獻(xiàn)

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—— 現(xiàn)狀與發(fā)展

華東理工大學(xué)

錢(qián) 鋒

二零零七年八月

主要內(nèi)容

一、過(guò)程控制與優(yōu)化的作用

二、過(guò)程控制與優(yōu)化的現(xiàn)狀 APC與RTO廣泛應(yīng)用 與 廣泛應(yīng)用

三、工程應(yīng)用中過(guò)程控制的新方向

過(guò)程監(jiān)控：DCS/PCS/APC/RTO/MES全系統(tǒng)集成監(jiān)控 過(guò)程監(jiān)控： 全系統(tǒng)集成監(jiān)控 自適應(yīng)控制器： 自適應(yīng)控制器：克服傳統(tǒng)概念對(duì)模型精確性要求

四、過(guò)程控制與優(yōu)化的案例分析

一、過(guò)程控制與優(yōu)化的作用

國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需求

國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》 流程工業(yè)的綠色化、《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將“流程工業(yè)的綠色化、自 動(dòng)化及裝備”列為優(yōu)先發(fā)展主題，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)“ 動(dòng)化及裝備”列為優(yōu)先發(fā)展主題，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)“基于生態(tài)工業(yè)概念 的系統(tǒng)集成和自動(dòng)化技術(shù)，流程工業(yè)需要的傳感器、的系統(tǒng)集成和自動(dòng)化技術(shù)，流程工業(yè)需要的傳感器、智能化檢測(cè)控制 技術(shù)、裝備和調(diào)控系統(tǒng)。技術(shù)、裝備和調(diào)控系統(tǒng)?！?中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》 《中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》裝備制造業(yè)振興 的重點(diǎn)： 推進(jìn)百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備和對(duì)二甲苯、成套設(shè)備和對(duì)二甲苯 的重點(diǎn)：“推進(jìn)百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備和對(duì)二甲苯、對(duì)苯二甲酸 成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化?！保ㄗ詣?dòng)化技術(shù)非常重要）國(guó)產(chǎn)化 自動(dòng)化技術(shù)非常重要）國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》指出，《 國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》 指出，在“ 發(fā)展重大 工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精密測(cè)試儀器，工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精密測(cè)試儀器，滿(mǎn)足重點(diǎn)建設(shè)工程及其他 實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破。重大（成套）重大（成套）技術(shù)裝備高度自動(dòng)化和智能化的需要 ”實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破。

用自動(dòng)化技術(shù)提高流程工業(yè)自主創(chuàng)新能力

石油和化學(xué)工業(yè)發(fā)展需求

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè) 2005年石油和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 年石油和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到33762億元，占 億元，年石油和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 億元 國(guó)民生產(chǎn)總值（億元）國(guó)民生產(chǎn)總值（182321億元）的18.5% 億元 石油和化學(xué)工業(yè)既是產(chǎn)能大戶(hù)又是耗能大戶(hù) 2005年我國(guó)石油化工行業(yè)總能耗3.048億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年我國(guó)石油化工行業(yè)總能耗 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年我國(guó)石油化工行業(yè)總能耗 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 占全國(guó)總能耗的15% 占全國(guó)總能耗的 萬(wàn)元GDP能耗是0.903噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比國(guó)外同行業(yè)平均 能耗是 噸標(biāo)準(zhǔn)煤，萬(wàn)元 能耗 噸標(biāo)準(zhǔn)煤 水平高 水平高15%～20% ～ 污水排放，全行業(yè)達(dá)32.3億噸，廢氣 億噸，污水排放，全行業(yè)達(dá) 億噸 廢氣1.4274萬(wàn)億立 萬(wàn)億立 方米，固體廢棄物8406萬(wàn)噸 方米，固體廢棄物 萬(wàn)噸

應(yīng)用過(guò)程控制與優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

過(guò)程控制與優(yōu)化如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗 1.運(yùn)行過(guò)程優(yōu)化操作

過(guò)程控制

目的：克服擾動(dòng)，目的：克服擾動(dòng)，保證操作安全性和平穩(wěn)性 手段：先進(jìn)控制器（控制方法、算法）手段：先進(jìn)控制器（控制方法、算法）設(shè)計(jì)

過(guò)程優(yōu)化

目的：確定最優(yōu)操作條件，增產(chǎn)、節(jié)能、降耗、目的：確定最優(yōu)操作條件，增產(chǎn)、節(jié)能、降耗、減排 手段：生產(chǎn)裝置、過(guò)程、手段：生產(chǎn)裝置、過(guò)程、流程的模擬和優(yōu)化運(yùn)行

用能過(guò)程監(jiān)控

優(yōu)化生產(chǎn)操作條件，優(yōu)化生產(chǎn)操作條件，確保過(guò)程用能始終保持在高效工況 下運(yùn)行

過(guò)程控制與優(yōu)化如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗 2.過(guò)程用能組合優(yōu)化

夾點(diǎn)技術(shù)提升和設(shè)計(jì)換熱網(wǎng)絡(luò)

對(duì)工廠(chǎng)換熱網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化操作，可節(jié)省操作費(fèi) 對(duì)工廠(chǎng)換熱網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化操作，可節(jié)省操作費(fèi)20 ％～50％，投資回收期一年左右； ％，投資回收期一年左右 ％～ ％，投資回收期一年左右； 對(duì)新建工廠(chǎng)換熱設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比傳統(tǒng)方法可節(jié)省 對(duì)新建工廠(chǎng)換熱設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，投資10％～ ％，操作費(fèi)節(jié)省 ％～50％。％～20％，操作費(fèi)節(jié)省30％～ 投資 ％～ ％，操作費(fèi)節(jié)省 ％～ ％。Exergy分析方法 分析方法

注重能量的質(zhì)量高低或有效能的大小 工藝裝置能量?jī)?yōu)化、工藝裝置能量?jī)?yōu)化、工藝裝置及與其它單元之間的熱聯(lián) 合、全廠(chǎng)低溫?zé)醿?yōu)化利用以及蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)綜合優(yōu)化 應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能改造中，應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能改造中，可取得 極大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。極大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

先進(jìn)控制和優(yōu)化應(yīng)用的效益

Aspen公司 數(shù)據(jù)表明： 公司 數(shù)據(jù)表明：

實(shí)施APC取得的效益中，降低能耗占10％，產(chǎn)品質(zhì) 取得的效益中，降低能耗占 ％，％，產(chǎn)品質(zhì) 實(shí)施 取得的效益中 量提高占10%，提高裝置生產(chǎn)平穩(wěn)與安全性占 ％，量提高占，提高裝置生產(chǎn)平穩(wěn)與安全性占15％，提高回收率占15％，提高加工能力占30％。％，提高加工能力占 提高回收率占 ％，提高加工能力占 ％。Chemshare公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明 改造常規(guī)儀表獲得10％的效益，用DCS改造常規(guī)儀表獲得 ％的效益，在DCS上實(shí) 改造常規(guī)儀表獲得 上實(shí) 上實(shí)現(xiàn)RTO獲得 獲得40 獲得40％的效益，上實(shí)現(xiàn) 獲得 現(xiàn)APC獲得 ％的效益，在APC上實(shí)現(xiàn) 獲得 的效益。％的效益。Foxboro公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明 效益比：DCS為 1 : ARC為 3 : APC為 5 : RTO 為 9。效益比： 為 為 為。

過(guò)程控制與優(yōu)化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

市場(chǎng)、技術(shù)、政策導(dǎo)向等的變化不斷給流程模擬、市場(chǎng)、技術(shù)、政策導(dǎo)向等的變化不斷給流程模擬、先 進(jìn)控制和過(guò)程優(yōu)化技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn) 嚴(yán)格的環(huán)保指標(biāo)和成本控制要求，多目標(biāo)、嚴(yán)格的環(huán)保指標(biāo)和成本控制要求，多目標(biāo)、變約束 的優(yōu)化與控制任務(wù)等，目前已有的流程模擬、的優(yōu)化與控制任務(wù)等，目前已有的流程模擬、先進(jìn) 控制和過(guò)程優(yōu)化技術(shù)尚不能完全勝任，控制和過(guò)程優(yōu)化技術(shù)尚不能完全勝任，需要進(jìn)一步 加強(qiáng)創(chuàng)新研究 過(guò)程模型化技術(shù)和水平還遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足我國(guó)石化行業(yè)發(fā) 展的需要 關(guān)鍵石化技術(shù)國(guó)際供應(yīng)商在模型上對(duì)我國(guó)實(shí)行技術(shù) 封鎖，需要自主地進(jìn)行流程的設(shè)計(jì)、封鎖，需要自主地進(jìn)行流程的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和提升

先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

過(guò)程模型和優(yōu)化技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步

模型的準(zhǔn)確性和效率、在線(xiàn)模型參數(shù)調(diào)整、模型的準(zhǔn)確性和效率、在線(xiàn)模型參數(shù)調(diào)整、測(cè)量 儀表故障補(bǔ)償、系統(tǒng)擾動(dòng)克服、儀表故障補(bǔ)償、系統(tǒng)擾動(dòng)克服、系統(tǒng)框架優(yōu)化設(shè) 計(jì)、系統(tǒng)長(zhǎng)期維護(hù)困難等是造成現(xiàn)有技術(shù)在工業(yè) 系統(tǒng)長(zhǎng)期維護(hù)困難等是造成現(xiàn)有技術(shù)在工業(yè) 裝置上長(zhǎng)期有效運(yùn)行不理想的主要原因； 裝置上長(zhǎng)期有效運(yùn)行不理想的主要原因； 過(guò)程模型化技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)特別是在線(xiàn)模型校正 過(guò)程模型化技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)特別是在線(xiàn)模型校正 與優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)流程模擬、與優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)流程模擬、先進(jìn) 等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)流程模擬 控制和過(guò)程優(yōu)化至關(guān)重要； 控制和過(guò)程優(yōu)化至關(guān)重要；

二、過(guò)程控制與優(yōu)化的現(xiàn)狀

過(guò)程控制發(fā)展的回顧

階段 控制理論 控制工具 控制要求 控制水平一 年代70以前 以前）（年代 以前）

經(jīng)典控制理論 二 年代）（70～80年代）～ 年代 現(xiàn)代控制理論 三 年代）（90年代）年代 控制論、信息論、控制論、信息論、系 統(tǒng)論、統(tǒng)論、人工智能等學(xué) 科交叉 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總 線(xiàn)系統(tǒng)與智能儀表

常規(guī)儀表 分布式控制計(jì)算機(jī)（DCS））氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)）（氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)）安全、安全、平穩(wěn) 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

市場(chǎng)預(yù)測(cè)、快速響應(yīng)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗 市場(chǎng)預(yù)測(cè)、快速響應(yīng)、柔性生產(chǎn)、柔性生產(chǎn)、創(chuàng)新管理 先進(jìn)控制系統(tǒng) 綜合自動(dòng)化（綜合自動(dòng)化（CIPS））

先進(jìn)的控制工具，先進(jìn)的控制工具，DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)與完善；、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)與完善； 現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展與提高。如預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制、現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展與提高。如預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制、非線(xiàn) 性控制、性控制、魯棒控制以及智能控制等控制策略與方法仍然為目前國(guó)內(nèi) 外學(xué)術(shù)界與工程界的熱點(diǎn)研究課題。外學(xué)術(shù)界與工程界的熱點(diǎn)研究課題。APC、RTO、PMC 的作用、、先進(jìn)控制 – 確保操作運(yùn)行在局部約束條件邊界上 隨著工業(yè)過(guò)程日益朝著集成化、大型化方向發(fā)展，隨著工業(yè)過(guò)程日益朝著集成化、大型化方向發(fā)展，系 優(yōu)化 /在線(xiàn)優(yōu)化 –，表現(xiàn)為控制目標(biāo)多元化，統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，表現(xiàn)為控制目標(biāo)多元化，變量 統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加追求效益最大化目標(biāo) 數(shù)目增多且相關(guān)性增強(qiáng)以及存在多種約束。數(shù)目增多且相關(guān)性增強(qiáng)以及存在多種約束。改進(jìn)、過(guò)程監(jiān)控 – 改進(jìn)、提高運(yùn)行效率

先進(jìn)控制

優(yōu)化/在線(xiàn)優(yōu)化 優(yōu)化 在線(xiàn)優(yōu)化

過(guò)程監(jiān)控 Operators 工程界形成共識(shí)： 工程界形成共識(shí)： Control + Optimization + Monitoring = Profits Planning、RTO、APC 的作用、、原材料信息獲取/生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化

計(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng)（PIMS））

每月/周

Raw Material Acquisition / Run Plan Optimization 采用簡(jiǎn)化模型，采用簡(jiǎn)化模型，僅考慮主要約束條件 簡(jiǎn)化模型 優(yōu)化全廠(chǎng) 全廠(chǎng)裝置 優(yōu)化全廠(chǎng)裝置 優(yōu)化預(yù)期進(jìn)料 預(yù)期進(jìn)料、優(yōu)化預(yù)期進(jìn)料、操作條件和價(jià)格 以效益最大化為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)定價(jià) 以效益最大化為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)定價(jià) 生產(chǎn)計(jì)劃－每月/每周 每周平均計(jì)劃 生產(chǎn)計(jì)劃－每月 每周平均計(jì)劃

調(diào)度約束、調(diào)度約束、價(jià)格等

計(jì)劃、計(jì)劃、調(diào)度 的過(guò)程變量

操作條件實(shí)時(shí)優(yōu)化

在線(xiàn)優(yōu)化

（RTO））CurrentOperations Optimization 小時(shí)

詳細(xì)的工程模型，詳細(xì)的工程模型，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)所有約束 進(jìn)行各個(gè)裝置的單元優(yōu)化 單元優(yōu)化，進(jìn)行各個(gè)裝置的單元優(yōu)化，非全廠(chǎng)規(guī)模 基于當(dāng)前生產(chǎn) 當(dāng)前生產(chǎn)操作條件與價(jià)格進(jìn)行優(yōu)化 基于當(dāng)前生產(chǎn)操作條件與價(jià)格進(jìn)行優(yōu)化 優(yōu)化目標(biāo)值能夠自動(dòng)執(zhí)行 優(yōu)化目標(biāo)值能夠自動(dòng)執(zhí)行

優(yōu)化目標(biāo)

過(guò)程約束

先進(jìn)控制應(yīng)用

Advanced Control Applications 通過(guò)裝置測(cè)試獲取線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型 通過(guò)裝置測(cè)試獲取線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型 應(yīng)用范圍小于RTO（單一指標(biāo)、控制回路等）應(yīng)用范圍小于（單一指標(biāo)、控制回路等）進(jìn)行動(dòng)態(tài)約束控制 進(jìn)行動(dòng)態(tài)約束控制 各約束條件預(yù)先定義的 預(yù)先定義的、各約束條件預(yù)先定義的、區(qū)分優(yōu)先級(jí)別

先進(jìn)控制

（APC））

分鐘

APC/RTO 實(shí)現(xiàn)過(guò)程

RTO 模型 及其在線(xiàn)應(yīng)用

目標(biāo)函數(shù)、定價(jià)、目標(biāo)函數(shù)、定價(jià)、邏輯 PA1 進(jìn)料/產(chǎn)品分析 進(jìn)料 產(chǎn)品分析

實(shí)驗(yàn)室

OVEREAHD LIGHT ENDS SS1 LVN TO PWF PA2 SS2 HF ATF 計(jì)劃調(diào)度 人員 PA3 T101 GOA CRUDE PA4 SS3 HF HCN LCCO GOC CRUDE F-101 F-170 Stm SS4 HF HCCO LCCO FO CRUDE BLENDING OVERFLASH CRUDE T-151 HCN T2101 LVGO LCCO F-2 1 0 1 F-2 1 5 0 分析工程師

價(jià)格 驅(qū)動(dòng)力 限制約束 CRUDE FCCU 離線(xiàn)學(xué)習(xí) ASSAY BLEND F 2 10 1 F 2 15 0 HVGO SLURRY ASPHALT 優(yōu)化 工程師 APC應(yīng)用

終端用戶(hù)

系統(tǒng)工程師 RTO 系統(tǒng)平臺(tái)

先控 工程師 DCS界面 界面 FC 101 操作工程師

過(guò)程控制與優(yōu)化的位置

月/周 周 周/天 天

計(jì)劃 調(diào)度 實(shí)時(shí)優(yōu)化(RTO)小時(shí) 分鐘 秒

先進(jìn)控制（APC））常規(guī)控制回路 DCS – 儀表

先進(jìn)控制技術(shù)（APC））

目標(biāo)： 目標(biāo)：

處理多變量的約束控制 提供單元的局部約束優(yōu)化與動(dòng)態(tài)控制

主要特點(diǎn)： 主要特點(diǎn)：

基于裝置測(cè)試數(shù)據(jù)的過(guò)程動(dòng)態(tài)模型（非機(jī)理、基于經(jīng)驗(yàn)）基于裝置測(cè)試數(shù)據(jù)的過(guò)程動(dòng)態(tài)模型（非機(jī)理、基于經(jīng)驗(yàn)）應(yīng)包括裝置單元的所有主要約束條件 其包含優(yōu)化是指實(shí)現(xiàn)操作目標(biāo)（推向邊界條件），或包含簡(jiǎn) 其包含優(yōu)化是指實(shí)現(xiàn)操作目標(biāo)（推向邊界條件），或包含簡(jiǎn)），單的經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 實(shí)現(xiàn)DCS層面上控制回路設(shè)定值的自動(dòng)改變 層面上控制回路設(shè)定值的自動(dòng)改變 實(shí)現(xiàn)

技術(shù)創(chuàng)新： 技術(shù)創(chuàng)新：

多變量測(cè)試與辨識(shí)技術(shù) 應(yīng)用舉例

PTA溶劑脫水塔的 溶劑脫水塔的APC應(yīng)用： 應(yīng)用： 溶劑脫水塔的 應(yīng)用

溶劑脫水塔先進(jìn)控制系統(tǒng)

基于關(guān)鍵組分的多變量預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

擾動(dòng)（反應(yīng)器抽出水）擾動(dòng)（反應(yīng)器抽出水）或 進(jìn)料量+回流溫度（PX進(jìn)料量 回流溫度）進(jìn)料量 回流溫度）L（回流量設(shè)定值）（XD（塔底 2O含量）塔底H 含量 XB（塔頂 塔頂HAC含量）含量 DP（全塔壓差）（全塔壓差）FV1（蒸汽流量閥位）蒸汽流量閥位）FV2（回流量閥位）回流量閥位）

先 進(jìn) 控 制 器 GC V（蒸汽流量設(shè)定值）（T（塔底溫度回路設(shè)定值）（目標(biāo)： 目標(biāo)： 穩(wěn)定塔釜組成DI1702（釜水）（釜水）穩(wěn)定塔釜組成 降低塔頂酸耗和能耗

應(yīng)用舉例

MV測(cè)試（多變量）： 測(cè)試（多變量）： 測(cè)試

應(yīng)用舉例

階躍響應(yīng)模型： 階躍響應(yīng)模型：

應(yīng)用舉例

MPC投運(yùn)后的 曲線(xiàn)： 投運(yùn)后的CV曲線(xiàn) 投運(yùn)后的 曲線(xiàn)： APC應(yīng)用現(xiàn)狀 應(yīng)用現(xiàn)狀

1、建立了標(biāo)準(zhǔn)化的APC工程實(shí)施方案與步驟；、建立了標(biāo)準(zhǔn)化的 工程實(shí)施方案與步驟； 工程實(shí)施方案與步驟

2、從復(fù)雜實(shí)際工程應(yīng)用中尋找問(wèn)題根源，逐步完善現(xiàn)有、從復(fù)雜實(shí)際工程應(yīng)用中尋找問(wèn)題根源，APC技術(shù)（如閉環(huán)辨識(shí)技術(shù)）； 技術(shù)（如閉環(huán)辨識(shí)技術(shù)）； 技術(shù)

3、對(duì)數(shù)據(jù)分析、過(guò)程機(jī)理的綜合應(yīng)用逐步加強(qiáng)、對(duì)數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析（模式識(shí)別方法）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析（模式識(shí)別方法）如，常減壓裝置原料頻繁切換問(wèn)題； 常減壓裝置原料頻繁切換問(wèn)題； 與基于嚴(yán)格機(jī)理的模型相結(jié)合 如，關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)估

在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)（在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)（RTO））

目標(biāo)： 目標(biāo)：

自動(dòng)、自動(dòng)、實(shí)時(shí)完成最優(yōu)目標(biāo)值 最大化經(jīng)濟(jì)效益（一個(gè)或多個(gè)裝置）最大化經(jīng)濟(jì)效益（一個(gè)或多個(gè)裝置）

主要特點(diǎn)： 主要特點(diǎn)：

非線(xiàn)性模型－ 非線(xiàn)性模型－基于工藝機(jī)理模型 根據(jù)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)模型的在線(xiàn)修正 基于經(jīng)濟(jì)定價(jià)的優(yōu)化 基于裝置運(yùn)行信息反饋的優(yōu)化 最優(yōu)目標(biāo)的自動(dòng)、最優(yōu)目標(biāo)的自動(dòng)、閉環(huán)實(shí)現(xiàn) 針對(duì)當(dāng)前約束條件下效益最高的裝置單元 RTO 優(yōu)化目標(biāo)

RTO的目標(biāo)：在保證產(chǎn)品要求和過(guò)程變量滿(mǎn)足最小/最大約束 的目標(biāo)：在保證產(chǎn)品要求和過(guò)程變量滿(mǎn)足最小 最大約束 的目標(biāo) 的前提下最大化當(dāng)前的操作利潤(rùn) 最大化利潤(rùn) = ∑產(chǎn)品價(jià)值∑公用工程費(fèi)用

煉油為例）產(chǎn)品要求（煉油為例）

塔頂輕組分質(zhì)量指標(biāo) 側(cè)線(xiàn)采出組分質(zhì)量指標(biāo) 塔底重組分質(zhì)量指標(biāo)

最小/最大約束條件 最小 最大約束條件 先進(jìn)控制器（MPC）先進(jìn)控制器（MPC）的主要約束條件 RTO 如何提升操作性能－精餾塔控制示例

冷凝器約束

再沸器約束 塔壓設(shè)計(jì)約束

進(jìn)料

溢流液泛線(xiàn)

漏液線(xiàn) 塔壓

實(shí)時(shí)優(yōu)化過(guò)程

穩(wěn)態(tài)模型實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)運(yùn)行，穩(wěn)態(tài)模型實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)運(yùn)行，從總體效益上進(jìn)行優(yōu)化 利用 APC技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)RTO運(yùn)行 運(yùn)行 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí) 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一般每4小時(shí)運(yùn)行一次 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一般每4小時(shí)運(yùn)行一次 正常情況下，每天運(yùn)行 ～ 次 正常情況下，每天運(yùn)行3～5次 穩(wěn)態(tài)檢測(cè)時(shí)，一般要檢查至少 個(gè)以上變量情況 穩(wěn)態(tài)檢測(cè)時(shí)，一般要檢查至少30個(gè)以上變量情況 盡可能地實(shí)現(xiàn)最大化利潤(rùn) 基于經(jīng)濟(jì)信息 利用RTO 改進(jìn)操作實(shí)現(xiàn)最大化利潤(rùn) 利用

實(shí)時(shí)優(yōu)化過(guò)程

等待裝置調(diào)整平穩(wěn) 穩(wěn)態(tài)檢測(cè)

優(yōu)化值下裝到DCS 控制器設(shè)定值改變 RTO 循環(huán)

從DCS中獲取數(shù)據(jù)

計(jì)算最優(yōu)化操作條件

數(shù)據(jù)有效性驗(yàn)證

約束、控制器狀態(tài)、約束、控制器狀態(tài)、價(jià)格因素等

模型計(jì)算/參數(shù)調(diào)整(基本工況)RTO每個(gè)班次將自動(dòng)實(shí)現(xiàn) ～4次循環(huán)計(jì)算 每個(gè)班次將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)3～ 次循環(huán)計(jì)算 每個(gè)班次將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)

APC 與 RTO 技術(shù)比較 APC應(yīng)用 應(yīng)用

過(guò)程中包含多個(gè)控制器 ? 動(dòng)態(tài)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?假定過(guò)程響應(yīng)是線(xiàn) 假定過(guò)程響應(yīng)是線(xiàn) 性的)性的 ? 更新偏差 預(yù)測(cè)誤差 更新偏差/預(yù)測(cè)誤差 ? 進(jìn)料信息特性描述簡(jiǎn)單 ? 簡(jiǎn)單線(xiàn)性規(guī)劃優(yōu)化 ? 線(xiàn)性規(guī)劃只是幾個(gè)操作變量的代 價(jià)函數(shù) RTO 應(yīng)用

包含全部過(guò)程 ? 嚴(yán)格的、基于工藝機(jī)理的、穩(wěn)態(tài)、嚴(yán)格的、基于工藝機(jī)理的、穩(wěn)態(tài)、非線(xiàn)性模型 ? 更新工程參數(shù) ? 詳盡的進(jìn)料信息，如組分、比例 詳盡的進(jìn)料信息，如組分、? 非線(xiàn)性?xún)?yōu)化 ? 詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，有關(guān)原料供應(yīng)、詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，有關(guān)原料供應(yīng)、產(chǎn)品、產(chǎn)品、公用工程的價(jià)格等

RTO 系統(tǒng)對(duì) 系統(tǒng)對(duì)APC的要求 的要求

APC能夠保證系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài) 能夠保證系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài) 實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，的約束。在RTO實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，優(yōu)先考慮控制器中 實(shí)現(xiàn)過(guò)程中 優(yōu)先考慮控制器中MV和CV的約束。和 的約束 因此，因此，應(yīng)確保不能有不合理的箝位限制 APC 能夠平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)RTO的優(yōu)化目標(biāo)并保持這一目標(biāo)，同時(shí) 能夠平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)RTO的優(yōu)化目標(biāo)并保持這一目標(biāo) 的優(yōu)化目標(biāo)并保持這一目標(biāo)，滿(mǎn)足所有 MV/CV的約束 的約束

值得注意的是: 必要情況下，犧牲經(jīng)濟(jì)指標(biāo)滿(mǎn)足控制需求，值得注意的是 必要情況下，犧牲經(jīng)濟(jì)指標(biāo)滿(mǎn)足控制需求，控制穩(wěn)定性更為重要?？刂品€(wěn)定性更為重要。

三、工程應(yīng)用中過(guò)程 控制的新方向 過(guò)程監(jiān)控 自適應(yīng)控制器

過(guò)程監(jiān)控

過(guò)程監(jiān)控問(wèn)題： 過(guò)程監(jiān)控問(wèn)題：

過(guò)程參數(shù)的變化：催化劑中毒、過(guò)程參數(shù)的變化：催化劑中毒、熱交換器結(jié)垢等 干擾參數(shù)的變化：進(jìn)料流股中的濃度變化、干擾參數(shù)的變化：進(jìn)料流股中的濃度變化、環(huán)境溫度變化等 執(zhí)行器問(wèn)題：卡住、空氣泄露、執(zhí)行器問(wèn)題：卡住、空氣泄露、氣源故障等 傳感器問(wèn)題：堵塞、結(jié)垢、標(biāo)定誤差等造成儀表?yè)p壞或偏差 傳感器問(wèn)題：堵塞、結(jié)垢、控制器問(wèn)題： 控制器問(wèn)題：控制性能等

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用現(xiàn)狀： 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用現(xiàn)狀：

限幅傳感：超過(guò)定義閾值即報(bào)警，最為普遍、限幅傳感：超過(guò)定義閾值即報(bào)警，最為普遍、常用 偏差監(jiān)測(cè)：仿真結(jié)果與實(shí)際觀(guān)測(cè)值比較，偏差監(jiān)測(cè)：仿真結(jié)果與實(shí)際觀(guān)測(cè)值比較，依賴(lài)于模型準(zhǔn)確性

目前基于儀表檢測(cè)信息的單變量監(jiān)控應(yīng)用普遍

滿(mǎn)足工業(yè)裝置運(yùn)行需求

工業(yè)過(guò)程故障分析

產(chǎn)品不合格,不安全的操作條件 設(shè)備損壞等 產(chǎn)品不合格 不安全的操作條件,設(shè)備損壞等 不安全的操作條件 不能及時(shí)檢測(cè)和確認(rèn)故障源將導(dǎo)致?lián)p失巨大經(jīng)濟(jì)損失，不能及時(shí)檢測(cè)和確認(rèn)故障源將導(dǎo)致?lián)p失巨大經(jīng)濟(jì)損失，僅美 國(guó)石化行業(yè)，國(guó)石化行業(yè)，每年估計(jì)因缺乏對(duì)異常事件的有效監(jiān)控而損失 200億美元 億美元

事實(shí)上

石化行業(yè)的自動(dòng)化程度很高 從信息系統(tǒng)中獲取的數(shù)據(jù)量是非常驚人的因此

可利用豐富的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)，可利用豐富的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)，有效實(shí)現(xiàn)控制與優(yōu)化 事實(shí)上，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可以分析處理這些數(shù)據(jù)，事實(shí)上，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可以分析處理這些數(shù)據(jù)，而這在以 前是不可能的

尋找有效的實(shí)時(shí)故障檢測(cè)和識(shí)別方法是 目前工業(yè)應(yīng)用中主要發(fā)展目標(biāo)之一。目前工業(yè)應(yīng)用中主要發(fā)展目標(biāo)之一。

過(guò)程監(jiān)控的傳統(tǒng)方法

單變量統(tǒng)計(jì)監(jiān)控

經(jīng)典方法：基于施瓦特圖（經(jīng)典方法：基于施瓦特圖（Shewhart）的應(yīng)用）

給定一定的閾值，給定一定的閾值，可以在訓(xùn) 練集中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性基礎(chǔ) 上，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)假設(shè)理論來(lái)預(yù) 測(cè)系統(tǒng)變化是否失控。測(cè)系統(tǒng)變化是否失控。

故障識(shí)別

給定一個(gè)觀(guān)測(cè)變量X，每個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)誤差： 給定一個(gè)觀(guān)測(cè)變量，每個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)誤差：

e j =(x j ? μ j)/ s j μ j 是均值，s j 是第 個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)差 是均值，是第j個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)差

將標(biāo)準(zhǔn)差繪制在同一表中，將標(biāo)準(zhǔn)差繪制在同一表中，并且用基于顯著性水平的閾值 檢測(cè)失控變量。檢測(cè)失控變量。

目前過(guò)程監(jiān)控的主要方法

基于多變量統(tǒng)計(jì)技術(shù)的監(jiān)控方法： 基于多變量統(tǒng)計(jì)技術(shù)的監(jiān)控方法：

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法

主元分析法（主元分析法（PCA））費(fèi)舍爾判別分析法（基于模式分類(lèi)學(xué)的故障診斷）基于模式分類(lèi)學(xué)的故障診斷）部分最小二乘法 類(lèi)似于PCA的子空間辨識(shí)方法）的子空間辨識(shí)方法）規(guī)范變量分析法（類(lèi)似于 的子空間辨識(shí)方法

特點(diǎn)： 特點(diǎn)：高維數(shù)據(jù)變換為 低維，低維，通過(guò)單圖顯示 數(shù)據(jù)可視化），），有助（數(shù)據(jù)可視化），有助 于為操作員解釋過(guò)程數(shù) 據(jù)的顯著變化趨勢(shì)。據(jù)的顯著變化趨勢(shì)。

解析法

基于參數(shù)估計(jì)、基于參數(shù)估計(jì)、基于觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)和等價(jià)關(guān)系

特點(diǎn)：應(yīng)用在輸入、特點(diǎn)：應(yīng)用在輸入、輸出和狀態(tài)數(shù)目相對(duì) 較小的系統(tǒng)

基于知識(shí)的方法

采用定性模型——基于因果分析、專(zhuān)家系統(tǒng)和模式識(shí)別 基于因果分析、采用定性模型 基于因果分析

克服單變量統(tǒng)計(jì)技術(shù)忽略的過(guò)程變量空間相關(guān)以及序列相關(guān)性的影響

過(guò)程監(jiān)控的金字塔結(jié)構(gòu)

廣義 PCA 模型

特 定 事 件 的 PCA監(jiān)控模型 監(jiān)控模型 基于簡(jiǎn)單模型的監(jiān)測(cè)，基于簡(jiǎn)單模型的監(jiān)測(cè)，PID 監(jiān)控器，閥流量模型 監(jiān)控器，異常事件檢測(cè)（異常事件檢測(cè)（AED））(復(fù)雜工況檢測(cè) 復(fù)雜工況檢測(cè))復(fù)雜工況檢測(cè)

實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)

多變量)智能報(bào)警(多變量 多變量

(診斷 & 建議 診斷 建議)報(bào)警信息管理（ACM/AEA））DCS 報(bào)警系統(tǒng)

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)(I)報(bào)警與事件管理（報(bào)警與事件管理（Alarm and Event Management））通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)工具和程序有效提升報(bào)警系統(tǒng)性能;通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)工具和程序有效提升報(bào)警系統(tǒng)性能

適當(dāng)合理化和過(guò)濾報(bào)警信號(hào) 通過(guò)相關(guān)操作適時(shí)激活報(bào)警系統(tǒng)

確保報(bào)警信息 明確、明確、有效

為控制臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)操作工提供報(bào)警和事件信息的整合 異常事件檢測(cè)（異常事件檢測(cè)（Abnormal Event Detection））檢測(cè)操作條件 的偏離，的偏離，使操 開(kāi)發(fā)針對(duì)煉油和石化過(guò)程關(guān)鍵單元操作的AED技術(shù) 開(kāi)發(fā)針對(duì)煉油和石化過(guò)程關(guān)鍵單元操作的 技術(shù) 作員在報(bào)警前 儀表動(dòng)作失效； 儀表動(dòng)作失效；操作區(qū)域出現(xiàn)問(wèn)題等 處理。處理。開(kāi)發(fā)AED的有效工具，如PCA方法等 的有效工具，開(kāi)發(fā) 的有效工具 方法等 為控制臺(tái)操作人員提供實(shí)時(shí)的基于知識(shí)的工況檢測(cè)和診斷指導(dǎo)信息 搭建操作員實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架

操作員實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)（操作員實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)（Real Time Advisories））

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)(II)操作約束管理（操作約束管理（Operations Constraint Management）

幫助明確當(dāng)前與操作（包括 幫助明確當(dāng)前與操作（包括APC、RTO）相關(guān)的約束條件、）幫助理解當(dāng)前各主要約束條件 幫助推向卡邊操作以獲取利潤(rùn)最大化 正確地預(yù)測(cè)(評(píng)估 正確地預(yù)測(cè) 評(píng)估)當(dāng)前工況和下一可能約束之間的距離 評(píng)估

程序化操作（程序化操作（Procedural Operations））

檢測(cè)、分析、指導(dǎo)、恢復(fù)等）發(fā)展在線(xiàn)程序以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的無(wú)縫操作（檢測(cè)、分析、指導(dǎo)、恢復(fù)等）

發(fā)展和實(shí)施過(guò)程管理系統(tǒng)集成解決方案，不論程序是否自動(dòng)執(zhí)行，發(fā)展和實(shí)施過(guò)程管理系統(tǒng)集成解決方案，不論程序是否自動(dòng)執(zhí)行，確保實(shí)現(xiàn)當(dāng)前僅一個(gè)程序管理系統(tǒng)在運(yùn)行

異常事件的檢測(cè)過(guò)程

當(dāng)前的觀(guān)測(cè)值 正常過(guò)程行為描述 比較

統(tǒng)計(jì)模型、如：統(tǒng)計(jì)模型、工程關(guān) 系、啟發(fā)式知識(shí)等

差異性解釋

警告： 如果與正常預(yù)期變化不符 警告： 顯示：解釋差異在哪里 顯示： 目標(biāo): 為操作員提供 早期預(yù)警 優(yōu)點(diǎn): 減少低負(fù)荷和停車(chē)工況

模糊布爾邏輯

異常事件的檢測(cè)特征

AED 將在報(bào)警系 統(tǒng)前做出響應(yīng) DCS 報(bào)警系統(tǒng)

報(bào)警區(qū)域

AED 將讓操作人員有 更多時(shí)間進(jìn)行操作 操作員動(dòng)作 對(duì)報(bào)警進(jìn)行響應(yīng) 采取預(yù)防措施

非正常工況檢測(cè)區(qū)域

過(guò)程監(jiān)控 正常操作

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)舉例

95% 正常操作都在橢圓里 外部離群值警告將會(huì)有問(wèn) 題出現(xiàn) 很容易識(shí)別有問(wèn)題的變量 通過(guò)故障樹(shù)分析，通過(guò)故障樹(shù)分析，可以識(shí) 別問(wèn)題起源 已驗(yàn)證此項(xiàng)技術(shù)的可靠性

過(guò)程監(jiān)控發(fā)展的建模技術(shù)

預(yù)期的改進(jìn)操作

控制器逐漸把離群值拉回到邊界 控制器逐漸把離群值拉回到邊界25%的范圍內(nèi) 的范圍內(nèi)

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要特征

基于多變量控制技術(shù)，基于多變量控制技術(shù)，并確?？刂破餍阅?采用基于線(xiàn)性規(guī)劃的多變量控制技術(shù) 有DMC控制器的所有特性 控制器的所有特性 非正常工況的檢測(cè)和處理確保多變量控制器性能 控制器會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化 監(jiān)控系統(tǒng)確保安全性 當(dāng)過(guò)程將出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，當(dāng)過(guò)程將出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，會(huì)提醒操作人員 當(dāng)有突發(fā)的嚴(yán)重的擾動(dòng)時(shí)，當(dāng)有突發(fā)的嚴(yán)重的擾動(dòng)時(shí)，會(huì)切換到安全模式 控制器性能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控

自適應(yīng)先進(jìn)控制策略

控制系統(tǒng)的重要性

控制系統(tǒng)是裝置運(yùn)行的基礎(chǔ): 控制系統(tǒng)是裝置運(yùn)行的基礎(chǔ)

財(cái)務(wù) 收入減少，收入減少，支出增加 質(zhì)量，產(chǎn)量，質(zhì)量，產(chǎn)量，原料 及公用工程消耗 產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率、分離效果等 設(shè)備性能變差

裝置

過(guò)程單元 生產(chǎn)設(shè)備

反應(yīng)器,壓縮機(jī), 反應(yīng)器,壓縮機(jī),熱交換器等

過(guò)程控制系統(tǒng)

傳感器,常規(guī)控制,先進(jìn)控制,分析儀表，閥,傳感器,常規(guī)控制,先進(jìn)控制,分析儀表，軟測(cè)量

控制器性能差

控制器性能差

生產(chǎn)裝置的操作性能變差 生產(chǎn)裝置的操作性能變差

財(cái)務(wù)狀況下降

自適應(yīng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ) － 實(shí)現(xiàn)控制器性能監(jiān)測(cè)

控制器性能優(yōu)劣直接影響裝置生產(chǎn)操作，因此，控制器性能優(yōu)劣直接影響裝置生產(chǎn)操作，因此，開(kāi)發(fā)控制器性 能監(jiān)控技術(shù)有利于： 能監(jiān)控技術(shù)有利于： 標(biāo)準(zhǔn)控制特性與裝置效益的關(guān)聯(lián)； 標(biāo)準(zhǔn)控制特性與裝置效益的關(guān)聯(lián)； 改進(jìn)控制器性能； 改進(jìn)控制器性能； 減少70%MPC的開(kāi)發(fā)周期； 的開(kāi)發(fā)周期； 減少 的開(kāi)發(fā)周期 建立基于條件變化（建立基于條件變化（Condition-Based）的連續(xù)改進(jìn)模型）

結(jié)果: 結(jié)果

更好的控制性能使工廠(chǎng)可以增加 的利潤(rùn) 更好的控制性能使工廠(chǎng)可以增加5%的利潤(rùn) ? 基于條件的控制可以減少 基于條件的控制可以減少30%的維護(hù)費(fèi)用 的維護(hù)費(fèi)用

何為先進(jìn)控制與優(yōu)化系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)？ 何為先進(jìn)控制與優(yōu)化系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)？

在線(xiàn)優(yōu)化/調(diào)度 在線(xiàn)優(yōu)化 調(diào)度

在線(xiàn)優(yōu)化/計(jì)劃的實(shí)施基礎(chǔ)： 在線(xiàn)優(yōu)化 計(jì)劃的實(shí)施基礎(chǔ)： 計(jì)劃的實(shí)施基礎(chǔ)

先進(jìn)控制? 先進(jìn)控制 DMC 準(zhǔn)確的模型 有效調(diào)節(jié)、有效調(diào)節(jié)、控制 較寬的操作范圍 APC的實(shí)施基礎(chǔ)： 的實(shí)施基礎(chǔ)： 的實(shí)施基礎(chǔ)

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)/儀表 分析儀 基礎(chǔ)控制系統(tǒng) 儀表/分析儀 儀表

提供可靠的關(guān)鍵儀表與分析儀器 基礎(chǔ)控制回路性能良好

目前問(wèn)題 — 如何實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制

存在問(wèn)題（存在問(wèn)題（MPC）:）

模型測(cè)試與辨識(shí)成本高； 模型測(cè)試與辨識(shí)成本高； 模型辨識(shí)、預(yù)測(cè)控制技術(shù)缺乏整體性； 模型辨識(shí)、預(yù)測(cè)控制技術(shù)缺乏整體性； 控制算法適用對(duì)象面窄； 控制算法適用對(duì)象面窄； 持續(xù)投運(yùn)率低 不易維護(hù) 實(shí)施周期長(zhǎng)成本高

先進(jìn)控制? 先進(jìn)控制 DMC 先進(jìn)控制層 先進(jìn)控制器性能監(jiān)測(cè) 控制器模型的自動(dòng)更新 約束條件的自動(dòng)分析 基礎(chǔ)控制回路層

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)/儀表 分析儀 基礎(chǔ)控制系統(tǒng) 儀表/分析儀 儀表

基礎(chǔ)控制回路的性能監(jiān)測(cè) 確認(rèn)問(wèn)題后的工作流程

自適應(yīng)控制的目標(biāo)

建立、發(fā)展一套工程應(yīng)用工具與實(shí)施流程，建立、發(fā)展一套工程應(yīng)用工具與實(shí)施流程，使得在低成本條 件下實(shí)現(xiàn)/維護(hù)先進(jìn)控制系統(tǒng)運(yùn)行在峰值性能范圍中。件下實(shí)現(xiàn) 維護(hù)先進(jìn)控制系統(tǒng)運(yùn)行在峰值性能范圍中。維護(hù)先進(jìn)控制系統(tǒng)運(yùn)行在峰值性能范圍中

實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)、實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)、自適應(yīng)維護(hù)是關(guān)鍵

利用、發(fā)展有效工具和方法，如： DMC Solution Analysis Tool 利用、發(fā)展有效工具和方法，采用和改進(jìn)經(jīng)濟(jì)性度量標(biāo)準(zhǔn)，采用和改進(jìn)經(jīng)濟(jì)性度量標(biāo)準(zhǔn)，保持控制器性能

先進(jìn)控制器性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（除投運(yùn)率外）先進(jìn)控制器性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（除投運(yùn)率外）

關(guān)聯(lián)控制器性能評(píng)價(jià)與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系

明確基礎(chǔ)控制回路與控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系

確定機(jī)會(huì)損失

控制器性能

引起控制器性能衰減的因素 原 因

基于計(jì)劃調(diào)度或RTO的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的改變 的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的改變 基于計(jì)劃調(diào)度或 操作條件或者過(guò)程變化 基礎(chǔ)控制回路與儀表出現(xiàn)問(wèn)題

影 響

控制器將操作條件推向錯(cuò)誤的目標(biāo)值 模型失配、控制器失效 模型失配、控制器失效, 調(diào)節(jié)范圍受限 無(wú)法克服擾動(dòng)并維持控制目標(biāo)

投運(yùn)率本身也無(wú)法充分度量控制器性能和機(jī)會(huì)損失 2 3 效 益 機(jī)會(huì)損失

良好維護(hù) 在線(xiàn)監(jiān)控

維護(hù)較差 無(wú)監(jiān)控

控制器性能改善的要求

先進(jìn)控制器性能的改善

適用范圍、準(zhǔn)確性等）高質(zhì)量的控制器模型（適用范圍、準(zhǔn)確性等）

控制器模型隨過(guò)程與操作條件而變化

基礎(chǔ)回路控制器性能改善

更為頻繁地監(jiān)控基礎(chǔ)控制回路層的性能 及時(shí)解決基礎(chǔ)回路、及時(shí)解決基礎(chǔ)回路、儀表和分析儀器的問(wèn)題

其它有效方法－利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要的、附加功能 其它有效方法－利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要的、過(guò)程監(jiān)控 事件檢測(cè)與分析 事件的報(bào)告與解決方法

先控模型的自動(dòng)更新

分為四個(gè)步驟： 分為四個(gè)步驟：

目前現(xiàn)狀： 目前現(xiàn)狀：

僅在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)檢查控制器 主要采用投運(yùn)率ON / OFF作為監(jiān) 主要采用投運(yùn)率 作為監(jiān) 測(cè)手段 XOM MV metric being rolled out – no baseline 提交工程師進(jìn)行問(wèn)題診斷

目前現(xiàn)狀： 目前現(xiàn)狀：

已經(jīng)具有多種自動(dòng)測(cè)試軟件(Taiji, Smartstep)各自獨(dú)立，各自獨(dú)立，與辨識(shí)或控制過(guò)程不連接 要求專(zhuān)業(yè)人員使用 辨識(shí)過(guò)程沒(méi)有自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，辨識(shí)過(guò)程沒(méi)有自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，依靠手動(dòng)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)

自動(dòng)測(cè)試

目標(biāo)： 目標(biāo)： 自動(dòng)辨識(shí)

自動(dòng)測(cè)試軟件與自動(dòng)辨識(shí)軟件相連 辨識(shí)結(jié)果修正、辨識(shí)結(jié)果修正、或者加強(qiáng)測(cè)試 對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員也能夠簡(jiǎn)單操作，對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員也能夠簡(jiǎn)單操作，仍需要過(guò)程知識(shí)

控制器性能監(jiān)控

目標(biāo)： 目標(biāo)：

實(shí)現(xiàn)控制器性能的連續(xù)監(jiān)控 在線(xiàn)性能監(jiān)測(cè)指標(biāo) 實(shí)時(shí)溯源問(wèn)題診斷 確認(rèn)先控系統(tǒng)調(diào)整帶來(lái)性能改進(jìn)(與模型 與模型 質(zhì)量問(wèn)題相區(qū)分）質(zhì)量問(wèn)題相區(qū)分）

目前現(xiàn)狀： 目前現(xiàn)狀： 矩陣訓(xùn)練工具（病態(tài)矩陣良化）病態(tài)矩陣良化）目標(biāo)： 目標(biāo)：

面向非專(zhuān)業(yè)人員使用－ 面向非專(zhuān)業(yè)人員使用－但仍需要過(guò)程知識(shí) 快速、快速、有效實(shí)現(xiàn) 一旦結(jié)構(gòu)形式確認(rèn)，一旦結(jié)構(gòu)形式確認(rèn)，可反復(fù)用于模型更新 非常復(fù)雜的過(guò)程，非常復(fù)雜的過(guò)程，需要專(zhuān)業(yè)人員 計(jì)算過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng) 每個(gè)控制器更新過(guò)程都需要

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)

對(duì)底層基礎(chǔ)控制回路的性能進(jìn)行監(jiān)測(cè) 檢測(cè)異 常信息 Detect 診斷/修復(fù) 診斷 修復(fù) Diagnose / Quantify 基礎(chǔ)控制系 統(tǒng)監(jiān)測(cè) Base Monitoring 檢測(cè)基礎(chǔ)回路控制層問(wèn)題，檢測(cè)基礎(chǔ)回路控制層問(wèn)題，確認(rèn)執(zhí)行器故 障對(duì)生產(chǎn)單元性能的影響 儀表與分析儀出現(xiàn)故障 控制閥滯澀 PID回路的參數(shù)整定問(wèn)題 回路的參數(shù)整定問(wèn)題 計(jì)算由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障造成效益的機(jī)會(huì)損 失成本 導(dǎo)致先進(jìn)控制系統(tǒng)回路中的變量無(wú)效 限制先進(jìn)控制器操作范圍 無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化 放棄其它附加的產(chǎn)品質(zhì)量控制 為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商（企業(yè)）為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商（企業(yè)）處理異常信息提供 工作方案 為企業(yè)提供處理過(guò)程的優(yōu)先級(jí)信息 對(duì)上述事件的處理進(jìn)行跟蹤

報(bào)告 Report 確定處理過(guò)程方案

企業(yè)運(yùn)營(yíng)部門(mén)

修復(fù)

集成的工作過(guò)程與工具

異常信息檢測(cè)

自動(dòng)測(cè)試

診斷/修復(fù) 診斷 修復(fù)

基礎(chǔ)回 路控制

報(bào)告

控制器性 能監(jiān)測(cè) MPC/NLC 先進(jìn)控制

自動(dòng)辨識(shí)

形成工作流程

矩陣訓(xùn)練工具

企業(yè)運(yùn)營(yíng)部門(mén)

自適應(yīng)控制 – 關(guān)鍵技術(shù)與軟件

基礎(chǔ)控制回路性能監(jiān)測(cè) 代表軟件： 代表軟件：Matrikon ProcessDoctor PID 先進(jìn)控制器性能監(jiān)測(cè) 代表軟件： 代表軟件：AspenWatch 測(cè)試/辨識(shí) 建立、強(qiáng)化模型功能）測(cè)試 辨識(shí)（建立、強(qiáng)化模型功能）代表軟件： 代表軟件：Tai-Ji ID & SmartStep & Subspace ID 增強(qiáng)模型魯棒性)矩陣條件數(shù)改進(jìn)(增強(qiáng)模型魯棒性 增強(qiáng)模型魯棒性

代表軟件： 代表軟件： SmartAudit(AspenTech)收益分析

提高生產(chǎn)過(guò)程的操作性能： 提高生產(chǎn)過(guò)程的操作性能：

減少 減少30%的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng) 的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng) ? 減少 ～10%的能耗 減少5～ 的能耗 ? 增加產(chǎn)量 ～5% 增加產(chǎn)量2～ ? 通過(guò)控制器監(jiān)控的統(tǒng)一解決方案，減少總費(fèi)用 通過(guò)控制器監(jiān)控的統(tǒng)一解決方案，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用

基于條件的維護(hù)策略可以節(jié)約最多 基于條件的維護(hù)策略可以節(jié)約最多30%的維護(hù)費(fèi)用 的維護(hù)費(fèi)用 ? 可以節(jié)約 可以節(jié)約70%的MPC開(kāi)發(fā)和重復(fù)測(cè)試的費(fèi)用 的 開(kāi)發(fā)和重復(fù)測(cè)試的費(fèi)用

四、過(guò)程控制與優(yōu)化的案例分析

典型案例

1、芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化、2、PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化、加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

3、聚酯裝置反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化、4、乙烯裝置中裂解爐的節(jié)能控制與優(yōu)化、芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

研究對(duì)象： 研究對(duì)象： 芳烴裝置對(duì)二甲苯分餾單元兩條生產(chǎn)線(xiàn)： 芳烴裝置對(duì)二甲苯分餾單元兩條生產(chǎn)線(xiàn)： 800#（老裝置）、（老裝置）、8500#（新建裝置））、（新建裝置）

存在問(wèn)題： 存在問(wèn)題：

確保新老二甲苯 分餾裝置所處理 的C8A資源負(fù)荷 資源負(fù)荷 分配在相對(duì)優(yōu)化 的運(yùn)行狀態(tài)

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

二甲苯精餾裝置機(jī)理建模

B1，B2分別為裝置的輸入分配比，分別為裝置的輸入分配比 DA801、DA804、DA8501分別為二甲苯的三個(gè)分離裝置、、分別為二甲苯的三個(gè)分離裝置

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

二甲苯精餾裝置機(jī)理模型的校正: 二甲苯精餾裝置機(jī)理模型的校正

ASPEN流程模擬軟件對(duì)精餾與分離過(guò)程均采用平衡全 流程模擬軟件對(duì)精餾與分離過(guò)程均采用平衡全 混池假設(shè)，混池假設(shè)，計(jì)算數(shù)據(jù)與工業(yè)實(shí)際值之間必然存在一些 偏差。偏差。

1、根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、各塔組分分析化驗(yàn)、根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)及能耗數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)調(diào)和技術(shù) 數(shù)據(jù)調(diào)和技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效 數(shù)據(jù)及能耗數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)調(diào)和技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效 性一致性分析，供建模分析。性一致性分析，供建模分析。模型參數(shù)調(diào)試、2、選擇典型工況數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型參數(shù)調(diào)試、校正，使三、選擇典型工況數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型參數(shù)調(diào)試 校正，塔塔板溫度分布、組分大小與分配比例與實(shí)際相符。塔塔板溫度分布、組分大小與分配比例與實(shí)際相符。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

靈敏度分析： 靈敏度分析： 1）改變輸入分配比對(duì)裝置能耗的影響）

可以看出，隨著輸入分配比 由小增大, 可以看出，隨著輸入分配比B1,B2由小增大 三塔的 由小增大 冷負(fù)荷也隨之增大，基本呈線(xiàn)性。冷負(fù)荷也隨之增大，基本呈線(xiàn)性。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

2）改變輸入分配比對(duì)裝置）改變輸入分配比對(duì)裝置OX產(chǎn)出的影響 產(chǎn)出的影響

為了能保證OX盡量多產(chǎn)出的情況下，降低裝置的能耗，盡量多產(chǎn)出的情況下，降低裝置的能耗，為了能保證 盡量多產(chǎn)出的情況下 需要研究輸入分配比與裝置OX產(chǎn)出的影響。產(chǎn)出的影響。需要研究輸入分配比與裝置 產(chǎn)出的影響 OX 產(chǎn) 出 KG /HR OX 產(chǎn) 出 KG /HR 可以看出，隨著、的變化 的變化，產(chǎn)出接近二次曲線(xiàn) 產(chǎn)出接近二次曲線(xiàn)，可以看出，隨著B(niǎo)1、B2的變化，OX產(chǎn)出接近二次曲線(xiàn)，B1=0.44，B2=0.65處各有一峰值。處各有一峰值。處各有一峰值

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

3）改變回流比對(duì)塔釜OX產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響）改變回流比對(duì)塔釜 產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響

回流比對(duì)操作工況的影響很大，塔為例，回流比對(duì)操作工況的影響很大，以DA804塔為例，改變回流 塔為例 對(duì)二甲苯裝置的塔釜OX產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響，如圖： 產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響，比，對(duì)二甲苯裝置的塔釜 產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響 如圖：

冷 負(fù) 荷 M M K C A L/ H R OX 產(chǎn) 出 KG /HR 從上圖可看出，回流比增大，從上圖可看出，回流比增大，塔釜采出與冷負(fù)荷也隨之 增大，須折中考慮。增大，須折中考慮。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

4）改變進(jìn)料塔板位置對(duì)冷負(fù)荷影響）

可調(diào)整的進(jìn)料口位置： 可調(diào)整的進(jìn)料口位置： DA801：FC8001－25塊塔板、35塊塔板，F(xiàn)C3034－50塊塔板、60塊塔板； ： 塊塔板、塊塔板 塊塔板，塊塔板、塊塔板 塊塔板； － 塊塔板 － 塊塔板 DA8501：FC7518－28塊塔板、48塊塔板，F(xiàn)C8504－96塊塔板、144塊塔板 ： 塊塔板、塊塔板 塊塔板，塊塔板、塊塔板 － 塊塔板 － 塊塔板

冷 負(fù) 荷 M M KC AL /H R 冷 負(fù) 荷 M M KC AL /H R 進(jìn)料位置改變前

進(jìn)料位置改變后

根據(jù)上述調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，根據(jù)上述調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，冷 負(fù)荷略有上升。負(fù)荷略有上升。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

5）改變進(jìn)料塔板位置對(duì)OX產(chǎn)出影響）改變進(jìn)料塔板位置對(duì) 產(chǎn)出影響

改變進(jìn)料位置對(duì)OX產(chǎn)出的影響 產(chǎn)出的影響 改變進(jìn)料位置對(duì) O X 產(chǎn) 出 K G / H R O X 產(chǎn) 出 K G / H R 進(jìn)料位置改變前

進(jìn)料位置改變后

按以上調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，按以上調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，OX產(chǎn)出下降。產(chǎn)出下降。產(chǎn)出下降

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化工藝操作條件優(yōu)化： 工藝操作條件優(yōu)化：

優(yōu)化目標(biāo)：三個(gè)塔塔釜OX產(chǎn)出最大化 & 三個(gè)塔總能耗最小 優(yōu)化目標(biāo)：三個(gè)塔塔釜 產(chǎn)出最大化 優(yōu)化手段：三塔回流比、優(yōu)化手段：三塔回流比、三塔的進(jìn)料流量 約束條件：主要是三塔冷、熱負(fù)荷，約束條件：主要是三塔冷、熱負(fù)荷，同時(shí)確保： 同時(shí)確保：（1）各單元操作條件滿(mǎn)足工藝許可的設(shè)定范圍內(nèi)；）各單元操作條件滿(mǎn)足工藝許可的設(shè)定范圍內(nèi)；（2）各單元被控參數(shù)在工藝要求變化范圍內(nèi)；）各單元被控參數(shù)在工藝要求變化范圍內(nèi)；

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

將運(yùn)用所建立的模型，將運(yùn)用所建立的模型，根據(jù)上述的數(shù)據(jù)采集與處理方 采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，法，從DCS采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，以處理后的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為 采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 模型的輸入，通過(guò)先進(jìn)的優(yōu)化算法，模型的輸入，通過(guò)先進(jìn)的優(yōu)化算法，進(jìn)行操作條件優(yōu) 化的實(shí)時(shí)計(jì)算。化的實(shí)時(shí)計(jì)算。

對(duì)不同組成的進(jìn)料進(jìn)行流向分配，對(duì)不同組成的進(jìn)料進(jìn)行流向分配，通過(guò)輸入各股進(jìn)料 組成和流量，自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)的進(jìn)料分配比例，組成和流量，自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)的進(jìn)料分配比例，用于 指導(dǎo)操作人員的實(shí)際操作，指導(dǎo)操作人員的實(shí)際操作，進(jìn)而在保證產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì) 量下，達(dá)到降低能耗的目的。量下，達(dá)到降低能耗的目的。PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

經(jīng)換熱網(wǎng)絡(luò)預(yù)熱至 281.5℃左右 形成 ℃左右,形成 26.5%wt左右的水溶液 左右的水溶液

固定床式反應(yīng)器,內(nèi)含 固定床式反應(yīng)器 內(nèi)含Pd/C催 內(nèi)含 催 化劑床層,反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度281.5℃左 化劑床層 反應(yīng)溫度 ℃ 右,壓力 壓力7.2MPa左右 左右 壓力

飽和蒸汽 TA進(jìn)料 TA進(jìn)料 H2 在高溫高壓下完全溶解于水，在反應(yīng)器中流過(guò)Pd/C催化劑 將CTA在高溫高壓下完全溶解于水，與H2在反應(yīng)器中流過(guò) 在高溫高壓下完全溶解于水 在反應(yīng)器中流過(guò) 催化劑 床層,進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)催化加氫還原 進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)催化加氫還原,將 還原成為易溶于水的PT酸 床層 進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)催化加氫還原 將4-CBA還原成為易溶于水的 酸, 還原成為易溶于水的 而有色雜質(zhì)也同時(shí)分解,經(jīng)過(guò)結(jié)晶過(guò)濾和干燥 得到纖維級(jí)PTA產(chǎn)品 其 經(jīng)過(guò)結(jié)晶過(guò)濾和干燥,得到纖維級(jí) 產(chǎn)品,其 而有色雜質(zhì)也同時(shí)分解 經(jīng)過(guò)結(jié)晶過(guò)濾和干燥 得到纖維級(jí) 產(chǎn)品 含量可以≤15ppmw 中4-CBA含量可以 含量可以

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之一：節(jié)能 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之一： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之一

主要節(jié)能對(duì)象為界外飽和蒸汽（加氫換熱網(wǎng)絡(luò)用）主要節(jié)能對(duì)象為界外飽和蒸汽（加氫換熱網(wǎng)絡(luò)用）

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之二：節(jié)水 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之二： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之二

減少溶解CTA用打漿水 用打漿水 減少溶解

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之三：減排 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之三： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之三

節(jié)約打漿水的同時(shí)，節(jié)約打漿水的同時(shí)，會(huì)減少污水排放

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之四：增產(chǎn) 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之四： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之四

提高反應(yīng)器產(chǎn)能

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

解決方法： 解決方法：基于機(jī)理

節(jié) 能

節(jié) 水

建模的操作條件優(yōu)化

最有效、最易可行 最有效、的手段 — 提濃 操作條件優(yōu)化： 操作條件優(yōu)化： 溫度、溫度、H2流量等 減 排 增 產(chǎn)

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： 加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： 加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù) 一 反應(yīng)過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型

實(shí)驗(yàn)室研究并驗(yàn)證反應(yīng)動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)并得到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力學(xué)模型： 實(shí)驗(yàn)室研究并驗(yàn)證反應(yīng)動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)并得到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力學(xué)模型： 串級(jí)加氫主反應(yīng)和脫羰副反應(yīng)并存 CHO COOH Rh/C + CO COOH 二 反應(yīng)器模型

根據(jù)工業(yè)反應(yīng)器特性，通過(guò)合理假設(shè)選定合適的反應(yīng)器模型： 根據(jù)工業(yè)反應(yīng)器特性，通過(guò)合理假設(shè)選定合適的反應(yīng)器模型：平推流模型 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： PTA加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： 加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù) 三 流程模擬的建立

利用流程模擬軟件，根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和反應(yīng)器模型，利用流程模擬軟件，根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和反應(yīng)器模型，選擇 合適的物性方程等，建立PTA PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的流程模擬 合適的物性方程等，建立PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的流程模擬 四 工業(yè)加氫反應(yīng)過(guò)程模型的校正

根據(jù)實(shí)際工業(yè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)校正技術(shù)，對(duì)模型進(jìn)行修正，根據(jù)實(shí)際工業(yè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)校正技術(shù)，對(duì)模型進(jìn)行修正，主 要校正實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的參數(shù) PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

約束條件

接口程序

實(shí)際工況

優(yōu)化算法

粒子群優(yōu)化算法 等進(jìn)化算法

流程模擬

反應(yīng)機(jī)理

優(yōu)化目標(biāo)

優(yōu)化結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

評(píng) 價(jià)

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

揚(yáng)子PTA裝置加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化： 裝置加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化： 揚(yáng)子 裝置加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化

第一階段： 第一階段： 配料濃度穩(wěn)定在27%wt左右，生產(chǎn)控制上以在線(xiàn)濃度顯示 左右，配料濃度穩(wěn)定在 左右 值為主,調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右(在線(xiàn)儀和 值為主 調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在24.3%左右 在線(xiàn)儀和 調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右 人工分析值之間有2.7的偏差。人工分析值之間有 的偏差)。的偏差 第二階段： 第二階段： 配料濃度穩(wěn)定在27.5%wt左右，生產(chǎn)控制上以在線(xiàn)濃度顯 左右，配料濃度穩(wěn)定在 左右 示值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在24.8%左右。左右。示值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右 第三階段： 第三階段： 配料濃度穩(wěn)定在28%wt左右，生產(chǎn)控制上以在線(xiàn)濃度顯示 左右，配料濃度穩(wěn)定在 左右 值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在25.3%左右。左右。值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

在線(xiàn)濃度分析 儀顯示值

一階段

14 12 10 8 6 4 2 0 1 3 4-CBA含 ppmw 量 PTA中4-CBA含量 4-CBA人工分 人工分

三階段

二階段

析值≤14ppmw 析值

系列1 5 7 天 9 11 13 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

實(shí)施效果： 實(shí)施效果：

一、節(jié)水 在調(diào)優(yōu)第一階段，打漿水平均為 在調(diào)優(yōu)第一階段，打漿水平均為118.05t/h，調(diào)優(yōu)第二階段，打漿，調(diào)優(yōu)第二階段，水平均為117.19t/h，調(diào)優(yōu)第三階段，打漿水平均為 水平均為，調(diào)優(yōu)第三階段，打漿水平均為116.05t/h。進(jìn)。料濃度從27%提高到 提高到28%時(shí)，單線(xiàn)每小時(shí)平均可以節(jié)約打漿水 節(jié)約打漿水2 料濃度從 提高到 時(shí) 單線(xiàn)每小時(shí)平均可以節(jié)約打漿水 噸左右。噸左右。每噸打漿水價(jià)格為6元 則節(jié)水經(jīng)濟(jì)效益為： 萬(wàn)元 每噸打漿水價(jià)格為 元，則節(jié)水經(jīng)濟(jì)效益為：9.6萬(wàn)元

二、減排

節(jié)約打漿水的同時(shí)，就會(huì)減少污水的排放。根據(jù)物料衡算，節(jié)約打漿水的同時(shí)，就會(huì)減少污水的排放。根據(jù)物料衡算，每節(jié) 噸打漿水，噸污水的排放。約1噸打漿水，大約可以減少 噸打漿水 大約可以減少0.73噸污水的排放。進(jìn)料濃度從 噸污水的排放 進(jìn)料濃度從27% 提高到28%時(shí)，單線(xiàn)每小時(shí)可以減少污水排放 減少污水排放1.46噸左右。噸左右。提高到 時(shí) 單線(xiàn)每小時(shí)可以減少污水排放 噸左右 每噸污水處理費(fèi)用為22.5元，則減排經(jīng)濟(jì)效益為 26.28萬(wàn)元 元 每噸污水處理費(fèi)用為 萬(wàn)元 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

實(shí)施效果： 實(shí)施效果：

三、節(jié)能

PTA精制單元的節(jié)能，主要針對(duì)供給換熱網(wǎng)絡(luò)的9.0MPa蒸汽。由 精制單元的節(jié)能，主要針對(duì)供給換熱網(wǎng)絡(luò)的 蒸汽。精制單元的節(jié)能 蒸汽 于在調(diào)優(yōu)過(guò)程中，進(jìn)料負(fù)荷基本維持不變，因此9.0MPa蒸汽日均 于在調(diào)優(yōu)過(guò)程中，進(jìn)料負(fù)荷基本維持不變，因此 蒸汽日均 消耗維持。當(dāng)進(jìn)料濃度從27%提高到 提高到28%時(shí)，每噸 消耗維持。當(dāng)進(jìn)料濃度從 提高到 時(shí) 每噸PTA可節(jié)約 可節(jié)約 0.023噸左右的 噸左右的9.0MPa蒸汽。蒸汽。噸左右的 蒸汽 每噸9.0MPa蒸汽折合成 每噸 蒸汽折合成92kg標(biāo)油，每kg標(biāo)油為 元，則節(jié)能經(jīng)濟(jì)效 標(biāo)油，標(biāo)油為3元 蒸汽折合成 標(biāo)油 標(biāo)油為 益為：235.2 萬(wàn)元 益為：

四、增產(chǎn)

PTA精制單元提濃最大的益處就是增產(chǎn)。當(dāng)進(jìn)料濃度從27%提高 精制單元提濃最大的益處就是增產(chǎn)。當(dāng)進(jìn)料濃度從 精制單元提濃最大的益處就是增產(chǎn) 提高 萬(wàn)噸。到28%時(shí)，可以增產(chǎn)大約 時(shí) 可以增產(chǎn)大約3.7%的PTA，增產(chǎn) 的，增產(chǎn)1.332萬(wàn)噸。萬(wàn)噸 每噸PTA純利潤(rùn)為 元，則增產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為 1198.8 萬(wàn)元 純利潤(rùn)為900元 每噸 純利潤(rùn)為

聚酯裝置反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化

聚酯過(guò)程生產(chǎn)工藝

聚酯過(guò)程生產(chǎn)工藝主要分為三個(gè)階段進(jìn)行： 聚酯過(guò)程生產(chǎn)工藝主要分為三個(gè)階段進(jìn)行：

酯化：原料 按一定的摩爾配比加入打漿罐，酯化：原料PTA與EG按一定的摩爾配比加入打漿罐，在攪 與 按一定的摩爾配比加入打漿罐 拌下進(jìn)行打漿均勻混合。拌下進(jìn)行打漿均勻混合。漿料以齒輪泵定量連續(xù)送入酯化 釜，進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化過(guò)程生成的水隨EG蒸出。蒸出。進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化過(guò)程生成的水隨 蒸出 預(yù)縮聚：酯化產(chǎn)物用泵經(jīng)過(guò)濾器送至預(yù)縮聚釜進(jìn)行縮聚。預(yù)縮聚：酯化產(chǎn)物用泵經(jīng)過(guò)濾器送至預(yù)縮聚釜進(jìn)行縮聚。終縮聚：預(yù)縮聚產(chǎn)物以齒輪泵送至縮聚釜，在高溫、終縮聚：預(yù)縮聚產(chǎn)物以齒輪泵送至縮聚釜，在高溫、高真 空和攪拌下進(jìn)行終縮聚，以達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)?？蘸蛿嚢柘逻M(jìn)行終縮聚，以達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。

聚酯新老裝置能耗對(duì)比

新老裝置能耗對(duì)比 140 135 能耗，kg 標(biāo)油 / T 聚酯 能耗，kg標(biāo)油 標(biāo)油/ 120 100 80 60 40 20 0 老聚酯 新裝置 89.48 引進(jìn)的聚酯生產(chǎn)老裝置能耗是國(guó)產(chǎn)新裝置的 1.5倍 原有裝置存在較大節(jié)能空間。1.5倍，原有裝置存在較大節(jié)能空間。1本文由百有任何貢獻(xiàn)

ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。2007 PSE Asia 石油化工過(guò)程先進(jìn)控制與優(yōu)化

—— 現(xiàn)狀與發(fā)展

華東理工大學(xué)

錢(qián) 鋒

二零零七年八月

主要內(nèi)容

一、過(guò)程控制與優(yōu)化的作用

二、過(guò)程控制與優(yōu)化的現(xiàn)狀 APC與RTO廣泛應(yīng)用 與 廣泛應(yīng)用

三、工程應(yīng)用中過(guò)程控制的新方向

過(guò)程監(jiān)控：DCS/PCS/APC/RTO/MES全系統(tǒng)集成監(jiān)控 過(guò)程監(jiān)控： 全系統(tǒng)集成監(jiān)控 自適應(yīng)控制器： 自適應(yīng)控制器：克服傳統(tǒng)概念對(duì)模型精確性要求

四、過(guò)程控制與優(yōu)化的案例分析

一、過(guò)程控制與優(yōu)化的作用

國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需求

國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》 流程工業(yè)的綠色化、《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將“流程工業(yè)的綠色化、自 動(dòng)化及裝備”列為優(yōu)先發(fā)展主題，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)“ 動(dòng)化及裝備”列為優(yōu)先發(fā)展主題，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)“基于生態(tài)工業(yè)概念 的系統(tǒng)集成和自動(dòng)化技術(shù)，流程工業(yè)需要的傳感器、的系統(tǒng)集成和自動(dòng)化技術(shù)，流程工業(yè)需要的傳感器、智能化檢測(cè)控制 技術(shù)、裝備和調(diào)控系統(tǒng)。技術(shù)、裝備和調(diào)控系統(tǒng)。” 中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》 《中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》裝備制造業(yè)振興 的重點(diǎn)： 推進(jìn)百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備和對(duì)二甲苯、成套設(shè)備和對(duì)二甲苯 的重點(diǎn)：“推進(jìn)百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備和對(duì)二甲苯、對(duì)苯二甲酸 成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化?！保ㄗ詣?dòng)化技術(shù)非常重要）國(guó)產(chǎn)化 自動(dòng)化技術(shù)非常重要）國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》指出，《 國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》 指出，在“ 發(fā)展重大 工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精密測(cè)試儀器，工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精密測(cè)試儀器，滿(mǎn)足重點(diǎn)建設(shè)工程及其他 實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破。重大（成套）重大（成套）技術(shù)裝備高度自動(dòng)化和智能化的需要 ”實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破。

用自動(dòng)化技術(shù)提高流程工業(yè)自主創(chuàng)新能力

石油和化學(xué)工業(yè)發(fā)展需求

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè) 2005年石油和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 年石油和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到33762億元，占 億元，年石油和化學(xué)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到 億元 國(guó)民生產(chǎn)總值（億元）國(guó)民生產(chǎn)總值（182321億元）的18.5% 億元 石油和化學(xué)工業(yè)既是產(chǎn)能大戶(hù)又是耗能大戶(hù) 2005年我國(guó)石油化工行業(yè)總能耗3.048億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年我國(guó)石油化工行業(yè)總能耗 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年我國(guó)石油化工行業(yè)總能耗 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 占全國(guó)總能耗的15% 占全國(guó)總能耗的 萬(wàn)元GDP能耗是0.903噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比國(guó)外同行業(yè)平均 能耗是 噸標(biāo)準(zhǔn)煤，萬(wàn)元 能耗 噸標(biāo)準(zhǔn)煤 水平高 水平高15%～20% ～ 污水排放，全行業(yè)達(dá)32.3億噸，廢氣 億噸，污水排放，全行業(yè)達(dá) 億噸 廢氣1.4274萬(wàn)億立 萬(wàn)億立 方米，固體廢棄物8406萬(wàn)噸 方米，固體廢棄物 萬(wàn)噸

應(yīng)用過(guò)程控制與優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

過(guò)程控制與優(yōu)化如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗 1.運(yùn)行過(guò)程優(yōu)化操作

過(guò)程控制

目的：克服擾動(dòng)，目的：克服擾動(dòng)，保證操作安全性和平穩(wěn)性 手段：先進(jìn)控制器（控制方法、算法）手段：先進(jìn)控制器（控制方法、算法）設(shè)計(jì)

過(guò)程優(yōu)化

目的：確定最優(yōu)操作條件，增產(chǎn)、節(jié)能、降耗、目的：確定最優(yōu)操作條件，增產(chǎn)、節(jié)能、降耗、減排 手段：生產(chǎn)裝置、過(guò)程、手段：生產(chǎn)裝置、過(guò)程、流程的模擬和優(yōu)化運(yùn)行

用能過(guò)程監(jiān)控

優(yōu)化生產(chǎn)操作條件，優(yōu)化生產(chǎn)操作條件，確保過(guò)程用能始終保持在高效工況 下運(yùn)行

過(guò)程控制與優(yōu)化如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗 2.過(guò)程用能組合優(yōu)化

夾點(diǎn)技術(shù)提升和設(shè)計(jì)換熱網(wǎng)絡(luò)

對(duì)工廠(chǎng)換熱網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化操作，可節(jié)省操作費(fèi) 對(duì)工廠(chǎng)換熱網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化操作，可節(jié)省操作費(fèi)20 ％～50％，投資回收期一年左右； ％，投資回收期一年左右 ％～ ％，投資回收期一年左右； 對(duì)新建工廠(chǎng)換熱設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比傳統(tǒng)方法可節(jié)省 對(duì)新建工廠(chǎng)換熱設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，投資10％～ ％，操作費(fèi)節(jié)省 ％～50％。％～20％，操作費(fèi)節(jié)省30％～ 投資 ％～ ％，操作費(fèi)節(jié)省 ％～ ％。Exergy分析方法 分析方法

注重能量的質(zhì)量高低或有效能的大小 工藝裝置能量?jī)?yōu)化、工藝裝置能量?jī)?yōu)化、工藝裝置及與其它單元之間的熱聯(lián) 合、全廠(chǎng)低溫?zé)醿?yōu)化利用以及蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)綜合優(yōu)化 應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能改造中，應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)和節(jié)能改造中，可取得 極大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。極大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

先進(jìn)控制和優(yōu)化應(yīng)用的效益

Aspen公司 數(shù)據(jù)表明： 公司 數(shù)據(jù)表明：

實(shí)施APC取得的效益中，降低能耗占10％，產(chǎn)品質(zhì) 取得的效益中，降低能耗占 ％，％，產(chǎn)品質(zhì) 實(shí)施 取得的效益中 量提高占10%，提高裝置生產(chǎn)平穩(wěn)與安全性占 ％，量提高占，提高裝置生產(chǎn)平穩(wěn)與安全性占15％，提高回收率占15％，提高加工能力占30％。％，提高加工能力占 提高回收率占 ％，提高加工能力占 ％。Chemshare公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明 改造常規(guī)儀表獲得10％的效益，用DCS改造常規(guī)儀表獲得 ％的效益，在DCS上實(shí) 改造常規(guī)儀表獲得 上實(shí) 上實(shí)現(xiàn)RTO獲得 獲得40 獲得40％的效益，上實(shí)現(xiàn) 獲得 現(xiàn)APC獲得 ％的效益，在APC上實(shí)現(xiàn) 獲得 的效益。％的效益。Foxboro公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明： 公司數(shù)據(jù)表明 效益比：DCS為 1 : ARC為 3 : APC為 5 : RTO 為 9。效益比： 為 為 為。

過(guò)程控制與優(yōu)化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

市場(chǎng)、技術(shù)、政策導(dǎo)向等的變化不斷給流程模擬、市場(chǎng)、技術(shù)、政策導(dǎo)向等的變化不斷給流程模擬、先 進(jìn)控制和過(guò)程優(yōu)化技術(shù)提出了新的要求和挑戰(zhàn) 嚴(yán)格的環(huán)保指標(biāo)和成本控制要求，多目標(biāo)、嚴(yán)格的環(huán)保指標(biāo)和成本控制要求，多目標(biāo)、變約束 的優(yōu)化與控制任務(wù)等，目前已有的流程模擬、的優(yōu)化與控制任務(wù)等，目前已有的流程模擬、先進(jìn) 控制和過(guò)程優(yōu)化技術(shù)尚不能完全勝任，控制和過(guò)程優(yōu)化技術(shù)尚不能完全勝任，需要進(jìn)一步 加強(qiáng)創(chuàng)新研究 過(guò)程模型化技術(shù)和水平還遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足我國(guó)石化行業(yè)發(fā) 展的需要 關(guān)鍵石化技術(shù)國(guó)際供應(yīng)商在模型上對(duì)我國(guó)實(shí)行技術(shù) 封鎖，需要自主地進(jìn)行流程的設(shè)計(jì)、封鎖，需要自主地進(jìn)行流程的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和提升

先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

過(guò)程模型和優(yōu)化技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步

模型的準(zhǔn)確性和效率、在線(xiàn)模型參數(shù)調(diào)整、模型的準(zhǔn)確性和效率、在線(xiàn)模型參數(shù)調(diào)整、測(cè)量 儀表故障補(bǔ)償、系統(tǒng)擾動(dòng)克服、儀表故障補(bǔ)償、系統(tǒng)擾動(dòng)克服、系統(tǒng)框架優(yōu)化設(shè) 計(jì)、系統(tǒng)長(zhǎng)期維護(hù)困難等是造成現(xiàn)有技術(shù)在工業(yè) 系統(tǒng)長(zhǎng)期維護(hù)困難等是造成現(xiàn)有技術(shù)在工業(yè) 裝置上長(zhǎng)期有效運(yùn)行不理想的主要原因； 裝置上長(zhǎng)期有效運(yùn)行不理想的主要原因； 過(guò)程模型化技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)特別是在線(xiàn)模型校正 過(guò)程模型化技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)特別是在線(xiàn)模型校正 與優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)流程模擬、與優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)流程模擬、先進(jìn) 等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)流程模擬 控制和過(guò)程優(yōu)化至關(guān)重要； 控制和過(guò)程優(yōu)化至關(guān)重要；

二、過(guò)程控制與優(yōu)化的現(xiàn)狀

過(guò)程控制發(fā)展的回顧

階段 控制理論 控制工具 控制要求 控制水平一 年代70以前 以前）（年代 以前）

經(jīng)典控制理論 二 年代）（70～80年代）～ 年代 現(xiàn)代控制理論 三 年代）（90年代）年代 控制論、信息論、控制論、信息論、系 統(tǒng)論、統(tǒng)論、人工智能等學(xué) 科交叉 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總 線(xiàn)系統(tǒng)與智能儀表

常規(guī)儀表 分布式控制計(jì)算機(jī)（DCS））氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)）（氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)）安全、安全、平穩(wěn) 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

市場(chǎng)預(yù)測(cè)、快速響應(yīng)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗 市場(chǎng)預(yù)測(cè)、快速響應(yīng)、柔性生產(chǎn)、柔性生產(chǎn)、創(chuàng)新管理 先進(jìn)控制系統(tǒng) 綜合自動(dòng)化（綜合自動(dòng)化（CIPS））

先進(jìn)的控制工具，先進(jìn)的控制工具，DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)與完善；、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)與完善； 現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展與提高。如預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制、現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展與提高。如預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)控制、非線(xiàn) 性控制、性控制、魯棒控制以及智能控制等控制策略與方法仍然為目前國(guó)內(nèi) 外學(xué)術(shù)界與工程界的熱點(diǎn)研究課題。外學(xué)術(shù)界與工程界的熱點(diǎn)研究課題。APC、RTO、PMC 的作用、、先進(jìn)控制 – 確保操作運(yùn)行在局部約束條件邊界上 隨著工業(yè)過(guò)程日益朝著集成化、大型化方向發(fā)展，隨著工業(yè)過(guò)程日益朝著集成化、大型化方向發(fā)展，系 優(yōu)化 /在線(xiàn)優(yōu)化 –，表現(xiàn)為控制目標(biāo)多元化，統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，表現(xiàn)為控制目標(biāo)多元化，變量 統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加追求效益最大化目標(biāo) 數(shù)目增多且相關(guān)性增強(qiáng)以及存在多種約束。數(shù)目增多且相關(guān)性增強(qiáng)以及存在多種約束。改進(jìn)、過(guò)程監(jiān)控 – 改進(jìn)、提高運(yùn)行效率

先進(jìn)控制

優(yōu)化/在線(xiàn)優(yōu)化 優(yōu)化 在線(xiàn)優(yōu)化

過(guò)程監(jiān)控 Operators 工程界形成共識(shí)： 工程界形成共識(shí)： Control + Optimization + Monitoring = Profits Planning、RTO、APC 的作用、、原材料信息獲取/生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化

計(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng)（PIMS））

每月/周

Raw Material Acquisition / Run Plan Optimization 采用簡(jiǎn)化模型，采用簡(jiǎn)化模型，僅考慮主要約束條件 簡(jiǎn)化模型 優(yōu)化全廠(chǎng) 全廠(chǎng)裝置 優(yōu)化全廠(chǎng)裝置 優(yōu)化預(yù)期進(jìn)料 預(yù)期進(jìn)料、優(yōu)化預(yù)期進(jìn)料、操作條件和價(jià)格 以效益最大化為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)定價(jià) 以效益最大化為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)定價(jià) 生產(chǎn)計(jì)劃－每月/每周 每周平均計(jì)劃 生產(chǎn)計(jì)劃－每月 每周平均計(jì)劃

調(diào)度約束、調(diào)度約束、價(jià)格等

計(jì)劃、計(jì)劃、調(diào)度 的過(guò)程變量

操作條件實(shí)時(shí)優(yōu)化

在線(xiàn)優(yōu)化

（RTO））CurrentOperations Optimization 小時(shí)

詳細(xì)的工程模型，詳細(xì)的工程模型，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)所有約束 進(jìn)行各個(gè)裝置的單元優(yōu)化 單元優(yōu)化，進(jìn)行各個(gè)裝置的單元優(yōu)化，非全廠(chǎng)規(guī)模 基于當(dāng)前生產(chǎn) 當(dāng)前生產(chǎn)操作條件與價(jià)格進(jìn)行優(yōu)化 基于當(dāng)前生產(chǎn)操作條件與價(jià)格進(jìn)行優(yōu)化 優(yōu)化目標(biāo)值能夠自動(dòng)執(zhí)行 優(yōu)化目標(biāo)值能夠自動(dòng)執(zhí)行

優(yōu)化目標(biāo)

過(guò)程約束

先進(jìn)控制應(yīng)用

Advanced Control Applications 通過(guò)裝置測(cè)試獲取線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型 通過(guò)裝置測(cè)試獲取線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型 應(yīng)用范圍小于RTO（單一指標(biāo)、控制回路等）應(yīng)用范圍小于（單一指標(biāo)、控制回路等）進(jìn)行動(dòng)態(tài)約束控制 進(jìn)行動(dòng)態(tài)約束控制 各約束條件預(yù)先定義的 預(yù)先定義的、各約束條件預(yù)先定義的、區(qū)分優(yōu)先級(jí)別

先進(jìn)控制

（APC））

分鐘

APC/RTO 實(shí)現(xiàn)過(guò)程

RTO 模型 及其在線(xiàn)應(yīng)用

目標(biāo)函數(shù)、定價(jià)、目標(biāo)函數(shù)、定價(jià)、邏輯 PA1 進(jìn)料/產(chǎn)品分析 進(jìn)料 產(chǎn)品分析

實(shí)驗(yàn)室

OVEREAHD LIGHT ENDS SS1 LVN TO PWF PA2 SS2 HF ATF 計(jì)劃調(diào)度 人員 PA3 T101 GOA CRUDE PA4 SS3 HF HCN LCCO GOC CRUDE F-101 F-170 Stm SS4 HF HCCO LCCO FO CRUDE BLENDING OVERFLASH CRUDE T-151 HCN T2101 LVGO LCCO F-2 1 0 1 F-2 1 5 0 分析工程師

價(jià)格 驅(qū)動(dòng)力 限制約束 CRUDE FCCU 離線(xiàn)學(xué)習(xí) ASSAY BLEND F 2 10 1 F 2 15 0 HVGO SLURRY ASPHALT 優(yōu)化 工程師 APC應(yīng)用

終端用戶(hù)

系統(tǒng)工程師 RTO 系統(tǒng)平臺(tái)

先控 工程師 DCS界面 界面 FC 101 操作工程師

過(guò)程控制與優(yōu)化的位置

月/周 周 周/天 天

計(jì)劃 調(diào)度 實(shí)時(shí)優(yōu)化(RTO)小時(shí) 分鐘 秒

先進(jìn)控制（APC））常規(guī)控制回路 DCS – 儀表

先進(jìn)控制技術(shù)（APC））

目標(biāo)： 目標(biāo)：

處理多變量的約束控制 提供單元的局部約束優(yōu)化與動(dòng)態(tài)控制

主要特點(diǎn)： 主要特點(diǎn)：

基于裝置測(cè)試數(shù)據(jù)的過(guò)程動(dòng)態(tài)模型（非機(jī)理、基于經(jīng)驗(yàn)）基于裝置測(cè)試數(shù)據(jù)的過(guò)程動(dòng)態(tài)模型（非機(jī)理、基于經(jīng)驗(yàn)）應(yīng)包括裝置單元的所有主要約束條件 其包含優(yōu)化是指實(shí)現(xiàn)操作目標(biāo)（推向邊界條件），或包含簡(jiǎn) 其包含優(yōu)化是指實(shí)現(xiàn)操作目標(biāo)（推向邊界條件），或包含簡(jiǎn)），單的經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 實(shí)現(xiàn)DCS層面上控制回路設(shè)定值的自動(dòng)改變 層面上控制回路設(shè)定值的自動(dòng)改變 實(shí)現(xiàn)

技術(shù)創(chuàng)新： 技術(shù)創(chuàng)新：

多變量測(cè)試與辨識(shí)技術(shù) 應(yīng)用舉例

PTA溶劑脫水塔的 溶劑脫水塔的APC應(yīng)用： 應(yīng)用： 溶劑脫水塔的 應(yīng)用

溶劑脫水塔先進(jìn)控制系統(tǒng)

基于關(guān)鍵組分的多變量預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

擾動(dòng)（反應(yīng)器抽出水）擾動(dòng)（反應(yīng)器抽出水）或 進(jìn)料量+回流溫度（PX進(jìn)料量 回流溫度）進(jìn)料量 回流溫度）L（回流量設(shè)定值）（XD（塔底 2O含量）塔底H 含量 XB（塔頂 塔頂HAC含量）含量 DP（全塔壓差）（全塔壓差）FV1（蒸汽流量閥位）蒸汽流量閥位）FV2（回流量閥位）回流量閥位）

先 進(jìn) 控 制 器 GC V（蒸汽流量設(shè)定值）（T（塔底溫度回路設(shè)定值）（目標(biāo)： 目標(biāo)： 穩(wěn)定塔釜組成DI1702（釜水）（釜水）穩(wěn)定塔釜組成 降低塔頂酸耗和能耗

應(yīng)用舉例

MV測(cè)試（多變量）： 測(cè)試（多變量）： 測(cè)試

應(yīng)用舉例

階躍響應(yīng)模型： 階躍響應(yīng)模型：

應(yīng)用舉例

MPC投運(yùn)后的 曲線(xiàn)： 投運(yùn)后的CV曲線(xiàn) 投運(yùn)后的 曲線(xiàn)： APC應(yīng)用現(xiàn)狀 應(yīng)用現(xiàn)狀

1、建立了標(biāo)準(zhǔn)化的APC工程實(shí)施方案與步驟；、建立了標(biāo)準(zhǔn)化的 工程實(shí)施方案與步驟； 工程實(shí)施方案與步驟

2、從復(fù)雜實(shí)際工程應(yīng)用中尋找問(wèn)題根源，逐步完善現(xiàn)有、從復(fù)雜實(shí)際工程應(yīng)用中尋找問(wèn)題根源，APC技術(shù)（如閉環(huán)辨識(shí)技術(shù)）； 技術(shù)（如閉環(huán)辨識(shí)技術(shù)）； 技術(shù)

3、對(duì)數(shù)據(jù)分析、過(guò)程機(jī)理的綜合應(yīng)用逐步加強(qiáng)、對(duì)數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析（模式識(shí)別方法）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析（模式識(shí)別方法）如，常減壓裝置原料頻繁切換問(wèn)題； 常減壓裝置原料頻繁切換問(wèn)題； 與基于嚴(yán)格機(jī)理的模型相結(jié)合 如，關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)估

在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)（在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)（RTO））

目標(biāo)： 目標(biāo)：

自動(dòng)、自動(dòng)、實(shí)時(shí)完成最優(yōu)目標(biāo)值 最大化經(jīng)濟(jì)效益（一個(gè)或多個(gè)裝置）最大化經(jīng)濟(jì)效益（一個(gè)或多個(gè)裝置）

主要特點(diǎn)： 主要特點(diǎn)：

非線(xiàn)性模型－ 非線(xiàn)性模型－基于工藝機(jī)理模型 根據(jù)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)模型的在線(xiàn)修正 基于經(jīng)濟(jì)定價(jià)的優(yōu)化 基于裝置運(yùn)行信息反饋的優(yōu)化 最優(yōu)目標(biāo)的自動(dòng)、最優(yōu)目標(biāo)的自動(dòng)、閉環(huán)實(shí)現(xiàn) 針對(duì)當(dāng)前約束條件下效益最高的裝置單元 RTO 優(yōu)化目標(biāo)

RTO的目標(biāo)：在保證產(chǎn)品要求和過(guò)程變量滿(mǎn)足最小/最大約束 的目標(biāo)：在保證產(chǎn)品要求和過(guò)程變量滿(mǎn)足最小 最大約束 的目標(biāo) 的前提下最大化當(dāng)前的操作利潤(rùn) 最大化利潤(rùn) = ∑產(chǎn)品價(jià)值∑公用工程費(fèi)用

煉油為例）產(chǎn)品要求（煉油為例）

塔頂輕組分質(zhì)量指標(biāo) 側(cè)線(xiàn)采出組分質(zhì)量指標(biāo) 塔底重組分質(zhì)量指標(biāo)

最小/最大約束條件 最小 最大約束條件 先進(jìn)控制器（MPC）先進(jìn)控制器（MPC）的主要約束條件 RTO 如何提升操作性能－精餾塔控制示例

冷凝器約束

再沸器約束 塔壓設(shè)計(jì)約束

進(jìn)料

溢流液泛線(xiàn)

漏液線(xiàn) 塔壓

實(shí)時(shí)優(yōu)化過(guò)程

穩(wěn)態(tài)模型實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)運(yùn)行，穩(wěn)態(tài)模型實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)運(yùn)行，從總體效益上進(jìn)行優(yōu)化 利用 APC技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)RTO運(yùn)行 運(yùn)行 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí) 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一般每4小時(shí)運(yùn)行一次 當(dāng)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一般每4小時(shí)運(yùn)行一次 正常情況下，每天運(yùn)行 ～ 次 正常情況下，每天運(yùn)行3～5次 穩(wěn)態(tài)檢測(cè)時(shí)，一般要檢查至少 個(gè)以上變量情況 穩(wěn)態(tài)檢測(cè)時(shí)，一般要檢查至少30個(gè)以上變量情況 盡可能地實(shí)現(xiàn)最大化利潤(rùn) 基于經(jīng)濟(jì)信息 利用RTO 改進(jìn)操作實(shí)現(xiàn)最大化利潤(rùn) 利用

實(shí)時(shí)優(yōu)化過(guò)程

等待裝置調(diào)整平穩(wěn) 穩(wěn)態(tài)檢測(cè)

優(yōu)化值下裝到DCS 控制器設(shè)定值改變 RTO 循環(huán)

從DCS中獲取數(shù)據(jù)

計(jì)算最優(yōu)化操作條件

數(shù)據(jù)有效性驗(yàn)證

約束、控制器狀態(tài)、約束、控制器狀態(tài)、價(jià)格因素等

模型計(jì)算/參數(shù)調(diào)整(基本工況)RTO每個(gè)班次將自動(dòng)實(shí)現(xiàn) ～4次循環(huán)計(jì)算 每個(gè)班次將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)3～ 次循環(huán)計(jì)算 每個(gè)班次將自動(dòng)實(shí)現(xiàn)

APC 與 RTO 技術(shù)比較 APC應(yīng)用 應(yīng)用

過(guò)程中包含多個(gè)控制器 ? 動(dòng)態(tài)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?假定過(guò)程響應(yīng)是線(xiàn) 假定過(guò)程響應(yīng)是線(xiàn) 性的)性的 ? 更新偏差 預(yù)測(cè)誤差 更新偏差/預(yù)測(cè)誤差 ? 進(jìn)料信息特性描述簡(jiǎn)單 ? 簡(jiǎn)單線(xiàn)性規(guī)劃優(yōu)化 ? 線(xiàn)性規(guī)劃只是幾個(gè)操作變量的代 價(jià)函數(shù) RTO 應(yīng)用

包含全部過(guò)程 ? 嚴(yán)格的、基于工藝機(jī)理的、穩(wěn)態(tài)、嚴(yán)格的、基于工藝機(jī)理的、穩(wěn)態(tài)、非線(xiàn)性模型 ? 更新工程參數(shù) ? 詳盡的進(jìn)料信息，如組分、比例 詳盡的進(jìn)料信息，如組分、? 非線(xiàn)性?xún)?yōu)化 ? 詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，有關(guān)原料供應(yīng)、詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，有關(guān)原料供應(yīng)、產(chǎn)品、產(chǎn)品、公用工程的價(jià)格等

RTO 系統(tǒng)對(duì) 系統(tǒng)對(duì)APC的要求 的要求

APC能夠保證系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài) 能夠保證系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài) 實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，的約束。在RTO實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，優(yōu)先考慮控制器中 實(shí)現(xiàn)過(guò)程中 優(yōu)先考慮控制器中MV和CV的約束。和 的約束 因此，因此，應(yīng)確保不能有不合理的箝位限制 APC 能夠平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)RTO的優(yōu)化目標(biāo)并保持這一目標(biāo)，同時(shí) 能夠平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)RTO的優(yōu)化目標(biāo)并保持這一目標(biāo) 的優(yōu)化目標(biāo)并保持這一目標(biāo)，滿(mǎn)足所有 MV/CV的約束 的約束

值得注意的是: 必要情況下，犧牲經(jīng)濟(jì)指標(biāo)滿(mǎn)足控制需求，值得注意的是 必要情況下，犧牲經(jīng)濟(jì)指標(biāo)滿(mǎn)足控制需求，控制穩(wěn)定性更為重要?？刂品€(wěn)定性更為重要。

三、工程應(yīng)用中過(guò)程 控制的新方向 過(guò)程監(jiān)控 自適應(yīng)控制器

過(guò)程監(jiān)控

過(guò)程監(jiān)控問(wèn)題： 過(guò)程監(jiān)控問(wèn)題：

過(guò)程參數(shù)的變化：催化劑中毒、過(guò)程參數(shù)的變化：催化劑中毒、熱交換器結(jié)垢等 干擾參數(shù)的變化：進(jìn)料流股中的濃度變化、干擾參數(shù)的變化：進(jìn)料流股中的濃度變化、環(huán)境溫度變化等 執(zhí)行器問(wèn)題：卡住、空氣泄露、執(zhí)行器問(wèn)題：卡住、空氣泄露、氣源故障等 傳感器問(wèn)題：堵塞、結(jié)垢、標(biāo)定誤差等造成儀表?yè)p壞或偏差 傳感器問(wèn)題：堵塞、結(jié)垢、控制器問(wèn)題： 控制器問(wèn)題：控制性能等

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用現(xiàn)狀： 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用現(xiàn)狀：

限幅傳感：超過(guò)定義閾值即報(bào)警，最為普遍、限幅傳感：超過(guò)定義閾值即報(bào)警，最為普遍、常用 偏差監(jiān)測(cè)：仿真結(jié)果與實(shí)際觀(guān)測(cè)值比較，偏差監(jiān)測(cè)：仿真結(jié)果與實(shí)際觀(guān)測(cè)值比較，依賴(lài)于模型準(zhǔn)確性

目前基于儀表檢測(cè)信息的單變量監(jiān)控應(yīng)用普遍

滿(mǎn)足工業(yè)裝置運(yùn)行需求

工業(yè)過(guò)程故障分析

產(chǎn)品不合格,不安全的操作條件 設(shè)備損壞等 產(chǎn)品不合格 不安全的操作條件,設(shè)備損壞等 不安全的操作條件 不能及時(shí)檢測(cè)和確認(rèn)故障源將導(dǎo)致?lián)p失巨大經(jīng)濟(jì)損失，不能及時(shí)檢測(cè)和確認(rèn)故障源將導(dǎo)致?lián)p失巨大經(jīng)濟(jì)損失，僅美 國(guó)石化行業(yè)，國(guó)石化行業(yè)，每年估計(jì)因缺乏對(duì)異常事件的有效監(jiān)控而損失 200億美元 億美元

事實(shí)上

石化行業(yè)的自動(dòng)化程度很高 從信息系統(tǒng)中獲取的數(shù)據(jù)量是非常驚人的因此

可利用豐富的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)，可利用豐富的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)，有效實(shí)現(xiàn)控制與優(yōu)化 事實(shí)上，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可以分析處理這些數(shù)據(jù)，事實(shí)上，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可以分析處理這些數(shù)據(jù)，而這在以 前是不可能的

尋找有效的實(shí)時(shí)故障檢測(cè)和識(shí)別方法是 目前工業(yè)應(yīng)用中主要發(fā)展目標(biāo)之一。目前工業(yè)應(yīng)用中主要發(fā)展目標(biāo)之一。

過(guò)程監(jiān)控的傳統(tǒng)方法

單變量統(tǒng)計(jì)監(jiān)控

經(jīng)典方法：基于施瓦特圖（經(jīng)典方法：基于施瓦特圖（Shewhart）的應(yīng)用）

給定一定的閾值，給定一定的閾值，可以在訓(xùn) 練集中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性基礎(chǔ) 上，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)假設(shè)理論來(lái)預(yù) 測(cè)系統(tǒng)變化是否失控。測(cè)系統(tǒng)變化是否失控。

故障識(shí)別

給定一個(gè)觀(guān)測(cè)變量X，每個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)誤差： 給定一個(gè)觀(guān)測(cè)變量，每個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)誤差：

e j =(x j ? μ j)/ s j μ j 是均值，s j 是第 個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)差 是均值，是第j個(gè)變量的標(biāo)準(zhǔn)差

將標(biāo)準(zhǔn)差繪制在同一表中，將標(biāo)準(zhǔn)差繪制在同一表中，并且用基于顯著性水平的閾值 檢測(cè)失控變量。檢測(cè)失控變量。

目前過(guò)程監(jiān)控的主要方法

基于多變量統(tǒng)計(jì)技術(shù)的監(jiān)控方法： 基于多變量統(tǒng)計(jì)技術(shù)的監(jiān)控方法：

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法

主元分析法（主元分析法（PCA））費(fèi)舍爾判別分析法（基于模式分類(lèi)學(xué)的故障診斷）基于模式分類(lèi)學(xué)的故障診斷）部分最小二乘法 類(lèi)似于PCA的子空間辨識(shí)方法）的子空間辨識(shí)方法）規(guī)范變量分析法（類(lèi)似于 的子空間辨識(shí)方法

特點(diǎn)： 特點(diǎn)：高維數(shù)據(jù)變換為 低維，低維，通過(guò)單圖顯示 數(shù)據(jù)可視化），），有助（數(shù)據(jù)可視化），有助 于為操作員解釋過(guò)程數(shù) 據(jù)的顯著變化趨勢(shì)。據(jù)的顯著變化趨勢(shì)。

解析法

基于參數(shù)估計(jì)、基于參數(shù)估計(jì)、基于觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)和等價(jià)關(guān)系

特點(diǎn)：應(yīng)用在輸入、特點(diǎn)：應(yīng)用在輸入、輸出和狀態(tài)數(shù)目相對(duì) 較小的系統(tǒng)

基于知識(shí)的方法

采用定性模型——基于因果分析、專(zhuān)家系統(tǒng)和模式識(shí)別 基于因果分析、采用定性模型 基于因果分析

克服單變量統(tǒng)計(jì)技術(shù)忽略的過(guò)程變量空間相關(guān)以及序列相關(guān)性的影響

過(guò)程監(jiān)控的金字塔結(jié)構(gòu)

廣義 PCA 模型

特 定 事 件 的 PCA監(jiān)控模型 監(jiān)控模型 基于簡(jiǎn)單模型的監(jiān)測(cè)，基于簡(jiǎn)單模型的監(jiān)測(cè)，PID 監(jiān)控器，閥流量模型 監(jiān)控器，異常事件檢測(cè)（異常事件檢測(cè)（AED））(復(fù)雜工況檢測(cè) 復(fù)雜工況檢測(cè))復(fù)雜工況檢測(cè)

實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)

多變量)智能報(bào)警(多變量 多變量

(診斷 & 建議 診斷 建議)報(bào)警信息管理（ACM/AEA））DCS 報(bào)警系統(tǒng)

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)(I)報(bào)警與事件管理（報(bào)警與事件管理（Alarm and Event Management））通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)工具和程序有效提升報(bào)警系統(tǒng)性能;通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)工具和程序有效提升報(bào)警系統(tǒng)性能

適當(dāng)合理化和過(guò)濾報(bào)警信號(hào) 通過(guò)相關(guān)操作適時(shí)激活報(bào)警系統(tǒng)

確保報(bào)警信息 明確、明確、有效

為控制臺(tái)和現(xiàn)場(chǎng)操作工提供報(bào)警和事件信息的整合 異常事件檢測(cè)（異常事件檢測(cè)（Abnormal Event Detection））檢測(cè)操作條件 的偏離，的偏離，使操 開(kāi)發(fā)針對(duì)煉油和石化過(guò)程關(guān)鍵單元操作的AED技術(shù) 開(kāi)發(fā)針對(duì)煉油和石化過(guò)程關(guān)鍵單元操作的 技術(shù) 作員在報(bào)警前 儀表動(dòng)作失效； 儀表動(dòng)作失效；操作區(qū)域出現(xiàn)問(wèn)題等 處理。處理。開(kāi)發(fā)AED的有效工具，如PCA方法等 的有效工具，開(kāi)發(fā) 的有效工具 方法等 為控制臺(tái)操作人員提供實(shí)時(shí)的基于知識(shí)的工況檢測(cè)和診斷指導(dǎo)信息 搭建操作員實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架

操作員實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)（操作員實(shí)時(shí)指導(dǎo)系統(tǒng)（Real Time Advisories））

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)(II)操作約束管理（操作約束管理（Operations Constraint Management）

幫助明確當(dāng)前與操作（包括 幫助明確當(dāng)前與操作（包括APC、RTO）相關(guān)的約束條件、）幫助理解當(dāng)前各主要約束條件 幫助推向卡邊操作以獲取利潤(rùn)最大化 正確地預(yù)測(cè)(評(píng)估 正確地預(yù)測(cè) 評(píng)估)當(dāng)前工況和下一可能約束之間的距離 評(píng)估

程序化操作（程序化操作（Procedural Operations））

檢測(cè)、分析、指導(dǎo)、恢復(fù)等）發(fā)展在線(xiàn)程序以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的無(wú)縫操作（檢測(cè)、分析、指導(dǎo)、恢復(fù)等）

發(fā)展和實(shí)施過(guò)程管理系統(tǒng)集成解決方案，不論程序是否自動(dòng)執(zhí)行，發(fā)展和實(shí)施過(guò)程管理系統(tǒng)集成解決方案，不論程序是否自動(dòng)執(zhí)行，確保實(shí)現(xiàn)當(dāng)前僅一個(gè)程序管理系統(tǒng)在運(yùn)行

異常事件的檢測(cè)過(guò)程

當(dāng)前的觀(guān)測(cè)值 正常過(guò)程行為描述 比較

統(tǒng)計(jì)模型、如：統(tǒng)計(jì)模型、工程關(guān) 系、啟發(fā)式知識(shí)等

差異性解釋

警告： 如果與正常預(yù)期變化不符 警告： 顯示：解釋差異在哪里 顯示： 目標(biāo): 為操作員提供 早期預(yù)警 優(yōu)點(diǎn): 減少低負(fù)荷和停車(chē)工況

模糊布爾邏輯

異常事件的檢測(cè)特征

AED 將在報(bào)警系 統(tǒng)前做出響應(yīng) DCS 報(bào)警系統(tǒng)

報(bào)警區(qū)域

AED 將讓操作人員有 更多時(shí)間進(jìn)行操作 操作員動(dòng)作 對(duì)報(bào)警進(jìn)行響應(yīng) 采取預(yù)防措施

非正常工況檢測(cè)區(qū)域

過(guò)程監(jiān)控 正常操作

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)舉例

95% 正常操作都在橢圓里 外部離群值警告將會(huì)有問(wèn) 題出現(xiàn) 很容易識(shí)別有問(wèn)題的變量 通過(guò)故障樹(shù)分析，通過(guò)故障樹(shù)分析，可以識(shí) 別問(wèn)題起源 已驗(yàn)證此項(xiàng)技術(shù)的可靠性

過(guò)程監(jiān)控發(fā)展的建模技術(shù)

預(yù)期的改進(jìn)操作

控制器逐漸把離群值拉回到邊界 控制器逐漸把離群值拉回到邊界25%的范圍內(nèi) 的范圍內(nèi)

過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要特征

基于多變量控制技術(shù)，基于多變量控制技術(shù)，并確?？刂破餍阅?采用基于線(xiàn)性規(guī)劃的多變量控制技術(shù) 有DMC控制器的所有特性 控制器的所有特性 非正常工況的檢測(cè)和處理確保多變量控制器性能 控制器會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化 監(jiān)控系統(tǒng)確保安全性 當(dāng)過(guò)程將出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，當(dāng)過(guò)程將出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，會(huì)提醒操作人員 當(dāng)有突發(fā)的嚴(yán)重的擾動(dòng)時(shí)，當(dāng)有突發(fā)的嚴(yán)重的擾動(dòng)時(shí)，會(huì)切換到安全模式 控制器性能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控

自適應(yīng)先進(jìn)控制策略

控制系統(tǒng)的重要性

控制系統(tǒng)是裝置運(yùn)行的基礎(chǔ): 控制系統(tǒng)是裝置運(yùn)行的基礎(chǔ)

財(cái)務(wù) 收入減少，收入減少，支出增加 質(zhì)量，產(chǎn)量，質(zhì)量，產(chǎn)量，原料 及公用工程消耗 產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量、轉(zhuǎn)化率、分離效果等 設(shè)備性能變差

裝置

過(guò)程單元 生產(chǎn)設(shè)備

反應(yīng)器,壓縮機(jī), 反應(yīng)器,壓縮機(jī),熱交換器等

過(guò)程控制系統(tǒng)

傳感器,常規(guī)控制,先進(jìn)控制,分析儀表，閥,傳感器,常規(guī)控制,先進(jìn)控制,分析儀表，軟測(cè)量

控制器性能差

控制器性能差

生產(chǎn)裝置的操作性能變差 生產(chǎn)裝置的操作性能變差

財(cái)務(wù)狀況下降

自適應(yīng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ) － 實(shí)現(xiàn)控制器性能監(jiān)測(cè)

控制器性能優(yōu)劣直接影響裝置生產(chǎn)操作，因此，控制器性能優(yōu)劣直接影響裝置生產(chǎn)操作，因此，開(kāi)發(fā)控制器性 能監(jiān)控技術(shù)有利于： 能監(jiān)控技術(shù)有利于： 標(biāo)準(zhǔn)控制特性與裝置效益的關(guān)聯(lián)； 標(biāo)準(zhǔn)控制特性與裝置效益的關(guān)聯(lián)； 改進(jìn)控制器性能； 改進(jìn)控制器性能； 減少70%MPC的開(kāi)發(fā)周期； 的開(kāi)發(fā)周期； 減少 的開(kāi)發(fā)周期 建立基于條件變化（建立基于條件變化（Condition-Based）的連續(xù)改進(jìn)模型）

結(jié)果: 結(jié)果

更好的控制性能使工廠(chǎng)可以增加 的利潤(rùn) 更好的控制性能使工廠(chǎng)可以增加5%的利潤(rùn) ? 基于條件的控制可以減少 基于條件的控制可以減少30%的維護(hù)費(fèi)用 的維護(hù)費(fèi)用

何為先進(jìn)控制與優(yōu)化系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)？ 何為先進(jìn)控制與優(yōu)化系統(tǒng)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)？

在線(xiàn)優(yōu)化/調(diào)度 在線(xiàn)優(yōu)化 調(diào)度

在線(xiàn)優(yōu)化/計(jì)劃的實(shí)施基礎(chǔ)： 在線(xiàn)優(yōu)化 計(jì)劃的實(shí)施基礎(chǔ)： 計(jì)劃的實(shí)施基礎(chǔ)

先進(jìn)控制? 先進(jìn)控制 DMC 準(zhǔn)確的模型 有效調(diào)節(jié)、有效調(diào)節(jié)、控制 較寬的操作范圍 APC的實(shí)施基礎(chǔ)： 的實(shí)施基礎(chǔ)： 的實(shí)施基礎(chǔ)

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)/儀表 分析儀 基礎(chǔ)控制系統(tǒng) 儀表/分析儀 儀表

提供可靠的關(guān)鍵儀表與分析儀器 基礎(chǔ)控制回路性能良好

目前問(wèn)題 — 如何實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制

存在問(wèn)題（存在問(wèn)題（MPC）:）

模型測(cè)試與辨識(shí)成本高； 模型測(cè)試與辨識(shí)成本高； 模型辨識(shí)、預(yù)測(cè)控制技術(shù)缺乏整體性； 模型辨識(shí)、預(yù)測(cè)控制技術(shù)缺乏整體性； 控制算法適用對(duì)象面窄； 控制算法適用對(duì)象面窄； 持續(xù)投運(yùn)率低 不易維護(hù) 實(shí)施周期長(zhǎng)成本高

先進(jìn)控制? 先進(jìn)控制 DMC 先進(jìn)控制層 先進(jìn)控制器性能監(jiān)測(cè) 控制器模型的自動(dòng)更新 約束條件的自動(dòng)分析 基礎(chǔ)控制回路層

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)/儀表 分析儀 基礎(chǔ)控制系統(tǒng) 儀表/分析儀 儀表

基礎(chǔ)控制回路的性能監(jiān)測(cè) 確認(rèn)問(wèn)題后的工作流程

自適應(yīng)控制的目標(biāo)

建立、發(fā)展一套工程應(yīng)用工具與實(shí)施流程，建立、發(fā)展一套工程應(yīng)用工具與實(shí)施流程，使得在低成本條 件下實(shí)現(xiàn)/維護(hù)先進(jìn)控制系統(tǒng)運(yùn)行在峰值性能范圍中。件下實(shí)現(xiàn) 維護(hù)先進(jìn)控制系統(tǒng)運(yùn)行在峰值性能范圍中。維護(hù)先進(jìn)控制系統(tǒng)運(yùn)行在峰值性能范圍中

實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)、實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)、自適應(yīng)維護(hù)是關(guān)鍵

利用、發(fā)展有效工具和方法，如： DMC Solution Analysis Tool 利用、發(fā)展有效工具和方法，采用和改進(jìn)經(jīng)濟(jì)性度量標(biāo)準(zhǔn)，采用和改進(jìn)經(jīng)濟(jì)性度量標(biāo)準(zhǔn)，保持控制器性能

先進(jìn)控制器性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（除投運(yùn)率外）先進(jìn)控制器性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（除投運(yùn)率外）

關(guān)聯(lián)控制器性能評(píng)價(jià)與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系

明確基礎(chǔ)控制回路與控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系

確定機(jī)會(huì)損失

控制器性能

引起控制器性能衰減的因素 原 因

基于計(jì)劃調(diào)度或RTO的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的改變 的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的改變 基于計(jì)劃調(diào)度或 操作條件或者過(guò)程變化 基礎(chǔ)控制回路與儀表出現(xiàn)問(wèn)題

影 響

控制器將操作條件推向錯(cuò)誤的目標(biāo)值 模型失配、控制器失效 模型失配、控制器失效, 調(diào)節(jié)范圍受限 無(wú)法克服擾動(dòng)并維持控制目標(biāo)

投運(yùn)率本身也無(wú)法充分度量控制器性能和機(jī)會(huì)損失 2 3 效 益 機(jī)會(huì)損失

良好維護(hù) 在線(xiàn)監(jiān)控

維護(hù)較差 無(wú)監(jiān)控

控制器性能改善的要求

先進(jìn)控制器性能的改善

適用范圍、準(zhǔn)確性等）高質(zhì)量的控制器模型（適用范圍、準(zhǔn)確性等）

控制器模型隨過(guò)程與操作條件而變化

基礎(chǔ)回路控制器性能改善

更為頻繁地監(jiān)控基礎(chǔ)控制回路層的性能 及時(shí)解決基礎(chǔ)回路、及時(shí)解決基礎(chǔ)回路、儀表和分析儀器的問(wèn)題

其它有效方法－利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要的、附加功能 其它有效方法－利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要的、過(guò)程監(jiān)控 事件檢測(cè)與分析 事件的報(bào)告與解決方法

先控模型的自動(dòng)更新

分為四個(gè)步驟： 分為四個(gè)步驟：

目前現(xiàn)狀： 目前現(xiàn)狀：

僅在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)檢查控制器 主要采用投運(yùn)率ON / OFF作為監(jiān) 主要采用投運(yùn)率 作為監(jiān) 測(cè)手段 XOM MV metric being rolled out – no baseline 提交工程師進(jìn)行問(wèn)題診斷

目前現(xiàn)狀： 目前現(xiàn)狀：

已經(jīng)具有多種自動(dòng)測(cè)試軟件(Taiji, Smartstep)各自獨(dú)立，各自獨(dú)立，與辨識(shí)或控制過(guò)程不連接 要求專(zhuān)業(yè)人員使用 辨識(shí)過(guò)程沒(méi)有自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，辨識(shí)過(guò)程沒(méi)有自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，依靠手動(dòng)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)

自動(dòng)測(cè)試

目標(biāo)： 目標(biāo)： 自動(dòng)辨識(shí)

自動(dòng)測(cè)試軟件與自動(dòng)辨識(shí)軟件相連 辨識(shí)結(jié)果修正、辨識(shí)結(jié)果修正、或者加強(qiáng)測(cè)試 對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員也能夠簡(jiǎn)單操作，對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員也能夠簡(jiǎn)單操作，仍需要過(guò)程知識(shí)

控制器性能監(jiān)控

目標(biāo)： 目標(biāo)：

實(shí)現(xiàn)控制器性能的連續(xù)監(jiān)控 在線(xiàn)性能監(jiān)測(cè)指標(biāo) 實(shí)時(shí)溯源問(wèn)題診斷 確認(rèn)先控系統(tǒng)調(diào)整帶來(lái)性能改進(jìn)(與模型 與模型 質(zhì)量問(wèn)題相區(qū)分）質(zhì)量問(wèn)題相區(qū)分）

目前現(xiàn)狀： 目前現(xiàn)狀： 矩陣訓(xùn)練工具（病態(tài)矩陣良化）病態(tài)矩陣良化）目標(biāo)： 目標(biāo)：

面向非專(zhuān)業(yè)人員使用－ 面向非專(zhuān)業(yè)人員使用－但仍需要過(guò)程知識(shí) 快速、快速、有效實(shí)現(xiàn) 一旦結(jié)構(gòu)形式確認(rèn)，一旦結(jié)構(gòu)形式確認(rèn)，可反復(fù)用于模型更新 非常復(fù)雜的過(guò)程，非常復(fù)雜的過(guò)程，需要專(zhuān)業(yè)人員 計(jì)算過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng) 每個(gè)控制器更新過(guò)程都需要

基礎(chǔ)控制系統(tǒng)

對(duì)底層基礎(chǔ)控制回路的性能進(jìn)行監(jiān)測(cè) 檢測(cè)異 常信息 Detect 診斷/修復(fù) 診斷 修復(fù) Diagnose / Quantify 基礎(chǔ)控制系 統(tǒng)監(jiān)測(cè) Base Monitoring 檢測(cè)基礎(chǔ)回路控制層問(wèn)題，檢測(cè)基礎(chǔ)回路控制層問(wèn)題，確認(rèn)執(zhí)行器故 障對(duì)生產(chǎn)單元性能的影響 儀表與分析儀出現(xiàn)故障 控制閥滯澀 PID回路的參數(shù)整定問(wèn)題 回路的參數(shù)整定問(wèn)題 計(jì)算由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障造成效益的機(jī)會(huì)損 失成本 導(dǎo)致先進(jìn)控制系統(tǒng)回路中的變量無(wú)效 限制先進(jìn)控制器操作范圍 無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化 放棄其它附加的產(chǎn)品質(zhì)量控制 為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商（企業(yè)）為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商（企業(yè)）處理異常信息提供 工作方案 為企業(yè)提供處理過(guò)程的優(yōu)先級(jí)信息 對(duì)上述事件的處理進(jìn)行跟蹤

報(bào)告 Report 確定處理過(guò)程方案

企業(yè)運(yùn)營(yíng)部門(mén)

修復(fù)

集成的工作過(guò)程與工具

異常信息檢測(cè)

自動(dòng)測(cè)試

診斷/修復(fù) 診斷 修復(fù)

基礎(chǔ)回 路控制

報(bào)告

控制器性 能監(jiān)測(cè) MPC/NLC 先進(jìn)控制

自動(dòng)辨識(shí)

形成工作流程

矩陣訓(xùn)練工具

企業(yè)運(yùn)營(yíng)部門(mén)

自適應(yīng)控制 – 關(guān)鍵技術(shù)與軟件

基礎(chǔ)控制回路性能監(jiān)測(cè) 代表軟件： 代表軟件：Matrikon ProcessDoctor PID 先進(jìn)控制器性能監(jiān)測(cè) 代表軟件： 代表軟件：AspenWatch 測(cè)試/辨識(shí) 建立、強(qiáng)化模型功能）測(cè)試 辨識(shí)（建立、強(qiáng)化模型功能）代表軟件： 代表軟件：Tai-Ji ID & SmartStep & Subspace ID 增強(qiáng)模型魯棒性)矩陣條件數(shù)改進(jìn)(增強(qiáng)模型魯棒性 增強(qiáng)模型魯棒性

代表軟件： 代表軟件： SmartAudit(AspenTech)收益分析

提高生產(chǎn)過(guò)程的操作性能： 提高生產(chǎn)過(guò)程的操作性能：

減少 減少30%的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng) 的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng) ? 減少 ～10%的能耗 減少5～ 的能耗 ? 增加產(chǎn)量 ～5% 增加產(chǎn)量2～ ? 通過(guò)控制器監(jiān)控的統(tǒng)一解決方案，減少總費(fèi)用 通過(guò)控制器監(jiān)控的統(tǒng)一解決方案，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用

基于條件的維護(hù)策略可以節(jié)約最多 基于條件的維護(hù)策略可以節(jié)約最多30%的維護(hù)費(fèi)用 的維護(hù)費(fèi)用 ? 可以節(jié)約 可以節(jié)約70%的MPC開(kāi)發(fā)和重復(fù)測(cè)試的費(fèi)用 的 開(kāi)發(fā)和重復(fù)測(cè)試的費(fèi)用

四、過(guò)程控制與優(yōu)化的案例分析

典型案例

1、芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化、2、PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化、加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

3、聚酯裝置反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化、4、乙烯裝置中裂解爐的節(jié)能控制與優(yōu)化、芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

研究對(duì)象： 研究對(duì)象： 芳烴裝置對(duì)二甲苯分餾單元兩條生產(chǎn)線(xiàn)： 芳烴裝置對(duì)二甲苯分餾單元兩條生產(chǎn)線(xiàn)： 800#（老裝置）、（老裝置）、8500#（新建裝置））、（新建裝置）

存在問(wèn)題： 存在問(wèn)題：

確保新老二甲苯 分餾裝置所處理 的C8A資源負(fù)荷 資源負(fù)荷 分配在相對(duì)優(yōu)化 的運(yùn)行狀態(tài)

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

二甲苯精餾裝置機(jī)理建模

B1，B2分別為裝置的輸入分配比，分別為裝置的輸入分配比 DA801、DA804、DA8501分別為二甲苯的三個(gè)分離裝置、、分別為二甲苯的三個(gè)分離裝置

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

二甲苯精餾裝置機(jī)理模型的校正: 二甲苯精餾裝置機(jī)理模型的校正

ASPEN流程模擬軟件對(duì)精餾與分離過(guò)程均采用平衡全 流程模擬軟件對(duì)精餾與分離過(guò)程均采用平衡全 混池假設(shè)，混池假設(shè)，計(jì)算數(shù)據(jù)與工業(yè)實(shí)際值之間必然存在一些 偏差。偏差。

1、根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、各塔組分分析化驗(yàn)、根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)及能耗數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)調(diào)和技術(shù) 數(shù)據(jù)調(diào)和技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效 數(shù)據(jù)及能耗數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)調(diào)和技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效 性一致性分析，供建模分析。性一致性分析，供建模分析。模型參數(shù)調(diào)試、2、選擇典型工況數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型參數(shù)調(diào)試、校正，使三、選擇典型工況數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型參數(shù)調(diào)試 校正，塔塔板溫度分布、組分大小與分配比例與實(shí)際相符。塔塔板溫度分布、組分大小與分配比例與實(shí)際相符。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

靈敏度分析： 靈敏度分析： 1）改變輸入分配比對(duì)裝置能耗的影響）

可以看出，隨著輸入分配比 由小增大, 可以看出，隨著輸入分配比B1,B2由小增大 三塔的 由小增大 冷負(fù)荷也隨之增大，基本呈線(xiàn)性。冷負(fù)荷也隨之增大，基本呈線(xiàn)性。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

2）改變輸入分配比對(duì)裝置）改變輸入分配比對(duì)裝置OX產(chǎn)出的影響 產(chǎn)出的影響

為了能保證OX盡量多產(chǎn)出的情況下，降低裝置的能耗，盡量多產(chǎn)出的情況下，降低裝置的能耗，為了能保證 盡量多產(chǎn)出的情況下 需要研究輸入分配比與裝置OX產(chǎn)出的影響。產(chǎn)出的影響。需要研究輸入分配比與裝置 產(chǎn)出的影響 OX 產(chǎn) 出 KG /HR OX 產(chǎn) 出 KG /HR 可以看出，隨著、的變化 的變化，產(chǎn)出接近二次曲線(xiàn) 產(chǎn)出接近二次曲線(xiàn)，可以看出，隨著B(niǎo)1、B2的變化，OX產(chǎn)出接近二次曲線(xiàn)，B1=0.44，B2=0.65處各有一峰值。處各有一峰值。處各有一峰值

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

3）改變回流比對(duì)塔釜OX產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響）改變回流比對(duì)塔釜 產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響

回流比對(duì)操作工況的影響很大，塔為例，回流比對(duì)操作工況的影響很大，以DA804塔為例，改變回流 塔為例 對(duì)二甲苯裝置的塔釜OX產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響，如圖： 產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響，比，對(duì)二甲苯裝置的塔釜 產(chǎn)出與冷負(fù)荷的影響 如圖：

冷 負(fù) 荷 M M K C A L/ H R OX 產(chǎn) 出 KG /HR 從上圖可看出，回流比增大，從上圖可看出，回流比增大，塔釜采出與冷負(fù)荷也隨之 增大，須折中考慮。增大，須折中考慮。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

4）改變進(jìn)料塔板位置對(duì)冷負(fù)荷影響）

可調(diào)整的進(jìn)料口位置： 可調(diào)整的進(jìn)料口位置： DA801：FC8001－25塊塔板、35塊塔板，F(xiàn)C3034－50塊塔板、60塊塔板； ： 塊塔板、塊塔板 塊塔板，塊塔板、塊塔板 塊塔板； － 塊塔板 － 塊塔板 DA8501：FC7518－28塊塔板、48塊塔板，F(xiàn)C8504－96塊塔板、144塊塔板 ： 塊塔板、塊塔板 塊塔板，塊塔板、塊塔板 － 塊塔板 － 塊塔板

冷 負(fù) 荷 M M KC AL /H R 冷 負(fù) 荷 M M KC AL /H R 進(jìn)料位置改變前

進(jìn)料位置改變后

根據(jù)上述調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，根據(jù)上述調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，冷 負(fù)荷略有上升。負(fù)荷略有上升。

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

5）改變進(jìn)料塔板位置對(duì)OX產(chǎn)出影響）改變進(jìn)料塔板位置對(duì) 產(chǎn)出影響

改變進(jìn)料位置對(duì)OX產(chǎn)出的影響 產(chǎn)出的影響 改變進(jìn)料位置對(duì) O X 產(chǎn) 出 K G / H R O X 產(chǎn) 出 K G / H R 進(jìn)料位置改變前

進(jìn)料位置改變后

按以上調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，按以上調(diào)整進(jìn)料塔板位置，在同樣的輸入配比和回流比下，OX產(chǎn)出下降。產(chǎn)出下降。產(chǎn)出下降

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化工藝操作條件優(yōu)化： 工藝操作條件優(yōu)化：

優(yōu)化目標(biāo)：三個(gè)塔塔釜OX產(chǎn)出最大化 & 三個(gè)塔總能耗最小 優(yōu)化目標(biāo)：三個(gè)塔塔釜 產(chǎn)出最大化 優(yōu)化手段：三塔回流比、優(yōu)化手段：三塔回流比、三塔的進(jìn)料流量 約束條件：主要是三塔冷、熱負(fù)荷，約束條件：主要是三塔冷、熱負(fù)荷，同時(shí)確保： 同時(shí)確保：（1）各單元操作條件滿(mǎn)足工藝許可的設(shè)定范圍內(nèi)；）各單元操作條件滿(mǎn)足工藝許可的設(shè)定范圍內(nèi)；（2）各單元被控參數(shù)在工藝要求變化范圍內(nèi)；）各單元被控參數(shù)在工藝要求變化范圍內(nèi)；

芳烴裝置二甲苯分餾過(guò)程的優(yōu)化

將運(yùn)用所建立的模型，將運(yùn)用所建立的模型，根據(jù)上述的數(shù)據(jù)采集與處理方 采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，法，從DCS采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，以處理后的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為 采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 模型的輸入，通過(guò)先進(jìn)的優(yōu)化算法，模型的輸入，通過(guò)先進(jìn)的優(yōu)化算法，進(jìn)行操作條件優(yōu) 化的實(shí)時(shí)計(jì)算。化的實(shí)時(shí)計(jì)算。

對(duì)不同組成的進(jìn)料進(jìn)行流向分配，對(duì)不同組成的進(jìn)料進(jìn)行流向分配，通過(guò)輸入各股進(jìn)料 組成和流量，自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)的進(jìn)料分配比例，組成和流量，自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)的進(jìn)料分配比例，用于 指導(dǎo)操作人員的實(shí)際操作，指導(dǎo)操作人員的實(shí)際操作，進(jìn)而在保證產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì) 量下，達(dá)到降低能耗的目的。量下，達(dá)到降低能耗的目的。PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

經(jīng)換熱網(wǎng)絡(luò)預(yù)熱至 281.5℃左右 形成 ℃左右,形成 26.5%wt左右的水溶液 左右的水溶液

固定床式反應(yīng)器,內(nèi)含 固定床式反應(yīng)器 內(nèi)含Pd/C催 內(nèi)含 催 化劑床層,反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度281.5℃左 化劑床層 反應(yīng)溫度 ℃ 右,壓力 壓力7.2MPa左右 左右 壓力

飽和蒸汽 TA進(jìn)料 TA進(jìn)料 H2 在高溫高壓下完全溶解于水，在反應(yīng)器中流過(guò)Pd/C催化劑 將CTA在高溫高壓下完全溶解于水，與H2在反應(yīng)器中流過(guò) 在高溫高壓下完全溶解于水 在反應(yīng)器中流過(guò) 催化劑 床層,進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)催化加氫還原 進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)催化加氫還原,將 還原成為易溶于水的PT酸 床層 進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)催化加氫還原 將4-CBA還原成為易溶于水的 酸, 還原成為易溶于水的 而有色雜質(zhì)也同時(shí)分解,經(jīng)過(guò)結(jié)晶過(guò)濾和干燥 得到纖維級(jí)PTA產(chǎn)品 其 經(jīng)過(guò)結(jié)晶過(guò)濾和干燥,得到纖維級(jí) 產(chǎn)品,其 而有色雜質(zhì)也同時(shí)分解 經(jīng)過(guò)結(jié)晶過(guò)濾和干燥 得到纖維級(jí) 產(chǎn)品 含量可以≤15ppmw 中4-CBA含量可以 含量可以

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之一：節(jié)能 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之一： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之一

主要節(jié)能對(duì)象為界外飽和蒸汽（加氫換熱網(wǎng)絡(luò)用）主要節(jié)能對(duì)象為界外飽和蒸汽（加氫換熱網(wǎng)絡(luò)用）

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之二：節(jié)水 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之二： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之二

減少溶解CTA用打漿水 用打漿水 減少溶解

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之三：減排 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之三： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之三

節(jié)約打漿水的同時(shí)，節(jié)約打漿水的同時(shí)，會(huì)減少污水排放

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之四：增產(chǎn) 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之四： 加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化目標(biāo)之四

提高反應(yīng)器產(chǎn)能

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

解決方法： 解決方法：基于機(jī)理

節(jié) 能

節(jié) 水

建模的操作條件優(yōu)化

最有效、最易可行 最有效、的手段 — 提濃 操作條件優(yōu)化： 操作條件優(yōu)化： 溫度、溫度、H2流量等 減 排 增 產(chǎn)

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： 加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： 加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù) 一 反應(yīng)過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型

實(shí)驗(yàn)室研究并驗(yàn)證反應(yīng)動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)并得到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力學(xué)模型： 實(shí)驗(yàn)室研究并驗(yàn)證反應(yīng)動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)并得到實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力學(xué)模型： 串級(jí)加氫主反應(yīng)和脫羰副反應(yīng)并存 CHO COOH Rh/C + CO COOH 二 反應(yīng)器模型

根據(jù)工業(yè)反應(yīng)器特性，通過(guò)合理假設(shè)選定合適的反應(yīng)器模型： 根據(jù)工業(yè)反應(yīng)器特性，通過(guò)合理假設(shè)選定合適的反應(yīng)器模型：平推流模型 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： PTA加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù)： 加氫反應(yīng)過(guò)程流程模擬的關(guān)鍵技術(shù) 三 流程模擬的建立

利用流程模擬軟件，根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和反應(yīng)器模型，利用流程模擬軟件，根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和反應(yīng)器模型，選擇 合適的物性方程等，建立PTA PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的流程模擬 合適的物性方程等，建立PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的流程模擬 四 工業(yè)加氫反應(yīng)過(guò)程模型的校正

根據(jù)實(shí)際工業(yè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)校正技術(shù)，對(duì)模型進(jìn)行修正，根據(jù)實(shí)際工業(yè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)校正技術(shù)，對(duì)模型進(jìn)行修正，主 要校正實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的參數(shù) PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

約束條件

接口程序

實(shí)際工況

優(yōu)化算法

粒子群優(yōu)化算法 等進(jìn)化算法

流程模擬

反應(yīng)機(jī)理

優(yōu)化目標(biāo)

優(yōu)化結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

評(píng) 價(jià)

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

揚(yáng)子PTA裝置加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化： 裝置加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化： 揚(yáng)子 裝置加氫反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化

第一階段： 第一階段： 配料濃度穩(wěn)定在27%wt左右，生產(chǎn)控制上以在線(xiàn)濃度顯示 左右，配料濃度穩(wěn)定在 左右 值為主,調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右(在線(xiàn)儀和 值為主 調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在24.3%左右 在線(xiàn)儀和 調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右 人工分析值之間有2.7的偏差。人工分析值之間有 的偏差)。的偏差 第二階段： 第二階段： 配料濃度穩(wěn)定在27.5%wt左右，生產(chǎn)控制上以在線(xiàn)濃度顯 左右，配料濃度穩(wěn)定在 左右 示值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在24.8%左右。左右。示值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右 第三階段： 第三階段： 配料濃度穩(wěn)定在28%wt左右，生產(chǎn)控制上以在線(xiàn)濃度顯示 左右，配料濃度穩(wěn)定在 左右 值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在25.3%左右。左右。值為主調(diào)整下料轉(zhuǎn)速使顯示值控制在 左右

PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

在線(xiàn)濃度分析 儀顯示值

一階段

14 12 10 8 6 4 2 0 1 3 4-CBA含 ppmw 量 PTA中4-CBA含量 4-CBA人工分 人工分

三階段

二階段

析值≤14ppmw 析值

系列1 5 7 天 9 11 13 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

實(shí)施效果： 實(shí)施效果：

一、節(jié)水 在調(diào)優(yōu)第一階段，打漿水平均為 在調(diào)優(yōu)第一階段，打漿水平均為118.05t/h，調(diào)優(yōu)第二階段，打漿，調(diào)優(yōu)第二階段，水平均為117.19t/h，調(diào)優(yōu)第三階段，打漿水平均為 水平均為，調(diào)優(yōu)第三階段，打漿水平均為116.05t/h。進(jìn)。料濃度從27%提高到 提高到28%時(shí)，單線(xiàn)每小時(shí)平均可以節(jié)約打漿水 節(jié)約打漿水2 料濃度從 提高到 時(shí) 單線(xiàn)每小時(shí)平均可以節(jié)約打漿水 噸左右。噸左右。每噸打漿水價(jià)格為6元 則節(jié)水經(jīng)濟(jì)效益為： 萬(wàn)元 每噸打漿水價(jià)格為 元，則節(jié)水經(jīng)濟(jì)效益為：9.6萬(wàn)元

二、減排

節(jié)約打漿水的同時(shí)，就會(huì)減少污水的排放。根據(jù)物料衡算，節(jié)約打漿水的同時(shí)，就會(huì)減少污水的排放。根據(jù)物料衡算，每節(jié) 噸打漿水，噸污水的排放。約1噸打漿水，大約可以減少 噸打漿水 大約可以減少0.73噸污水的排放。進(jìn)料濃度從 噸污水的排放 進(jìn)料濃度從27% 提高到28%時(shí)，單線(xiàn)每小時(shí)可以減少污水排放 減少污水排放1.46噸左右。噸左右。提高到 時(shí) 單線(xiàn)每小時(shí)可以減少污水排放 噸左右 每噸污水處理費(fèi)用為22.5元，則減排經(jīng)濟(jì)效益為 26.28萬(wàn)元 元 每噸污水處理費(fèi)用為 萬(wàn)元 PTA加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 加氫反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化

實(shí)施效果： 實(shí)施效果：

三、節(jié)能

PTA精制單元的節(jié)能，主要針對(duì)供給換熱網(wǎng)絡(luò)的9.0MPa蒸汽。由 精制單元的節(jié)能，主要針對(duì)供給換熱網(wǎng)絡(luò)的 蒸汽。精制單元的節(jié)能 蒸汽 于在調(diào)優(yōu)過(guò)程中，進(jìn)料負(fù)荷基本維持不變，因此9.0MPa蒸汽日均 于在調(diào)優(yōu)過(guò)程中，進(jìn)料負(fù)荷基本維持不變，因此 蒸汽日均 消耗維持。當(dāng)進(jìn)料濃度從27%提高到 提高到28%時(shí)，每噸 消耗維持。當(dāng)進(jìn)料濃度從 提高到 時(shí) 每噸PTA可節(jié)約 可節(jié)約 0.023噸左右的 噸左右的9.0MPa蒸汽。蒸汽。噸左右的 蒸汽 每噸9.0MPa蒸汽折合成 每噸 蒸汽折合成92kg標(biāo)油，每kg標(biāo)油為 元，則節(jié)能經(jīng)濟(jì)效 標(biāo)油，標(biāo)油為3元 蒸汽折合成 標(biāo)油 標(biāo)油為 益為：235.2 萬(wàn)元 益為：

四、增產(chǎn)

PTA精制單元提濃最大的益處就是增產(chǎn)。當(dāng)進(jìn)料濃度從27%提高 精制單元提濃最大的益處就是增產(chǎn)。當(dāng)進(jìn)料濃度從 精制單元提濃最大的益處就是增產(chǎn) 提高 萬(wàn)噸。到28%時(shí)，可以增產(chǎn)大約 時(shí) 可以增產(chǎn)大約3.7%的PTA，增產(chǎn) 的，增產(chǎn)1.332萬(wàn)噸。萬(wàn)噸 每噸PTA純利潤(rùn)為 元，則增產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為 1198.8 萬(wàn)元 純利潤(rùn)為900元 每噸 純利潤(rùn)為

聚酯裝置反應(yīng)過(guò)程優(yōu)化

聚酯過(guò)程生產(chǎn)工藝

聚酯過(guò)程生產(chǎn)工藝主要分為三個(gè)階段進(jìn)行： 聚酯過(guò)程生產(chǎn)工藝主要分為三個(gè)階段進(jìn)行：

酯化：原料 按一定的摩爾配比加入打漿罐，酯化：原料PTA與EG按一定的摩爾配比加入打漿罐，在攪 與 按一定的摩爾配比加入打漿罐 拌下進(jìn)行打漿均勻混合。拌下進(jìn)行打漿均勻混合。漿料以齒輪泵定量連續(xù)送入酯化 釜，進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化過(guò)程生成的水隨EG蒸出。蒸出。進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化過(guò)程生成的水隨 蒸出 預(yù)縮聚：酯化產(chǎn)物用泵經(jīng)過(guò)濾器送至預(yù)縮聚釜進(jìn)行縮聚。預(yù)縮聚：酯化產(chǎn)物用泵經(jīng)過(guò)濾器送至預(yù)縮聚釜進(jìn)行縮聚。終縮聚：預(yù)縮聚產(chǎn)物以齒輪泵送至縮聚釜，在高溫、終縮聚：預(yù)縮聚產(chǎn)物以齒輪泵送至縮聚釜，在高溫、高真 空和攪拌下進(jìn)行終縮聚，以達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)?？蘸蛿嚢柘逻M(jìn)行終縮聚，以達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)。

聚酯新老裝置能耗對(duì)比

新老裝置能耗對(duì)比 140 135 能耗，kg 標(biāo)油 / T 聚酯 能耗，kg標(biāo)油 標(biāo)油/ 120 100 80 60 40 20 0 老聚酯 新裝置 89.48 引進(jìn)的聚酯生產(chǎn)老裝置能耗是國(guó)產(chǎn)新裝置的 1.5倍 原有裝置存在較大節(jié)能空間。1.5倍，原有裝置存在較大節(jié)能空間。1

第三篇：黃酒未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

淺析黃酒破局之謎 <戰(zhàn)略篇>

從目前國(guó)內(nèi)酒水行業(yè)的市場(chǎng)格局看，黃酒無(wú)疑已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)代，黃酒作為我國(guó)加入WTO后最有競(jìng)爭(zhēng)力的酒種，一定要正視現(xiàn)實(shí)，不斷進(jìn)取，消除痛苦，輕松地向前邁進(jìn)。當(dāng)我們?cè)跒辄S酒的進(jìn)步沾沾自喜時(shí)，切不要忘了黃酒在國(guó)際酒類(lèi)中的微不足道，甚至處在可忽略不計(jì)的境地。連國(guó)內(nèi)一些媒體在公布酒類(lèi)的市場(chǎng)排名或占有率時(shí)，也很少把黃酒列入其中，在國(guó)內(nèi)釀酒行業(yè)中所占的比重也少的可憐。

2002年以來(lái)，國(guó)家大力扶持黃酒產(chǎn)業(yè)，黃酒產(chǎn)量逐年上升，市場(chǎng)需求量也不斷攀升。自從“古越龍山”奪得央視“中國(guó)黃酒第一標(biāo)”，業(yè)界大呼，黃酒的春天到來(lái)了。黃酒企業(yè)的營(yíng)銷(xiāo)理念發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變，“會(huì)稽山”等品牌相繼大手筆進(jìn)行宣傳，黃酒逐漸被人們了解，各企業(yè)宣傳增多，但是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是：產(chǎn)品售價(jià)仍然過(guò)低。至2006年時(shí)整個(gè)黃酒業(yè)產(chǎn)量260萬(wàn)噸，但是，銷(xiāo)額不足40億元；從這組數(shù)據(jù)中，我們可以看出，目前中國(guó)黃酒業(yè)尚屬微利行業(yè)。多年來(lái)，黃酒業(yè)一直據(jù)守小區(qū)域范圍，甚至是近100家企業(yè)在爭(zhēng)奪—小塊消費(fèi)群。演變到現(xiàn)在，許多黃酒企業(yè)為了能夠在這個(gè)區(qū)域立足下去，只能拼命用價(jià)格來(lái)打壓競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，使原本就很微利的產(chǎn)業(yè)最后變得更是所剩無(wú)幾。據(jù)筆者服務(wù)一家黃酒企業(yè)時(shí)調(diào)查資料：目前一瓶500ml的三年陳加飯酒，終端零售價(jià)是4元—7元之間，這還是餐飲的終端價(jià)位，如果是商超的終端零售價(jià)位，相信會(huì)更低。據(jù)了解，一瓶黃酒的純釀造成本在1.5元—1.8元之間，而且這個(gè)價(jià)位還沒(méi)有加人工費(fèi)，物流費(fèi)，終端運(yùn)作費(fèi)等相關(guān)費(fèi)用。”

這一段資料，恐怕會(huì)令無(wú)數(shù)黃酒產(chǎn)業(yè)中人無(wú)聲地苦笑。因?yàn)?，這是一個(gè)確確實(shí)實(shí)存在的問(wèn)題，嚴(yán)重到制約企業(yè)的發(fā)展！諸多因素影響著企業(yè)發(fā)展甚至行業(yè)的發(fā)展，在此就不一一討論了，筆者認(rèn)為，想要改變這種狀況，需要從下面幾個(gè)方向破解行業(yè)和企業(yè)所面臨的困難。

一、從黃酒行業(yè)角度來(lái)講，應(yīng)著力做好以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；

1、加強(qiáng)宣傳力度，提高消費(fèi)者認(rèn)知度和美譽(yù)度； 曾幾何時(shí)有誰(shuí)知道“利郎”、“勁霸”、“王老吉”。而如今，已名揚(yáng)華夏大地，就黃酒而言，自從有了古越龍山央視陳寶國(guó)的“數(shù)風(fēng)流人物，品古越龍山”（廣告語(yǔ)），一時(shí)間黃酒氛圍驟長(zhǎng)，相繼有會(huì)稽山、和酒、善好等品牌的大手筆宣傳推廣。黃酒的文化底蘊(yùn)在酒類(lèi)是最為深厚的，黃酒需要充分展現(xiàn)其固有的優(yōu)秀品質(zhì)和歷史文化，讓酒類(lèi)消費(fèi)者對(duì)其有一個(gè)比較明白的了解和印象，能起決定作用的只有一個(gè)，就是黃酒自己來(lái)樹(shù)自己的形象，自己來(lái)展示自己的內(nèi)質(zhì)。要展示自己就必須通過(guò)各種媒體宣傳自己，要讓消費(fèi)者從不同的角度、不同的視角、不同的場(chǎng)合了解黃酒不同的品種、不同的飲用、不同的口感、不同的營(yíng)養(yǎng)保健作用及不同歷史時(shí)期的文化表現(xiàn)?？傊屜M(fèi)者全面地、立體地、由表及里地對(duì)黃酒有所了解。

宣傳的樣式也是多種多樣的，除了通過(guò)媒體宣傳以外，也可以通過(guò)其他一些形式來(lái)深入廣大消費(fèi)群體，如以“黃酒搭臺(tái)，經(jīng)濟(jì)唱戲”主辦黃酒節(jié)，酒企舉辦消費(fèi)者品酒俱樂(lè)部，表現(xiàn)形式也可不拘一格，諸如用黃酒進(jìn)行烹調(diào)的烹調(diào)大賽、以黃酒為內(nèi)容的戲曲小品、以黃酒文化為主題的電影電視、黃酒營(yíng)養(yǎng)保健功能的講座等等以此培育消費(fèi)者對(duì)黃酒的認(rèn)知度、美譽(yù)度。

2、加強(qiáng)技術(shù)交流，提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、工藝水平等； 黃酒作為一種傳統(tǒng)產(chǎn)品，幾乎聽(tīng)不到有什么經(jīng)驗(yàn)技術(shù)交流會(huì)、生產(chǎn)技術(shù)推廣會(huì)之類(lèi)等。由于缺乏技術(shù)交流，生產(chǎn)技術(shù)上一些難題也未能得到解決，黃酒界新一代技術(shù)人員對(duì)黃酒專(zhuān)業(yè)的知識(shí)面顯得比老一代更加狹窄，不同地區(qū)的黃酒不能有一個(gè)深入全面的理解和貫通，尤其是缺少感性的認(rèn)識(shí)和比照。由于缺少技術(shù)交流，不能及時(shí)了解黃酒技術(shù)創(chuàng)新的最新成果。由此，筆者呼吁，黃酒行業(yè)要大膽進(jìn)行技術(shù)上的交流，相互學(xué)習(xí)和爭(zhēng)論，碰撞出更多的火花，讓黃酒的生產(chǎn)技術(shù)伴隨整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展有較快的提升。

而近幾年也正是黃酒飛速發(fā)展的時(shí)期，同時(shí)也是高科技技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的高速年代，特別是機(jī)械化程度的大幅度提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，黃酒行業(yè)當(dāng)前，國(guó)內(nèi)真正能大幅度機(jī)械化生產(chǎn)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的也為數(shù)極少。企業(yè)都以利潤(rùn)最大化為目標(biāo)，在大量消耗利潤(rùn)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)上的投入變的不再重要，很多企業(yè)把建設(shè)項(xiàng)目象征性冠以技改工程，以展示企業(yè)在這方面的投入或者實(shí)力。缺乏對(duì)這個(gè)行業(yè)的熱情和理解，被市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的表象所迷惑。

3、合理整合資源，有效擴(kuò)張，逐步由板塊化走向全國(guó)市場(chǎng)。

黃酒之所以發(fā)展緩慢，缺少象“青啤”和“燕京”、“華潤(rùn)”這樣的擴(kuò)張動(dòng)作。目前黃酒企業(yè)中“古越龍山”、“會(huì)稽山”、“石庫(kù)門(mén)”等已開(kāi)始在擴(kuò)張上下功夫，但整個(gè)黃酒行業(yè)要想改變名氣大、市場(chǎng)小的局面，首先要擺脫小富即安的觀(guān)念，確立國(guó)際國(guó)內(nèi)一體化的大市場(chǎng)觀(guān)念，要克服小農(nóng)經(jīng)濟(jì)思想，要有強(qiáng)烈的擴(kuò)張意識(shí)；要舍得在廣告宣傳上加大投入，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率。第二是加強(qiáng)聯(lián)合，黃酒業(yè)的聯(lián)合有利于發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)，可以集中資金、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢(shì)，加大技術(shù)開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的力度，發(fā)揮規(guī)模效益；黃酒行業(yè)聯(lián)合工作做得比較好的一個(gè)是原紹興釀酒總公司與沈永和酒廠(chǎng)的聯(lián)合，組建了中國(guó)紹興黃酒集團(tuán)有限公司，后又收購(gòu)了女兒紅釀酒有限公司；一個(gè)是上海的楓涇酒廠(chǎng)與上海的淀山湖酒廠(chǎng)合并組建了上海金楓釀酒有限公司，2006年又建成投產(chǎn)了國(guó)內(nèi)最為先進(jìn)的年產(chǎn)四萬(wàn)噸機(jī)械化黃酒生產(chǎn)廠(chǎng)。會(huì)稽山紹興酒有限公司收購(gòu)嘉善黃酒廠(chǎng)等，國(guó)內(nèi)其它黃酒企業(yè)幾乎沒(méi)有更大的動(dòng)作，靠自身的緩慢發(fā)展，維系著行業(yè)的蹣跚。黃酒的擴(kuò)張雖已開(kāi)始了動(dòng)作，但只局限在本地，尚沒(méi)有報(bào)導(dǎo)跨出本省去拓展的。兼并、聯(lián)合不僅可以在短時(shí)間內(nèi)把企業(yè)做強(qiáng)做大，而且可以消除內(nèi)耗，避免自相殘殺，在品牌培育、市場(chǎng)價(jià)格、原輔材料采集等方面發(fā)揮大集團(tuán)的優(yōu)勢(shì)；兼并、聯(lián)合有利于優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，一些企業(yè)的自營(yíng)出口權(quán)、規(guī)范化操作、品質(zhì)管理等資源可以做到共享，弱勢(shì)企業(yè)可以借助優(yōu)勢(shì)企業(yè)的擴(kuò)張迅速提高產(chǎn)品質(zhì)量；兼并、聯(lián)合有利于發(fā)揮行業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)優(yōu)勢(shì)企業(yè)推廣先進(jìn)技術(shù)，有利于提高專(zhuān)業(yè)化程度，可以根據(jù)各企業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)行合理分工；擴(kuò)張以后的聯(lián)合企業(yè)由于形成了合力，壯大了實(shí)力，更有利于增強(qiáng)抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力。

二、從企業(yè)角度出發(fā)，應(yīng)在以下幾個(gè)方面多下功夫。

1、企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)的創(chuàng)新思路； 從筆者對(duì)黃酒企業(yè)的了解和服務(wù)中，認(rèn)為黃酒企業(yè)的營(yíng)銷(xiāo)設(shè)計(jì)都在走白酒的老路，目前，國(guó)內(nèi)黃酒的主要產(chǎn)消區(qū)為長(zhǎng)三角沿海一帶，基本上是20%%的人消費(fèi)80%的黃酒。黃酒企業(yè)的一些區(qū)域市場(chǎng)運(yùn)作迎合當(dāng)?shù)亟?jīng)銷(xiāo)的思路而行---花錢(qián)買(mǎi)店先進(jìn)入餐飲終端實(shí)施陣地戰(zhàn)，再對(duì)消費(fèi)者進(jìn)行教育消費(fèi)，最后進(jìn)入商超等零售終端。有一定的消費(fèi)者基礎(chǔ)，在有魚(yú)的地方釣魚(yú)，自然是一種好辦法；但是就不同區(qū)域來(lái)講，營(yíng)銷(xiāo)模式應(yīng)因產(chǎn)品和區(qū)域而定，要把握不同的消費(fèi)心理和感受來(lái)捕捉市場(chǎng)，比如可以通過(guò)“吃”的不同方式、“喝”的不同方式來(lái)讓消費(fèi)體驗(yàn)黃酒不同的消費(fèi)內(nèi)涵。如何把黃酒從消費(fèi)者的配菜佐料引導(dǎo)成為消費(fèi)者的口中佳品，是黃酒市場(chǎng)提升的關(guān)鍵。從“吃”到“喝”的轉(zhuǎn)變，企業(yè)在區(qū)域推廣中則可以借助于不同區(qū)域的消費(fèi)習(xí)慣在“吃”、“喝”中互相借勢(shì)，如可以通過(guò)細(xì)分化的佐料黃酒與餐飲用的黃酒作為促銷(xiāo)上的捆綁進(jìn)行買(mǎi)贈(zèng)等。

在黃酒的區(qū)域推廣中，通過(guò)商業(yè)資源鏈接的人脈資源是很重要的市場(chǎng)資源。如通過(guò)各類(lèi)商會(huì)、同鄉(xiāng)會(huì)等就可以找到一大批黃酒的鄉(xiāng)情人脈關(guān)系資源，而這些同樣是市場(chǎng)的消費(fèi)基礎(chǔ)。

黃酒企業(yè)在設(shè)定營(yíng)銷(xiāo)模式的過(guò)程中，必須結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況。沒(méi)有一統(tǒng)天下的營(yíng)銷(xiāo)模式，合適的才是最好的。有效勾兌多種營(yíng)銷(xiāo)模式，融合企業(yè)實(shí)力和營(yíng)銷(xiāo)能力，打通關(guān)節(jié)，尋找和磨礪出適合企業(yè)發(fā)展的模式才是最重要的。

2、以消費(fèi)者為導(dǎo)向的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略；

黃酒企業(yè)需要這樣一種精神，一種氣魄，對(duì)自己既往的消費(fèi)者定位進(jìn)行懷疑和否定，破而后立。黃酒在口味上，在功能上，并不比白酒、啤酒或者葡萄酒更差，頂多可以認(rèn)為：他們各有千秋。那么，在整個(gè)消費(fèi)者群體中，有沒(méi)有幾個(gè)主要消費(fèi)者群體呢？答案無(wú)疑是肯定的。

比如：對(duì)老人，黃酒就是一種很好的日常飲酒。

比如：凜冽寒風(fēng)中的冬日，溫燙后滋味更佳的黃酒明顯比普通白酒更具有吸引力。

在整個(gè)黃酒消費(fèi)特性尚未形成之前，企業(yè)創(chuàng)新者的觀(guān)念是必須立足“消費(fèi)者需求”為重心，挖掘黃酒消費(fèi)特性，重新定位企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。依據(jù)消費(fèi)需求開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，于是我們還看到了上海和牌黃酒以現(xiàn)代“商務(wù)消費(fèi)”為主的現(xiàn)代改良黃酒的成功。和牌黃酒敢于拋棄傳統(tǒng)黃酒的口感、高深的文化和沉重的概念，賦予黃酒現(xiàn)代、時(shí)尚、商務(wù)等消費(fèi)特性，迎合了新一代消費(fèi)者青睞。

3、擺脫傳統(tǒng)束縛，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)品創(chuàng)新。

中國(guó)歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，在中國(guó)文化中，形成了獨(dú)特的養(yǎng)生文化。黃酒的核心 作用是營(yíng)養(yǎng)。如黃酒中的蛋白質(zhì)為酒中之最，含較高的功能性低聚糖，含有豐富的無(wú)機(jī)鹽及微量元素，多種生理活性成分及維生素等等，這都是黃酒區(qū)別于其它酒品的最本質(zhì)的東西。雖然大賣(mài)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等也是一些黃酒傳播的表現(xiàn)，但是，從目前的運(yùn)作情況來(lái)看，表現(xiàn)仍然不深刻、太抽象、不到位。

筆者最近接觸了蘇州一家黃酒新企業(yè)蘇州云中鶴釀酒有限公司，據(jù)企業(yè)介紹，在與江南大學(xué)的技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中，推出了核心的營(yíng)養(yǎng)元素活性肽，“有活性，好黃酒”的核心訴求。不單單從營(yíng)養(yǎng)的角度挖掘了產(chǎn)品核心營(yíng)養(yǎng)元素，更把這個(gè)核心的營(yíng)養(yǎng)元素通過(guò)具體的活性肽來(lái)體現(xiàn)給消費(fèi)大眾，并且表示通過(guò)不同的表現(xiàn)形式落實(shí)到后期的市場(chǎng)運(yùn)作和推廣中。

第四篇：未來(lái)光盤(pán)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)光盤(pán)發(fā)展趨勢(shì)

隨著人們對(duì)于信息需求量的不斷增加，固有存儲(chǔ)空間早已不能滿(mǎn)足，這也是近兩年光盤(pán)市場(chǎng)迅速發(fā)展的主要原因。從最初的CD時(shí)代到現(xiàn)在的DVD時(shí)代，這段時(shí)間光盤(pán)市場(chǎng)發(fā)生了“量”的變化，而再到勢(shì)頭正猛的藍(lán)光和HD DVD時(shí)代，才更加接近“質(zhì)”的飛躍。畢竟從DVD較CD僅是容量上的增加，相比之下，藍(lán)光的技術(shù)含量則更高。不過(guò)由于售價(jià)過(guò)高，藍(lán)光和HD DVD也將遲一點(diǎn)與我們見(jiàn)面。

從目前各廠(chǎng)商發(fā)布的光盤(pán)技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)看，未來(lái)光盤(pán)市場(chǎng)將朝著幾個(gè)大方向發(fā)展，包括：環(huán)保和可回收、大容量、抗劃傷、體積更小和使用更方便，下面我們來(lái)一一揭密。

一、容量更大

在網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的今天，快捷和大量的信息已經(jīng)是我們生活中不可缺少的部分。就光盤(pán)而言，從CD時(shí)代的700MB容量，到目前DVD+/-R DL的8.5GB和DVD-RAM的9.4GB容量，仍然還不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。因此，在高清電影逐漸走入我們生活的時(shí)候，藍(lán)光和HD DVD的大容量?jī)?yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。

藍(lán)光（Blu-ray）目前有BD-R（一次性寫(xiě)入）、BD-RE（可擦寫(xiě)）格式，其中單面單層的容量為25GB，存儲(chǔ)一部高清電影沒(méi)有問(wèn)題，而單面雙層格式容量可達(dá)50GB，可以應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)視頻領(lǐng)域。

目前藍(lán)光光盤(pán)主要在美國(guó)上市，TDK和索尼均發(fā)布了BD-R（一次性寫(xiě)入）和BD-RE（可擦寫(xiě)）盤(pán)片，25GB產(chǎn)品售價(jià)約20美元，而50GB規(guī)格的售價(jià)則接近60美元。并且初期將主要面向高端消費(fèi)用戶(hù)群，這樣一來(lái)，進(jìn)入個(gè)人用戶(hù)市場(chǎng)時(shí)，售價(jià)也會(huì)相對(duì)降低許多。

藍(lán)光光盤(pán)的儲(chǔ)存容量最高可達(dá)50GB，可錄制9個(gè)小時(shí)高清晰內(nèi)容。相比較之下，HD-DVD的儲(chǔ)存量?jī)H為30GB，其支持的公司有東芝、NEC和華納影視(Warner Home Video)等。

另外，美國(guó)InPhase Technologies公司已經(jīng)發(fā)布了容量達(dá)360GB的全息光盤(pán)，其容量約相當(dāng)于藍(lán)光光盤(pán)的13倍。不過(guò)離其成熟并且正式上市還有很長(zhǎng)一段時(shí)間，畢竟目前藍(lán)光和HD DVD還沒(méi)有和我們正式見(jiàn)面，但大容量的趨勢(shì)是不可置疑的。

世界上最好的光盤(pán)是什么，就是不會(huì)讓外力去刮傷光盤(pán)（包含CD、DVD），這類(lèi)的光盤(pán)才能提供更多的可靠性和損害保護(hù)。一直以來(lái)，光盤(pán)的“脆弱”和“短命”都讓許多朋友感到頭痛，畢竟保存著重要或珍貴資料，光盤(pán)一旦損壞便無(wú)法挽回了。于是一些廠(chǎng)商也推出了“超硬”或金盤(pán)，無(wú)非是使盤(pán)片能夠適應(yīng)外界多變環(huán)境，盡量使保存的數(shù)據(jù)完整且時(shí)間更長(zhǎng)久。

而代表著“永恒”的黃金則是很好的選擇，國(guó)外Memorex公司就發(fā)布了采用24K純金制造的光盤(pán)，命名為Pro Gold Achival Media系列，包括CD-R和DVD-R光盤(pán)，盤(pán)片均覆蓋了24K純金涂層。金質(zhì)涂層結(jié)合較好的防刮擦涂料可使這兩種盤(pán)片的壽命分別達(dá)到300年和100年，是普通產(chǎn)品的6倍，并且將提供終生質(zhì)保。這些純金CD-R和DVD-R光盤(pán)的刻錄速度分別為52X和8X，建議零售價(jià)：CD-R三片包裝11.99美元（均合人民幣96元）、五片包裝19.99美元（均合人民幣160元）、DVD-R三片包裝14.99美元（均合人民幣120元）、五片包裝24.99美元（均合人民幣200元）。

目前國(guó)內(nèi)也有類(lèi)似的黃金盤(pán)，柯達(dá)也推出了一系列的黃金盤(pán)，不過(guò)售價(jià)不菲，但對(duì)于一些要保存重要數(shù)據(jù)的朋友還是值得考慮的。

除了上面用黃金作涂層保護(hù)數(shù)據(jù)外，美國(guó)一家公司也研發(fā)出了一種抗劃傷光盤(pán)，有一點(diǎn)像TDK的超硬技術(shù)，與上面介紹的ForceField技術(shù)也有些類(lèi)似，名稱(chēng)是

Scratch-Less Tech。

Scratch-Less Disc可以減少外界對(duì)光盤(pán)的損害，讓光盤(pán)的讀取更順暢。為了增加光盤(pán)的保護(hù)性，在光盤(pán)底部增加20 small bumps，此bumps稱(chēng)之為Aero Bumps，透過(guò)Aero Bumps可以防止光盤(pán)表面去接觸到物體表面，減少光盤(pán)刮傷的機(jī)會(huì)。

Scratch-Less Disc會(huì)在光盤(pán)表面上增加一層scratch resistant polymer（聚合物），可以增加光盤(pán)對(duì)抗灰塵、臟污或是刮傷的能力，此技術(shù)稱(chēng)之為Safety Shield。但這種技術(shù)是否會(huì)比之前所介紹的兩種技術(shù)有更好的抗劃傷效果，還有待進(jìn)一步證實(shí)。

之所以將“更薄”也看作是將來(lái)的趨勢(shì)，也是與我們息息相關(guān)的。畢竟在看著自己光盤(pán)數(shù)量不斷增加的同時(shí)，才會(huì)感覺(jué)能利用空間越來(lái)越少，看來(lái)，光盤(pán)也該減減肥了。所以才出現(xiàn)也厚度僅0.092毫米的光盤(pán)，100張放在一起還沒(méi)有10厘米厚。

除此之外，還有一種可用于DV的超高強(qiáng)度mini盤(pán)片，與上一種盤(pán)片有著共同的特點(diǎn)，盤(pán)片可隨意彎曲。此種盤(pán)片采用高強(qiáng)度/韌度材料，即便不慎彎曲也不會(huì)損傷存儲(chǔ)信息。DVD-R mini Slim批發(fā)售價(jià)0.39美分，容量為1.4GB。詳細(xì)內(nèi)容

可以看到，此種“薄”盤(pán)除了具有輕巧休積外，其超高的韌性更是為了防止盤(pán)片遭到意外的破壞，歸根結(jié)底還是使數(shù)據(jù)能夠得到更長(zhǎng)久的保存。

現(xiàn)在各行各業(yè)均在倡導(dǎo)環(huán)保和資源再利用，作為消耗品的光盤(pán)也不能例外。對(duì)于一些已經(jīng)沒(méi)有利于價(jià)值的光盤(pán)我們應(yīng)該怎么處理？隨便丟掉就會(huì)污染環(huán)境，倒不如將其回收再利用，或者干脆用“綠色”材料制造。

對(duì)于這些，一些具有研發(fā)實(shí)力的公司早已想到。日本先鋒公司在05年發(fā)布了一款采用玉米制造的光盤(pán)，此款光盤(pán)為下代藍(lán)光Blu-ray，是一次性寫(xiě)入格式。

光盤(pán)表面覆蓋了一層0.1毫米厚的樹(shù)脂薄膜，這種樹(shù)脂堅(jiān)硬異常，即使最有力的牙齒咬起來(lái)也很費(fèi)力，所以也可以保證數(shù)據(jù)的安全。更重要的是非常環(huán)保，即使丟掉也不會(huì)污染環(huán)境。

目前多數(shù)盤(pán)片還是以固定的圖案為主，僅LightScribe光雕和Labeflash可將圖案直接反映在光盤(pán)表面，這一點(diǎn)做到了人性化和靈活的特點(diǎn)。在今年的CES大展上，明基已經(jīng)展出其彩色光雕盤(pán)，這樣的產(chǎn)品還是比較值得期待的。

PS：LightScribe是由美國(guó)惠普公司開(kāi)發(fā)成功的一種利用激光在光盤(pán)表面上刻印圖案的技術(shù)。為電腦用戶(hù)提供了精美，絲質(zhì)般圖案。與使用噴墨打印機(jī)在光盤(pán)上直接打印不同，LightScribe技術(shù)是通過(guò)特定的軟件來(lái)自行設(shè)計(jì)并刻印光盤(pán)圖案。

隨著人們生活節(jié)奏越來(lái)越快，做每一件事都要講究效率，對(duì)于刻錄光盤(pán)也同樣如此。作為保存據(jù)來(lái)講，能夠使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和快速地完成存儲(chǔ)過(guò)程是很重要的?，F(xiàn)如今的光盤(pán)格式繁多，容量和速度的一再提升都是為提高效率的表現(xiàn)。如可進(jìn)行10萬(wàn)次擦寫(xiě)的DVD-RAM盤(pán)，較普通DVD盤(pán)片它的容量更大，并且可以隨意刪除和保存數(shù)據(jù)，可以當(dāng)作移動(dòng)硬盤(pán)來(lái)用。16X DVD-RAM盤(pán)已經(jīng)發(fā)布，將更好滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

總結(jié)：上面為大家主要介紹了未來(lái)光盤(pán)市場(chǎng)的主流發(fā)展趨勢(shì)，而個(gè)別產(chǎn)品并沒(méi)有位列其中，如發(fā)布不久的雙層可擦寫(xiě)盤(pán)片等。其實(shí)技術(shù)的發(fā)展還是以人為本，人們不斷變化的需求才能推動(dòng)科技的發(fā)展?？梢灶A(yù)見(jiàn)，將來(lái)的刻錄應(yīng)用會(huì)變得更加簡(jiǎn)單、快速、精確和人性化，我們期待這一天早點(diǎn)到來(lái)。

Scratch-Less Disc

An optical disc for storage and retrieval of digital data, and a system and method for protecting the optical disc is disclosed.The optical disc has projections or embossments on one or both major surfaces.When the optical disc is placed on a substantially flat surface such as a tabletop or a desktop, the projections act as pedestals that elevate the optical disc above the flat surface.The resulting gap or clearance helps prevent damage to the optical disc caused by contaminants on the flat surface or by defects in the flat surface.The projections are sized to provide adequate clearance between the disc and the flat surface, while minimizing interference between the projections and components of optical disc readers and drives.One or more projections or projection types may also be configured with a flat surface at a point of contact to an external surface to enhance weight distribution, for example.The projections or projection types that may be configured to enhance aerodynamics.The optical disc may also include one or more depressions that are sized and configured to receive projections from another disc, which facilitates stacking of the optical discs.

第五篇：未來(lái)餐飲行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

360082688摩卡

中國(guó)的餐飲市場(chǎng)經(jīng)過(guò)多年的改革與發(fā)展，已進(jìn)入一個(gè)新的階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的形勢(shì)也發(fā)生一些新的變化。把握這種變化趨勢(shì)，研究制定正確的對(duì)策，對(duì)餐飲企業(yè)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。餐飲市場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)是最分散的一個(gè)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)沒(méi)有一個(gè)大的餐飲集團(tuán)可以占據(jù)1％的市場(chǎng)份額。可以說(shuō)餐飲行業(yè)是完全競(jìng)爭(zhēng)的行業(yè)，行業(yè)集中度相當(dāng)?shù)停磥?lái)發(fā)展的趨勢(shì)是行業(yè)集中度大幅提高，有待于規(guī)模企業(yè)的整合。從餐飲企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展格局來(lái)看，未來(lái)我國(guó)餐飲企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，并伴有更多企業(yè)上市。

一、由單純的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)展到產(chǎn)品與企業(yè)品牌的競(jìng)爭(zhēng)，文化品位的競(jìng)爭(zhēng)。在改革初期，餐飲企業(yè)之間主要是打價(jià)格戰(zhàn)，打品種、服務(wù)、裝修戰(zhàn)；現(xiàn)在情況發(fā)生了變化，消費(fèi)者用餐既要滿(mǎn)足生理需求，又要滿(mǎn)足心理需求，因此，越來(lái)越多的經(jīng)營(yíng)者把注意力轉(zhuǎn)向打造自己的品牌，提高企業(yè)的文化品位。這是一種更高水平的競(jìng)爭(zhēng)。

二、由單店競(jìng)爭(zhēng)、單一業(yè)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)，發(fā)展到多業(yè)態(tài)、連鎖化、集團(tuán)化、大規(guī)模的競(jìng)爭(zhēng)。

三、由在本地發(fā)展走向外地發(fā)展，由小城市向大中城市發(fā)展，由東部沿海向中西部地區(qū)發(fā)展；也有的是由大城市向中小城市延伸，由西部向東部延伸。幾年來(lái)涌現(xiàn)出的一批大的餐飲公司和連鎖企業(yè)，一個(gè)共同的特點(diǎn)是它們都尋求向外地?cái)U(kuò)張，立足和占據(jù)外地市場(chǎng)，甚至打進(jìn)中心城市和國(guó)際性大都市。如今，地域的概念已經(jīng)淡化，餐飲企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)半徑大大延長(zhǎng)。

四、中外餐飲企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。餐飲業(yè)是改革開(kāi)放比較早的一個(gè)行業(yè)，外資特別是一些國(guó)際名牌企業(yè)不斷涌進(jìn)中國(guó)餐飲市場(chǎng)，我國(guó)餐飲業(yè)一直面臨著國(guó)外餐飲業(yè)品牌的強(qiáng)大挑戰(zhàn)，與國(guó)外餐飲相比，國(guó)內(nèi)餐飲企業(yè)在硬件、軟件，尤其是在管理、服務(wù)方面的差距較大。加入WTO后，更多外資餐飲企業(yè)的進(jìn)入加劇我國(guó)餐飲行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)外餐飲企業(yè)進(jìn)入中國(guó)，對(duì)我國(guó)餐飲經(jīng)營(yíng)理念、服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、文化氛圍、飲食結(jié)構(gòu)、從業(yè)人員素質(zhì)要求等將產(chǎn)生深刻影響。而中國(guó)本土品牌餐飲走出去步伐較慢，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

中餐具有色、香、味具全的獨(dú)特魅力，有著廣大消費(fèi)者和市場(chǎng)份額，但標(biāo)準(zhǔn)化是規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)的瓶頸，關(guān)鍵的原因是將中餐烹飪作為一種高度手工藝化的工作，需要科學(xué)分析形成中餐標(biāo)準(zhǔn)化、流水作業(yè)，使之成為餐飲企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的主體和發(fā)展基礎(chǔ)的組成部分。這項(xiàng)工作需要長(zhǎng)期推行和持續(xù)的規(guī)范，是多數(shù)中小餐飲企業(yè)難以承受的，但也是中餐必須突破的關(guān)鍵。目前百勝集團(tuán)已利用標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作優(yōu)勢(shì)，形成中式快餐的標(biāo)準(zhǔn)化并加以推廣，目前“東方即白”利用肯德基進(jìn)行的全面推廣就在利用品牌、標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)向“中式快餐”市場(chǎng)延伸，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

國(guó)外餐飲業(yè)品牌布局已基本完成，未來(lái)洋快餐將引領(lǐng)中國(guó)餐飲競(jìng)爭(zhēng)格局，通過(guò)國(guó)外餐飲業(yè)品牌對(duì)在中國(guó)連鎖經(jīng)營(yíng)成功案件分析，中餐企業(yè)需要借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)外餐飲品牌企業(yè)商圈選址策略、物流管理能力，單店的運(yùn)營(yíng)能力，品牌擴(kuò)張能力，信息化管理能力。

目前國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的餐飲企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始提煉經(jīng)營(yíng)技術(shù)、申報(bào)餐飲專(zhuān)利、積淀品牌價(jià)值、整合上下游資源。融資擴(kuò)張成了國(guó)內(nèi)餐飲業(yè)的加速發(fā)展新模式，小肥羊就是其中代表案例，而上海老磨坊在它的子項(xiàng)目‘鍋品面吧'上也實(shí)施了“中央廚房”策略，其目的也正是為了突破中餐連鎖上標(biāo)準(zhǔn)化、流水作業(yè)的瓶頸，目前在內(nèi)地餐飲市場(chǎng)上發(fā)展迅速。