基于機(jī)理分析的FCCU控制模型建立與建模軟件的開發(fā).pdf

1、催化裂化裝置在石油加工過程中占有十分重要的地位，是當(dāng)今石油煉制的核心裝置之一，而反應(yīng)-再生系統(tǒng)又是裝置中最重要的部分，其反應(yīng)機(jī)理和工藝動(dòng)態(tài)過程錯(cuò)綜復(fù)雜，這給工業(yè)過程控制提出了較高的要求。而先進(jìn)控制算法在裝置上的應(yīng)用能顯著提高其經(jīng)濟(jì)效益，但先進(jìn)控制算法的實(shí)施首先需要獲得裝置的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。為此不少學(xué)者在建立催化裂化裝置模型上做了大量的工作。
　　 本文首先概述了催化裂化裝置工藝發(fā)展過程，了解了目前煉油廠使用的主要類型，及裝置工藝發(fā)

2、展現(xiàn)狀。催化劑是制約裝置發(fā)展的主要因素之一，因此有必要對催化劑的發(fā)展做一概述，然后了解了工業(yè)過程控制在催化裂化裝置上的實(shí)施情況。經(jīng)過以上各方面的了解，最后選擇了同軸式和前置燒焦罐式兩類催化裂化裝置作為研究對象。通過對兩類裝置工藝特點(diǎn)的分析，選用機(jī)理分析建模方法，把原料和產(chǎn)品劃分為五個(gè)集總，分別建立兩類裝置的機(jī)理模型。由于機(jī)理模型太復(fù)雜，通過對工藝過程的分析對所建模型進(jìn)行了簡化，最后得到了適合于控制的控制模型。
　　 要使得到的控

3、制模型應(yīng)用于實(shí)際的裝置，還需要解決兩個(gè)問題：一、控制模型中的一些變量是不可測量的，需要對部分變量進(jìn)行參數(shù)估計(jì)；二、目前大多數(shù)控制都是以線性系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)的，因此對所得的控制模型進(jìn)行線性化處理，得到線性化狀態(tài)方程。在參數(shù)估計(jì)部分，本文首先總結(jié)了參數(shù)估計(jì)的一些方法，然后針對催化裂化裝置的特點(diǎn)選取了最小二乘方法進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，給出了同軸式裝置參數(shù)估計(jì)的詳細(xì)步驟。在線性化過程中，由于本文考慮了裝置的純滯后因素，并且所得的控制模型為非仿射非線性系統(tǒng)

4、，因此為了處理的方便，采用了常規(guī)線性化方法即泰勒展開法，文中給出了較詳細(xì)的線性化過程，最后對所得的線性化狀態(tài)方程組用一組工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 本文最后根據(jù)前面幾章的推導(dǎo)過程和得到的線性化方程，用Visual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了催化裂化裝置控制模型計(jì)算軟件，軟件主要包括同軸式和前置燒焦罐式兩類裝置測量數(shù)據(jù)輸入，后臺(tái)控制模型計(jì)算，動(dòng)態(tài)趨勢圖繪制，與Excel報(bào)表通訊等幾大部分。為了更方便的得到測量數(shù)據(jù)，軟件開