浅谈石油化工过程先进控制技术的现状与发展趋势

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:陈政伟
[导读] 摘要:石油生产水平是一个国家经济实力的体现,更是保障一个国家能够安全稳定发展的前提。
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        摘要:石油生产水平是一个国家经济实力的体现,更是保障一个国家能够安全稳定发展的前提。因此如何提升石油化工工作的质量,优化其中的关键流程,提高石油化工工作的效率,就成为了各国工业道路上的重要问题之一。本文从石油化工过程先进控制技术的概念与特点入手,为石油化工生产工作提出相对应的建议与改进方案。
        关键词:石油化工;过程先进控制;石油
        随着我国经济的全面发展,我国的工业生产水平已经有了很大程度的提升,石油化工的生产环节、生产技术、管理水平都有了相应的改善与提升。相对应的,无论是国内市场还是国际市场,都对相关的时候化工产品有了更高质量的要求和更高层次的需求。只有通过优化石油化工过程中的关键节点,总结现状、把握趋势,改善其中的控制技术,才能够在激烈的市场竞争中夺得头筹,提升石油化工企业自身的利益。同时,为全社会提供质量更高、性能更优的石油化工产品,以保障社会经济与工业生产水平的进一步提高。
        1.为何开展石油化工过程先进控制工作
        石油化工控制工作,是对石油化工生产工作中的众多数据状态的实时监控,其一方面对生产工作的效率起到了监管与督促作用,另一方面,也对生产的石油化工产品质量起到了把关与控制作用。只有到位的开展石油化工控制工作,才能够保障石油化工生产工作的效率与质量。在传统的控制工作中,由于采取的系统与技术受到时代局限性的限制,其具有效率较低、精度较差、易出故障等问题,甚至某些控制系统的故障,会导致石油化工生产系统的整体瘫痪,导致石油化工生产工作不能正常的开展。因此,随着现代信息技术的发展与进步,微型计算机、互联网乃至物联网与大数据系统高速发展、普及,并逐渐成为了各行各业生产中不可或缺的重要工具,在石油化工企业中亦是如此。所以有必要发展石油化工过程先进控制技术,应用现代信息技术对石油化工生产工作中的关键流程进行监管与控制。
        2.石油化工生产工作中存在的问题
        2.1石油化工生产特性导致的问题
        由于石油化工生产工作具有生产量巨大、生产过程连续、生产原料化学性质复杂等固有特性。因此,其在生产工作中会面临生产原料成分复杂且多变,生产中难以对其性质进行动态监控,进而导致最终生产出的石油化工产品这质量有着一定的差异性和不稳定性。
        2.2石油市场价格多变
        石油市场是一个世界连通的整体市场,石油原料与石油产品的价格都受到了国际的政治形势、经济形势,乃至地区武装冲突的影响,加之受到了石油输出国组织、欧美国家、中东各国政治经济博弈的影响,因此其价格具有极强的不稳定性。在市场经济体制下,社会需求的多样性也随之被激发,不同的生产部门,也有着不同的性能与价格配比的需求,有的企业需要不记成本的高质量石油化工产品,而有的企业则需要量大、廉价的石油化工产品。
        质量、价格多变的石油原料,与复杂多样的市场需求,为石油化工过程控制工作提出了更高水平要求。若不能对高质量高价格的产品线与高产量低价格的产品线做出鲜明的区分与针对性的控制,就会导致企业生产的产品定位出现偏差,难以以合理的价格与质量投入市场,进而导致企业生产陷入危机。
        2.3生产技术迭代迅速
        改革开放以来,我国经济高速发展,工业生产技术在社会资本与国际资本的驱使下迅速迭代。但个人的学习能力是有限的,具有大量工作经验的成熟工程师不能较快地掌握最新的生产技术,而掌握了最新生产技术的年轻学生,则学法生产经验的积累,这就为石油化工生产钟的技术迭代工作提出了难题。如果不能尽快的完成相关技术的更新换代,就会约束石油化工企业的业务升级与长远发展,进而导致其不能很好的与国际接轨,开拓市场、提升效益。


        3.石油化工过程先进控制技术现状
        为解决石油化工生产工作中存在的问题,突破石油化工技术发展的瓶颈,就必须要开展石油化工过程先进控制工作,以控制工作为辅助手段,对相关人员提供技术指导、问题排查,降低其与市场动态、最新生产技术之间的信息差,以提升石油化工生产工作的水平。
        3.1在线经济目标优化控制系统
        在线经济目标优化控制系统是石油化工过程先进控制技术中的第一层,其包括在线优化控制、多变量预估控制和复杂控制等多种控制理论与控制手段。它是通过对石油化工生产过程中的众多变量、生产目标与要求进行量化,通过公式与建模进行分析的控制方法。它可以广泛地应用于石油化工过程控制的各个环节,并对生产工作提出明确的、可量化的生产要求与改进建议。通过计算机建模软件的应用,可以保障这种控制系统的工作效率与精度。
        但是,这种方法对于数据采集与反馈的精度就是有着很高的要求,若数据采集或计算工作产生了偏差,就会导致整体控制系统反馈的数据,进而导致最终的评估结果与建议脱离实际。因此,必须要打造高精度的监控系统、科学的计算模型,以保障这一控制系统能够有效的投入应用。
        3.2模糊控制和神经网络控制系统
        模糊控制技术,是早在上世纪90年代就被德国工程师所提出和研究的一种技术,之后更是发展出了具有承前启后作用的神经网络控制技术。对于非线性的时候化工生产工作,可以将模糊控制和神经网络控制系统相结合,对其状态进行定性判断,以提升石油化工过程先进控制工作的效率水平,保障一些无法很好量化的环节,也能够得到到位的管理与控制。
        3.3统施加测试信号与机理分析模型
        统施加测试信号,是对石油化工生产中众多设备的输入输出信号进行监控与实时建模的一种控制技术。它可以快速、低成本的把握和设备运行的实时状态,但因其是对输入和输出参数与结果的判断,只能保障表面运行数据在正常运行的区间内,并不能监测到设备与系统内部运行时存在的问题。因此,就要将统施加测试信号与机理分析模型相有机结合。通过机理分析模型,对生产过程中的各个变量,进行监测与筛选,对产生异常的关键变量进行针对性分析,从而有效把握石油化工生产过程中存在的问题,并提出针对性建议。
        4.石油化工过程先进控制技术的发展趋势
        随着人工智能、大数据与物联网产业的蓬勃发展,在未来的时候化工过程先进控制技术工作中,必定会引入这些工具。通过布置物联网传感器,对石油化工生产过程中的各个设备的运营状态运行状态进行有效的实时监测。使用人工智能和大数据工具对量化的数据进行模型化还原与判断,对设备运行中的异常状态进行实时警报,并为维护人员提出针对性解决方案,从而实现控制技术的及时性、高效性,反馈与监测系统的智能化、直观化,控制工作与调整工作的连贯化与一体化。
        结束语
        石油化工过程的先进控制技术,决定了石油化工生产工作的效率以及最终产品的质量。当前的石油化工生产工作,受到了其自身生产材料性质的复杂性、石油市场与化工产品市场的多变性、相关生产人员掌握信息的不全面性等因素的限制,因此必须要通过高效、全面、科学的石油化工过程的先进控制系统,对这些问题进行解决。从而保证石油化工生产工作能够顺利的开展,为市场提供高质量、高性价比的石油化工产品,实现企业发展与社会发展的有机统一。
        参考文献:
        [1]左春玲,张正明,曹萃文.基于回声状态网络的炼油厂氢气网络动态用氢成本预测及应用[J].石油学报(石油加工),2019,第35卷(6):1149-1158.
        [2]邱实.浅析目前石油化工过程先进控制技术的现状综述与未来的趋势[J].江西建材,2017,(5):256,259.
        [3]时广超.石油化工过程先进控制技术的现状与发展趋势[J].黑龙江科技信息,2016,(13):12.
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