炼油厂生产调度计划模型的研究

炼油厂生产调度计划模型的研究

发表时间：2018-07-20T11:08:21.543Z 来源：《基层建设》2018年第18期作者：盛德明阿不都吉力力.哈斯木

[导读] 摘要：燃料型炼油生产利用各种加工装置，经过物理和化学变化，将原油转化为不同的燃料产品用于交通运输和加热，同时它还为化工企业提供原料。生产计划与调度是炼油厂优化操作、提高经济效益、节能降耗的有效方法。

中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂总值班室新疆乌鲁木齐 830019

摘要：燃料型炼油生产利用各种加工装置，经过物理和化学变化，将原油转化为不同的燃料产品用于交通运输和加热，同时它还为化工企业提供原料。生产计划与调度是炼油厂优化操作、提高经济效益、节能降耗的有效方法。生产调度是流程工业的关键环节，是连接生产经营管理和生产过程控制的纽带。本文分析了炼油厂生产调度计划模型。

关键词：炼油厂；生产调度；计划模型

乌石化炼油厂北疆原油由于沉降时间不足等因素原油带水，造成600万吨/年常减压脱后原油盐含量超标，脱盐效果的不理想会使原油预热器结垢、加热炉炉管结焦、造成设备腐蚀，同时会给二次加工装置带来困难。实践证明，加强原油脱水管理、合理调度、加强分析、电脱盐操作调整等手段可以有效防止原油带水。

一、炼油厂生产调度计划模型

1.混合智能优化模型结构。过程模型是一个比较复杂的过程，包含了工业对象内在的复杂机理，以及客观环境与认为因素的影响，于是，本文混合智能优化模型。在工程实践中，由于问题复杂程度上的差异，人们对其求解过程的内部机理也依然存在着一些比较模糊的地方，导致其不能通过传统优化理论的数学模型来进行描述，但是，我们可以将其分解成一些可以解决的原子问题，即M=（M1，M2，...，Mn），其中，原子问题的模型为，在这一系列原子问题模型中，有的属于固定的、准确的数学模型，有的属于基于某种规则的完备的专家系统，通过一定的方式方法对这一系列的子问题求解。

2.问题处理与人机交互系统。问题处理与人机交互系统主要包含了三方面的内容，即控制各库的组合运行、人机交互及数值计算与数据处理。首先，在控制各库的组合运行方面，问题提出之后，控制问题求解过程，协调基于规则与实例的推理，优化程序的调用和对数据库的调用。其次，在人机交互方面，用户在进行实际推理与优化时，需要利用交互信息对推理与优化过程进行协调或者改变，混合智能优化模型支持多种形式的运行情况与运行结果的输出。最后，在数值计算与数据处理方面，混合智能优化模型其内部的不同模块之间，推理与优化之间，以及模型与外界之间等，都是由大量数据交换支撑，因此也就存在着数据交换问题。此外，在进行问题的求解时，还要涉及到很多的数值计算问题，因此，对人机交互系统提出了数值计算与数据处理的更高要求。

3.元知识。所谓元知识就是“关于知识的知识”，更高层次的知识，对领域知识描述、说明、处理，研究的是知识的客观性、全面性、深刻性、严密性等问题，具体包含了以下功能，如解释系统功能，对规则的正确与是否完备进行检查的功能，对领域知识表示的结构进行描述的功能，对与领域有关的事实进行记录的功能，对推理过程进行控制欲优化的功能。

4.优化模型库管理系统。专家系统是对符号性知识进行处理的一种最佳方式，在实际的工程设计中我们会经常遇到可以运用数学模型进行描述的问题，但是却因为数学模型中的某些不确定因素，而最终不能得到准确的结果，而且，数学模型的计算也具有较大的复杂性。那么如何获得最终准确、有效的解决方案，这就需要通过将优化算法与专家系统现结合，也就是在专家系统的辅助下，对系统中的不确定因素进行处理，进而建立优化模型，最后通过优化算法求得最终结果。优化模型库管理系统就是对各种优化模型进行集中管理，并对各种优化模型的调用关系进行协调，以及实现优化模型与外界的数据交换。以及每个分装置的加工量和产品收率为依据而计算的，并且也要制定出合理的控制指标。

二、炼油厂减压装置电脱盐含盐超标的分析

1.原油高含盐、水原油形成的原因。除去原油在原油储罐未得到有效沉降时间外，另外原油的高含盐、水的原因都是在油田或运输中产生的。因此必须追究高含盐、水原油形成的原因。（1）油田采油中添加了含盐助剂；（2）油田没有按规程对原油进行脱盐脱水预处理或预处理不够，这是造成高含盐、水原油的主要原因；（3）在原油转运途中混入了盐类和水。上述原因造成了进厂原油盐、水含量过高，从而影响了炼油厂原油脱盐系统的操作，使原油脱盐脱水合格率不能达标。

2.脱后原油盐含量过高的危害。一是使焦化加热炉炉管、油气线结焦，迫使装置停工处理。如渣油中盐含量增加，导致重油在焦炭塔内产生缩合和裂解反应时容易发泡，泡沫层升高，可能携带大量焦粉进入油气管线，焦粉进一步沉淀，造成大油气管线结焦，此外，盐的极性较强，容易吸附在管壁上，加速炉管结焦，盐含量的高低对渣油在炉管内的结焦影响非常大。重油催化裂化装置原料油中钠含量高，其结果是降低了催化剂活性，影响了产品分布，使干气和液化气增加；同时还需多补充新鲜催化剂。二是影响传热、堵塞管路：原油中的盐类，随着水分蒸发，盐分在换热器和加热炉管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动阻力，严重时导至堵塞管路，烧穿管壁、造成事故。

3.含盐超标的措施

（1）防止高含盐、水原油进炼油厂措施。对油田输出的原油强制实行“作业标准”，可有效地防止油田采油中无限制地采用含盐助剂；强制油田按规程对原油进行脱盐脱水预处理。从油田输出的原油中盐含量不大于50mg/L，水含量不大于0.5％是国际公认的底限，应坚决执行。转运中要严格控制盐、水等有害物质的侵入和污染。炼油企业应从源头抓起，坚决抵制高含盐、含水原油。

（2）炼油厂防止脱后原油盐、水含量过高的措施。对进厂原油在原油储罐中有效地静置沉降脱水是非常必要的。炼油厂对进生产装置的原油应制订更苛刻的盐、水含量标准。确保北疆油罐罐温在40℃至45℃之间。

（3）评选出最佳的适用于不同类型原油的破乳剂，使原油的破乳化效果最佳。

（4）装置措施。根据掺炼比例和电脱盐温度，及时调整脱前三路流量，来保证脱前温度在正常范围内。调整注氨、注水、注缓蚀剂量。如加注高温缓蚀剂以缓解酸值较高引起的设备腐蚀问题。控制好电厂强调及油水停留时间；及时调整注水；调整油水混合强调。控制污油回炼的比例和控制污油含水量，控制掺炼量在10-15吨/小时，水含量小于等于1.5%。做好原油分析，提供可靠依据，联系技术科、研究院做好原油分析。

（5）规范原油脱水制度：原油交接前脱水：原油罐进满后首次脱水量如果在15吨以内，则在交给炼油厂前每8小时脱水一次，如果首次脱水量到15吨，明水仍未脱净，则暂时停止脱水，每4小时脱水一次至单次脱水量小于15吨后改为8小时一次。脱水速度明水按不大于20