石化生產(chǎn)過程仿真的研究.pdf

1、石油化工是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。其之所以能迅速發(fā)展到今天，離不開仿真技術(shù)在其中的應(yīng)用。仿真技術(shù)己經(jīng)廣泛地應(yīng)用于石化生產(chǎn)的各個階段，包括過程開發(fā)、過程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作培訓(xùn)等。石化生產(chǎn)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是石化仿真技術(shù)的一個重要應(yīng)用，它對于提高操作工的操作素質(zhì)、改善裝置運(yùn)行條件并相應(yīng)提高企業(yè)生產(chǎn)效率，減少事故發(fā)生等都具有十分重要的意義。 隨著生產(chǎn)過程的不斷深化和生產(chǎn)規(guī)模的日益大型化，對石化生產(chǎn)提出了更高的要求，仿真技術(shù)

2、的重要性也更加的突出，因此石化生產(chǎn)過程仿真的相關(guān)研究有很大的研究價值。 對于石化生產(chǎn)過程仿真來說，如何建立描述其工作性能的數(shù)學(xué)模型即建模是最重要和最基本的環(huán)節(jié)，建立準(zhǔn)確、高效的數(shù)學(xué)模型是一個好的仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)。建模方法的研究對提高數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量、效率有著重要意義。因此，對建模方法的研究顯得尤為重要。目前常見的建模方法主要有以下三種：基于機(jī)理分析的機(jī)理建模方法，基于辨識方法的辨識建模方法和結(jié)合機(jī)理建模與辨識建模的混合建模方法。機(jī)理

3、建模具有機(jī)理性強(qiáng)，精度高，適用性廣的特點(diǎn)，但是模型往往比較復(fù)雜，建模難度大；辨識建模則依賴于工業(yè)數(shù)據(jù)，能處理仿真過程中不確定性問題，但準(zhǔn)確性低。基于以上的研究分析，本文針對石化生產(chǎn)過程仿真中數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)，提出了一種基于機(jī)理分析模型的混合建模方法。本方法注意解決了模型精度與模型響應(yīng)速度、模型適應(yīng)范圍這些比較突出的問題，適用于石化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立。 本文主要的研究工作為： 1．研究了石化生產(chǎn)過程仿真技術(shù)的相關(guān)理

4、論。針對石化生產(chǎn)過程仿真的建模方法，在分析比較了機(jī)理建模方法，辨識建模方法和混合建模方法的基礎(chǔ)上，提出了基于機(jī)理分析模型的混合建模方法，并通過建立換熱器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型來驗(yàn)證該方法的可行性及實(shí)用性。 2．基于FPSO生產(chǎn)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的構(gòu)建思路，建立了FPSO生產(chǎn)流程中常用設(shè)備換熱器的仿真平臺。仿真平臺的實(shí)現(xiàn)有以下幾個部分：由I/A Series軟件設(shè)計(jì)的DCS組態(tài)界面作為上位機(jī)；換熱器模型作為下位機(jī)；OPC通訊協(xié)議作為上位機(jī)和下位