先进控制技术及其在典型化工过程中的应用

    王惠芳 郑立爽 王红旗

    摘 要：随着我国科学技术的不断进步，人们的生活水平得到了较大提升，对于材料的需求也在不断扩大，这过程中化学生产工艺起到了不可磨灭的作用。就化工行业的发展而言，在生产系统的实际运行中想要真正保证设备的运行安全稳定，那么就必须进行必要的化工生产工艺自动化建设。随着我国自动化技术的发展不断推进，进而被应用在中控系统的设计也变得更加成熟，实现了生产工艺保护技术的革命性发展，加速发展先进控制技术，加快推进先进控制技术与生产工艺的融合就成为当下行业发展的关键。

    关键词：化工自动化；先进的控制技术；研究

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.011

    随着全球化的发展速度不断加快，人们对于化工材料的需求也在不断增加，随之而来的化工问题也不断制约着当前人类发展的脚步。当今的时代，人口增加速度不断加快，对于化工材料的种类和质量的需求也在不断增加，据相关数据统计，我国幅员辽阔，化工原料丰富，但是人均占有资源量却极低，在人们的日常生产生活过程中，材料作为不可缺的社会资源，化工发挥着极为重要的作用。作为化工材料消耗极大的生产行业，在实际的运行过程中提升化工生产自动化的建设速度，能够为国家节省较多的社会资源，对于行业内部的可持续发展也有一定的积极意义。

    1 化工工业自动化控制技术的设计

    化工行业的先进技术控制系统的自动化能够最大限度的解放了企业的生产力，为实现供电公司的精简化管理提供了宝贵经验。就自动化的生产系统本身而言，通过云端进行数据处理实现供电系统的云端数据处理，通过在C++语言环境下的平台程序编写实现平台的搭建，能够为其系统的兼容性提供更为广阔的应用空间。在实际的化工生产使用过程中根据企业用原料的多少以及用原料的品质及时进行化工生产调节，实现了资源的最大化利用。同时对于促进化工行业的发展来说有着极为重要的推动作用。

    化工行业的蓬勃发展，对于生产自动化系统的建设来说有着极强的推动作用，通过电脑监控能够实时监测电路中的盲区，实现了24小时的动态监测，这样的管理方式能够更加精简人力，对于成套的系统的设计来说有着一定的量化考核机制，通过工程的评估能够实现其产品质量和产品生产效率的可预测性为生产工艺的智能化建设提供关键技术支持。

    2 先进控制技术及其在典型化工过程中的应用

    （1）先进控制技术在煤制氢装置中的应用。就先进控制装置在煤制氢装置中的应用工艺而言，能够清晰的看到先进控制装置系统在实现气化公用系统的平稳控制、实现变换反应的平稳控制以及实现甲醇洗单元的平稳控制等方面具有十分突出的优势，通过这一系统能够更加快速的实现生产装置的生产效率，并且对于甲醇浓度的控制十分关键，在实际的生产流程中，通过先进控制装置系統的调配，能够一定程度实现生产工艺的自动化，并且通过反馈机制能够一定程度控制生产产品的质量，对于煤脱硫的脱硫率控制意义重大。

    （2）先进控制技术在循环流化床锅炉控制系统中的应用。在循环流化床锅炉控制系统中，修正模型就是先进控制技术的核心，通过采用先进的控制技术，能够对循环流化床的生产工艺严格控制，通过对控制引风机的阀门进行锅炉负压的优化控制，对于安全生产的意义重大。由于炉膛中的负压值是反映锅炉运营情况的重要参数，同时也是反应生产材料品质的重要表现。通过对分析炉内的燃烧情况和烟道的运行情况都有十分重要的意义。通过先进控制技术能够实现生产环节的智能化控制，并且当生产线出现异常时能够及时发现。

    （3）先进控制技术在空分装置自动变负荷中的应用。就空分装置自变负荷中先进控制装置能够起到一定的控制变量的作用，通过空气压缩以及液氮等相关材料的配套，使原有的空气压缩在进行压缩机后突然变冷，预冷后在空气分子的筛化下将水、二氧化碳和碳氢化合物等杂质进行分离，净化后分成两路，一部分通过废气排放排出容器，另一部分参与到产品的生产过程中，一路经过金塔的氧气和氮气换流后参与到产品的生产中，在经分流并且在增压装置的条件下使其系统进行升温，最终在精馏塔上汇合。

    在正常的生产荷载下，整个装置的稳定程度较高，但是在突发状况下各回路的，幅调整需要实现动态稳定，因此采用先进的控制装置能够一定程度确保系统的稳定性，并且对于分子筛查周期来说也有一定的缓和，为产品的质量生产来说有着较好的保证。

    3 小结

    就当前的发展而言，由于目前的管理仍然是以工人为基础的相关管理，行业发展具有一定的滞后性和落后性，同时在非线性上的表现性较差，对于处理复杂多变的工艺生产来说，并不能满足当前的行业发展需求。通过先进控制技术的介入，能够最大化的实现人工智能设计，并且对于企业本身的现代化建设来说也有一定的积极意义，通过目标控制多元化的发展方向，为企业的发展提供更多的发展思路和发展方向，对于我国自动化的发展事业来说有一定的促进作用。因此，对于典型性化工行业的发展而言，加快推进先进控制技术意义重大。

    参考文献：

    [1]张泉灵，金晓明等.先进控制技术及其在典型化工过程中的应用[J].化工管理，2007（12）：57-61.

    [2]王玉梅，程辉，钱锋等.改进生物地理学优化算法及其在汽油调合调度中的应用[J].化工学报，2016，67（03）：773-778.

    [3]王晓强，罗娜，叶贞成，钱锋等.基于Kriging的差分进化算法及其在苯乙烯流程优化中的应用[J].化工学报，2013（12）：4563-4570.