CN108732940B - 优化汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法。为了提高汽油收率，按照本发明，利用SIMIT仿真框架建立催化裂化分馏塔动态模型，并建立集散控制系统模拟器。若实测粗汽油干点小于工艺卡片要求值并超过第一预定值，将当前分馏塔的操作参数经过集散控制系统模拟器输入到催化裂化分馏塔模型中，以获得仿真的粗汽油干点，并与工艺卡片要求干点比较。如果仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求干点并超过第一预定值，则以步长增加操作参数中的顶循环油流量，以更新仿真的粗汽油干点，如此循环，直到被更新仿真的粗汽油干点低于要求干点不超过所述第一预定值，则得到优化的顶循环油流量，输出所述优化的顶循环油流量。

Description

优化汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的 方法和系统

技术领域

本发明涉及石化工艺优化领域，尤其是涉及优化汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法和系统。

背景技术

在催化裂化装置生产中，分馏塔的操作水平和技术水平直接影响整套装置的经济效益。研究催化裂化加工装置优化设计，分馏系统的操作优化非常重要。通过调节催化分馏塔中的顶循环油流量来控制粗汽油干点的方法是非实时的、延迟的和通常基于经验的。在催化裂化装置实际生产过程中，汽油和柴油的切割往往是根据经验进行一个保守操作。例如一般汽油干点工艺卡片要求是202℃，但是由于原料不断变化波动，但是在实际操作过程中，一般工艺操作参数不做变化。为了使汽油干点不超过202℃，一般根据经验都控制在198-200℃。表1是四个炼化厂实际操作数据。

表1装置加工量与参数关系

加工量，万吨/年	顶循环油流量，吨/小时	粗汽油干点，℃
			40	104	199
120	356	201
			180	310	200
200	385	198

如果在粗汽油干点达到198℃就停止增加顶循环油流量，由此，198℃-202℃之间的汽油组分全部进入催化柴油中。根据市场价格推算，柴油价格比汽油价格低，所以如果按照保守操作，198℃-202℃之间的组分全部进入柴油中，会导致整体效益降低。因此，汽油干点越接近工艺卡片要求，效益越大。实际生产中存在的问题是，如果想提高汽油干点，需要加大顶循环油流量。如果该流量增加过大，则导致汽油干点超标。流量增加太小，达不到提高效益的要求。故一般操作员为了粗汽油合格，均采取保守操作，不会刻意追求效益最大化。

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发明内容

本发明要解决的技术问题是，通过实时计算、调整催化分馏塔顶循环油流量，对汽油柴油进行精确切割。

按照本发明的一个方面，提供优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法。所述方法包括以下步骤：

-建立一催化裂化分馏塔动态模型，其能够对所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程的动态过程进行仿真，

-建立一集散控制系统(Distributed Control System，DCS)模拟器，对一集散控制系统进行模拟，所述集散控制系统用于控制所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程，

-获取来自于集散控制系统的一数据库的当前催化裂化分馏塔的操作参数，所述操作参数包括顶循环油流量，

-获取检测的实测粗汽油干点，

-比较所述实测粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点，如果所述实测粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过一第一预定值，则按照如下步骤对所述操作参数中的顶循环油流量进行优化：

-将当前催化裂化分馏塔的操作参数经过集散控制系统模拟器输入到催化裂化分馏塔动态模型中，以获得仿真的粗汽油干点，

-将仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点比较，如果仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过第一预定值，则经过集散控制系统模拟器按照一步长增加所述操作参数中的顶循环油流量，其中，输入的其他操作参数保持不变，将包括增加了所述步长的顶循环油流量的操作参数在所述催化裂化分馏塔动态模型中使用，以更新所述仿真的粗汽油干点，如此循环，直到被更新仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过第一预定值，则得到优化的顶循环油流量，

-输出所述优化的顶循环油流量。

经过N次循环，直到被更新仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过第一预定值，此时对应的操作参数中的顶循环油流量是优化的顶循环油流量。

也就是，首先根据被输入到数据库中的实际检测的粗汽油干点与工艺卡片进行对比，若实际检测的粗汽油干点高于工艺卡片要求，但是如果实际检测的粗汽油干点高于工艺卡片要求干点例如不超过0.5℃，则不进行操作。若实际检测的粗汽油干点高于工艺卡片要求干点超过0.5℃，则粗汽油不合格，需要降低顶循环油流量。通常操作人员为了避免粗汽油不合格，会进行保守操作。也就是实际检测的粗汽油干点通常低于工艺卡片要求干点。如果实际检测的粗汽油干点通常低于工艺卡片要求干点超过例如0.5℃,则汽油组分进入柴油中，会导致效益降低，因此需要增加顶循环油流量，提高粗汽油干点。这通过按照本发明的优化方法进行。

按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：

-获取来自于所述集散控制系统的数据库的当前的催化裂化分馏塔的操作参数，所述操作参数包括顶循环油流量，

-获取检测的实测粗汽油干点，

-比较所述实测粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点，如果所述实测粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点未超过所述第一预定值，或者如果所述实测粗汽油干点高于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过一第二预定值，则输出当前的顶循环油流量，其中所述第二预定值与第一预定值相同或不同，

-如果所述实测粗汽油干点高于工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第二预定值，则按照如下步骤对所述顶循环油流量进行优化：

-将所述当前催化裂化分馏塔的操作参数经过所述集散控制系统模拟器输入到所述催化裂化分馏塔模型中，以获得仿真的粗汽油干点，

-将所述仿真的粗汽油干点与所述工艺卡片要求的粗汽油干点比较，如果所述仿真的粗汽油干点高于所述工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第二预定值，则经过所述集散控制系统模拟器按照一步长降低所述操作参数中的顶循环油流量，其中，输入的其他操作参数保持不变，将包括降低了所述步长的顶循环油流量的操作参数在所述催化裂化分馏塔动态模型中使用，以更新所述仿真的粗汽油干点，如此循环，直到被更新仿真的粗汽油干点高于所述工艺卡片要求的粗汽油干点不超过所述第二预定值，则得到优化的顶循环油流量，

-输出所述优化的顶循环油流量。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，利用SIMIT(SIMIT SIMULATION FRAMEWORK)仿真框架建立催化裂化装置分馏塔动态模型。由此可以对汽油柴油切割过程进行仿真。同时与实际装置对比，校正催化裂化装置分馏塔动态模型。SIMIT是西门子开发用于模拟工艺状况和控制器执行的仿真软件，是基于模拟仿真的自动化平台，是对集散控制系统信号层、设备层、仪表层功能进行仿真模拟，同时也可以对工艺进行模拟。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，所述集散控制系统模拟器通过在SIMATIC PCS7平台上组态，创建集散控制系统的控制环境来建立。从而可以建立全塔仿真系统。SIMATIC PCS 7是西门子集散控制系统组态平台，可以对集散控制系统的硬件、程序进行组态。SIMIT对塔的工艺模型进行仿真，而PCS7建立一个集散控制系统的控制环境，PCS7与SIMIT集成后就形成了一个虚拟工厂，所述虚拟工厂由催化裂化分馏塔动态模型和用于对所述模型进行控制的DCS模拟器构成，即建立全塔控制仿真系统。汽柴油切割的工艺过程在分馏塔中发生，而过程控制通过集散控制系统实现，由此对催化裂化全套装置进行仿真控制和全局优化。通过图形组态，能够以逼真的虚拟环境来完全模仿实际工业装置的计算机控制过程。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，所述优化计算利用SIMIT仿真框架进行。由于在分馏塔操作系统中添加了粗汽油收率优化模块，可以得到优化的顶循环油流量。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，所述步长为1吨/小时。即，每增加或减少1吨/小时顶循环油流量，计算粗汽油干点。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，根据不同的催化裂化分馏塔，所述步长能够选择不同的值。上述步长采用1吨/小时(t/h)只是举例，实际需要根据催化裂化分馏塔的加工量来决定的，一般小型的催化裂化分馏塔的顶循环油流量在80t/h以上，在调节顶循环油流量时可以选择较小的步长，例如1t/h；而大型催化裂化分馏塔的顶循环油流量在200t/h以上，在调节顶循环油流量时可以选择较大的步长，例如3t/h。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，在仿真过程中，根据仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求干点之间的偏差的大小，调节所述步长。由此可以将1t/h作为调试的初始值。也可以根据实际的催化裂化分馏塔的大小来决定初始步长的大小并且在迭代过程中逐步改变步长的大小。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，所述第一预定值和第二预定值可以是0.1℃-1℃范围内的值。所述第一预定值和第二预定值可以是其他合适的值。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，所述第一预定值和第二预定值也可以是0.2℃或0.3℃或0.4℃或0.5℃或0.6℃或0.7℃或0.8℃。所述第一预定值和第二预定值也可以是其他合适的值。第一预定值例如是0.5℃。若ΔT>0.5℃，其中，ΔT＝工艺卡片要求干点-仿真的粗汽油干点，则增加顶循环油流量，其中，每次增加1t/h，计算仿真的粗汽油干点，直至ΔT<＝0.5℃。此时顶循环油流量为优化的顶循环油流量。第二预定值例如是0.5℃。若ΔT′>0.5℃，其中，ΔT′＝仿真的粗汽油干点-工艺卡片要求干点，则降低顶循环油流量，其中，每次增加1t/h，计算仿真的粗汽油干点，直至ΔT′<＝0.5℃。此时顶循环油流量为优化的顶循环油流量。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施方式，将优化的顶循环油流量输出至集散控制系统，作为集散控制系统中的控制器的设定值，用于控制催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程。

由于实际操作中，对于粗汽油干点的检测并非实时进行，而是间隔一定时间、例如一天进行一次，由此不能保证实际的粗汽油干点接近目标值。通过催化裂化分馏塔建模及校正，可以实时得到仿真的输出值、即粗汽油干点计算值，并且与目标值进行比较，从而调节模型的输入、即顶循环油流量，使得模型的仿真输出、即粗汽油干点接近目标值、即工艺卡片要求的干点。将满足要求的粗汽油干点时的顶循环油流量值作为优化的顶循环油流量，由此可以将该通过仿真模型优化的顶循环油流量，输入到集散控制系统，由此控制实际的催化裂化分馏塔的顶循环油流量，从而既得到合格的粗汽油，同时又提高收益。

通过利用SIMIT对催化裂化分馏塔建立动态模型、利用PCS 7组态以及利用SIMIT仿真框架进行优化，实现了对汽柴油优化切割操作的实时指导。

按照本发明的用于优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个替换实施方式，通过现场的操作员按照手动模式设置顶循环油流量。

按照本发明的另一个方面，提供了优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的系统，所述系统包括：

-一过程仿真模块，配置为建立一催化裂化分馏塔动态模型，对催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程的动态过程进行仿真，

-一集散控制系统模拟器，配置为对集散控制系统进行模拟，所述集散控制系统用于控制所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程，

-一实时数据获取模块，配置为获取来自于集散控制系统的数据库的当前的催化裂化分馏塔的操作参数，并获取检测的实测粗汽油干点，

-一优化模块，具有

-一仿真模块，配置为如果所述实测粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过一第一预定值，则将所述当前催化裂化分馏塔的操作参数经过集散控制系统模拟器输入到所述催化裂化分馏塔动态模型中，以获得仿真的粗汽油干点，

-一比较模块，配置为将所述仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点比较，如果所述仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第一预定值，则经过所述集散控制系统模拟器按照一步长增加所述操作参数中的顶循环油流量，其中，输入的其他操作参数保持不变，将增加所述步长的顶循环油流量在所述催化裂化分馏塔动态模型中使用，以更新所述仿真的粗汽油干点，如此循环，直到被更新仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过所述第一预定值，则得到优化的顶循环油流量，

-一输出模块，配置为输出所述优化的顶循环油流量。

按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的系统的实施方式，所述系统被构造为用于执行前面描述的方法。

从上述方案中可以看出，本发明使用实时数据库和包含了催化裂化分馏塔的实际过程行为和仿真过程行为的数据以及仿真的粗汽油干点和工艺卡片要求的粗汽油干点数据来优化顶循环油流量，即，通过对过程和控制系统进行仿真，并且将仿真输出与目标值进行动态比较，通过对顶循环油流量的优化，实现了汽柴油精确切割，其中所述顶循环油流量连续地与当前的目标值进行匹配。由此，可以实时地指导汽柴油的优化切割，合理地调节汽油和柴油收率，从而达到效益最大化。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施例的流程图。

图2为按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施例的示意图。

图3为按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的另一个实施例的示意图。

图4为按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的另一个实施例的示意图。

图5为按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的另一个实施例的示意图。

图6为按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的系统的一个实施例的示意性框图。

附图标记列表

S1-S5：方法步骤 1：过程仿真模块 2：集散控制系统模拟器

3：实时数据获取模块 4：优化模块 41：仿真模块

42：比较模块 5：输出模块 IN1：顶循环油流量

C1：偏差校正 O1：催化裂化分馏塔 C2：偏差校正

O2：催化裂化分馏塔动态模型 OUT：仿真的粗汽油干点 C3：偏差计算

IN2：工艺卡片要求的干点 ΔT：工艺卡片要求干点-仿真的粗汽油干点

具体实施方式

按照本发明，利用SIMIT仿真框架对催化裂化分馏塔搭建动态模型，同时与实际装置对比，校正所述催化裂化分馏塔搭建动态模型模型。在SIMATIC PCS7平台上组态，创建集散控制系统的控制环境，通过图形组态，以逼真的虚拟环境来完全模仿实际工业装置的计算机控制过程，建立集散控制系统模拟器，从而对用于控制催化裂化分馏塔的汽油柴油切割过程的集散控制系统进行模拟。由此利用SIMIT和PCS 7建立了催化裂化分馏塔全塔仿真系统，对催化裂化全套装置进行仿真控制和全局优化。在催化裂化分馏塔模型中，添加优化模块。通过SIMIT仿真框架进行模拟，将当前实测的粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点进行比较，如果当前的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过一预定值，则以一步长增加顶循环油流量。例如每增加1t/h顶循环油流量，借助SIMIT对分馏塔建立的模型，得到仿真的粗汽油干点。若仿真的粗汽油干点仍然低于工艺卡片要求的干点超过所述预定值，则继续增加顶循环油流量，直至仿真的粗汽油干点接近或等于工艺卡片要求的干点，此时的顶循环油流量是优化的顶循环油流量。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明进一步详细说明。

图1示出了按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施例的流程图。

首先在S1中在SIMIT仿真框架Ult V8.1中建立催化裂化(FCC)分馏塔动态模型，用于仿真汽油和柴油切割过程的动态行为。

在S2中，使用SIMATIC PCS7平台，建立集散控制系统模拟器，对用于控制所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程的集散控制系统进行模拟。基于SIMIT仿真框架和SIMIT虚拟控制器，建立虚拟工厂，所述虚拟工厂由催化裂化分馏塔动态模型和用于对所述模型进行控制的DCS模拟器构成。建立虚拟工厂与实际工厂的通信。在WinCC画面中，添加新功能按钮(汽油收率优化)。

在S3中，获取来自于实际工厂的集散控制系统的数据库的当前的催化裂化分馏塔的操作参数，并获取检测的实测粗汽油干点，由此使用实时数据。对于某套加工量为200×104吨/年的催化裂化装置，工艺卡片规定粗汽油干点为202℃。当点击“汽油收率优化”按钮以后，通过OPC协议，将实际装置的过程值传输至SIMIT，作为模型计算的一部分输入参数，所述参数包括原料流量参数和操作参数。所述操作参数例如包括反应油气温度、富吸收油返塔温度、塔顶温度、分馏塔塔顶压力、塔底压力、顶循环油流量、顶循环油抽出温度、顶循环油返塔温度等。其中顶循环油流量是主要的调节参数。其他输入参数通过手工输入或者从其他分析数据库中读取。在所述例子中，当前的顶循环油流量为439.80t/h，实际的粗汽油干点为198℃。所述参数见表2：

表2模型的输入参数

在S4中，将当前的操作参数输入到所述催化裂化分馏塔动态模型中，通过SIMIT仿真框架优化，以获得仿真的粗汽油干点，将所述仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点进行比较，如果所述仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过0.5℃，则集散控制系统模拟器以1t/h增加所述操作参数中的顶循环油流量，每增加1t/h顶循环油流量，借助催化裂化分馏塔动态模型，更新仿真的粗汽油干点，直到所述仿真的粗汽油干点为201.50℃；此时，仿真的顶循环油流量为480.00t/h。优化结果见表3：

表3：优化结果

根据优化结果可知，通过增加顶循环油流量，可以提高粗汽油干点，从而提高粗汽油产量。反之，如果所述仿真的粗汽油干点高于工艺卡片要求的粗汽油干点超过0.5℃，则集散控制系统模拟器以1t/h的步长减小顶循环油流量，每减小1t/h顶循环油流量，借助催化裂化分馏塔动态模型，更新仿真的粗汽油干点；直到所述仿真的粗汽油干点高于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过0.5℃，从而得到优化的顶循环油流量。由此通过控制催化裂化分馏塔的顶循环油流量来使得粗汽油合格。

在S5中，将从虚拟工厂获得的优化的顶循环油流量输出。通过实际工厂的集散控制系统，以优化的顶循环油流量作为其控制器的输入来控制实际的催化裂化分馏塔。分馏塔的汽油和柴油的产率由此能得到显著的优化。

图2示出了按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的一个实施例的示意图。将来自于集散控制系统的数据库的实时操作参数经过集散控制系统模拟器输入到催化裂化分馏塔动态模型O2，所述操作参数包括顶循环油流量，由此得到仿真的粗汽油干点OUT2。在偏差计算C3中计算仿真的粗汽油干点OUT2与工艺卡片要求的干点IN2之间的偏差，该偏差用ΔT表示，其中ΔT＝工艺卡片要求的干点IN2-仿真的粗汽油干点OUT2，如果ΔT>0.5℃，则将所述仿真的粗汽油干点下对应的顶循环油流量在偏差校正C2中增加1t/h后，其中1t/h为初始步长并且可以变化，输入到催化裂化分馏塔动态模型O2以更新仿真的粗汽油干点，如此循环，直到ΔT<＝0.5℃。反之，如果在偏差计算C3中得到ΔT′>0.5℃，其中ΔT′＝仿真的粗汽油干点OUT2-工艺卡片要求的干点IN2，即仿真的粗汽油干点OUT2高于工艺卡片要求的干点IN2超过0.5℃，则将所述仿真的粗汽油干点下对应的顶循环油流量在偏差校正C2中减小1t/h，并且输入到催化裂化分馏塔动态模型O2以更新仿真的粗汽油干点，如此循环，直到ΔT′<＝0.5℃。在偏差校正C1中将实际的顶循环油流量增加或减少与在仿真时相同的量，使得此时被更新仿真的粗汽油干点下对应的顶循环油流量被输入到集散控制系统，以控制实际的催化裂化分馏塔O1。

图3示出了按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的另一个实施例的示意图。对于某小型的催化裂化装置，其加工量为40×104吨/年，首先从集散控制系统的实时数据库中获取到当前的顶循环油流量为104t/h，当前的粗汽油干点为199℃，而工艺卡片要求的粗汽油干点为202℃。集散控制系统模拟器将输入到催化裂化分馏塔动态模型中的顶循环油流量提高为105t/h，借助所述催化裂化分馏塔动态模型，得到仿真的粗汽油干点为199.6℃，其仍然低于工艺卡片要求的粗汽油干点，则集散控制系统模拟器仍然以1t/h的步长增加顶循环油流量，直至用于催化裂化分馏塔动态模型的顶循环油流量直至提高到110t/h时，借助SIMIT仿真框架，得到仿真的粗汽油干点为201.5℃。由于所述仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点之间的偏差等于0.5℃，从而得到优化的顶循环油流量为110t/h。

图4示出了按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的另一个实施例的示意图。某中小型的催化裂化装置，其加工量为120×104吨/年，在某一时期，实际的操作数据为顶循环油流量356吨/小时的情况下，粗汽油干点是201℃。工艺卡片要求的粗汽油干点为不超过202℃。设定粗汽油干点不超过工艺卡片要求的粗汽油干点0.2℃为优化目标。集散控制系统模拟器以2t/h的初始步长将输入到催化裂化分馏塔动态模型中的顶循环油流量提高为358t/h，借助所述催化裂化分馏塔动态模型，得到仿真的粗汽油干点为201.2℃，其以0.8℃仍然低于202℃。集散控制系统模拟器继续以2t/h的步长增加顶循环油流量，直至用于催化裂化分馏塔动态模型的顶循环油流量提高到366/h，借助SIMIT仿真框架，得到仿真的粗汽油干点为201.8℃，其以0.2℃低于要求的202℃。从而得到优化的顶循环油流量366t/h。

图5示出了按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法的另一个实施例的示意图。某大型的催化裂化装置，其加工量为180×104吨/年。从集散控制系统的实时数据库中获取到当前的顶循环油流量为310t/h，当前的粗汽油干点为200℃，而工艺卡片要求的粗汽油干点为202℃。集散控制系统模拟器以1t/h的初始步长将输入到催化裂化分馏塔动态模型中的顶循环油流量提高到311t/h，借助所述催化裂化分馏塔动态模型，得到仿真的粗汽油干点为200.5℃，其仍然低于工艺卡片要求的粗汽油干点。集散控制系统模拟器以2t/h的步长增加顶循环油流量，由此用于催化裂化分馏塔动态模型的顶循环油流量降低为313/h，借助SIMIT仿真框架，得到仿真的粗汽油干点为201℃。由于所述仿真的粗汽油干点仍然低于工艺卡片要求的粗汽油干点，集散控制系统模拟器以2t/h的步长继续增加顶循环油流量，由此用于催化裂化分馏塔动态模型的顶循环油流量增加为315t/h，借助SIMIT仿真框架，得到仿真的粗汽油干点为201.5℃。从而得到优化的顶循环油流量315t/h。

图6示出了按照本发明的优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的系统的一个实施例的框图。

所述系统包括一过程仿真模块1，配置为建立催化裂化分馏塔动态模型，对催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程的动态过程进行仿真，其中利用SIMIT仿真框架建立所述催化裂化分馏塔动态模型。

所述系统还包括一集散控制系统模拟器2，配置为利用SIMATIC PCS7对工厂集散控制系统进行组态。由此利用SIMIT和PCS 7建立了催化裂化分馏塔全塔仿真系统，对催化裂化全套装置进行仿真控制和全局优化。

所述系统还包括一实时数据获取模块3，配置为获取来自于集散控制系统的数据库中的当前的催化裂化分馏塔操作参数，并获取检测的实测粗汽油干点。

此外，所述系统还包括一优化模块4，所述优化模块具有一仿真模块41，配置为在实际的粗汽油干点低于工艺卡片要求干点超过一第一预定值的情况下，或者反之在实际的粗汽油干点高于工艺卡片要求干点超过一第二预定值的情况下，将来自于集散控制系统的数据库的当前的催化裂化分馏塔的、包括了顶循环油流量的操作参数经过集散制系统模拟器的控制而输入到所述催化裂化分馏塔动态模型中，以获得仿真的粗汽油干点；所述优化模块还具有一比较模块42，配置为将所述仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点比较，如果所述仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点已不超过所述第一预定值，或者如果所述仿真的粗汽油干点高于工艺卡片要求的粗汽油干点已不超过所述第二预定值，则找到优化的顶循环油流量；如果此时所述仿真的粗汽油干点仍然低于(高于)工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第一预定值(第二预定值)，则以一步长增加(减少)所述操作参数中的顶循环油流量，并且借助SIMIT仿真框架进行仿真，更新仿真的粗汽油干点，直到更新仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过所述第一预定值(第二预定值)，则得到优化的顶循环油流量。

所述系统还包括一输出模块5，配置为用于将优化的顶循环油流量输出到集散控制系统中作为其控制器的设定值，以控制在实际的催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-建立一催化裂化分馏塔动态模型，其能够对所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程的动态过程进行仿真，

-建立一集散控制系统模拟器，对一集散控制系统进行模拟，所述集散控制系统用于控制所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程，

-获取来自于所述集散控制系统的一数据库的当前催化裂化分馏塔的操作参数，所述操作参数包括顶循环油流量，

-获取检测的实测粗汽油干点，

-比较所述实测粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点，如果所述实测粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过一第一预定值，则按照如下步骤对所述顶循环油流量进行优化：

-将所述操作参数经过所述集散控制系统模拟器输入到所述催化裂化分馏塔动态模型中，以获得仿真的粗汽油干点，

-将所述仿真的粗汽油干点与所述工艺卡片要求的粗汽油干点比较，如果所述仿真的粗汽油干点低于所述工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第一预定值，则经过所述集散控制系统模拟器按照一步长增加所述操作参数中的顶循环油流量，其中，输入的其他操作参数保持不变，将包括增加了所述步长的顶循环油流量的操作参数在所述催化裂化分馏塔动态模型中使用，以更新所述仿真的粗汽油干点，如此循环，直到被更新仿真的粗汽油干点低于所述工艺卡片要求的粗汽油干点不超过所述第一预定值，则得到优化的顶循环油流量，

-输出所述优化的顶循环油流量。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

-获取来自于所述集散控制系统的数据库的当前催化裂化分馏塔的操作参数，所述操作参数包括顶循环油流量，

-获取检测的实测粗汽油干点，

-比较所述实测粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点，如果所述实测粗汽油干点低于所述工艺卡片要求的粗汽油干点未超过所述第一预定值，或者所述实测粗汽油干点高于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过一第二预定值，则输出当前的顶循环油流量，其中，所述第二预定值与第一预定值相同或不同，

-如果所述实测粗汽油干点高于工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第二预定值，则按照如下步骤对所述操作参数中的顶循环油流量进行优化：

-将所述操作参数经过所述集散控制系统模拟器输入到所述催化裂化分馏塔模型中，以获得仿真的粗汽油干点，

-将所述仿真的粗汽油干点与所述工艺卡片要求的粗汽油干点比较，如果所述仿真的粗汽油干点高于所述工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第二预定值，则经过所述集散控制系统模拟器按照一步长降低所述操作参数中的顶循环油流量，其中，输入的其他操作参数保持不变，将包括降低了所述步长的顶循环油流量的操作参数在所述催化裂化分馏塔动态模型中使用，以更新所述仿真的粗汽油干点，如此循环，直到被更新仿真的粗汽油干点高于所述工艺卡片要求的粗汽油干点不超过所述第二预定值，则得到优化的顶循环油流量，

-输出所述优化的顶循环油流量。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用SIMIT仿真框架建立所述催化裂化分馏塔动态模型。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述集散控制系统模拟器通过在SIMATIC PCS7平台上组态，创建所述集散控制系统的控制环境来建立。

5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述优化利用SIMIT仿真框架进行。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步长为1吨/小时。

7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据催化裂化分馏塔加工量不同，所述步长能够选择不同的值。

8.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在仿真过程中，根据所述仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求干点之间的偏差的大小，调节所述步长。

9.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预定值和所述第二预定值处于0.1℃-1℃的范围。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一预定值和所述第二预定值是0.2℃或0.3℃或0.4℃或0.5℃或0.6℃或0.7℃或0.8℃。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述优化的顶循环油流量输出至所述集散控制系统，作为所述集散控制系统中的控制器的设定值，用于控制所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程。

12.优化用于汽油柴油切割过程的催化裂化分馏塔的顶循环油流量的系统，包括：

-一过程仿真模块(1)，配置为建立一催化裂化分馏塔动态模型，对所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程的动态过程进行仿真，

-一集散控制系统模拟器(2)，配置为对一集散控制系统进行模拟，所述集散控制系统用于控制所述催化裂化分馏塔中的汽油柴油切割过程，

-一实时数据获取模块(3)，配置为获取来自于所述集散控制系统的一数据库的当前催化裂化分馏塔的操作参数，并获取检测的实测粗汽油干点，

-一优化模块(4)，具有

-一仿真模块(41)，配置为如果所述实测粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过一第一预定值，则将所述当前催化裂化分馏塔的操作参数经过集散控制系统模拟器输入到所述催化裂化分馏塔的模型中，以获得仿真的粗汽油干点，

-一比较模块(42)，配置为将所述仿真的粗汽油干点与工艺卡片要求的粗汽油干点比较，如果所述仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点超过所述第一预定值，则经过所述集散控制系统模拟器按照一步长增加所述操作参数中的顶循环油流量，其中，输入的其他操作参数保持不变，将包括增加了所述步长的顶循环油流量的操作参数在所述催化裂化分馏塔动态模型中使用，以更新所述仿真的粗汽油干点，如此循环，直到被更新仿真的粗汽油干点低于工艺卡片要求的粗汽油干点不超过所述第一预定值，则得到优化的顶循环油流量，

-一输出模块(5)，配置为输出所述优化的顶循环油流量。

13.按照权利要求12所述的系统，其特征在于，所述系统被构建为用于执行按照权利要求1-11中任一项所述的方法。

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