摘要：本文主要针对加氢裂化装置DCS复杂控制功能展开分析，思考了加氢裂化装置DCS复杂控制功能的基本的内容，以及实现的路径，希望可以为今后的加氢裂化装置DCS复杂控制带来参考。
关键词：加氢裂化装置；DCS；复杂控制功能
1、加氢裂化技术的发展
加氢裂化技术渊源于上世纪30年代在德国应用的煤焦油加氢裂化，由于其操作条件苛刻（压力22.0MPa，温度400～420℃，室速0.64h-1）在二战后没有继续应用。
直到上世纪60年代，对汽油的需求增长很快，而当时催化裂化的转化率低，不能满足市场要求，加氢裂化技术才又受到重视，许多公司开发了有自己专利的加氢裂化技术，当时主要用于把CGO、LCO和VGO转化为汽油：如UOP公司的Lomax技术、Chevron公司的Isocracking技术、Union公司的Unicracking技术等。
随着FCC提升管技术和沸石催化剂的应用，FCC能大量生产高辛烷值汽油，同时市场上喷气燃料和柴油需求增长，所以自上世纪70年代以后，新建的加氢裂化装置都转向以VGO生产喷气燃料和柴油。上世纪80年代以来，加氢裂化除了多产中间馏分以外，又生产乙烯裂解原料或高粘度指数润滑油原料。
2、关键工艺流程的设计优化
2.1冷高分或热高分流程
一般来说，所有的反应产物经由空气冷却器进行冷却之后，进行气液分析的过程就是冷高压分离流程；反应产物在进入空冷器之前，先会在特定温度下进行一次气液分离，这个过程中蒸出的油气经过换热、空气冷却流程之后，就可以开始二次分离，也就是热高压分离流程。相较于冷高分流程来说，热高分流程要更多的高压仪表，相对来说要复杂一些。并且，在同等条件下，热高分流程中所产生的空冷器热负荷相较于冷高分流程所产生的空冷器热负荷来说，要小很多，这也就意味着能够将这些热量重新回收。
通常来说，是基于初期投资与长期操作的资金，来进行冷高分流程与热高分流程的抉择。装置规模、反应物的构成、热高压分离器的实际操作温度等是热高分流程投资金额的影响因素；另外，运用热高分流程，能够使得氢气的损失降低。就装置投资的层面上而言，分析国内外的相关文献与资料发现，如果加氢裂化装置的处理量是超过1.0Mt/a的，并且补充氢纯度相对要高一些的话，也就是体积分数超过98%，那么最好是选择热高分流程。就装置操作的资金层面上而言。存在氢气回收手段，就可以选择热高分流程，并且操作成本相较于冷高分流程来说，要小一些。
2.2液力透平
加氢裂化装置能够在高、低压分离器间与循环氢脱硫塔（若设）底富胺液管线上，结合实际情况，设计能量回收液力透平，进而使得反应进料泵或是循环氢脱硫塔贫胺液泵能够获得驱动力。就经济收益而言，评价运用液力透平是不是非常好，就应该考虑装置的规模、系统操作压力、介质性质与实际电价等方面的因素。
添加液力透平最大的好处就是节能，但是弊端就是成本会大大提升，并且占用很多空间资源。由于我国液力透平厂家的技术尚未成熟，因此液力透平设施一般都是要运用国外的产品，所以在决定是否增加液力透平的时候，一定要全面地考虑各项因素，不然就会使得投资回收期在很大程度上延长。在进行决策之前，一定要结合工厂电价，展开可行性分析，最好将投资回收期控制在3.5年以下。
2.3循环氢脱硫
应该根据原料的硫含量来决定是不是应该设置循环氢脱硫设施，其实也就是循环氢中H2S的实际浓度。一般来说，原料中的硫质量分数大于1.4%，或是循环氢中H2S体积分数超过1.8%的时候，最好是设计循环氢脱硫设施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以往，国外曾经同类装置循环氢的H2S体积分数范围是2.0%～2.4%，可是并未设计循环氢脱硫设施。就汽油加氢或是润滑油加氢装置来说，因为催化剂的原因，循环氢中H2S含量相对较低的时候，也应该进行循环氢脱硫的设置，这就是为了保护设备与管线，使得设备与管线不被腐蚀，或者说，不那么快地被腐蚀，如果循环氢中H2S体积分数超过1.8%的话，就应该强化循环氢管线、高压部分换热器、空冷器与循环氢压缩机的质量，并且在操作的过程中，很好地监督这部分的腐蚀状况。但是循环氢脱硫设施也存在一些弊端，也就是应该添加循环氢脱硫塔与贫胺液泵等设施，进而使得投资与操作的成本增加；而优势就是减小了循环氢中的H2S体积分数，也就是使得循环氢中氢气纯度更高，并且对循环氢管线、高压部分换热器、空冷器以及循环氢压缩机的质量要求更加严格，脱去的H_2 S还能够在下游的硫回收单元进行有效的回收。
2.4液化气回收
一般来说，会运用轻石脑油、混合石脑油与重石脑油当作是吸收塔吸收剂，进而吸收液化气。如果吸收剂是轻石脑油，使得吸收效率得到有效的提升，并且能将损失掉的吸收剂进行有效的回收。但是，吸收剂是混合石脑油的时候，轻、重石脑油的实际比重就会对吸收成效造成很大的影响。因为，加氢裂化中油型装置的液化气收率与组成大概是一致的。所以，在吸收剂用量一样的前提下，想要使得吸收效率较高，就可以运用重石脑油当成是吸收剂，进而有效吸收液化气。
3、复杂控制的实现
1)V-1003和V—1004液面控制，要求1个PID控制系统可以选择两个输入两个输出。笔者是用开关量控制块Switch来实现选择PID的输入，而PID的输出则是利用手操器Auto—man来实现。
因为Switch的输出值0P不能直接联到PID的输入上，这里又加了一个数字点，相当于中间变量，SWITCH．0P—NUMERIC．PV，同时PID．Py—NUMERIC．Py；而PID的输出也可以有两个，PID．oPl—AUT003．X1，PID．OP2—AU—T004．X1；工艺人员可以根据要求在操作画面中选择用哪一个液位值作为PID控制的输人源来进行调解，也可以用手操器来控制PID的输出到两个控制阀。
需要指出的是如果要投自动的话，必须将手操器的控制方式改为“CAS”。同时手操器的输出OP=X1+B，B为偏置值，是PID改手动调节时产生的，所以必须先改为0，才能投“CAS”，否则，输出到控制阀的值会与PID的输出不一致。
2)循环氢压缩机气路的压力控制
工艺有A，B两套设备，一开一备，用1个PID控制系统控制两套设备的输出(PIC-1118，PIC—119)，允许无扰动自由切换，每1套控制又不仅仅是简单的PID，还包括线性放大、缩小，高低选等等，多个分程控制。
该控制中HIC—****为手操器，加手操器是因为PIC—1118，PIC-1119同时控制两路，为了在A，B两路控制切换时互不干扰，必须先用手操器调节平稳后，再投入自控；另外，所有的信号在进入低选模块时都进行了线性放大或缩小，通过常规PV模块线性化实现，低选模块的输出再到相应的控制阀。投用过程：假设这时候是A组设备在投用，准备切换到B组，要先将HIC—****B改为手动，与A组设备信号一样大，再将A组设备由“CAS”改为手动，调节平稳后，就可以将HIC-****B改为CAS”，进行正常的控制。需要指出的是必须将所有的低选模块(Orsel)的控制方式改为“CAS”。这样才能正常控制。
4、结束语
综上所述，在加氢裂化装置DCS复杂控制功能方面，我们要进一步进行研究和总结，本文总结了加氢裂化装置DCS复杂控制功能的基本的要求和内容，可供今后参考。
参考文献：
[1]张富平，张月红.中压加氢裂化装置高低压分离器改造[J].石油炼制与化工，2017，38（12）：23-27.
论文作者:吴亮1,韩东东2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/13
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