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自适应在线稳态优化方法及其在丙烯腈装置上的应用

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自动化学报 1998年第1期24卷 73-80页

作者：孙德敏张志刚薛美盛吴刚中国科技大学自动化系

介绍了一种自适应优化方法，通过机理分析和模型结构辨识确定系统的模型结构，采用在线运行数据拟合过程动态模型参数，并依此计算目标函数相对于各操作参数的梯度，最终确定优化的方向．根据算法设计的计算机软件ＡＮＯＰＴ在一个丙烯... 详细信息

介绍了一种自适应优化方法，通过机理分析和模型结构辨识确定系统的模型结构，采用在线运行数据拟合过程动态模型参数，并依此计算目标函数相对于各操作参数的梯度，最终确定优化的方向．根据算法设计的计算机软件ＡＮＯＰＴ在一个丙烯腈装置上得到实际应用．结果表明，本方法具有适应性好，抗干扰能力强，寻优速度快等特点，并且不需在线组分分析仪表，非常适用于实际工业过程．

关键词：系统辨识自适应优化法丙烯腈装置

丙烯腈装置中反应气体冷却器用热电偶套管的泄漏原因

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腐蚀与防护 2022年第12期43卷 30-34,41页

作者：李静刘文娟师红旗浙江大学化学工程与生物工程学院生物质化工教育部重点实验室杭州310027 浙江大学衢州研究院衢州324000 南京工业大学材料科学与工程学院南京211816 宿迁学院信息工程学院宿迁223800

某丙烯腈装置反应气体冷却器热电偶套管在使用过程中发生泄漏。采用宏观观察、化学成分分析、显微组织观察、显微硬度测试、扫描电镜和能谱分析等方法,分析了该热电偶套管泄漏的原因。结果表明:该热电偶套管的开裂形式为应力腐蚀开裂,... 详细信息

某丙烯腈装置反应气体冷却器热电偶套管在使用过程中发生泄漏。采用宏观观察、化学成分分析、显微组织观察、显微硬度测试、扫描电镜和能谱分析等方法,分析了该热电偶套管泄漏的原因。结果表明:该热电偶套管的开裂形式为应力腐蚀开裂,其泄漏的主要原因是套管热影响区和母材区的表面状态和显微组织差异产生应力,在硫化氢和氯化物共存的环境中,在热影响区优先形成应力腐蚀裂纹,裂纹沿着晶界向母材扩展,从而在套管与法兰凸台的焊缝连接处发生开裂,最终导致热电偶套管在使用过程中发生泄漏。

关键词：丙烯腈装置热电偶套管应力腐蚀开裂 316L不锈钢

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丙烯腈装置安全预警及控制技术研究

中国安全生产科学技术 2010年第4期6卷 114-118页

作者：张启波王兰芝青岛理工大学汽车与交通学院

丙烯腈生产装置危险性极高,其主要设备大部分为压力容器、压力管道;其原料、中间产物、产品、副产品理化性质复杂,具有易燃、易爆、剧毒的特点。为提高丙烯腈生产企业管理水平,实现丙烯腈生产的远程监控、实时预警、过程控制和应急控制... 详细信息

丙烯腈生产装置危险性极高,其主要设备大部分为压力容器、压力管道;其原料、中间产物、产品、副产品理化性质复杂,具有易燃、易爆、剧毒的特点。为提高丙烯腈生产企业管理水平,实现丙烯腈生产的远程监控、实时预警、过程控制和应急控制,为装置处于非正常工况下快速有序地实施风险控制,降低事故危害,减少事故损失提供技术支持,达到丙烯腈装置安全平稳生产的目的。在对某炼化企业丙烯腈生产装置风险分析的基础上,确定需监控的重点设备和关键参数,通过OPC通讯技术实时采集DCS操作参数数据并进行多参数趋势预警分析,建立起丙烯腈装置非正常工况下安全预警系统。系统主要包括关键参数安全预警分析、偏差标准操作处置程序、突发事件的应急评估、相关辅助信息等技术内容,涵盖安全保障的预防、预警、应急和处置的各个环节,实现了多参数实时监控、自动预警和应急辅助决策。

关键词：丙烯腈装置风险分析非正常工况安全预警 OPC通讯技术控制技术

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丙烯腈装置风险识别与安全操作管理系统建立

丙烯腈装置风险识别与安全操作管理系统建立

作者：孙颖楠中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

丙烯腈装置为高度集成的一体化装置，纵观整个生产工艺流程，工艺流程比较复杂，所使用的主要设备装置危险性较高。丙烯腈生产过程工艺介质存在易燃易爆及有毒有害物质如：丙烯、丙烯腈、乙腈、氢氰酸、氨等，在生产过程中存在火灾爆炸... 详细信息

丙烯腈装置为高度集成的一体化装置，纵观整个生产工艺流程，工艺流程比较复杂，所使用的主要设备装置危险性较高。丙烯腈生产过程工艺介质存在易燃易爆及有毒有害物质如：丙烯、丙烯腈、乙腈、氢氰酸、氨等，在生产过程中存在火灾爆炸危险性，此外还涉及一些强腐蚀性化学品，如硫酸、碱液等。丙烯腈装置生产时还会排出大量影响环境及健康的有害污水及废气。在丙烯腈装置整个生产过程中都存在安全、健康、环境等方面的问题。因此为提高装置的本质安全化，降低事故的发生概率，必须充分完善丙烯腈装置的预防监测措施。本课题将大庆炼化丙烯腈装置作为研究对象，首先分析整理了装置的工艺原理及相应的工艺流程，梳理生产过程中所涉及到的主要原料、产品及副产品，根据相关规范确定物料危险性，指出丙烯腈装置的固有危险类型。然后采用一般作业评价法对装置检维修过程、日常作业活动及相关方操作进行风险辨识，划分出活动的危险程度，接着对丙烯腈的整个生产工艺流程进行危险与可操作性危险评估，将装置内的主要风险进行汇总并利用风险矩阵对其进行等级判定，在此基础上指出重点部位重点防护，以脱氢氰酸单元HCN泄露中毒为例构建事故树查找其影响因素，提出相应的防护措施。通过前述风险分析及评价，为后续系统软件的设计编制提供了理论基础，建立开发了丙烯腈装置安全操作管理系统。它集成了OPC通讯技术和参数报警分析处理技术，实现了工况的实时分析与多角度控制，主要设计实现的功能模块有数据采集模块、气体检测模块、opc通讯模块、操作参数报警分析模块、环境浓度管理模块、岗位操作标准和应急预案模块、典型事故案例模块、基本信息维护模块等，为装置和现场岗位人员快速有序进行异常分析响应，减少事故危害后果，降低事故损失提供技术支持和有力保证。

关键词：丙烯腈装置风险等级安全操作报警处理 DCS系统 OPC接口

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丙烯腈装置机组防喘振控制系统设计

丙烯腈装置机组防喘振控制系统设计

作者：侯长江东北石油大学

学位级别：硕士

大庆石化公司化工二厂丙烯腈装置C-101空压机、C-401A/B冰机机组,是丙烯腈装置的核心设备,一旦故障停机,将导致整套装置停工。目前,这三套机组的联锁控制系统由继电器实现,已经投用26年,机组振动、位移和转速指示由现场控制室3 5 0 0实... 详细信息

大庆石化公司化工二厂丙烯腈装置C-101空压机、C-401A/B冰机机组,是丙烯腈装置的核心设备,一旦故障停机,将导致整套装置停工。目前,这三套机组的联锁控制系统由继电器实现,已经投用26年,机组振动、位移和转速指示由现场控制室3 5 0 0实现,机组的防喘振控制由就地调节器实现,为保证丙烯腈装置的平稳运行,将三套机组现场指示控制联锁部分和室内监测系统改造为ITCC机组控制系统。C-101、C-401A/B机组原仪表为热电阻、开关和3500监测系统组成,并由继电器组成联锁逻辑控制回路。文中简要介绍了三套机组控制现状,然后介绍了 TRICONEX的ITCC控制系统,以TS3000控制系统实现防喘振控制,调速,机组监控,负荷控制以及机组联锁。ITCC防喘振控制系统,可根据负荷运行情况,动态的对防喘振阀开度进行调整,保持最佳反馈量,最大可能提高机组运行效率,降低蒸汽消耗。优化改进后的丙烯腈装置机组控制系统投产至今,整个控制过程连续稳定,监控界面生动准确,控制系统具有良好的鲁棒性,稳定性和快速性,系统具有较强抗干扰能力和跟踪能力,确保了丙烯腈装置的安全平稳生产。

关键词：丙烯腈装置机组控制TICC TS3000 防喘振

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丙烯腈装置先进控制技术应用研究

丙烯腈装置先进控制技术应用研究

作者：刘欣北京邮电大学

学位级别：硕士

丙烯腈是三大合成材料的重要单体。安庆石化丙烯腈装置在运行过程中,部分控制回路波动较大,影响装置生产的平稳性。本文针对丙烯腈装置控制波动问题,采用APC-Suite先进控制软件开发了丙烯腈装置先进控制系统。开发的丙烯腈装置先进控制... 详细信息

丙烯腈是三大合成材料的重要单体。安庆石化丙烯腈装置在运行过程中,部分控制回路波动较大,影响装置生产的平稳性。本文针对丙烯腈装置控制波动问题,采用APC-Suite先进控制软件开发了丙烯腈装置先进控制系统。开发的丙烯腈装置先进控制系统采用预测控制类算法思想。预测控制是先进控制算法之一,动态矩阵算法是预测控制算法中的一种经典算法。本论文由先进控制技术应用研究和理论研究两部分组成。在应用研究方面,综合考虑了丙烯腈装置各单元内部及其相互之间的关联性,结合了工艺人员、操作人员长期的生产经验,利用浙江中控软件技术有限公司先进控制软件APC-Suite,历经前期调研、方案设计、测试建模、控制器设计、投运和试运行逐步完成了丙烯腈装置先进控制系统。先进控制系统投运后,装置相关单元运行参数得到了稳定、快速和准确的控制。提高了关键被控变量的平稳度,使过程关键被控变量的偏差降低了 30%以上。设计完成了常规控制与先进控制双向的无扰动安全切换程序,降低了人工劳动强度,获得了可观的经济效益。在理论研究方面,介绍了动态矩阵控制原理,提出“变优化策略”改进动态矩阵控制算法。通过典型控制系统在MATLAB平台上的仿真分析,验证了改进算法的可行性。

关键词：先进控制软件丙烯腈装置动态矩阵控制算法 “变优化策略”改进动态矩阵算法

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丙烯腈装置应急控制技术研究与应用

丙烯腈装置应急控制技术研究与应用

作者：宋文娟中国石油大学

学位级别：硕士

丙烯腈装置是生产有机化工原料丙烯腈的设备,随着工艺技术、工程技术和设备制造技术的不断进步,丙烯腈装置规模不断扩大、设备高度集成。这在提高了生产效益和企业竞争力的同时,也对安全管理以及事故应急控制提出了更高的要求。如何防... 详细信息

丙烯腈装置是生产有机化工原料丙烯腈的设备,随着工艺技术、工程技术和设备制造技术的不断进步,丙烯腈装置规模不断扩大、设备高度集成。这在提高了生产效益和企业竞争力的同时,也对安全管理以及事故应急控制提出了更高的要求。如何防患于未然,减少事故隐患,降低事故发生概率是当前迫切需要研究和解决的课题。本文针对某炼化企业在役丙烯腈装置运行情况进行了现状安全评价,运用化工厂危险程度分析法和蒙德火灾爆炸毒性指数法确定了装置的物料、工艺危险性类别,识别了装置中的重大危险源,模拟了事故危害后果,并对评价总结出的重点部位以及事故隐患进行了应急预警控制研究。结合该装置现有实时监控系统,采用对象链接和嵌入技术(OPC)建立客户端,提取了集散控制系统(DCS)的关键工艺节点数据,通过添加硬件支持提取了可燃气体和有毒气体的浓度数据,开发了一套基于实时监测的丙烯腈装置应急预警软件,软件能够及时方便的获取生产实时数据以及现场危险气体浓度数据,并通过最小二乘支持向量机算法对实时数据进行预测,通过与经验阈值比较,达到应急预警的功能。丙烯腈装置应急预警软件的开发,实现了丙烯腈生产的远程监控、实时监测、非正常工况预警和应急控制。为装置处于非正常工况时快速有序地实施风险控制,降低事故危害,减少事故损失提供技术支持,为装置现场操作和相关部门的生产管理提供了有力依据,对装置提高管理效率和自动化水平有重要意义。

关键词：丙烯腈装置安全评价实时监测应急控制集散控制系统

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丙烯腈装置监测预警及控制技术的研究

丙烯腈装置监测预警及控制技术的研究

作者：王兰芝青岛理工大学

学位级别：硕士

丙烯腈装置是化工生产企业典型的设备,包含了化工经常使用的设备如炉、塔、釜、器、机、泵及罐槽、池等复杂设备。装置中所使用的原料,中间产品和生成物具有易燃、易爆、高毒的特点,特别是副产品氰化物,剧毒,而且化学性质非常活泼,可以... 详细信息

丙烯腈装置是化工生产企业典型的设备,包含了化工经常使用的设备如炉、塔、釜、器、机、泵及罐槽、池等复杂设备。装置中所使用的原料,中间产品和生成物具有易燃、易爆、高毒的特点,特别是副产品氰化物,剧毒,而且化学性质非常活泼,可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等。装置虽高度集成,自动化水平较高,生产过程连续,但工艺流程复杂,工艺过程要求苛刻,影响生产的工艺参数众多,稍有变化,有可能发生火灾爆炸、中毒等事故。因此如何做好预防工作,将事故扼杀在萌芽状态,同时提高安全生产水平尤为重要。本课题研究的主要工作是建立丙烯腈装置的预警控制系统,实现丙烯腈生产全过程的的监测预警、实时预警、预警控制和应急控制,使装置处于非正常工况下时能快速有效地实施风险控制,转危险状态为安全状态,减少事故损失,保护人员安全,达到丙烯腈装置安全平稳生产的目的。在对某炼化企业丙烯腈生产装置风险分析的基础上,采用安全评价方法,例如:重大危险源辨识法、蒙德火灾爆炸、毒性评价方法、危险和可操作性研究,确定装置中需监控的重点设备和关键参数,通过OPC通讯技术实时采集DCS操作参数数据并进行多参数趋势预警分析,建立起丙烯腈装置非正常工况下安全预警控制系统。系统涵盖安全保障的预防、预警、应急和处置的各个环节,主要功能模块:数据采集模块、气体检测模块、opc通信模块、操作参数预警分析模块、环境浓度分析模块、应急处置模块、操作标准和应急预案模块、典型事故案例模块、气象信息模块、基本信息维护模块等技术内容,实现了多参数实时监控、自动预警和应急辅助决策。

关键词：丙烯腈装置安全评价非正常工况安全预警 opc通讯技术检测控制技术

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丙烯腈装置节能改造与流化床反应器模拟分析

丙烯腈装置节能改造与流化床反应器模拟分析

作者：张沛存大连理工大学

学位级别：硕士

对丙烯腈制造工艺原理及其工艺路线，采用热能系统工程理论及换热网络综合优化技术进行系统分析，找出了装置能耗的关键所在，有针对性地提出改造方案，并通过采用新技术新设备对装置进行扩能改造，使装置的能耗大幅度降低;对丙烯腈制... 详细信息

对丙烯腈制造工艺原理及其工艺路线，采用热能系统工程理论及换热网络综合优化技术进行系统分析，找出了装置能耗的关键所在，有针对性地提出改造方案，并通过采用新技术新设备对装置进行扩能改造，使装置的能耗大幅度降低;对丙烯腈制造工艺全局用能进行了分析，提出了一些切实可行的节能方案，并在改造中组织实施，使装置的能量利用流程更加合理，实现了一能多用。针对装置改造中新建的火管式余热锅炉结垢堵管，造成炉子无法运行的问题，通过对废水水质，结垢物进行红外光谱分析和对焚烧反应机理分析，找出了堵管的原因;同时针对现有废水焚烧余热锅炉提出了几种改造方案，从中优选出最佳改造设计方案，并对方案进行了详细的设计计算和技术经济分析，从节能和经济性角度评价了设计方案的效益。针对齐鲁丙烯腈厂扩产改造后丙烯氨氧化流化床反应器的操作状况、结构参数、催化剂等情况进行了深入研究，建立了描述反应器在目前操作条件与状态下的数学模型;利用现场提供的不同工况和不同催化剂(MB96、MB98、MB98A)下的生产数据，判识模型参数，使开发的反应器模型能够描述新条件下的反应器操作性能。利用经过改进的模型，研究操作参数变化对反应器性能的影响规律，最终提出丙烯氨氧化反应器在扩产改造后，反应器性能异常的可能原因，并提出相应可以采用的对策与措施，对实际生产具有一定的指导作用。

关键词：丙烯腈装置能量分析节能改造余热锅炉流化床反应器模拟