探索智能控制在油品調合中的應用

閆俐俐

（黑龍江省大慶市大慶煉化公司儲運廠，黑龍江 大慶 163000）

隨著能源的日益匱乏，在石油化工過程中需要更大程度上保證石油的利用效率，提升生產(chǎn)量。而將智能控制應用到油品調合技術中，就是提高石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)效率的好方法。特別是在智能控制應用到油品調合技術中之后，更是對石油化工的發(fā)展帶來了更加深遠的影響，是石油化工中的重點研究項目。

一、油品調合概況以及智能控制應用的優(yōu)勢

在石油化工的生產(chǎn)過程中，汽油與柴油是兩種核心產(chǎn)品，其他所有的一系列石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)均是圍繞這兩種產(chǎn)品而展開。在本文中，重點討論的是汽油生產(chǎn)的油品調合技術。隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展，我國的汽車擁有量增長速度非?？?，汽油一直處于供不應求的情況，需要通過油品調合過程來提升汽油的質量。

（一）油品調合簡介

汽油的油品調合，是生產(chǎn)汽油過程中不可缺少的一步。有些汽油可以通過直接分餾石腦油來得到，但更多的汽油則需要經(jīng)過分餾產(chǎn)品的催化、裂化、烷基化等一系列過程之后才能夠得到，受此影響，生產(chǎn)的汽油通常也可以分為多個等級。而油品調合技術在上世紀五十年代就開始展開了較為深入的研究，其中汽油的油品調合機理尤為復雜，在調合過程中需要嚴格考慮到汽油產(chǎn)品的辛烷值大小。目前，油品調合主要是通過在線管道來完成，可以實現(xiàn)工作的高效化，并且能夠保證調合的精度，不會出現(xiàn)較大的偏差。

（二）油品調合現(xiàn)狀

油品調合中汽油產(chǎn)品的調和過程是最為復雜，憑借傳統(tǒng)的工藝，已經(jīng)不能滿足大量汽油的生產(chǎn)需求。早期的許多石油化工企業(yè)，進行油品調合所使用的基本上是罐子間歇法。這種方法雖然說也能夠起到油品調合的作用，但罐子間歇法需要使用較多的組分罐，通常需要消耗較長時間，且汽油質量常超標，容易帶來較大的經(jīng)濟損失，并不利于石油化工工業(yè)的良好發(fā)展。因此到如今，大多數(shù)的石油化工企業(yè)在油品調合中都將傳統(tǒng)的罐子換成了在線管道，這樣可以讓汽油的生產(chǎn)質量更高，并縮短生產(chǎn)時間。但目前我國的在線管道油品調合還存在著較多的不足，仍然比較耗費精力，還需要得到進一步的改進。

（三）智能控制應用于油品調合的優(yōu)勢

使用人工計算的方式來對油品調合進行控制，雖然在一般情況下同樣能夠達到汽油生產(chǎn)的質量要求，但對于當今的大量汽油需求背景來說，這種方法顯然并不適合得到良好的推廣。而智能控制是建立在神經(jīng)網(wǎng)絡模型的基礎上，通過在線管道油品調合系統(tǒng)，來實現(xiàn)智能化的、非人工的油品調合操作。在智能控制措施應用了之后，最為顯著的改變就是油品調合的精度能夠達到更高，甚至可以進一步提升汽油的質量以及生產(chǎn)成本。在智能控制下的油品調合措施，可以對汽油的辛烷值、抗爆指數(shù)、飽和蒸汽壓、烯烴含量、芳烴含量以及苯含量等重要指標進行十分準確的分析，使各項指標能夠更加符合國家汽油生產(chǎn)使用要求，進一步實現(xiàn)汽油生產(chǎn)的最大化，對于石油化工的發(fā)展來說具有十分積極的意義。

二、智能控制在油品調合中的應用分析

智能控制措施的進行需要建立在人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎上，通過神經(jīng)網(wǎng)絡模型，來預測分析在當前的油品調合措施基礎上可能得到的汽油成分，并根據(jù)分析結果，來對新的油品調合方案進行調整，進一步提升汽油的生產(chǎn)質量以及生產(chǎn)效益。由此可以看出，神經(jīng)網(wǎng)絡模型在智能控制的過程中具有十分重要的作用，如本文中便選取了我國某石油化工企業(yè)中應用于油品調合的神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行分析：

如圖1可看出，神經(jīng)網(wǎng)絡預測器是整個神經(jīng)網(wǎng)絡預測調合模型中的核心，通過該裝置與優(yōu)化器、濾波器以及被控對象之間的相互影響，可實現(xiàn)對油品調合方案的優(yōu)化。在此基礎上，可將智能控制分為模型預測、反饋矯正、參考輸入軌跡及實施優(yōu)化措施等幾個部分。

（一）模型預測

模型預測的過程是進行智能控制的基礎，依靠神經(jīng)網(wǎng)絡預測調合模型，來對當前參數(shù)下汽油的生產(chǎn)指標進行準確的推測，從而得出汽油的預測信息。一般來說，預測的可靠性對后續(xù)的矯正十分重要，也直接影響著智能控制的效果。

（二）反饋矯正

在得到了模型預測出來的數(shù)據(jù)之后，還需要根據(jù)該信息，與實際汽油生產(chǎn)所需要的指標信息進行比較，如果前后存在著誤差，那么還需要通過反饋矯正的方式，來得到較為確切的調整方案。

（三）參考軌跡

為了讓汽油的油品調合更加準確，使汽油的生產(chǎn)指標參數(shù)更加符合要求，會在得到反饋矯正結果后，制定出較明確的參考軌跡，確保不會出現(xiàn)較大的偏差

（四）實施優(yōu)化措施

經(jīng)過一系列的準備后，就可以正式實施優(yōu)化措施，使油品調合質量得到根本改變。在汽油生產(chǎn)過程中，油品調合的優(yōu)化措施還需要根據(jù)汽油指標變化進行相應的滾動式優(yōu)化，以便于隨時確保油品調合質量。

結語

隨著我國對石油能源需求量的日益增加，智能控制在油品調合中的應用將會得到越來越廣泛的關注。在智能控制措施應用之后，我國的汽油生產(chǎn)將會更加可靠、更加高效，為人們的日常生產(chǎn)生活帶來便利。

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[2]崔承剛，吳鐵軍.基于活躍約束條件輔助目標的進化算法求解油品調合問題[J].化工學報，2010，61（11）：2881-2888.