炼油化工与自动化仿真基地系统结构详解

炼油厂自动化控制系统的研究与应用随着科技的不断进步和现代化的快速发展，炼油厂自动化控制系统越来越受到人们的关注和重视。

自动化控制技术能够提高炼油生产效率，降低能源消耗，保证生产质量与安全性。

本文将从自动化控制系统的概念和发展历史、控制方式和结构、控制方法和技术、应用前景和挑战等角度进行分析和阐述，以期为读者提供一定的参考与启示。

一、概念和发展历史自动化控制系统是指利用先进的计算机技术、传感器技术、控制算法等，将系统的各种物理量转化为数字信号，进行实时控制、监测和优化，以达到系统高效、智能、精密和可靠的控制和管理。

它是生产自动化的重要组成部分，广泛应用于各种工业领域，包括石油化工、制药、冶金、航空航天、能源等。

自动化控制系统的发展历史可以追溯到19世纪。

当时，人们利用机械设备和水力、风力等自然能源，进行工业生产和输送。

工业机械的发明和普及，使得人们能够将机械、电气、电子等领域的技术结合起来，逐渐实现了自动化控制的初步应用。

20世纪以来，随着计算机技术和通讯技术的革新和不断进步，自动化控制逐渐发展成为一门系统性的科学。

现代化的炼油厂自动化控制系统已经具备了高速数据采集、实时监测、故障诊断、智能控制、数据处理和管理等功能。

二、控制方式和结构自动化控制系统的控制方式可以分为开环控制和闭环控制。

开环控制是指控制对象与控制器之间没有反馈环路，只通过设定控制器输出信号的数值，来控制被控对象的状态。

开环控制的优点在于简单易用、响应速度快，但是它无法感知和补偿被控对象的误差，容易出现明显的控制偏差和不稳定性。

闭环控制是指通过反馈环路将被控对象的状态信息返回控制器，通过计算误差信号和设定目标值，来实现自动化调节和控制。

闭环控制的优点在于能够根据实际需求和环境条件，自动适应和调整系统的运行状态，使得控制精度和稳定性更加高效和可靠。

炼油厂自动化控制系统的结构可以分为三个层次：感知层、控制层和管理层。

感知层是系统的数据采集和传输层，包括传感器、信号放大器、AD转换器等设备，负责对炼厂中液位、压力、温度、流量等各种物理量进行实时监测和数据采集，输出数字信号。

油库自动化系统一、引言油库是储存和分配石油产品的重要设施，为了提高运营效率和安全性，油库自动化系统应运而生。

本文将详细介绍油库自动化系统的标准格式文本，包括系统概述、系统组成、功能需求、性能指标和技术要求等方面。

二、系统概述油库自动化系统是一种集计量、监控、控制、报警和管理于一体的综合系统，旨在实现对油库运营过程的自动化管理。

系统通过传感器、仪表、控制器、通信设备等组成，能够实时获取油库相关数据，并进行处理和控制。

三、系统组成1. 传感器和仪表：包括液位传感器、温度传感器、压力传感器等，用于实时监测油库内液位、温度、压力等参数。

2. 控制器：负责对传感器采集的数据进行处理和控制，包括PLC（可编程逻辑控制器）和DCS（分布式控制系统）等。

3. 通信设备：用于实现系统内部各设备之间的数据传输和与外部系统的通信，包括以太网、Modbus、RS485等通信协议。

4. 人机界面：提供操作员与系统进行交互的界面，包括触摸屏、计算机等设备。

5. 数据存储和处理设备：用于存储和处理系统采集的数据，包括数据库、服务器等设备。

四、功能需求1. 油品计量管理：实现对油品进出库的计量管理，包括计量准确性检测、计量数据记录和计量报表生成等功能。

2. 液位监测与控制：实时监测油库内液位，并能根据设定的液位范围进行自动控制，确保油库内液位在安全范围内。

3. 温度和压力监测：实时监测油库内温度和压力，并能进行报警和控制，确保油库内温度和压力处于正常范围。

4. 油品品质管理：监测油品的密度、粘度、含水率等参数，并能进行报警和控制，确保油品质量符合要求。

5. 报警管理：对油库内各种异常情况进行实时监测和报警，包括液位异常、温度异常、压力异常等，确保及时采取措施避免事故发生。

6. 远程监控和管理：实现对油库的远程监控和管理，包括远程数据查询、远程参数设定和远程故障诊断等功能。

五、性能指标1. 计量准确性：计量误差不超过0.2%。

2. 数据采集频率：传感器数据采集频率不低于1Hz。

第一部分石油化工基本理论 (1)一、石油化工的原料及其产品 (1)（一）石油化工基本概念 (1)（二）石油的组成 (1)（三）石油及其产品的物理性质 (4)二、典型石油炼制工艺简介 (10)（一）炼油厂的构成 (10)（二）原油预处理 (11)（三）原油常减压蒸馏 (12)（四）催化裂化 (14)（五）加氢精制 (21)（六）加氢裂化 (27)（七）催化重整 (34)三、典型石油化工工艺简介 (40)（一）热裂解生产乙烯 (40)（二）乙烯氧氯化法生产氯乙烯 (48)第二部分典型石油炼制及石油化工生产装置仿真操作 (54)一、常减压蒸馏装置仿真操作 (54)（一）装置介绍 (54)（二）装置冷态开工过程 (57)（三）装置正常停工过程 (65)（四）紧急停车 (66)（五）事故列表 (66)二、乙烯热区分离仿真操作 (68)（一）装置流程说明 (69)（二）装置冷态开车过程 (70)（三）正常停车 (72)（四）热态开车 (73)（五）特定事故 (75)第一部分石油化工基本理论一、石油化工的原料及其产品（一）石油化工基本概念石油是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存，是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物。

石油的生成过程：陆地上的动植物死亡后，随着泥沙被河流带到海盘地和湖盘地，与水中的生物一起混同泥沙沉积在盘地底部，形成有机淤泥。

由于地壳的运动，盘地不断下降，有机淤泥就层层沉积下来，并与空气隔绝。

在这种缺氧的还原环境下，有机淤泥中的有机物质随着沉积物的成岩过程，通过细菌、压力、温度、催化剂和放射元素等的协同作用，发生复杂的物理化学变化，逐渐变成石油。

石油指天然存在于地下储层中，气态、液态和固态的烃类混合物。

石油是石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一些液态非烃类组分（天然的液态烃类混合物）。

天然气也是石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地层条件下溶解于石油中。

石油化工模拟真火训练系统的优化设计石油化工模拟真火训练系统是一种应用先进技术，提高操作技能的培训系统。

该系统通过模拟真实的工业场景，让操作人员在安全的环境下进行模拟操作，从而不断提高操作技能和火灾应急能力。

本文将从系统设计和功能优化两个方面，对石油化工模拟真火训练系统进行优化设计。

一、系统设计1、场景建模：石油化工模拟真火训练系统应该通过场景建模，呈现出真实的工业环境，包括工厂内的设备、管道、仪表等。

同时，还应该考虑场景中存在的危险性因素，如火源、易燃物等，让操作人员能够真实地感受到潜在的危险。

2、仿真技术：为了让操作人员真实地感受到火灾场面，石油化工模拟真火训练系统需要使用先进的仿真技术。

通过仿真技术，可以模拟火灾过程中的温度、气体浓度等参数，让操作人员能够更加真实地感受到火灾的威胁和危险性。

3、运行控制：石油化工模拟真火训练系统的运行控制非常重要。

应该通过控制系统，对火灾场景进行控制和调节，让操作人员能够在安全的环境下进行模拟操作。

同时，还需要严格控制火灾场景的温度、气体浓度等参数，确保操作人员的安全。

二、功能优化1、多种危险场景：石油化工模拟真火训练系统应该针对不同的危险场景进行优化。

除了火灾场景，还应该包括泄漏、爆炸等场景，让操作人员能够应对不同的危险情况，提高应急能力。

2、交互式教学：为了更好地提高操作人员的技能和应急能力，石油化工模拟真火训练系统需要采用交互式教学。

通过交互式教学，可以让操作人员自主选择不同的场景和难度等级，同时还可以提供详细的指导和解释，进一步提高操作人员的技能水平。

3、实时监控：为了确保操作人员的安全，石油化工模拟真火训练系统应该具备实时监控功能。

通过实时监控，可以实时观察火灾场景的温度、气体浓度等参数变化，及时发现异常情况，采取相应的应急措施，确保操作人员的安全。

油库自动化系统油库自动化系统是一种利用先进的技术手段来实现油库管理和运营的自动化控制系统。

它通过集成传感器、仪表、控制器、通信设备等硬件设备，并结合软件系统来实现对油库内油品的储存、运输、配送、销售等环节的自动化管理和监控。

一、系统结构和功能油库自动化系统的结构包括硬件和软件两个部分。

硬件部分主要由传感器、仪表、控制器、通信设备等组成，用于采集油库内油品的各项参数，并将数据传输给软件系统进行处理和控制。

软件部分主要由数据管理系统、监控系统、报警系统等组成，用于实现对油库内油品的储存、运输、配送、销售等环节的自动化管理和监控。

1. 数据管理系统：用于管理油库内油品的基本信息，包括油品种类、储存容量、进出库流量等。

通过数据管理系统，可以实时监测油品的库存情况，及时掌握油品的使用情况和变化趋势。

2. 监控系统：用于监测油库内油品的各项参数，如油位、温度、压力等。

通过监控系统，可以实时监测油品的状态，及时发现异常情况，并采取相应的措施进行处理。

3. 报警系统：用于监测油库内油品的安全性和稳定性。

当油品的参数超出设定的安全范围时，报警系统会自动发出警报，并通过通信设备将警报信息发送给相关人员，以便及时采取措施避免事故的发生。

二、系统工作流程油库自动化系统的工作流程主要包括数据采集、数据传输、数据处理和控制指令下发四个环节。

1. 数据采集：通过传感器和仪表对油库内油品的各项参数进行实时采集，包括油位、温度、压力等。

采集到的数据经过处理后，传输给数据管理系统进行存储和管理。

2. 数据传输：采集到的数据通过通信设备传输给数据管理系统。

通信设备可以采用有线或无线方式，如以太网、无线传感器网络等。

数据传输的方式可以是实时传输或定时传输，根据实际情况进行选择。

3. 数据处理：数据管理系统对采集到的数据进行处理和分析，生成相应的报表和图表，并实时监测油品的状态和变化趋势。

通过数据处理，可以及时了解油品的使用情况和库存情况，为油库的管理和运营提供科学依据。

战略创新与组织变革的成功案例研究引言在当今竞争激烈的商业环境中，无论是大型企业还是初创公司，都需要采取创新和变革的策略来应对不断变化的市场需求和竞争压力。

战略创新和组织变革是指企业在经营过程中采取的一系列创新和变革措施，以提高企业的竞争力、适应市场变化，并实现可持续发展。

本文将通过几个成功的案例研究，探讨战略创新与组织变革的关系以及如何成功实施这些策略。

案例一：苹果公司的战略创新与组织变革苹果公司是一个充满创新和变革的典范。

从一家只生产电脑的公司发展成为跨国科技巨头，苹果公司的成功得益于其战略创新和组织变革的实践。

1. 投资研究和开发苹果公司长期致力于研究和开发新技术和产品。

他们在投入大量的时间和资源来研究市场趋势、消费者需求，并不断推出创新产品，如iPhone和iPad。

这种持续的研发投资使得苹果公司能够保持技术领先地位，并在市场上取得竞争优势。

2. 变革领导者苹果公司的创始人史蒂夫·乔布斯是一位变革领导者。

他常常挑战传统观念，推动组织变革。

例如，他在苹果推出iPod时，对音乐行业产生了巨大影响，将音乐下载和播放完全改变了。

他的变革精神激励了整个苹果团队，使其成为具有创新意识和能力的组织。

3. 顾客导向的创新苹果公司一直坚持以顾客需求为导向进行创新。

他们不仅关注产品的功能和性能，也注重产品的用户体验和设计。

通过不断改进用户界面和界面设计，苹果公司创造了独特的产品体验，赢得了消费者的喜爱和忠诚。

案例二：亚马逊公司的创新战略与组织变革亚马逊公司是电子商务领域的领导者，他们通过创新和变革不断拓展业务和提升竞争力。

1. 数据驱动的决策亚马逊公司以数据驱动的决策为基础进行战略创新和组织变革。

他们通过大数据分析和算法来理解消费者行为、市场需求和竞争情况，以此为基础制定战略决策。

这种数据驱动的决策使亚马逊能够迅速响应市场变化，提前做出调整，并实现持续创新。

2. 革新供应链管理亚马逊以革新的供应链管理为基础，实现了高效运营和快速交付。

炼油装置流程模拟集成仿真系统的设计与应用The design and application of process simulation system in refining plant刘红霞，邹 涵LIU Hong-xia ，ZOU Han(南京工业大学 电子与信息工程学院，南京 211816)摘 要：针对炼油产业在传统流程模拟中存在着模块单一缺乏数据交互、操作复杂、数据集成度低扩展性弱、模拟预测精度低等问题。

设计出一个集合了数据采集预处理、流程模拟、数据存储集成、人机界面应用等功能的集成仿真系统。

首先利用数据修正、缺失值补偿和显著误差消除技术实现现场和实验室数据的处理；然后采用hysys软件进行建模；最后计算机技术实现数据的通信存储集成功能和人机交互功能。

该系统已成功应用于加氢裂化炼油装置，并取得了良好的效果。

关键词：炼油装置；流程模拟；仿真系统；设计；软测量中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2014)06(上)-0028-05Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2014.06(上).08收稿日期：2014-03-10作者简介：刘红霞（1964 -），女，副教授，硕士，研究方向为工业综合自动化研究与实现。

0 引言随着计算机技术的发展，流程模拟技术的应用取得了一定的成效[1]，但是工业信息化进程中始终缺乏一个具有多功能性、数据完备性和易操作性的流程模拟仿真系统。

仿真系统要求现场数据具有高度集成性，用户可以方便快捷的查询各种生产数据，以便更好的生产指导与决策。

同时，针对生产过程中的关键指标需要进行产品分析、质量分析和产品结构调整等操作。

针对以上这些不足和需求，结合当前流程企业生产过程的仿真技术，以炼油工艺加氢裂化装置生产过程为案例，对传统的流程模拟系统进行改进扩展，设计出了一个集合了数据采集预处理、流程模拟、数据存储集成、人机交互应用等功能的集成仿真系统。