罗雄麟 赵晓鹰 孙 琳 许 銞

(中国石油大学信息学院自动化系，北京 102249)

精馏塔是石油化工生产过程中应用最为广泛的分离设备，同时也是能耗较多、要求较严格、操作条件较苛刻的操作单元。塔内各塔板上同时进行着传质、传热过程，各变量之间的关联度较高。精馏塔质量控制过程中，最直接的质量指标是馏出物产品组成。近年来，成分检测仪表发展很快，特别是对工业色谱在线分析研究较多[1～3]，出现了很多以组分为直接质量指标的控制方案。然而由于组分分析仪表价格昂贵，维护保养困难，采样周期较长，导致反应缓慢、滞后较大、可靠性低[4～7]，实际质量控制过程中一般以温度作为被控变量，将温度控制在要求范围内，根据模型反推得到产品质量。

乙烯精馏塔是精馏塔中结构最复杂[8～10]、要求最严格的分离设备，与一般精馏塔相比，乙烯精馏塔有3个特征：采用中间再沸器、产品侧线抽出、产品质量要求较高。采用中间再沸器是为了回收冷却量，产品侧线抽出可以提高出料产品中的乙烯浓度，避免塔顶产品中甲烷的影响，有脱甲烷功能，使一塔起到两塔的作用。虽然这样可以降低生产成本和操作费用，但同时也增加了塔的自由度，使塔的耦合性增加，比常规精馏塔更难操作和控制。乙烯精馏属于精密精馏过程，对出料乙烯产品质量要求较高，乙烯精馏塔的操作和控制水平直接关系到乙烯产品的质量、收率和能量消耗[11～13]。*收稿日期：2015-05-14(修改稿)