A. 原油蒸餾原理
原油蒸餾原理就抄是需要把原油中各組分分離出來，通常是使用精餾的方法，即精確控制溫度，使特定沸點的組分揮發出來。原油蒸餾就是利用原油中各組分相對揮發度的不同而實現各餾分的分離。
原油是一種多種烴的混合物，是粘稠的、深褐色的液體。直接使用原油非常浪費，所以就需要把原油中各組分分離出來，通常是使用精餾的方法，即精確控制溫度，使特定沸點的組分揮發出來。
減壓蒸餾：使常壓渣油在8kPa左右的絕對壓力下蒸餾出重質餾分油作為潤滑油料、裂化原料或裂解原料，塔底殘余為減壓渣油。如果原油輕質油含量較多或市場需求燃料油多，原油蒸餾也可以只包括原油預處理和常壓蒸餾兩個工序，俗稱原油拔頭。原油蒸餾所得各餾分有的是一些石油產品的原料。
原油蒸餾工藝過程包括原油預處理、常壓蒸餾和減壓蒸餾三部分。原油蒸餾是石油煉廠中能耗最大的裝置，採用化工系統工程規劃方法，使熱量利用更為合理。此外，利用計算機控制加熱爐燃燒時的空氣用量以及回收利用煙氣余熱，可使裝置能耗顯著降低。
近30年來，原油蒸餾沿著擴大處理能力和提高設備效率的方向不斷發展，逐漸形成了現代化大型裝置。
B. 石油的煉油方法
一次加工過程 是將原油用蒸餾的方法分離成輕重不同餾分的過程，常稱為原油蒸餾，它包括原油預處理、常壓蒸餾和減壓蒸餾。一次加工產品可以粗略地分為：①輕質餾分油（見輕質油）,指沸點在約370℃以下的餾出油,如粗汽油、粗煤油、粗柴油等。②重質餾分油(見重質油)，指沸點在370～540℃左右的重質餾出油,如重柴油、各種潤滑油餾分、裂化原料等。③渣油（又稱殘油）。習慣上將原油經常壓蒸餾所得的塔底油稱為重油（也稱常壓渣油、半殘油、拔頭油等）。
二次加工過程 一次加工過程產物的再加工。主要是指將重質餾分油和渣油經過各種裂化生產輕質油的過程，包括催化裂化、熱裂化、石油焦化、加氫裂化等。其中石油焦化本質上也是熱裂化，但它是一種完全轉化的熱裂化，產品除輕質油外還有石油焦。二次加工過程有時還包括催化重整和石油產品精製。前者是使汽油分子結構發生改變，用於提高汽油辛烷值或製取輕質芳烴（苯、甲苯、二甲苯）；後者是對各種汽油、柴油等輕質油品進行精製，或從重質餾分油製取餾分潤滑油，或從渣油製取殘渣潤滑油等。
三次加工過程 主要指將二次加工產生的各種氣體進一步加工(即煉廠氣加工)以生產高辛烷值汽油組分和各種化學品的過程，包括石油烴烷基化、烯烴疊合、石油烴異構化等。
原油加工流程 是各種加工過程的組合，也稱為煉油廠總流程，按原油性質和市場需求不同，組成煉油廠的加工過程有不同形式，可以很復雜，也可能很簡單。如西歐各國加工的原油含輕組分多,而煤的資源不多,重質燃料不足，有時只採用原油常壓蒸餾和催化重整兩種過程，得到高辛烷值汽油和重質油（常壓渣油），後者作為燃料油。這種加工流程稱為淺度加工。為了充分利用原油資源和加工重質原油，各國有向深度加工方向發展的趨勢，即採用催化裂化、加氫裂化、石油焦化等過程，以從原油得到更多的輕質油品。
各種不同加工過程在生產上還組成了生產不同類型產品的流程，包括燃料、燃料-潤滑油和燃料-化工等類產品的典型流程（見石油煉廠）。
C. 石油蒸餾用什麼裝置
常壓蒸餾
預處理後的原油經加熱後送入常壓蒸餾裝置（圖2）的初餾塔，蒸餾出大部分輕汽油。初餾塔底原油經加熱至360～370℃，進入常壓蒸餾塔（塔板數36～48），該塔的塔頂產物為汽油餾分（又稱石腦油），與初餾塔頂的輕汽油一起可作為催化重整原料，或作為石油化工原料，或作為汽油調合組分。常壓塔側線出料進入汽提塔，用水蒸氣或再沸器加熱，蒸發出輕組分，以控制輕組分含量（用產品閃點表示）。通常，側一線為噴氣燃料（即航空煤油）或煤油餾分，側二線為輕柴油餾分，側三線為重柴油或變壓器油餾分（屬潤滑油餾分），塔底產物即常壓渣油（即重油）。
減壓蒸餾
也稱真空蒸餾。原油中重餾分沸點約370～535℃，
原油蒸餾
在常壓下要蒸餾出這些餾分，需要加熱到420℃以上，而在此溫度下，重餾分會發生一定程度的裂化。因此，通常在常壓蒸餾後再進行減壓蒸餾。在約2～8kPa的絕對壓力下，使在不發生明顯裂化反應的溫度下蒸餾出重組分。常壓渣油經減壓加熱爐加熱到約380～400℃送入減壓蒸餾塔。減壓蒸餾可分為潤滑油型（圖3）和燃料油型兩類。前者各餾分的分離精確度要求較高，塔板數24～26；後者要求不高，塔板數15～17。
通常用水蒸氣噴射泵（或者用機械抽真空泵）抽出不凝氣，以產生真空條件。發展的乾式全填料減壓塔（見填充塔）採用金屬高效填料代替塔板，可以使全塔壓力降減少到 1.3～2.0kPa，從而可以提高蒸發率，並減少或取消塔底水蒸氣用量。
全自動原油蒸餾儀
為了在同一爐出口溫度下使常壓渣油有最大的汽化率，減壓蒸餾都將爐出口至塔的管線設計成大管徑的形式（見彩圖），以減少壓降，進而降低爐出口壓強。減壓塔頂分出的餾分減（壓、拔）頂油，一般作為柴油混入常壓三線中，減壓一線至四線作為裂化原料或潤滑油原料，塔底為減壓渣油，可作為生產殘渣潤滑油（見溶劑脫瀝青）和石油瀝青的原料，或作為石油焦化的原料，或用作燃料油。
D. 石油蒸餾過程中的一個小小問題!
減壓蒸餾塔與常壓蒸餾塔最大的區別就是塔頂壓力不同，常壓塔塔頂壓力一般在0.9-1.5個大專氣壓，而減屬壓塔塔頂壓力一般只有幾千怕。一般都是先用常壓塔蒸餾，塔頂的重組分再進減壓塔蒸餾。外形上，減壓塔很粗，下部小上部大。
燃料型減壓塔的主要任務是為催化裂化和加氫裂化提供原料。對裂化原料的質量要求主要是殘碳值要盡可能低，亦即膠質、瀝青質的含量要少，以免催化劑上結焦過多；同時還要求控制重金屬含量，特別是鎳和釩的含量以減少對催化劑的污染。至於對餾分組成的要求是不嚴格的。
潤滑油型減壓塔為後續的加工過程提供潤滑油料，它的分餾效果的優劣直接影響到其後的加工過程和潤滑油產品的質量。從蒸餾過程本身來說，對潤滑油料的質量要求主要是粘度合適、殘碳值低、色度好，在一定程度上也要求餾程要窄。
E. 急需幾篇關於原油常減壓蒸餾塔的文章·！
常減壓蒸餾裝置自動化解決方案一、工藝流程簡介
常減壓裝置是煉油企業的基本裝置，是原油加工的第一道工序，在煉油中起著非常重要的作用。它的工藝過程是採用加熱和蒸餾的方法反復地通過冷凝與汽化將原油分割成不同沸點范圍的油品或半成品，將原油分離的過程。主要分離產物有：重整原料、汽油組分、航空煤油、柴油、二次加工的原料（潤滑油、催化裂化原料等） 及渣油（重整及焦化、瀝青原料）。
在常壓塔中，對原油進行精餾，使氣液兩相充分實現熱交換和質量交換。在提供塔頂迴流和塔底吹氣的條件下，從塔頂分餾出沸點較低的產品汽油，從塔底分餾出沸點較高的重油，塔中間抽出得到側線產品，即煤油、柴油、重柴、蠟油等。常壓蒸餾後剩下的重油組分分子量較大，在高溫下易分解。為了將常壓重油重的各種高沸 點的潤滑油組分分離出來，採用減壓塔減壓蒸餾。使加熱後的常壓重油在負壓條件下進行分餾，從而使高沸點的組分在相應的溫度下依次餾出，作為潤滑油料。常減壓裝置的減壓蒸餾常採用粗轉油線、大塔徑、高效規整填料（GEMPAK）等多種技術措施。實現減壓操作低爐溫、高真空、窄餾分、淺顏色，提高潤滑油料的品質。
二、控制方案
常減壓裝置通常以常規單迴路控制為主，輔以串級、均勻和切換等少量復雜控制。
1. 電脫鹽部分 脫鹽罐差壓調節、注水流量定值控制和排水流量定值控制。
2. 初餾部分
★ 塔頂溫度控制：通過調節塔頂迴流油量來實現對塔頂溫度的控制，並自動記錄迴流流量，以便觀察迴流變化情況。
★ 塔底液位控制：在初餾塔底採用差壓式液面計，同時在室內指示和聲光報警，以防止沖塔或塔底泵抽空。
★ 塔頂壓力控制：為了保證分餾塔的分餾效果，一般在塔頂裝有壓力變送器，並在室內進行監視、記錄。
★ 迴流罐液位和界位控制：在迴流罐上裝有液面自動調節器來控制蒸頂油出裝置流量以保證足夠的迴流量；同時通過界面調節器，以保持油水界面一定(調節閥安裝在放水管上)。
★ 蒸側塔控制：為了減輕常壓爐的負荷，提高處理量，在初餾塔旁增設了蒸側塔。蒸側塔液面需 自動控制(調節閥安裝在初餾塔餾出口上)，並設有流量調節器控制進入常壓塔的流量。
3. 常壓部分
關鍵控制：
★ 加熱爐進料流量控制：為了保持常壓加熱爐出口溫度，在加熱爐的四個分支進料線上，各裝有流量調節器，來調節加熱爐的流量。
★ 加熱爐出口溫度控制：通過調節燃料油和燃料氣的量來保持常壓加熱爐出口溫度的恆定（燃料氣可在低壓瓦斯燃料氣、自產瓦斯燃料氣、高壓瓦斯燃料氣之間切換使用）。
★ 常壓塔頂出口溫度控制：通過調節入塔迴流量來保持常壓塔頂出口處溫度的恆定；如果常一線是生產航空煤油方案時，可以用常一線溫度來控制入塔迴流量，並對迴流流量進行記錄。
★ 迴流罐液位和界位控制：為了保證常壓塔頂迴流油量，在迴流罐上部裝有液位調節器，調節常壓塔頂汽油的出裝置量。在其下面裝有界面調節器，以保持一定的油水界面（調節閥安在放水管線上）。
★ 常壓塔壓力調節：一般裝有壓力變送器，並在室內記錄，以供控制產品質量進行參考；也可以在迴流罐中安裝壓力調節器，調節放出的氣體量。
★ 常壓塔底液位調節：為了保證常壓塔底液位平穩而不造成沖塔、減壓加熱爐進料泵不抽空，故在塔
底裝有差壓式液位變送器，並有液位記錄和聲光報警，便於分析事故。為了節約能源，有些裝置塔底設置有變頻器，通過調節閥和變頻器的切換來控制塔底液位。
★ 汽提塔液位和流量調節：為了控制側線的產品質量，在常壓塔各側線汽提塔中裝有液位自動調節器，以調節常壓塔餾出口至側線汽提塔的油量。各側線成品出裝置時有流量調節器，調節閥裝在各餾分抽出泵的出口管線上。
4. 減壓部分
關鍵控制：
★ 減壓塔頂溫度調節：為了保證減壓塔頂溫度一定，避免油氣損失，在塔頂出管線上裝有溫度調節器，以調節塔頂迴流油量。
★ 塔頂產品流量調節：為了提高輕油收率，塔頂輕質油出裝置管線裝有流量調節器。減一線也設有溫度調節器，以控制迴流油量。減一線出裝置管線上，也裝有流量調節器。
★ 側線迴流流量調節：為了取走減壓塔的熱量，並保證側線產品質量，設有減二、三線迴流。同時為了保證迴流一定，在入塔後迴流油管線上，裝有流量調節器。
★ 減壓塔底液位調節：為了保證塔底液位穩定，設有塔底液位調節器，以調節減壓塔底渣油出裝置的油量。為了節約能源，有些裝置塔底設置有變頻器，通過調節閥和變頻器的切換來控制塔底液位。
★ 減壓塔頂真空度記錄：為了保證減壓塔的分餾效果，塔頂設有真空壓力發訊器，記錄減壓塔的真空度。
F. 本人大四學生想求原油蒸餾常減壓系統的控制設計
原油蒸餾控制軟體簡介2008-05-26 14:54轉 永立 撫順石油化工研究院
DCS在我國煉油廠應用已有15年歷史，有20多家煉油企業安裝使用了不同型
號的DCS，對常減壓裝置、催化裂化裝置、催化重整裝置、加氫精製、油品調合等實施
過程式控制制和生產管理。其中有十幾套DCS用於原油蒸餾，多數是用於常減壓裝置的單回
路控制和前饋、串級、選擇、比值等復雜迴路控制。有幾家煉油廠開發並實施了先進控制
策略。下面介紹DCS用原油蒸餾生產過程的主要控制迴路和先進控制軟體的開發和應用
情況。
一、工藝概述
對原油蒸餾，國內大型煉油廠一般採用年處理原油250～270萬噸的常減壓裝置
，它由電脫鹽、初餾塔、常壓塔、減壓塔、常壓加熱爐、減壓加熱爐、產品精餾和自產蒸
汽系統組成。該裝置不僅要生產出質量合格的汽油、航空煤油、燈用煤油、柴油，還要生
產出催化裂化原料、氧化瀝青原料和渣油；對於燃料一潤滑油型煉油廠，還需要生產潤滑
油基礎油。各煉油廠均使用不同類型原油，當改變原油品種時還要改變生產方案。
燃料一潤滑油型常減壓裝置的工藝流程是：原油從罐區送到常減壓裝置時溫度一般為
30℃左右，經原油泵分路送到熱交換器換熱，換熱後原油溫度達到110℃，進入電脫
鹽罐進行一次脫鹽、二次脫鹽、脫鹽後再換熱升溫至220℃左右，進入初餾塔進行蒸餾
。初餾塔底原油經泵分兩路送熱交換器換熱至290℃左右，分路送入常壓加熱爐並加熱
到370℃左右，進入常壓塔。常壓塔塔頂餾出汽油，常一側線（簡稱常一線）出煤油，
常二側線（簡稱常二線）出柴油，常三側線出潤料或催料，常四側線出催料。常壓塔底重
油用泵送至常壓加熱爐，加熱到390℃，送減壓塔進行減壓蒸餾。減一線與減二線出潤
料或催料，減三線與減四線出潤料。
二、常減壓裝置主要控制迴路
原油蒸餾是連續生產過程，一個年處理原油250萬噸的常減壓裝置，一般有130
～150個控制迴路。應用軟體一部分是通過連續控制功能塊來實現，另一部分則用高級
語言編程來實現。下面介紹幾種典型的控制迴路。
1．減壓爐0．7MPa蒸汽的分程式控制制
減壓爐0．7MPa蒸汽的壓力是通過補充1．1MPa蒸汽或向0．4MPa乏氣
管網排氣來調節。用DCS控制0．7MPa蒸汽壓力，是通過計算器功能進行計算和判
斷，實現蒸汽壓力的分程式控制制。0．7MPa蒸汽壓力檢測信號送入功能塊調節器，調節
器輸出4～12mA段去調節1．1MPa蒸汽入管網調節閥，輸出12～20mA段去
調節0．4MPa乏氣管網調節閥。這實際是仿照常規儀表的硬分程方案實現分程調節，
以保持0．7MPa蒸汽壓力穩定。
2．常壓塔、減壓塔中段迴流熱負荷控制
中段迴流的主要作用是移去塔內部分熱負荷。中段迴流熱負荷為中段迴流經熱交換器
冷卻前後的溫差、中段迴流量和比熱三者的乘積。由中段迴流熱負荷的大小來決定迴流的
流量。中段迴流量為副回中路，用中段熱負荷來串中段迴流流量組成串級調節迴路。由D
CS計算器功能塊來求算冷卻前後的溫差，並求出熱負荷。主迴路熱負荷給定值由工人給
定或上位機給定。
3．提高加熱爐熱效率的控制
為了提高加熱爐熱效率，節約能源，採取了預熱入爐空氣、降低煙道氣溫度、控制過
剩空氣系數等方法。一般加熱爐控制是利用煙氣作為加熱載體來預熱入爐空氣，通過控制
爐膛壓力正常，保證熱效率，保證加熱爐安全運行。
（1）爐膛壓力控制
在常壓爐、減壓爐輻射轉對流室部位設置微差壓變送器，測出爐膛的負壓，利用長行
程執行機構，通過連桿來調整煙道氣檔板開度，以此來維持爐膛內壓力正常。
（2）煙道氣氧含量控制
一般採用氧化鋯分析器測量煙道氣中的氧含量，通過氧含量來控制鼓風機入口檔板開
度，控制入爐空氣量，達到最佳過剩空氣系數，提高加熱爐熱效率。
4．加熱爐出口溫度控制
加熱爐出口溫度控制有兩種技術方案，它們通過加熱爐流程畫面上的開關（或軟開關
）切換。一種方案是總出口溫度串燃料油和燃料氣流量，另一種方案是加熱爐吸熱一供熱
值平衡控制。熱值平衡控制需要使用許多計算器功能塊來計算熱值，並且同時使用熱值控
制PID功能塊。其給定值是加熱爐的進料流量、比熱、進料出口溫度和進口溫度之差值
的乘積，即吸熱值。其測量值是燃料油、燃料氣的發熱值，即供熱值。熱值平衡控制可以
降低能耗，平穩操作，更有效地控制加熱爐出口溫度。該系統的開發和實施充分利用了D
CS內部儀表的功能。
5．常壓塔解耦控制
常壓塔有四個側線，任何一個側線抽出量的變化都會使抽出塔板以下的內迴流改變，
從而影響該側線以下各側線產品質量。一般可以用常一線初餾點、常二線干點（90％干
點）、常三線粘度作為操作中的質量指標。為了提高輕質油的收率，保證各側線產品質量
，克服各側線的相互影響，採用了常壓塔側線解耦控制。以常二線為例，常二線抽出量可
以由二線抽出流量來控制，也可以用解耦的方法來控制，用流程畫面發換開關來切換。解
耦方法用常二線干點控制功能塊的輸出與原油進料量的延時相乘來作為常二線抽出流量功
能塊的給定值。其測量值為本側線流量與常一線流量延時值、常塔餾出油量延時值之和。
組態時使用了延時功能塊，延時的時間常數通過試驗來確定。這種自上而下的干點解耦控
制方法，在改變本側線流量的同時也調整了下一側線的流量，從而穩定了各側線的產品質
量。解耦控制同時加入了原油流量的前饋，對平穩操作，克服擾動，保證質量起到重要作
用。
三、原油蒸餾先進控制
1．DCS的控制結構層
先進控制至今沒有明確定義，可以這樣解釋，所謂先進控制廣義地講是傳統常規儀表
無法構造的控制，狹義地講是和計算機強有力的計算功能、邏輯判斷功能相關，而在DC
S上無法簡單組態而得到的控制。先進控制是軟體應用和硬體平台的聯合體，硬體平台不
僅包括DCS，還包括了一次信息採集和執行機構。
DCS的控制結構層，大致按三個層次分布：
·基本模塊：是基本的單迴路控制演算法，主要是PID，用於使被控變數維持在設定
點。
·可編程模塊：可編程模塊通過一定的計算（如補償計算等），可以實現一些較為復
雜的演算法，包括前饋、選擇、比值、串級等。這些演算法是通過DCS中的運算模塊的組態
獲得的。
·計算機優化層：這是先進控制和高級控制層，這一層次實際上有時包括好幾個層次
，比如多變數控制器和其上的靜態優化器。
DCS的控制結構層基本是採用遞階形式，一般是上層提供下層的設定點，但也有例
外。特殊情況下，優化層直接控制調節閥的閥位。DCS的這種控制結構層可以這樣理解
：基本控制層相當於單迴路調節儀表，可編程模塊在一定程度上近似於復雜控制的儀表運
算互聯，優化層則和DCS的計算機功能相對應。原油蒸餾先進控制策略的開發和實施，
在DCS的控制結構層結合了對象數學模型和專家系統的開發研究。
2．原油蒸餾的先進控制策略
國內原油蒸餾的先進控制策略，有自行開發應用軟體和引進應用軟體兩種，並且都在
裝置上閉環運行或離線指導操作。
我國在常減壓裝置上研究開發先進控制已有10年，各家技術方案有著不同的特點。
某廠最早開發的原油蒸餾先進控制，整個系統分四個部分：側線產品質量的計算，塔內汽
液負荷的精確計算，多側線產品質量與收率的智能協調控制，迴流取熱的優化控制。該應
用軟體的開發，充分發揮了DCS的強大功能，並以此為依託開發實施了高質量的數學模
型和優化控制軟體。系統的長期成功運行對國內DCS應用開發是一種鼓舞。各企業開發
和使用的先進控制系統有：組份推斷、多變數控制、中段迴流及換熱流程優化、加熱爐的
燃料控制和支路平衡控制、餾份切割控制、汽提蒸汽量優化、自校正控制等，下面介紹幾
個先進控制實例。
（1）常壓塔多變數控制
某廠常壓塔原採用解耦控制，在此基礎上開發了多變數控制。常壓塔有兩路進料，產
品有塔頂汽油和四個側線產品，其中常一線、常二線產品質量最為重要。主要質量指標是
用常一線初餾點、常一線干點和常二線90％點溫度來衡量，並由在線質量儀表連續分析
。以上三種質量控制通常用常一線溫度、常一線流量和常二線流量控制。常一線溫度上升
會引起常一線初餾點、常一線干點及常二線90％點溫度升高。常一線流量或常二線流量
增加會使常一線干點或常二線90％點溫度升高。
首先要確立包括三個PID調節器、常壓塔和三個質量儀表在內的廣義的對象數學模
型：
式中：P為常一線產品初餾點；D為常一線產品干點；T〔，2〕為常二線產品90
％點溫度；T〔，1〕為常一線溫度；Q〔，1〕為常一線流量；Q〔，2〕為常二流量
。
為了獲得G（S），在工作點附近採用飛升曲線法進行模擬擬合，得出對象的廣義對
象傳遞函數矩陣。針對廣義對象的多變數強關聯、大延時等特點，設計了常壓塔多變數控
制系統。
全部程序使用C語言編程，按照採集的實時數據計算控制量，最終分別送到三個控制
迴路改變給定值，實現了常壓塔多變數控制。
分餾點（初餾點、干點、90％點溫度）的獲取，有的企業採用引進的初餾塔、常壓
塔、減壓塔分餾點計算模型。分餾點計算是根據已知的原油實沸點（TBT）曲線和塔的
各側線產品的實沸點曲線，實時採集塔的各部溫度、壓力、各進出塔物料的流量，將塔分
段，進行各段上的物料平衡計算、熱量平衡計算，得到塔內液相流量和氣相流量，從而計
算出抽出側線產品的分餾點。
用模型計算比在線分析儀快，一般系統程序每10秒運行一次，克服了在線分析儀的
滯後，改善了調節品質。在計算出分餾點的基礎上，以計算機間通訊方式，修改DCS系
統中相關側線流量控制模塊給定值，實現先進控制。
還有的企業，操作員利用常壓塔生產過程平穩的特點，將SPC控制部分切除，依照
計算機根據實時參數計算出的分餾點，人工微調相關側線產品流量控制系統的給定值，這
部分優化軟體實際上只起著離線指導作用。
（2）LQG自校正控制
某廠在PROVOX系統的上位機HP1000A700上用FORTRAN語言開
發了LQG自校正控製程序，對常減壓裝置多個控制迴路實施LQG自校正控制。
·常壓塔頂溫度控制。該迴路原採用PID控制，因受處理量、環境溫度等變化因素
的影響，無法得到滿意的控制效果。用LQG自校正控制代替PID控制後，塔頂溫度控
製得到比較理想的效果。塔頂溫度和塔頂撥出物的干點存在一定關系，根據工藝人員介紹
，塔頂溫度每提高1℃，干點可以提高3～5℃。當塔頂溫度比較平穩時，工藝人員可以
適當提高塔頂溫度，使干點提高，便可以提高收率。按年平均處理原油250萬噸計算，
如干點提高2℃，塔頂撥出物可增加上千噸。自適應控制帶來了可觀的經濟效益。
·常壓塔的模擬優化控制。在滿足各餾出口產品質量要求前提下，實現提高撥出率及
各段迴流取熱優化。餾出口產品質量仍採用先進控制，要求達到的目標是：常壓塔頂餾出
產品的質量在閉環控制時，其干點值在給定值點的±2℃，常壓塔各側線分別達到脫空3
～5℃，常二線產品的恩氏蒸餾分析95％點溫度大於350℃，常三線350℃餾份小
於15％，並在操作台上CRT顯示上述各側線指標。在保證塔頂撥出率和各側線產品質
量之前提下優化全塔迴流取熱，使全塔回收率達到90％以上。
·減壓塔模擬優化控制。在保證減壓混和蠟油質量的前提下，量大限度拔出蠟油餾份
，減二線90％餾出溫度不小於510℃，減壓渣油運行粘度小於810■泊（對九二三
油），並且優化分配減一線與減二線的取熱。
（3）中段迴流計算
分餾塔的中段迴流主要用來取出塔內一部分熱量，以減少塔頂負荷，同時回收部分熱
量。但是，中段迴流過大對蒸餾不利，會影響分餾精度，在塔頂負荷允許的情況下，適度
減少中段迴流量，以保證一側線和二側線產品脫空度的要求。由於常減壓裝置處理量、原
油品種以及生產方案經常變化，中段迴流量也要作相應調整，中段迴流量的大小與常壓塔
負荷、塔頂汽油冷卻器負荷、產品質量、回收勢量等條件有關。中段迴流計算的數學模型
根據塔頂迴流量、塔底吹氣量、塔頂溫度、塔頂迴流入口溫度、頂循環迴流進口溫度、中
段迴流進出口溫度等計算出最佳迴流量，以指導操作。
（4）自動提降量模型
自動提降量模型用於改變處理量的順序控制。按生產調度指令，根據操作經驗、物料平
衡、自動控制方案來調整裝置的主要流量。按照時間順序分別對常壓爐流量、常壓塔各側
線流量、減壓塔各側線流量進行提降。該模型可以通過DCS的順序控制的幾種功能模塊
去實現，也可以用C語言編程來進行。模型閉環時，不僅改變有關控制迴路的給定值，同
時還在列印機上列印調節時間和各迴路的調節量。
四、討論
1．原油蒸餾先進控制幾乎都涉及到側線產品質量的質量模型，不管是靜態的還是動
態的，其基礎都源於DCS所採集的塔內溫度、壓力、流量等信息，以及塔內物料／能量
的平衡狀況。過程模型的建立，應該進一步深入進行過程機理的探討，走機理分析和辨認
建模的道路，同時應不斷和人工智慧的發展相結合，如人工神經元網路模型正在日益引起
人們的注意。在無法得到全局模型時，可以考慮局部模型和專家系統的結合，這也是一個
前景和方向。
2．操作工的經驗對先進控制軟體的開發和維護很重要，其中不乏真知灼見，如何吸
取他們實踐中得出的經驗，並幫助他們把這種經驗表達出來，並進行提煉，是一項有意義
的工作，這一點在開發專家系統時尤為重要。
3．DCS出色的圖形功能一直為人們所稱贊，先進控制一般是在上位機中運行，在
實施過程中，應在操作站的CRT上給出先進控制信息，這種信息應使操作工覺得親切可
見，而不是讓人感到乏味的神秘莫測，這方面的開發研究已獲初步成效，還有待進一步開
發和完善。
4．國內先進控制軟體的標准化、商品化還有待起步，目前控制軟體設計時還沒有表達
其內容的標准符號，這是一大障礙。這方面的研究開發工作對提高DCS應用水平和推廣
應用成果有著重要意義。
G. 原油常壓蒸餾工藝設計的意義
可以減少渣油量，提高原油總拔出率。通過常壓蒸餾對原油的處理，可以按所指定的產品方案將原油分割得到汽油、煤油、輕柴油、重柴油餾分以及重油餾漏神分等。可以減少渣油量，提高原油總拔出率。不僅能獲返嫌虧得更多者好的輕質油品，也可為二次加工、三次加工提供更多的原料油。
H. 原油蒸餾過程
蒸餾是原油加工的第一道工序，通過蒸餾可將原油分成汽油、煤油、柴油、潤滑油等各種餾分和二次加工的原料。原油蒸餾裝置在煉化企業中占據重要的地位，被稱為煉化企業的「龍頭」。蒸餾在石油煉制中起著非常重要的作用，通常是衡量一個煉廠生產能力的重要指標。
原油蒸餾通常包括常壓蒸餾和減壓蒸餾兩部分。所說的常壓蒸餾，就是原油在常壓或稍高於常壓的條件下進行的蒸餾，所用的蒸餾設備叫做原油常壓精餾塔，簡稱常壓塔。通過常壓蒸餾可以切割出沸點小於350℃左右的餾分，如汽油、煤油、柴油等餾分，這些餾分一般占原油總量的20%～30%。而更高沸點的餾分，如裂化原料和潤滑油餾分，在常壓下450℃會發生嚴重的熱裂解反應，生成較多的烯烴，使餾出油變質，還會發生縮合反應生成焦炭，影響正常生產，因此為了蒸出更多的餾分，則需要採用減壓蒸餾。所謂的減壓蒸餾，一般是在壓力低於100千帕的減壓狀態下進行的蒸餾，所用的蒸餾設備叫做減壓塔，通常可切割出沸點小於500℃的餾分油。減壓蒸餾和常壓蒸餾的原理相同，但減壓塔塔頂採用了抽真空設備，如蒸汽噴射器(也稱蒸汽噴射泵)或機械真空泵，可將壓力降到幾千帕。為了獲得更多的餾分油，煉廠通常將原油的常壓蒸餾和減壓蒸餾連接在一起，這樣便構成了我們常說的常減壓蒸餾。
由於原油中所含的水分、鹽類和泥沙等雜質，會對加熱設備和蒸餾設備產生不利影響，因此在蒸餾前還需對原油進行脫鹽脫水處理。如果加工的原油中含有較多的輕質油品，如輕汽油餾分，煉廠通常會在常壓蒸餾前設初餾塔或閃蒸塔，這樣做既可以節約能耗，也可以減少常壓塔的操作波動。
通常，根據蒸餾過程中所用塔數的不同，可將蒸餾流程分為三塔流程和雙塔流程。三塔就是初餾塔、常壓塔和減壓塔；雙塔是常壓塔和減壓塔。大型煉油廠的原油蒸餾裝置大多採用三塔流程。
根據產品用途和煉油廠類型的不同，可將原油蒸餾工藝流程大致分為燃料型、燃料-潤滑油型和化工型三種類型，但我國原油蒸餾工藝流程一般採用前兩種。
I. 常減壓蒸餾的原理,工藝流程
常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾。
常壓蒸餾原理：溶液受熱氣化，氣化的溶劑經冷卻又凝為液體而回收，回收的液體是較純凈的溶劑，從而使提取液濃縮。
減壓蒸餾原理：藉助於真空泵降低系統內壓力，就可以降低液體的沸點，有些有機物就可以在較其正常沸點低得多的溫度下進行蒸餾。
常壓蒸餾工藝流程：原油經加熱爐加熱到360~370℃，進入常壓蒸餾塔（塔板數36～48），塔頂操作壓力為0.05MPa（表壓）左右，塔頂得到石腦油餾分, 與初餾塔頂的輕汽油一起可作為催化重整原料，或作為石油化工原料，或作為汽油調合組分。常壓塔側線出料進入汽提塔，用水蒸氣或再沸器加熱，蒸發出輕組分，以控制輕組分含量（用產品閃點表示）。通常常一線為煤油餾分，常二線和常三線為柴油餾分，常四線為過汽化油，塔底為常壓重油（>350℃）。
減壓蒸餾常用於實驗，流程：
磨口儀器的所有介面部分都必須用真空油脂潤塗好，檢查儀器不漏氣後，加入待蒸的液體，量不要超過蒸餾瓶的一半，關好安全瓶上的活塞，開動油泵，調節毛細管導入的空氣量，以能冒出一連串小氣泡為宜。當壓力穩定後，開始加熱。液體沸騰後，應注意控制溫度，並觀察沸點變化情況。待沸點穩定時，轉動多尾接液管接受餾分，蒸餾速度以0.5～1滴/S為宜.蒸餾完畢,除去熱源,慢慢旋開夾在毛細管上的橡皮管的螺旋夾,待蒸餾瓶稍冷後再慢慢開啟安全瓶上的活塞,平衡內外壓力,(若開得太快,水銀柱很快上升,有沖破測壓計的可能),然後才關閉抽氣泵。
J. 常減壓工藝流程
常減壓裝置是常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個裝置的總稱，因為兩個裝置通常在一起，故稱為常減壓裝置。主要包括三個工序：原油的脫鹽、脫水;常壓蒸餾;減壓蒸餾。以下是我為大家整理的關於常減壓工藝流程，給大家作為參考，歡迎閱讀!
電脫鹽基本原理：
為了脫掉原油中的鹽份，要注入一定數量的新鮮水，使原油中的鹽充分溶解於水中，形成石油與水的乳化液。
在強弱電場與破乳劑的作用下，破壞了乳化液的保護膜，使水滴由小變大，不斷聚合形成較大的水滴，藉助於重力與電場的作用沉降下來與油分離，因為鹽溶於水，所以脫水的過程也就是脫鹽的過程。
常壓蒸餾和減壓蒸餾都屬物理過程，經脫鹽、脫水的混合原料油加熱後在蒸餾塔里，根據其沸點的不同，從塔頂到塔底分成沸點不同的油品，即為餾分，這些餾分油有的經調和、加添加劑後以產品形式出廠，絕大多是作為二次加工裝置的原料，因此，常減壓蒸餾又稱為原油的一次加工。
1、電脫鹽罐 其主要部件為原油分配器與電級板。
原油分配器的作用是使從底部進入的原油通過分配器後能夠均勻地垂直向上流動，目前一般採用低速槽型分配器。
電極板一般有水平和垂直兩種形式。交流電脫鹽罐常採用水平電極板，交直流脫鹽罐則採用垂直電極板。水平電極板往往為兩至三層。
2、防爆高阻抗變壓器 變壓器是電脫鹽設備的關鍵設備。
3、混合設施。 油、水、破乳劑進脫鹽罐前應充分混合，使水和破乳劑在原油中盡量分散到合適的濃度。一般來說，分散細，脫鹽率高;但分散過細時可形成穩定乳化液反而使脫鹽率下降。脫鹽設備多用靜態混合器與可調差壓的混合閥串聯來達到上述目的。
工藝流程：煉油廠多採用二級脫鹽工藝，圖：1-1 所在地址
常壓蒸餾原理：
精餾又稱分餾，它是在精餾塔內同時進行的液體多次部分汽化和汽體多次部分冷凝的過程。
原油之所以能夠利用分餾的方法進行分離，其根本原因在於原油內部的各組分的沸點不同。
在原油加工過程中，把原油加熱到360～370℃左右進入常壓分餾塔，在汽化段進行部分汽化，其中汽油、煤油、輕柴油、重柴油這些較低沸點的餾分優先汽化成為氣體，而蠟油、渣油仍為液體。
減壓蒸餾原理：
液體沸騰必要條件是蒸汽壓必須等於外界壓力。
降低外界壓力就等效於降低液體的沸點。壓力愈小，沸點降的愈低。如果蒸餾過程的壓力低於大氣壓以下進行，這種過程稱為減壓蒸餾。
常減壓裝置的主要設備為： 塔 和 爐。
塔是整個裝置的工藝過程的核心，原油在分餾塔中通過傳質傳熱實現分餾作用，最終將原油分離成不同組分的產品。最常見的常減壓裝置流程為三段氣化流程或稱為“兩爐三塔流程”，常減壓中的塔包括：初餾塔或閃蒸塔、常壓塔、減壓塔。
a、蒸餾塔的結構：
塔體：塔體是由直圓柱型桶體，高度在35～40米左右，材質一般為A3R或16MnR，對於處理高含硫原油的裝置，塔內壁還有不銹鋼襯里。
塔體封頭：一般為橢圓形或半圓形。
塔底支座：塔底支座要求有一定高度，以保證塔底泵有足夠的灌注壓頭。
塔板或填料：是塔內介質接觸的載體，傳質過程的三大要素之一。
開口及管嘴：是將塔體和其它部件連接起來的部件，一般由不同口徑的無縫鋼管加上法蘭和塔體焊接而成。
人孔：是進入塔內安裝檢修和檢查塔內設備狀況之用，一般為直徑450～500的圓型或橢圓型孔。
進料口：由於進料氣速高，流體的沖刷很大，為減小塔體內所受損傷。同時為使氣、液分布和緩沖的作用。進料處一般有較大的空間，以利於氣液充分分離。
液體分布器：使迴流液體在填料上方均勻分布，常減壓裝置應用較多的是管孔式液體分布器和噴淋型液體分布器。
氣體分布器：氣體分布器一般應用在汽提蒸汽入塔處，目的是使蒸汽均勻分布。
破沫網：在減壓塔進料上方，一般都裝有破沫網，破沫網由絲網或其它材料組成，當帶液滴的氣體經過破沫網時，液滴與破沫網相撞，附著在破沫網上的液滴不斷積聚，達到一定體積時下落
集油箱：主要作用是收集液體供抽出或再分配。集油箱將填料分成若干個氣相連續液相分開的簡單塔，它靠外部打入液體建立塔的迴流。
塔底防漏器：為防止塔底液體流出時，產生旋渦將油氣捲入，使泵抽空。塔底裝有防漏器。它還可以阻擋塔內雜質，防止其阻塞管線和進入泵體內。
外部保溫層：一般用集溫溫磚砌成，並用螺絲固定，外包薄鐵皮或鋁皮，保溫層起隔熱和保溫作用。
b、加熱爐：一般為管式加熱爐，其作用為：是利用燃料在爐膛內燃燒時產生的高溫火焰與煙氣作為熱源，加熱爐中高速流動的物料，使其達到後續工藝過程所要求的溫度。
管式加熱爐一般由輻射室、對流室、余熱回收系統、燃燒及通風系統五部分組成。
通常包括鋼結構、爐管、爐牆、燃燒器、孔類配件等。
輻射室：輻射室是加熱爐進行熱交換的主要場所，其熱負荷佔全爐的70～80%。
輻射室內的爐管，通過火焰或高溫煙氣進行傳熱，以輻射為主，故又稱輻射管。它直接受火焰輻射沖刷，溫度高，所以其材料要具有足夠的高溫強度和高溫化學穩定性。
對流室：對流室是輻射室排出的高溫煙氣進行對流傳熱來加熱物料。煙氣以較高的速度沖刷爐管管壁，進行有效的對流傳熱其熱負荷佔全爐的20～30%。對流室一般布置在輻射室之上，有的單獨放在地面。為了提高傳熱效果，多採用釘頭管和翅片管。
余熱回收系統：余熱回收系統用以回收加熱爐的排煙余熱。
以靠預熱燃燒空氣來回收，使回收的熱量再次返回到爐中
是採用另外的系統回收熱量。前者稱為空氣預熱方式，後者通用水回收稱為廢熱鍋爐方式。
燃燒及通風系統：通風系統的作用是把燃燒用空氣導入燃燒器，將廢煙氣引出爐子。
它分為自然通風和強制通風兩種方式。前者依靠煙囪本身的抽力，後者使用風機。
過去，絕大多數爐子都採用自然通風方式，煙囪安裝在爐頂。