常壓蒸餾數據

① 為什麼蒸餾時最好控制餾出液的速度為1-2滴每秒為宜

因為在蒸餾的時候利用溫度氣化被分離的物質，達到分離的目的。一般講餾分的滴液是每秒1-2滴為宜。如果蒸餾速度快了，溫度一定會高於某種餾分的沸點，其它的餾分因為溫度上升也會被蒸出，達不到最佳的分離效果。

當溫度高於被分離餾分的沸點，也有可能某種餾分與其它的餾分形成恆沸物（單一物質的沸點可能大於或小於恆沸點），更難以分離。

比如乙醇就會與水形成恆沸物，製取無水乙醇最後要乾燥劑來除去極少量的水分，.一般情況慢些為好，使蒸餾的溫度恆定在狹小的區間，分離的效果更好。

(1)常壓蒸餾數據擴展閱讀：

將液體加熱至沸騰，使液體變為蒸氣，然後使蒸氣冷卻再凝結為液體，這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾。很明顯，蒸餾可將易揮發和不易揮發的物質分離開來，也可將沸點不同的液體混合物分離開來。

但液體混合物各組分的沸點必須相差很大（至少30℃以上）才能得到較好的分離效果。在常壓下進行蒸餾時，由於大氣壓往往不是恰好為0.1MPa。

因而嚴格說來，應對觀察到的沸點加上校正值，但由於偏差一般都很小，即使大氣壓相差2.7KPa，這項校正值也不過±1℃左右，因此可以忽略不計。

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③ 參加省級高中化學競賽需要什麼樣的化學水平

主要是大學化學全部的課程——有機化學、無機化學（使用最多）、化學反應原理（拓寬一些即可，一般很少需要微積分的知識）、生物化學！
建議你看一下全國化學競賽大綱！網上就有！
全國高中學生化學競賽基本要求

說明：

1. 本基本要求旨在明確全國初賽和決賽試題的知識水平，作為試題命題的依據。本基本要

求不涉及國家隊選手選拔的要求。

2. 現行中學化學教學大綱、新近發布的普通高中化學課程標准實驗教科書（A1-2，B1-6）及高考說明規定的內容均屬初賽要求。具有高中文化程度的公民的常識以及高中數學、物理、生物、地理與環境科學等學科的基本內容（包括與化學相關的我國基本國情、宇宙、地球的基本知識等）也是化學競賽的內容。初賽基本要求對某些化學原理的定量關系、物質結構、立體化學和有機化學作適當補充，一般說來，補充的內容是中學化學內容的自然生長點。

3. 決賽基本要求是在初賽基本要求的基礎上作適當補充。

4. 全國高中學生化學競賽是學生在教師指導下的研究性學習，是一種課外活動。課外活動的總時數是制定競賽基本要求的重要制約因素。本基本要求估計初賽基本要求需40單元（每單元3小時）的課外活動（註：40單元是按高一、高二兩年約40周，每周一單元計算的）；決賽基本要求需追加30單元課外活動（其中實驗至少10單元）（註：30單元是按10、11和12月共三個月約14周，每周2～3個單元計算的）。

5. 最近三年同一級別競賽試題涉及符合本要求的知識自動成為下屆競賽的要求。

6. 本基本要求若有必要做出調整，在競賽前三個月發出通知。新基本要求啟用後，原基本

要求自動失效。

初賽基本要求

1. 有效數字。在化學計算和化學實驗中正確使用有效數字。定量儀器（天平、量筒、移液

管、滴定管、容量瓶等等）測量數據的有效數字。運算結果的有效數字。

2. 氣體。理想氣體標准狀態。理想氣體狀態方程。氣體密度。分壓定律。氣體相對分子質量測定原理。氣體溶解度（亨利定律）。

3. 溶液。溶液濃度。溶解度。溶液配製（按濃度的精確度選擇儀器）。重結晶及溶質/溶劑相對量的估算。過濾與洗滌(洗滌液選擇、洗滌方式選擇)。溶劑（包括混合溶劑）。膠體。

4. 容量分析。被測物、基準物質、標准溶液、指示劑、滴定反應等基本概念。酸鹼滴定的滴定曲線（酸鹼強度、濃度、溶劑極性對滴定突躍影響的定性關系）。酸鹼滴定指示劑的選擇。高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉、EDTA為標准溶液的基本滴定反應。分析結果的計算。分析結果的准確度和精密度。

5. 原子結構。核外電子運動狀態: 用s、p、d等來表示基態構型（包括中性原子、正離子和負離子）核外電子排布。電離能、電子親合能、電負性。

6. 元素周期律與元素周期系。主族與副族。過渡元素。主、副族同族元素從上到下性質變化一般規律；同周期元素從左到右性質變化一般規律。原子半徑和離子半徑。s、p、d、ds、f-區元素的基本化學性質和原子的電子構型。元素在周期表中的位置與核外電子結構（電子層數、價電子層與價電子數）的關系。最高氧化態與族序數的關系。對角線規則。金屬性、非金屬性與周期表位置的關系。金屬與非金屬在周期表中的位置。半金屬。主、副族重要而常見元素的名稱、符號及在周期表中的位置、常見氧化態及主要形態。鉑系元素的概念。

7. 分子結構。路易斯結構式（電子式）。價層電子對互斥模型對簡單分子（包括離子）幾何構型的預測。雜化軌道理論對簡單分子（包括離子）幾何構型的解釋。共價鍵。鍵長、鍵角、鍵能。σ 鍵和π 鍵。離域π 鍵。共軛（離域）的一般概念。等電子體的一般概念。分子的極性。相似相溶規律。

8． 配合物。路易斯酸鹼的概念。配位鍵。重要而常見的配合物的中心離子（原子）和重要而常見的配體（水、羥離子、鹵離子、擬鹵離子、氨分子、酸根離子、不飽和烴等）。螯合物及螯合效應。重要而常見的絡合劑及其重要而常見的配合反應。配合反應與酸鹼反應、沉澱反應、氧化還原反應的聯系（定性說明）。配合物幾何構型和異構現象基本概念。配合物的雜化軌道理論。八面體配合物的晶體場理論。Ti(H2O)63+的顏色。

9． 分子間作用力。范德華力。氫鍵。其他分子間作用力的一般概念。

10. 晶體結構。晶胞。原子坐標。晶格能。晶胞中原子數或分子數的計算及與化學式的關系。分子晶體、原子晶體、離子晶體和金屬晶體。配位數。晶體的堆積與填隙模型。常見的晶體結構類型，如NaCl、CsCl、閃鋅礦（ZnS）、螢石（CaF2）、金剛石、石墨、硒、冰、乾冰、尿素、金紅石、鈣鈦礦、鉀、鎂、銅等。

11. 化學平衡。平衡常數與轉化率。弱酸、弱鹼的電離常數。溶度積。利用平衡常數的計算。熵的概念。

12. 離子方程式的正確書寫。

13. 電化學。氧化態。氧化還原的基本概念和反應的書寫與配平。原電池。電極符號、電極反應、原電池符號、原電池反應。標准電極電勢。用標准電極電勢判斷反應的方向及氧化劑與還原劑的強弱。電解池的電極符號與電極反應。電解與電鍍。電化學腐蝕。常見化學電源。pH、絡合劑、沉澱劑對氧化還原反應影響的定性說明。

14. 元素化學。鹵素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、錫、鉛、硼、鋁。鹼土金屬、鹼金屬、稀有氣體。鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鋅、汞、鉬、鎢。過渡元素氧化態。氧化物和氫氧化物的酸鹼性和兩性。常見難溶鹽。氫化物的基本分類和主要性質。常見無機酸鹼的形態和基本性質。水溶液中的常見離子的顏色、化學性質、定性檢出（不使用特殊試劑）和分離。制備單質的一般方法。

15. 有機化學。有機化合物基本類型——烷、烯、炔、環烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、醯胺、硝基化合物、磺酸的系統命名、基本性質及相互轉化。異構現象。C=C加成。馬可尼科夫規則。C=O加成。取代反應。芳香烴取代反應及定位規則。芳香烴側鏈的取代反應和氧化反應。碳鏈增長與縮短的基本反應。分子的手性及不對稱碳原子的R、S構型判斷。糖、脂肪、蛋白質。

16. 天然高分子與合成高分子化學初步知識。

決賽基本要求

本基本要求在初賽要求基礎上增加下列內容，不涉及微積分。

1. 原子結構。四個量子數的物理意義及取值。單電子原子軌道能量的計算。S、p、d原子軌道圖像。

2. 分子結構。分子軌道基本概念。定域鍵鍵級。分子軌道理論對氧分子、氮分子、一氧化碳分子、一氧化氮分子的結構和性質的解釋。一維箱中粒子能級。超分子基本概念。

3. 晶體結構。點陣的基本概念。晶系。宏觀對稱元素。十四種空間點陣類型。

4. 化學熱力學基礎。熱力學能（內能）、焓、熱容、自由能和熵的概念。生成焓、生成自由能、標准熵及有關計算。自由能變化與反應的方向性。吉布斯-亥姆霍茲方程及其應用。范特霍夫等溫方程及其應用。標准自由能與標准平衡常數。平衡常數與溫度的關系。熱化學循環。熱力學分解溫度（標態與非標態）。相、相律和相圖。克拉貝龍方程及其應用(不要求微積分)。

5. 稀溶液通性（不要求化學勢）。

6. 化學動力學基礎。反應速率基本概念。反應級數。用實驗數據推求反應級數。一級反應積分式及有關計算（速率常數、半衰期、碳-14法推斷年代等等）。阿累尼烏斯方程及計算（活化能的概念與計算；速率常數的計算；溫度對速率常數影響的計算等）。活化能與反應熱的關系。反應機理一般概念。推求速率方程。催化劑對反應影響的本質。

7. 酸鹼質子理論。緩沖溶液。利用酸鹼平衡常數的計算。溶度積原理及有關計算。

8. Nernst方程及有關計算。原電池電動勢的計算。pH對原電池的電動勢、電極電勢、氧化還原反應方向的影響。沉澱劑、絡合劑對氧化還原反應方向的影響。

9. 配合物的配位場理論的初步認識。配合物的磁性。分裂能與穩定化能。利用配合物的平衡常數的計算。絡合滴定。軟硬酸鹼。

10. 元素化學描述性知識達到國際競賽大綱三級水平。

11. 自然界氮、氧、碳的循環。環境污染及治理、生態平衡、綠色化學的一般概念。

12. 有機化學描述性知識達到國際競賽大綱三級水平(不要求不對稱合成,不要求外消旋體拆分)。

13. 氨基酸、多肽與蛋白質的基本概念。DNA與RNA。

14. 糖的基本概念。葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。糖苷。纖維素與澱粉。

15. 簡單有機化合物的系統命名。

16. 有機立體化學基本概念。構型與構象。順反異構（trans-、cis-和Z-、E-構型）。手性異構。endo-和exo-。D,L構型。

17. 利用無機和有機的基本反應對簡單化合物的鑒定和結構推斷。

18. 有機制備與有機合成的基本操作。電子天平。配製溶液、加熱、冷卻、沉澱、結晶、重結晶、過濾（包括抽濾）、洗滌、蒸發濃縮、常壓蒸餾與迴流、傾析、分液、攪拌、乾燥。通過中間過程檢測（如pH、溫度、顏色等）對實驗條件進行控制。產率和轉化率的計算。實驗室安全與事故緊急處置的知識與操作。廢棄物處置。儀器洗滌和乾燥。實驗工作面的安排和整理。原始數據的記錄。

19. 常見容量分析的基本操作、基本反應及分析結果的計算。容量分析的誤差分析。

20. 分光光度法。比色分析。

④ 原油通過實沸點蒸餾可以繪制哪些重要曲線繪制這些曲線有什麼實際意義

原油實沸點蒸餾實驗
原油實沸點蒸餾實驗是什麼？原油實沸點蒸餾實驗是使用實沸點蒸餾儀（具有14～18塊理論板，迴流比為5∶1），對穩定原油進行蒸餾到相當於常壓溫度400℃的蒸餾方法。

實沸點蒸餾（TBP）是一種實驗室間歇精餾。如果一個間歇精餾設備的分離能力足夠高，則可以得到混合物中各個組分的體積分數及對應的沸點，所得數據在一張餾出溫度一餾出體積分數的圖上標繪，可以得到一根階梯形曲線，但這不易做到。
實際上，實沸點蒸餾設備是一種規格化的蒸餾設備，規定其精餾柱應相當於17塊理論板的分離能力，並在規定的試驗條件下進行。因石油中相鄰組分的沸點十分接近，而每個組分的含量又很少，故所得石油或油品的實沸點蒸餾曲線是一條連續曲線，它可以大致反映各組分沸點隨餾出量的變化情況。蒸餾時一般規定餾出溫度范圍，而要求測量餾出體積分數。
實沸點蒸餾主要用於原油評價，蒸餾所得的最高餾出溫度相當於常壓下的520℃左右。實沸點蒸餾最大的缺點是相當費時且成本高。
近些年出現了用氣相色譜分析來取得石油和石油餾分的模擬實沸點數據的方法(美材料試驗協會標准 D2887，D5307）。氣相色譜法模擬實沸點蒸餾可以(節約大量實驗時間，所用的試樣量也很少，但不能得到窄餾分樣品，因此，在作原油評價時，氣相色譜模擬法還不能完全代替實驗室的實沸點蒸餾。

⑤ 岩心流體飽和度的實驗室測定

為保證測定結果數據的准確性和可靠性，首先應取得能代表儲層中流體原始分布和含量的岩心樣品。

目前最常用的三種測定流體飽和度的方法是常壓干餾法、蒸餾抽提法及色譜法。

1.常壓干餾法

常壓干餾法也稱為干餾法或蒸發法。方法的原理很簡單，用電爐將岩心加熱，使岩心中的油水被加熱蒸發，蒸發出來的油和水蒸氣經冷凝管冷凝為液體而流入收集量筒中，即可直接讀出油、水體積。再根據測出的岩石孔隙體積V_p，就可算出岩石中的含油、水飽和度值。

儲層岩石物理學

式中：V_p是岩樣的孔隙體積；w₁是岩心抽提前的質量；w₂是洗凈和烘乾後的岩心質量；w_w是根據水的體積V_w換算的水的質量；ρo是油的密度，則油的體積V_o＝w₁－w₂－w_w/ρo。

3.色譜法

根據水可以與乙醇無限量溶解的特點，將已知重量的岩樣中的水分溶解於乙醇中，然後利用色譜儀分析溶解有水分的乙醇。互溶的水與乙醇通過色譜柱後，分離成水蒸氣與乙醇蒸氣，逐次進入熱導池檢測器，分別轉換為電訊號，並被電子電位差計記錄水峰和乙醇峰，根據峰高比得出岩樣含水量V_w。與溶劑抽提法相同，岩樣經除油並烘乾後，用差減法得出含油量，再根據孔隙體積V_p分別計算出岩心的油、水飽和度值。

根據岩心所測出的含油飽和度通常都比實際地層的小，這是由於岩心取至地面，壓力降低，岩心中流體收縮、溢流和被驅出所致。誤差的大小與原油的黏度和溶解氣油比有關，可從零變化到70％～80％。因此，實際應用中，常根據實驗室測得的數據，乘以原油的地層體積系數，再乘以校正系數1.15，以校正由於流體的收縮，溢流和被驅出所引起的誤差。

⑥ 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。