1. 研究目的与意义
加氢裂化的工业装置有多种类型，按反应器的作用分为一段法和两段法。一段法裂化深度较低，一般以减压蜡油为原料，生产中间馏分油为主。两段法包括两级反应器，第一级作为加氢精制段，除掉原料油中的氮、硫化物。第二级是加氢裂化反应段。一段法的反应器只有一个或数个并联使用。一段法固定床加氢裂化装置的工艺流程是原料油、循环油及氢气混合后经加热导入反应器。反应器内装有粒状催化剂，反应产物经高压和低压分离器，把液体产品与气体分开，然后液体产品在分馏塔蒸馏获得产品石油馏分。二段法裂化深度较深，一般以生产汽油为主。在整个加氢裂化工艺流程中,精馏分馏起着重要的作用，精馏分馏塔的工作原理是：在有限的空间内，尽可能的增大液相混合物的热交换面积，一般用于精馏分馏的混合物为有机共沸物，共沸物从反应釜内首先受热上升至分馏段，沸点低的继续上升，因为塔顶在受到低沸点物的传热后温度和低沸点物一致，所以低沸点物被分馏出来，而较高沸点物因为没有达到相应的沸点，故会受冷却后回流至反应釜内或分馏柱下半部分，待低沸点物被完全馏出后，较高沸点物相继被分馏，然后是高沸点物的馏出，最后反应釜底部是残渣。该装置操作压力很高, 操作难度很大, 因此, 选择合适的控制方案就显得至关重要。此时,DCS就起到了重大作用。
随着科学技术的迅速发展，炼油化工企业的自动化水平也在不断的提高，DCS得到了广泛的应用。DCS是分散控制系统（Distributed Control System）的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。此次,我们就采用了DCS对加氢裂化装置进行控制。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：
根据实习期间收集和掌握的资料,找出加氢裂化装置分馏塔生产工段的主要工艺指标,分析该工段的主要扰动情况,选择合适的控制方案，确定控制方案后，进行现场仪表和控制装置的选择，以及该装置如何进行组态和调试，使之达到最佳状态。调试结束后，进行PID的参数整定，设计出一个高效合理、安全生产的加氢裂化分馏塔DCS控制方案。
难点：
3. 国内外研究现状（文献综述）
加氢裂化是石油炼制过程[1]之一，是在加热、高氢压和催化剂存在的条件下，使重质油发生裂化反应，转化为气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。加氢裂化原料通常为原油蒸馏所得到的重质馏分油，包括减压渣油经溶剂脱沥青后的轻脱沥青油。其主要特点是生产灵活性大，产品产率可以用不同操作条件控制，或以生产汽油为主，或以生产低冰点喷气燃料、低凝点柴油为主，或用于生产润滑油原料。产品质量[2]稳定性好（含硫、氧、氮等杂质少）。汽油通常需再经催化重整才能成为高辛烷值汽油。但设备投资和加工费用高，应用不如催化裂化广泛，后者常用于处理含硫等杂质和含芳烃较多的原料，如催化裂化重质馏分油或页岩油等。
20世纪30年代,德国和英国利用二硫化钨-酸性白土作为加氢裂化催化剂处理煤焦油。50～60年代，美国采用较高活性的催化剂，使加氢裂化的应用逐步得到推广，并建成了固定床加氢裂化和流化床加氢裂化装置。前者在工业生产中得到较广泛的应用,出现了许多专利技术; 后者因设备昂贵，工业装置较少。1966年，中国自行开发的年处理能力 300kt加氢裂化装置在大庆炼油厂投入生产。在生产过程中，DCS起着关键作用。
近年来，在DCS关联领域有许多新进展，主要表现在如下一些方面。
4. 研究方案
熟悉工艺流程、收集整理工艺设计数据，提出工艺要求，根据工艺要求，确定检测点和控制点、控制指标，设计控制方案，画出带控制点的工艺流程图。对现场的变送器和执行器进行选型，了解控制装置组成、结构等知识，对控制装置进行设计，并绘制DCS系统结构图。最后学习并且利用组态软件对CS3000进行组态及测试与优化，设计出一个软、硬件配置高效的系统。绘制DCS动态流程图，并进行仿真模拟与现场操作相结合，设计出一个高效合理、安全生产的加氢裂化分馏塔DCS控制方案。
5. 工作计划
12月28日至1月22日：完成任务书、开题报告和外文翻译。
2月22日至2月26日：学习和强化控制方案的设计理论知识；熟悉加氢裂化装置分馏塔DCS控制方案设计工艺流程，收集整理工艺设计数据，提出工艺要求；根据工艺要求，确定检测点、控制点、控制指标以及控制方案。
2月29日至3月4日：绘制带控制点的加氢裂化装置分馏塔DCS控制方案设计工艺流程图并不断修改改进。
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