常压塔腐蚀信息融合技术研究

论文摘要

常压装置是原油加工的首套装置,决定着炼油厂的正常运行和处理量。常压塔作为常压装置的重要设备,其腐蚀以常顶冷凝系统低温腐蚀最为严重,因腐蚀造成的维修及材料更换消耗了大量的资源,而且缩短了装置运行周期。造成运行周期短的一个重要的原因就是缺乏设备腐蚀信息的监测和处理,各种检测参数尚没有合理的理论和方法进行综合处理分析,缺乏对实际腐蚀控制和安全评价的指导作用。分析了炼油厂腐蚀信息的类型,将其划分为生产工艺参数、腐蚀性物质参数、腐蚀检测参数三大类。针对延长炼油厂联合二车间的常压装置工艺流程,完成了监测系统方案设计,包括常压塔顶出口、塔底进料口、常三线泵出口、常顶回流罐等位置的数据采集点设定,探针的选择及安装方法设计。基于腐蚀信息监测和处理的要求,将腐蚀最为严重的常顶系统划分为常顶塔盘及塔壁、常顶油气输送管道、空冷器、回流及产品罐等子系统；分析了子系统中生产工艺参数（温度、压力、流速、液位）、腐蚀性物质参数（Cl-、pH、H2S）对腐蚀检测参数（腐蚀速率、Fe2+含量、壁厚、电位）的影响。建立了常顶系统工艺参数与腐蚀性物质参数数据库,取典型数据作为训练样本空间,以腐蚀检测参数为目标论域进行腐蚀信息融合计算。对于本文选择的常顶系统参数训练样本,运用经典MATLAB（?）（?）经网络算法对参数进行融合,比较不同算法对于本网络的训练速度与精度。LM算法可以迅速达到收敛,对于5组不同点预测误差较大。动量BP算法收敛速度较慢,计算步骤在5000次以上,预报误差30-50%之间；径向基函数网络收敛速度较快,调整网络散布常数取值,预报相对误差小于15%,能够达到目标精度。表明该预测系统可以较准确的用于延长炼油厂常顶系统的腐蚀预测。完成了常顶腐蚀预测专家系统设计。针对延长炼油厂联合二车间常压塔系统,以本套设备的材料、型号规格为前提,输入参数为常顶油品酸值、总硫、温度、压力、Cl-含量、H2S含量、pH值,目标参数为Fe2+离子含量。在输入参数有效范围内,可较为准确方便的预测出腐蚀的快慢、反应常顶注剂的添加效果。达到了有效控制生产工艺参数波动,指导注剂添加量的作用,为炼厂常压系统腐蚀控制和安全评价提供依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内炼油厂常压塔的腐蚀概况
• 1.2 常压塔系统腐蚀信息类型
• 1.3 信息融合技术的发展及应用
• 1.3.1 信息融合的研究领域
• 1.3.2 融合技术的主要算法
• 1.4 常压系统腐蚀信息融合技术的应用
• 1.4.1 信息融合技术在常压系统腐蚀领域研究的可行性分析
• 1.4.2 常压系统腐蚀信息融合的优势
• 1.5 课题研究主要内容
• 第二章 延长炼油厂常压塔工艺过程及腐蚀情况分析
• 2.1 延长炼油厂常压系统工艺流程分析
• 2.2 常压塔系统主要设备及腐蚀情况
• 2.2.1 常压系统内主要设备的腐蚀分析
• 2.2.2 常顶系统工艺流程
• 2.2.3 常顶系统腐蚀主要类型分析
• 2.3 常顶子系统划分
• 2.3.1 常压塔顶上部塔盘及塔壁
• 2.3.2 常顶系统汽液相管道
• 2.3.3 常顶换热器及空冷器
• 2.3.4 常顶回流及产品罐
• 2.4 小结
• 第三章 延长炼油厂常压塔腐蚀监测系统设计
• 3.1 常压装置腐蚀监测系统的总体要求
• 3.2 腐蚀监测参数类型及位置的设计
• 3.2.1 数据采集点的设置
• 3.2.2 数据控制点的确定
• 3.3 腐蚀监测方式及安装方法的确定
• 3.3.1 腐蚀监测频率的设计
• 3.3.2 探针材质的选用
• 3.3.3 开孔方式的选择
• 3.3.4 焊接方式的选择
• 3.3.5 监测点安装方式设计
• 3.3.6 腐蚀监测点的信息采集
• 3.4 监测连接模式的要求与设计
• 第四章 信息融合技术在常顶腐蚀系统的应用研究
• 4.1 神经网络模型结构及算法
• 4.1.1 人工神经网络发展介绍
• 4.1.2 神经网络的一般结构
• 4.2 MATLAB语言中的神经网络的建模与应用
• 4.2.1 BP神经网络
• 4.2.2 径向基神经网络
• 2+含量的关系模型'>4.3 常顶系统影响Fe²⁺含量的关系模型
• 4.4 建立常顶系统目标函数预测网络
• 4.4.1 BP网络预测精度及误差
• 4.4.2 径向基神经网络预测精度及误差
• 4.4.3 分析比较预测精度确定网络模型
• 4.5 小结
• 第五章 常压塔顶系统腐蚀预测专家系统研究
• 5.1 腐蚀预测专家系统的基本构成
• 5.1.1 专家系统的基本结构
• 5.1.2 专家系统的分类
• 5.1.3 知识库的构成
• 5.2 常顶系统腐蚀预测专家系统的建立
• 5.2.1 腐蚀预测系统知识库的建立
• 5.2.2 腐蚀预测系统数据库的建立
• 5.3 常顶腐蚀预测系统界面的设计
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要