精馏塔的故障诊断方案设计1 引言精馏塔在石油化工行业中占有很重要的地位，是化工企业和炼油企业生产过程当中应用极为广泛的传质传热设备，其目的是将混合物中的各小组分分离，达到规定的纯度。精馏过程的实质是利用混合物中各小组分具备不同的挥发度，即在同一温度下，各小组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，而汽相中的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的，因此精馏装置操作的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。精馏塔的故障诊断成为化工生产的重要环节，由于影响精馏塔生产操作和产品质量因素很多，关系特别复杂，这就影响了石油化工企业的安全生产。近几年以来随着计算机和人工智能、神经网络技术的进展及精馏过程的理论(例如塔的工艺计算、塔板力学计算以及塔的附属设备的计算等)日趋成熟，如何将计算机和精馏过程的理论有机结合应用到精馏塔的故障诊断中去，是炼油企业关注的问题之一。正因为如此，国内外对精馏过程的故障诊断进行了广泛的讨论，多数采纳了建立数学模型的方法。本文详细地探讨了精馏塔的故障诊断的设计方案。2 精馏塔故障诊断的方案设计2．1 建立精馏塔故障诊断专家系统该方法主要包括四个部分：故障输入、基于解释学习模型、定量深层知识库和结果输出到领域知识库。首先输入一个故障，然后调用定量深层知识库，启动基于解释学习模型的学习模型，获得一条学习，该描述直接用于故障诊断，最后将该描述存到领域知识库，其中定量深层知识库需要不断地更新，补充新的故障诊断方法。2．2 诊断步骤2．2．1 建立设备档案无论任何设备都存在潜在的故障，而设备的使用过程就是一个由潜在故障向功能故障转化的过程，其故障进展曲线如图 3 所示。为了对精馏塔进行经济而有效的维护，有必要建立设备档案，对精馏塔运转情况跟踪记录，了解精馏塔各部件的历史记录隋况及其运转状态，从而采纳定期检测及相应的故障诊断方法，在精馏塔发生功能故障之前检测出其潜在的故障，避开功能故障的发生。2．2．2 确定检测方法其主要故障有塔板效率低、塔底温度低、回流温度高和液泛等。针对以上故障，应用 7 射线现场扫描检测技术，可以诊断和消除故障、优化操作条件和延长操作周期等，并且为炼油和化工企业指导生产提供重要数据或科学依据。2．2．3 确定精馏塔检测周期及维修时间对精馏塔各个部件的监测周期的确定要依赖于精馏塔本身的寿命，在这里取精馏塔的平均极限寿命为 T，则检测周期 Tc=T／n...
