向富明 石涵 羅睿喬 王彬 左敏

1. 中海石油深海開發(fā)有限公司 廣東 深圳 518054；2. 斯倫貝謝科技服務(wù)（北京）有限公司 北京 100000

引言

中海油某天然氣加工終端，是亞洲最大的天然氣處理終端。海上來氣經(jīng)過脫碳、脫水、制冷、分餾等工藝之后產(chǎn)出干氣、丙烷、丁烷、液化氣、穩(wěn)定輕烴、穩(wěn)定凝析油等產(chǎn)品。該終端由于多種原因，輕烴回收率不理想，本文將采用斯倫貝謝的數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行該終端工藝過程數(shù)字孿生的研究。

數(shù)字孿生是一種集成多物理、多尺度、多學(xué)科屬性，具有實(shí)時同步、忠實(shí)映射、高保真度特性，能夠?qū)崿F(xiàn)物理世界與信息世界交互與融合的技術(shù)手段。隨著數(shù)字孿生車間概念的提出，數(shù)字孿生在智能制造中的應(yīng)用潛力得到越來越多的關(guān)注[1]強(qiáng)調(diào)實(shí)時監(jiān)控物理實(shí)體的變化，利用虛擬模型精確模擬物理實(shí)體，從而優(yōu)化實(shí)際系統(tǒng)的操作。針對石油化工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字孿生應(yīng)用需要融合的關(guān)鍵技術(shù)包括：裝置模擬技術(shù)，傳感和監(jiān)測技術(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)時優(yōu)化技術(shù)，數(shù)字孿生平臺技術(shù)等[2]。斯倫貝謝的數(shù)字孿生，是指潛在的和實(shí)際物理資產(chǎn)、過程、人員、場所、系統(tǒng)和設(shè)備的數(shù)字副本。首先，它的數(shù)字性能由專業(yè)技術(shù)和數(shù)據(jù)科學(xué)的融合來決定；第二它強(qiáng)調(diào)物理模型和相應(yīng)虛擬模型的多個方面之間的聯(lián)系；第三它需要與使用傳感器生成的時間序列數(shù)據(jù)來建立連接。

本文認(rèn)為生產(chǎn)裝置操作條件優(yōu)化的核心是建立裝置準(zhǔn)確的機(jī)理性模型，從而才能以裝置效益為目標(biāo)，更好地響應(yīng)工藝參數(shù)的擾動，優(yōu)化能量的消耗和高附加值產(chǎn)品的回收率，提高裝置經(jīng)濟(jì)效益。本文首先建立高欄終端氣體加工核心單元的實(shí)時在線優(yōu)化系統(tǒng)，二是建立先進(jìn)控制系統(tǒng)。三是將建立三維可視化系統(tǒng)，構(gòu)建數(shù)字工廠全景圖、工藝流程三維可視化、設(shè)備管理三維可視化、過程安全三維可視化，實(shí)現(xiàn)天然氣處理系統(tǒng)動態(tài)可視化。

本文的目標(biāo)是通過建立核心操作單元實(shí)時在線優(yōu)化系統(tǒng)，為工藝加工過程提供最佳的操作條件，實(shí)現(xiàn)工藝異常預(yù)警和措施推薦，降低對操作員經(jīng)驗(yàn)依賴，提高液態(tài)產(chǎn)品的回收率；通過建立先進(jìn)控制系統(tǒng)，提高裝置工藝操作條件的平穩(wěn)率，保證系統(tǒng)操作安全性和可靠性，為實(shí)現(xiàn)裝置的自動駕駛奠定基礎(chǔ)；通過建立數(shù)字孿生可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝三維動態(tài)可視化，滿足生產(chǎn)運(yùn)營實(shí)時監(jiān)測、應(yīng)急指揮的需求。

1 三維可視化系統(tǒng)

1.1 三維可視化系統(tǒng)的功能

基于數(shù)據(jù)可視化和三維建模構(gòu)建的加工終端數(shù)字孿生體，可實(shí)現(xiàn)工藝流程與數(shù)字化、可視化的有機(jī)整合，基于三維可視化場景，將高欄終端的生產(chǎn)運(yùn)營、工藝流程、先進(jìn)控制、實(shí)時優(yōu)化、日常運(yùn)營等各類信息資源進(jìn)行管理，并對工藝設(shè)備、裝置、流程分布、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及具體設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。

本文建立的加工終端三維可視化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的數(shù)字孿生可視化技術(shù)，在平臺上搭建三維模型，并融合先進(jìn)控制、實(shí)時優(yōu)化、安全預(yù)警、視頻監(jiān)控等模塊，實(shí)現(xiàn)天然氣處理工藝流程的優(yōu)化、智能預(yù)警、數(shù)字可視化等功能。通過整合終端生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，對終端生產(chǎn)、運(yùn)營、安防、設(shè)施資產(chǎn)、能效管理、環(huán)境空間管理等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行綜合操控與分析，輔助用戶對終端運(yùn)行態(tài)勢進(jìn)行全面感知、綜合研判，實(shí)現(xiàn)管理精細(xì)化、決策科學(xué)化和服務(wù)高效化。

三維可視化系統(tǒng)頁面按逐層遞進(jìn)展現(xiàn)的理念進(jìn)行設(shè)計，將系統(tǒng)分為三維數(shù)字工廠全景圖、工藝流程三維可視化展示、設(shè)備三維仿真可視化展示三級頁面，以不同維度、不同角度去展示高欄終端天然氣處理工藝的相關(guān)信息。

1.2 三維數(shù)字工程全景三維模型

作為建設(shè)數(shù)字孿生工廠的第一步，本文對廠區(qū)環(huán)境、各生產(chǎn)區(qū)域、產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行1∶1的三維建模，全面還原各工藝生產(chǎn)線布局和廠區(qū)環(huán)境，形成廠區(qū)的數(shù)字孿生底座。并以采集的實(shí)時數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，驅(qū)動3D虛擬對象與廠區(qū)現(xiàn)場實(shí)時同步，實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)狀態(tài)的實(shí)時映射。

在三維可視化系統(tǒng)中，可對廠區(qū)的虛擬場景進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等操作，查看廠區(qū)各個角落的詳細(xì)情況，通過對接各類相關(guān)的生產(chǎn)系統(tǒng)及實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可在平臺中對廠區(qū)的生產(chǎn)運(yùn)行情況、經(jīng)濟(jì)效益情況、設(shè)備告警情況、CCTV視頻監(jiān)控、廠區(qū)環(huán)境情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時查看，保障廠區(qū)生產(chǎn)的正常運(yùn)作。

三維數(shù)字工廠全景圖結(jié)合真實(shí)的物理空間分布信息，對高欄終端天然氣終端的各工藝流程單元進(jìn)行建模還原，借助電子光影特效、管線輝光特效對其進(jìn)行分區(qū)，直觀展示各單元運(yùn)行的相關(guān)情況。

點(diǎn)擊模型中的具體設(shè)備，可展示此設(shè)備的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)及實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)，以便了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)情況。點(diǎn)擊模型中的攝像頭圖標(biāo)，可調(diào)取此攝像頭對應(yīng)的CCTV監(jiān)控視頻畫面，可實(shí)時查看攝像頭的監(jiān)控區(qū)域狀況。

圖1 典型天然氣加工終端全景3D模型

1.3 主工藝過程三維模型

以天然氣制冷、天然氣分餾等單元的真實(shí)生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，對冷箱、膨脹壓縮機(jī)、重接觸塔、脫乙烷塔、脫丙烷塔等重要設(shè)備進(jìn)行三維仿真建模。

針對關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)備模型同時關(guān)聯(lián)到實(shí)際設(shè)備，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合，實(shí)際設(shè)備的工藝流程、先進(jìn)控制、運(yùn)行狀態(tài)等情況與設(shè)備模型實(shí)現(xiàn)同步，能夠在三維場景中直接查看現(xiàn)實(shí)設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)。

生產(chǎn)過程中，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，平臺將即時反饋，以設(shè)備高亮以及告警列表顯示的形式，對故障位置、故障詳情進(jìn)行突出展示，以提醒工作人員，并進(jìn)行設(shè)備維修跟蹤，減小設(shè)備故障造成的損失。

圖2 主工藝過程典型三維模型

1.4 工藝設(shè)備三維可視化

實(shí)時優(yōu)化（real-time optimization，RTO）技術(shù)是全流程優(yōu)化控制技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)階段最先進(jìn)的優(yōu)化技術(shù)，其把最優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程控制，在滿足各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的要求下，自動尋求使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)的一組操作參數(shù)，對工藝參數(shù)進(jìn)行最佳設(shè)定，并在線下發(fā)給APC（先進(jìn)控制）使整個生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行并維持在最優(yōu)狀態(tài)。RTO系統(tǒng)以生產(chǎn)效益最大化、全局最優(yōu)為目標(biāo)，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)及操作條件等信息進(jìn)行優(yōu)化計算。整個RTO系統(tǒng)從取數(shù)到優(yōu)化計算，再到輸出外部目標(biāo)值供APC執(zhí)行，全流程閉環(huán)運(yùn)行，無須人工干預(yù)。APC系統(tǒng)會持續(xù)按照RTO系統(tǒng)優(yōu)化計算所得的指定目標(biāo)進(jìn)行控制，不斷將裝置調(diào)整到當(dāng)前工況下的最優(yōu)操作點(diǎn)[3]。對冷箱、膨脹壓縮機(jī)、重接觸塔、脫乙烷塔、脫丙烷塔等核心工藝設(shè)備進(jìn)行三維建模，還原設(shè)備的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)備間管線連接等細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)的工藝設(shè)備可視化還原。

設(shè)備模型與工藝在線優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時的數(shù)據(jù)對接，以圖表的形式，對設(shè)備的溫度趨勢、壓力趨勢、轉(zhuǎn)速趨勢等關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常情況時，將故障位置及故障原因以高亮差異化的形式呈現(xiàn)在設(shè)備模型上，輔助操控人員直觀掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障問題。

圖3 典型工藝設(shè)備三維模型

2 先進(jìn)控制系統(tǒng)

在典型的油氣加工生產(chǎn)操作過程中，存在著動態(tài)響應(yīng)時間滯后、變量未能在線測量、動態(tài)響應(yīng)非線性、干擾相互偶合、約束、大的外部干擾等特性，從而導(dǎo)致傳統(tǒng)的PID控制效果不佳。20世紀(jì)70年代初，學(xué)術(shù)界提出以多變量預(yù)估控制為核心的先進(jìn)控制（Advanced Process Control，簡稱APC）理論，根據(jù)裝置運(yùn)行的實(shí)時數(shù)據(jù)，采用多變量模型預(yù)估技術(shù)，計算出最佳的設(shè)定值，送往控制器執(zhí)行。多變量預(yù)估控制范圍不再只是針對某個具體的工藝測量值或與之有關(guān)的變量，而是根據(jù)相關(guān)的測量值乃至整個裝置的所有變量。通過實(shí)施APC，可以改善過程動態(tài)控制的性能，減少過程變量的波動幅度，使生產(chǎn)裝置在接近其約束邊界的條件下運(yùn)行（卡邊操作）。

本文的數(shù)字孿生系統(tǒng)采用Pavilion8的先進(jìn)控制技術(shù)。Pavilion8是全球第一套采用線性與非線性模型技術(shù)實(shí)現(xiàn)多變量控制與預(yù)測的先進(jìn)控制軟件，軟件包集合了過程控制、過程分析、在線監(jiān)測、圖形可視等模塊。相比其他的解決方案，這些模塊的結(jié)合能提供有針對性的天然氣生產(chǎn)行業(yè)解決方案，更快產(chǎn)生效益，且更持久。

本文可根據(jù)現(xiàn)場的需求實(shí)現(xiàn)開環(huán)或閉環(huán)控制，實(shí)時優(yōu)化結(jié)果在服務(wù)器及三維展示平臺上顯示，在開環(huán)模式下，可將實(shí)時優(yōu)化模擬結(jié)果作為DCS控制的參數(shù)設(shè)定指導(dǎo)，由操作人員手動將數(shù)據(jù)輸入DCS系統(tǒng)，在閉環(huán)模式下，實(shí)時優(yōu)化結(jié)果將先給到APC先進(jìn)控制系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)則將接受來自經(jīng)APC計算后的結(jié)果數(shù)據(jù)，直接指導(dǎo)現(xiàn)場PID回路自動控制。

2.1 本文APC技術(shù)的特點(diǎn)

2.1.1 APC建模。本文采用的APC技術(shù)中的混合方法使過程數(shù)據(jù)和機(jī)理方程在模型開發(fā)中可以得到綜合利用。這種做法提高了模型的精度，對于實(shí)時預(yù)測和控制效果很好，模型計算速度更快并容易維持。

2.1.2 數(shù)據(jù)整定。本文的技術(shù)可設(shè)置數(shù)據(jù)異常值的判斷和剔除功能，包括數(shù)據(jù)峰值檢測（Spike），數(shù)值長時間不變（Freeze）以及上下限有效性檢驗(yàn)（Limit）等功能；此外，本技術(shù)還帶有儀表校驗(yàn)?zāi)K，可通過軟件中的“Sensor Validation”模塊去設(shè)置。

2.1.3 控制。通過混合建模方法，本文的技術(shù)還提供了性能改進(jìn)的控制器。這種新的精確的參數(shù)控制手段更好的表征了操作過程中的各種動態(tài)行為。確保控制性能與不斷變化的過程相一致，使控制效果更好，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.1.4 分析。利用基于模型的分析為工廠提供準(zhǔn)確和合適的運(yùn)行參數(shù)。KPI指數(shù)被嵌入在控制器中，并自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，匯總和計算。

本文的技術(shù)可以計算過去的、當(dāng)前的以及將來的KPI指數(shù)，使操作員、工藝工程師、環(huán)保專家和工廠經(jīng)理等人員提前做出決策以達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)。羅克韋爾先控解決方案的特色之一是很好地把控制器和生產(chǎn)管理結(jié)合在一起。

2.2 APC模型的開發(fā)

2.2.1 階躍測試。由于本研究采用了實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)對于生產(chǎn)流程進(jìn)行模擬，先進(jìn)控制系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)的模擬結(jié)果來進(jìn)行先進(jìn)控制模型的開發(fā)，相比單純采用先進(jìn)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化時繁瑣的階躍測試，具備實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)模擬基礎(chǔ)上的先控模型開發(fā)，只需在某幾個變量上進(jìn)行模型驗(yàn)證即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)裝置階躍測試的效果。

2.2.2 模型辨識和模型驗(yàn)證。本文將根據(jù)實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)模擬結(jié)果，及現(xiàn)場采集的歷史數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)，利用Pavilion8離線建模軟件進(jìn)行建模，建模完成后將與實(shí)時優(yōu)化工程師，工廠工藝和儀表人員討論，分析所獲得模型的質(zhì)量。模型質(zhì)量達(dá)不到項(xiàng)目要求時，將重新進(jìn)行辨識建模，直到模型質(zhì)量達(dá)到項(xiàng)目要求。本文根據(jù)通過驗(yàn)證的模型，進(jìn)行離線仿真，初步確定控制器的調(diào)節(jié)參數(shù)，選擇能達(dá)到預(yù)期效果的一組模型與控制器。

2.3 APC投用后的效果

本文的APC投用后，裝置的工藝操作條件穩(wěn)定性得到了明顯的提高，下圖是冷箱C出口溫度APC投用前后的效果對比圖。

圖4 典型工藝參數(shù)采用APC后的效果圖

先進(jìn)控制可以保證該控制環(huán)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)行在給定工況，但先進(jìn)控制不能確定裝置的最優(yōu)工況及對應(yīng)的生產(chǎn)參數(shù)。針對該問題，在先進(jìn)控制的基礎(chǔ)上，本文對核心加工單元采用了在線實(shí)時優(yōu)化（real-time optimization，RTO）技術(shù)。實(shí)時優(yōu)化是模擬和控制的緊密結(jié)合，在裝置穩(wěn)態(tài)模型的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)校正和更新模型參數(shù)，根據(jù)產(chǎn)品價格，公用工程價格以及約束條件進(jìn)行模擬和優(yōu)化，并可將優(yōu)化結(jié)果傳送到先進(jìn)控制系統(tǒng)或裝置操作人員。

3 工藝操作條件實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)

工藝操作條件在線實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)（簡稱RTO）是天然氣加工工藝過程數(shù)字孿生系統(tǒng)的核心。本文的RTO技術(shù)由3部分組成：一是建立裝置工藝過程嚴(yán)格的機(jī)理性模型；二是將裝置優(yōu)化計算模型與DCS操作數(shù)據(jù)的集成；三是對裝置的工藝操作進(jìn)行實(shí)時優(yōu)化計算；四是將優(yōu)化計算結(jié)果推送給相關(guān)的系統(tǒng)。

3.1 嚴(yán)格機(jī)理性模型的建立

本文工藝優(yōu)化計算建模采用的軟件是Symmetry，選擇的熱力學(xué)方法為Advanced Peng-Robinson for Natural Gas 2，它是斯倫貝謝開發(fā)的天然氣加工專用的熱力學(xué)方法，包含了天然氣行業(yè)最新的科研成果，與其他熱力學(xué)方法相比，計算結(jié)果更準(zhǔn)確可靠。該熱力學(xué)方法已經(jīng)成為國際油氣加工協(xié)會所推薦的方法。本文建模所使用的單元操作主要有分離罐，吸收塔，冷箱，泵，分餾塔，壓縮機(jī)，膨脹機(jī)，閥門的，工藝計算器，方案研究，優(yōu)化器以及OPC數(shù)據(jù)接口。

根據(jù)裝置的設(shè)計數(shù)據(jù)，實(shí)際的操作數(shù)據(jù)，本文建立了裝置的設(shè)計工況模型，實(shí)際操作模型，以及工藝條件實(shí)時優(yōu)化模型等核心工藝過程的模型。其中凝析油穩(wěn)定單元，脫碳單元，脫水單元采用了裝置類操作單元模型，制冷單元及分餾單元采用了嚴(yán)格機(jī)理性模型。本文對建立的操作工況模型的計算結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，結(jié)果表明關(guān)鍵的工藝參數(shù)誤差小于5%，關(guān)鍵的操作溫度誤差＜5℃。

圖5 裝置的輕烴回收系統(tǒng)操作工況模型圖

3.2 裝置優(yōu)化計算模型與DCS數(shù)據(jù)的集成

本文通過Symmetry內(nèi)置的OPC接口模塊，與DCS數(shù)據(jù)進(jìn)行了集成，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時自動讀取實(shí)際原料氣的組成，實(shí)際工藝操作條件，從而對當(dāng)前的裝置運(yùn)行工況以及裝置性能實(shí)時進(jìn)行嚴(yán)格的分析計算。

圖6 裝置的優(yōu)化計算模型與DCS數(shù)據(jù)集成圖

3.3 工藝操作條件的實(shí)時優(yōu)化

本文開發(fā)完成了自動優(yōu)化計算模型，實(shí)現(xiàn)了定時對DCS中的工藝操作條件及原料組成數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，自動進(jìn)行工藝操作條件的優(yōu)化計算，優(yōu)化的目標(biāo)是C3+輕烴回收率最大化。調(diào)節(jié)變量包括冷箱的出口溫度，脫乙烷塔的塔底溫度，膨脹機(jī)的出口壓力等變量，設(shè)定的約束條件是設(shè)備的約束條件以及產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)。采用的優(yōu)化算法是內(nèi)點(diǎn)法及Nelder-Mead。

圖7 提高輕烴回收率操作條件優(yōu)化模型設(shè)置圖

3.4 優(yōu)化計算結(jié)果的通訊

本文能夠?qū)?yōu)化后的工藝操作條件通過OPC的方式推送給三維可視化及APC系統(tǒng)。

圖8 成功連接OPC服務(wù)器

并能夠通過內(nèi)部局域網(wǎng)展示給相關(guān)的人員。

圖9 成功進(jìn)行OPC數(shù)據(jù)寫入

4 實(shí)際效果及研究結(jié)論

本文將三維可視化系統(tǒng)，先進(jìn)控制系統(tǒng)，工藝過程實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)整合，形成了完整的天然氣加工終端數(shù)字孿生系統(tǒng)，這在國內(nèi)及國際同行業(yè)處于領(lǐng)先水平。

本文的技術(shù)實(shí)施后，工業(yè)實(shí)際應(yīng)用證明，在裝置加工量及操作條件波動比較大的條件下，該系統(tǒng)均能夠良好的工作，并提供操作條件的優(yōu)化指導(dǎo)。

圖10 RTO系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用效果示例

另外，該系統(tǒng)的魯棒性能非常強(qiáng)，RTO的收斂率在95%以上，超過業(yè)界平均的85%的水平。

本文認(rèn)為，該數(shù)字孿生系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：①采用了國內(nèi)領(lǐng)先的三維可視化系統(tǒng)。在平臺上搭建了三維模型，并融合了安全預(yù)警、視頻監(jiān)控等模塊，對終端生產(chǎn)、運(yùn)營、安防、設(shè)施資產(chǎn)、能效管理、環(huán)境空間管理等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行綜合操控與分析，輔助用戶對終端運(yùn)行態(tài)勢進(jìn)行全面感知、綜合研判，實(shí)現(xiàn)管理精細(xì)化、決策科學(xué)化和服務(wù)高效化。②采用了國際領(lǐng)先的先進(jìn)控制系統(tǒng)，Pavilion8是全球第一套采用線性與非線性模型技術(shù)實(shí)現(xiàn)多變量控制與預(yù)測的先進(jìn)控制軟件，軟件包集合了過程控制、過程分析、在線監(jiān)測、圖形可視等模塊。該系統(tǒng)確保了加工終端的穩(wěn)定運(yùn)行，從而可以實(shí)現(xiàn)卡邊操作。③采用了國際領(lǐng)先的流程模擬軟件Symmetry，該軟件內(nèi)置了多個世界最新的流程模擬研究成果，其中天然氣加工專用的熱力學(xué)方法Advanced Peng Rabinson for Natural Gas 2 ，是國際氣體加工協(xié)會GPSA所推薦的，該軟件內(nèi)置了上百種單元操作，能夠準(zhǔn)確計算天然氣的專業(yè)物性，對整個加工過程進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬與優(yōu)化。④采用了國際領(lǐng)先的工藝加工顧問系統(tǒng)Process Advisor。該系統(tǒng)包含了斯倫貝謝上百年的油氣加工領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)以及最新的人工智能，大數(shù)據(jù)分析，機(jī)器學(xué)習(xí)，優(yōu)化計算等數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)。⑤將三維可視化系統(tǒng)，先進(jìn)控制系統(tǒng)，工藝操作條件實(shí)時優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行了有機(jī)的集成。

5 結(jié)束語

本文利用斯倫貝謝的工藝加工數(shù)字孿生技術(shù)（Process Advisor），對某天然氣加工終端的工藝過程進(jìn)行了詳細(xì)的研究，建立了核心加工單元實(shí)際生產(chǎn)工況的嚴(yán)格的機(jī)理性模型，進(jìn)行了提高輕烴回收率的研究，研究結(jié)果表明通過優(yōu)化工藝操作條件，可以提高該終端的輕烴回收率，并可取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。