催化重整故障诊断专家系统的设计与实现

催化重整故障诊断专家系统的设计与实现

摘 要：近年来，随着催化重整的发展，控制系统的结构变得大型化、复杂化。当异常情况发生时，控制系统仅仅发出报警信息，无法给操作人员提供故障产生的原因以及处理意见，因此，针对催化重整生产过程的具体特点，应用专家系统的安全可靠、功能完善、操作简便等优点，对与化工生产过程的进行故障诊断具有重大的意义。

关键词：催化重整 故障诊断 专家系统 知识库 推理机

一、引言

21世纪是实施可持续发展战略的时期，炼油工业面临环境保护法规的压力和市场发展趋势的挑战。作为催化重整装置而言，催化重整生成油目前乃至今后相当长一段时间仍是世界各国炼厂生产清洁汽油最重要的3种组分之一[1]。随着计算机技术在催化重整过程中不断应用创新，对于故障诊断技术提出更高要求。而专家系统的设立则进一步提高解决问题的实时性。当信息表示不足时，系统应有充分挖掘潜在信息、自动生成新信息的深层知识推理能力，从而给出问题的满意解或可接受解。

二、催化重整工艺简介及系统功能描述

催化重整是现代炼油和石油化工最重要的加工方法之一，其主要产品是高辛烷值汽油、芳烃和工业氢[2]。

重整反应部分是催化重整装置中最为重要的一个环节，其流程图如图2.2所示。重整进料泵抽取的脱水塔底油，经过混氢后进入换热器，换热后进入加热炉一幅加热至480～500℃进入重整第一反应器，反应器温降较大，为此第一反应器出来的油气再进入加热炉二幅加热至480～520℃进入重整第二反应器，出来后经过加热炉三幅加热至480～520℃后，进入重整第三反应器。反应后的产物一部分去脱戊烷塔底做加热器的热源，另一部分与进料油换热，换热后再经过冷凝冷却器进入重整高压分离器进行油气分离，至此重整反应部分的任务就算完成[3]。

三、故障诊断、专家系统的概述

故障诊断研究的目的是为了提高诊断的精度和速度、降低误报率和漏报率、确定故障发生的准确时间和部位，并估计出故障的大小和趋势。

专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部包含大量的某个领域专家的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域的问题。

1.专家系统的组成结构

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