本发明涉及控制，具体涉及一种低温甲醇洗系统的智能控制系统和控制方法。
背景技术：
1、现有技术中净化装置低温甲醇洗系统通过dcs控制系统来实现对于低温甲醇洗系统生产的自动控制，并通过温度、压力等检测仪表实现对低温甲醇洗系统生产过程的监控。低温甲醇洗系统生产流程较长，是典型的多变量、有约束和强耦合的复杂工业过程，由于dcs控制系统的控制方案通常为常规pid（比例、积分和微分 ）和串级，即常规单输入单输出的控制方案，所以dcs控制系统己经难以解决这种过程的整体控制及优化的问题。
2、对于两个洗涤塔并联的低温甲醇洗系统，洗涤一塔出口净化气去合成氨，洗涤二塔净化气去合成甲醇，在生产过程中存在以下主要问题：
3、1）甲醇作为低温甲醇洗系统洗涤塔的吸收剂，由一台高压泵同时向洗涤一塔和洗涤二塔提供甲醇，故在生产操作中存在这样的问题，当其中一座洗涤塔甲醇流量需要进行调节时，会同时对另一座洗涤塔本身的甲醇流量会造成影响和波动。而两洗涤塔的净化气分别用于合成氨与合成甲醇，故工艺要求和指标不同，因此当在调节洗涤塔甲醇流量，需要同时对两个塔的流量同时进行调节，操作工操作难度和操作强度也因此增加。
4、2）对于低温甲醇洗系统洗涤二塔出口净化气，用于合成甲醇，由于甲醇合成循环气组分也要通过洗涤二塔出口净化气组分来调整，故操作工在调整洗涤塔二塔出口净化气二氧化碳浓度时必须考虑到对后续甲醇合成循环气组分来调节。甲醇循环气组分与洗涤二塔甲醇流量没有直接关系，所以只能靠操作工凭经验进行手动控制。
5、3）正常生产中，一般洗涤塔进气量是相对稳定的，如正常工况负荷下，进气量为100000m³/h（±1000），偶尔会出现3000-m³/h 至4000 m³/h，当气量波动幅度到达3000及以上时，且这个变化时非常迅速的，如果不能及时进行调节，可能会对系统造成较大的波动，因此正常操作过程中需要操作工进行快速的较大幅度的调整，以保证系统各项参数指标正常。
6、因上述原因使得液氮洗系统的生产智能化和自动化控制程度不高，操作员的劳动强度大大增加。
技术实现思路
1、为至少解决以上一个技术问题，本发明提供了一种低温甲醇洗系统的智能控制系统和控制方法。
2、为实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案如下：
3、一种低温甲醇洗系统的智能控制方法，所述低温甲醇洗系统包括洗涤一塔和洗涤二塔，包含：
4、获取洗涤一塔和洗涤二塔的实时数据和历史数据；
5、分别判断洗涤一塔和洗涤二塔的运行工况，所述运行工况包括稳态工况和动态工况；
6、若洗涤一塔或洗涤二塔为动态工况，根据该塔出口净化气二氧化碳浓度变化率和该塔当前原料气进料量计算得到该塔第一贫甲醇流量，并通过第一贫甲醇流量调整该塔出口净化气二氧化碳浓度变化率的波动范围至目标范围；
7、若洗涤一塔或洗涤二塔为稳态工况，当该塔出口净化气二氧化碳浓度不在预设二氧化碳浓度范围内时，根据历史数据中贫甲醇流量与二氧化碳浓度的数学关系模型计算第二贫甲醇流量，根据第二贫甲醇流量调整该塔出口净化气二氧化碳浓度变化率的波动范围至目标范围；当该塔出口净化气二氧化碳浓度在预设二氧化碳浓度范围内时，洗涤一塔不进行调整，洗涤二塔根据甲醇合成循环气二氧化碳浓度变化率和洗涤二塔当前原料气进料量来计算得到洗涤二塔第三贫甲醇流量，根据第三贫甲醇流量调整洗涤二塔出口净化气二氧化碳浓度变化率的波动范围至目标范围。
8、优选的，判断运行工况的方法为：若洗涤一塔或洗涤二塔当前原料气进料量与上个周期历史数据中该塔原料气进料量的差值的绝对值大于预设值，则判定为动态工况，反之为稳态工况。
9、优选的，所述目标范围的确定方法为：
10、根据实时数据和历史数据分别计算洗涤一塔和洗涤二塔的可控变量在预设时间段内的变化趋势，所述可控变量包括操作变量和控制变量；
11、根据所述变化趋势和预设理论值分别计算洗涤一塔和洗涤二塔的可控变量的目标范围。
12、优选的，操作变量包括洗涤一塔贫甲醇流量调节、洗涤一塔中部贫甲醇返回流量调节、洗涤一塔段间氨冷器液位调节、洗涤二塔贫甲醇流量调节、洗涤二塔贫甲醇返回流量调节、洗涤二塔段间氨冷器液位调节；
13、控制变量包括洗涤一塔出口净化气二氧化碳浓度、洗涤一塔段换热器入口温度、洗涤一塔段换热器出口温度、洗涤一塔低部出口温度、洗涤二塔出口净化气二氧化碳浓度、甲醇合成循环气二氧化碳浓度。
14、优选的，所述历史数据包括洗涤一塔原料气进料量、洗涤一塔贫甲醇进料量、洗涤一塔出口净化气二氧化碳浓度、洗涤二塔原料气进料量、洗涤二塔贫甲醇进料量、洗涤二塔出口净化气二氧化碳浓度；实时数据包括洗涤一塔出口净化气二氧化碳浓度、洗涤一塔段换热器入口温度、洗涤一塔段换热器出口温度、洗涤一塔低部出口温度、洗涤二塔出口净化气二氧化碳浓度、甲醇合成循环气二氧化碳浓度、洗涤一塔和洗涤二塔进口气体流量。
15、本发明提供的第二个技术方案为：
16、一种低温甲醇洗系统的智能控制系统，所述低温甲醇洗系统包括洗涤一塔和洗涤二塔，包含：
17、获取模块，用于获取洗涤一塔和洗涤二塔的实时数据和历史数据；
18、判断模块，用于分别判断洗涤一塔和洗涤二塔的运行工况，所述运行工况包括稳态工况和动态工况；
19、第一调整模块，用于若洗涤一塔或洗涤二塔为动态工况，根据该塔出口净化气二氧化碳浓度变化率和该塔当前原料气进料量计算得到该塔第一贫甲醇流量，并通过第一贫甲醇流量调整该塔出口净化气二氧化碳浓度变化率的波动范围至目标范围；
20、第二调整模块，用于若洗涤一塔或洗涤二塔为稳态工况，当该塔出口净化气二氧化碳浓度不在预设二氧化碳浓度范围内时，根据历史数据中贫甲醇流量与二氧化碳浓度的数学关系模型计算第二贫甲醇流量，根据第一贫甲醇流量调整该塔出口净化气二氧化碳浓度变化率的波动范围至目标范围；当该塔出口净化气二氧化碳浓度在预设二氧化碳浓度范围内时，洗涤一塔不进行调整，洗涤二塔根据甲醇合成循环气二氧化碳浓度变化率和洗涤二塔当前原料气进料量来计算得到洗涤二塔第三贫甲醇流量，根据第三贫甲醇流量调整洗涤二塔出口净化气二氧化碳浓度变化率的波动范围至目标范围。
21、优选的，所述判断模块用于根据实时数据和历史数据分别计算洗涤一塔和洗涤二塔的可控变量在预设时间段内的变化趋势，所述可控变量包括操作变量和控制变量；根据所述变化趋势和预设理论值分别计算洗涤一塔和洗涤二塔的可控变量的目标范围。
22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23、本发明可以实现不同工况的识别，从而根据工况的变化（负荷变化、蒸汽压力变化）自动判断和调整控制目标，进而能够处理各种复杂动态过程，大幅减少操作员人为干预，提高了装置安全性，提高了低温甲醇洗系统生产过程的自控率，以使生产过程实时处于最佳状态，实现了净化装置低温甲醇洗系统运行自动化和智能化控制。本发明通过对液氮洗系统洗涤一塔和洗涤二塔的甲醇流量的智能化控制，实现对净化气组分的自动控制，同时通过检测到低温甲醇洗系统负荷变化（洗涤塔原料气进料量），及时调整对应的洗涤塔甲醇洗涤量，从而维持系统稳定。
1.一种低温甲醇洗系统的智能控制方法，所述低温甲醇洗系统包括洗涤一塔和洗涤二塔，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的智能控制方法，其特征在于，判断运行工况的方法为：若洗涤一塔或洗涤二塔当前原料气进料量与上个周期历史数据中该塔原料气进料量的差值的绝对值大于预设值，则判定为动态工况，反之为稳态工况。
3.如权利要求1所述的智能控制方法，其特征在于，所述目标范围的确定方法为：
4.如权利要求3所述的智能控制方法，其特征在于，操作变量包括洗涤一塔贫甲醇流量调节、洗涤一塔中部贫甲醇返回流量调节、洗涤一塔段间氨冷器液位调节、洗涤二塔贫甲醇流量调节、洗涤二塔贫甲醇返回流量调节、洗涤二塔段间氨冷器液位调节；
5.如权利要求1所述的智能控制方法，其特征在于，所述历史数据包括洗涤一塔原料气进料量、洗涤一塔贫甲醇进料量、洗涤一塔出口净化气二氧化碳浓度、洗涤二塔原料气进料量、洗涤二塔贫甲醇进料量、洗涤二塔出口净化气二氧化碳浓度；实时数据包括洗涤一塔出口净化气二氧化碳浓度、洗涤一塔段换热器入口温度、洗涤一塔段换热器出口温度、洗涤一塔低部出口温度、洗涤二塔出口净化气二氧化碳浓度、甲醇合成循环气二氧化碳浓度、洗涤一塔和洗涤二塔进口气体流量。
6.一种低温甲醇洗系统的智能控制系统，所述低温甲醇洗系统包括洗涤一塔和洗涤二塔，其特征在于，包含：
7.如权利要求6所述的智能控制系统，其特征在于，所述判断模块用于根据实时数据和历史数据分别计算洗涤一塔和洗涤二塔的可控变量在预设时间段内的变化趋势，所述可控变量包括操作变量和控制变量；根据所述变化趋势和预设理论值分别计算洗涤一塔和洗涤二塔的可控变量的目标范围。
