国内动态模拟工作起始于20世纪80年代末，主要采用简化模型和根据现场测试数据对简单化工过程进行动态仿真。其结果，一是仿真范围受到测试数据的制约，只能在较小的测试范围内进行仿真，外推结果往往是不准确的；二是对复杂系统难以进行数量繁多的现场测试，也就无法进行动态仿真。虽然目前已有不同的商品化动态模拟软件，但由于动态模拟的复杂性和所需输入参数的数量庞大、要求严格以及计算收敛等等困难，故迄今国内尚无复杂系统，如催化装置吸收稳定等系统的动态模拟报道，动态模拟基本还停留在简单过程和简化模型的水平上。 动态过程具有不同于稳态的特殊运行规律，对系统动态特性的研究是进行控制系统设计、工艺条件和设备安全性分析以及工艺优化的重要依据，也是实现计算机操作工培训系统、先进控制和在线实时优化的基础。 以往对化工装置的动态特性研究主要通过现场参数识别的方式进行，这种方法效率低下、适用范围狭窄，并且测试期间会影响到正常生产过程。随着计算机模拟技术的发展，一种用于动态研究的新技术一动态模拟开始出现，很快被应用到对各种化工装置的动态研究中。动态模拟所用的化工模型可以是经验模型，也可以是基于机理的严格模型，使用机理模型进行研究所得到的规律具有较好的通用性。 催化装置是我国主要炼油装置之一，年生产能量已经超过1亿多吨。吸收稳定系统是其产品分离部分。催化装置的主要产品有稳定汽油、柴油和液化气。吸收稳定系统具有4股大流量的返回物流，内部参数耦合严重，其动态特性十分复杂。本研究选择吸收稳定系统作为研究对象，采用Aspen Tech公司的稳态模拟软件Aspen P1us和动态模拟软件Aspen Dynamics联合进行稳态、动态过程的建模，并成功地进行了动态过程的模拟运行，动态模拟结果和装置的实际生产数据十分吻合。这些模拟软件均为严格机理模型，具有很强的通用性。 通过动态模拟从众多的工艺参数中识别出影响最大的关键工艺参数；提出新的优化的吸收塔、解吸塔自控方案；并研制出系统开车动态模拟模型，对不同开车方案进行了优选，新方案在保持系统平稳的条件下可使开车周期从原有的12小时减少到8小时；此外还根据理论研究提出液化气C2浓度软测量模型，可以替代昂贵的在线分析仪表用于液化气C2浓度的预估、监测和控制。 本研究对吸收稳定系统的10个主要控制参数进行了动态灵敏度分析，比较出了各个参数对产品品质的影响强弱。明确了该系统对产品品质影响最大的参数是解吸塔釜温、吸收塔压力和富气流量等3个参数，其影响因子远远大于其它参数。以往的文献中还未见类似的报道。以阶跃信号和周期振荡信号对各主要控制参数进行了动态响应测试，并且通过不断加大扰动幅度，找到了系统失稳的临界条件，对系统失稳后的变化过程进行了研究。使用动态模拟不仅完成了以往需要进行现场测试才能进行的工作，而且还对以往无法进行现场测试的失稳过程进行了分析，结果有助于对系统安全性和控制系统性能进行改进。 对吸收塔顶的压力控制和解吸塔底的温度控制系统进行了优化。改进后的控制方案能消除吸收塔顶压力的波动余差，并能更好的保持吸收塔顶压力和解吸塔塔底温度的稳定，从而能更有效地对产品质量实现控制。 以模拟结果为基础进行参数回归，得到了6参数的液化气C2浓度软测量模型，该模型在控制点附近具有较高的精度。该模型的计算结果可以用于生产中的浓度预估、监测和控制。软测量模型起到了在线分析仪表的作用，但比在线分析仪表具有更小的滞后和更低的成本，而且维护也更容易。 装置的开停车过程难以进行试验研究，通常需根据经验完成操作，难免缺乏理论性和存在片面性。本文以动态模型为基础，建立了吸收稳定装置开工过程的动态模型，并使用开工模型对吸收稳定装置进行了开工过程的动态模拟。通过研究开工过程中各塔塔盘上建立汽液相平衡的机理，对原有开工方案进行了优化，新方案在不影响开工过程的平稳性的前提下，使开工时间由原来的12小时减少到8小时左右。不仅节省了时间、人力、物力和财力，而且揭示了各个塔设备从开车状态过渡到正常运行的内在规律，对系统的开停车都具有较好的指导意义。