Operations optimization and control design for a petroleum distillation process

Abstract Process automation involves both steady‐state optimization and feedback control. In this paper, the economic optimum steady‐state operating conditions for a petroleum crude distillation process are determined using a tray‐to‐tray model. This model is used to evaluate the steady‐state operation achieved with several multivariable process control designs. Only one controller design was found to result in essentially optimum steady‐state operation; others deviated significantly. The method applied in this paper relies on a knowledge of the key disturbances occurring in the process; good economic performance may not be obtained should other disturbance types occur. The results demonstrate the importance of implementing the operations optimization through a control strategy which will respond properly to disturbances. L'automatisation des procédés nécessite une optimisation à l'état permanent et un contrǒle à rétroaction. Dans cet article, on a déterminé à l'aide d'un modèle multi‐étagé les conditions de fonctionnement en régime permanent optimales sur le plan économique d'un procédé de distillation de pétrole brut. Ce modèle sert à évaluer le fonctionnement en régime permanent obtenu avec plusieurs stratégies de contrǒle multivariables. Un seul type de régulateur s'est avéré donner un fonctionnement quasi optimal en régime permanent; les autres étaient significativement différents. La méthode appliquée dans cet article repose sur le fait que les principales perturbations survenant dans le procédé sont connues; une bonne performance économique ne pourrait ětre obtenue si d'autres types de perturbations survenaient. Les résultats montrent l'importance de l'optimisation des opérations dans une stratégie de contrǒle qui tienne correctement compte des perturbations.