湖北双环科技股份有限公司引进的中国第一套用于合成氨生产的壳牌（Shell）煤气化装置于2006年5月17日一次开车成功，每年可为公司降低生产成本2亿元以上，将从根本上提升企业主导产品的核心竞争能力，实现双环科技的可持续快速发展。其中为双环公司提供控制系统的霍尼韦尔（Honeywell）功不可没，正是由于双方的精诚合作，才使项目得以圆满成功。

中东地区局势动荡，导致全球油价屡创新高，全球性原材料供给紧张，化工企业遭到重创。中国的原油储量并不丰富，随着改革开放和经济建设进程的不断深入，更突显了原油及其产品供给的紧张局面。虽然中国拥有丰富的煤炭储量，但煤作为化工原料，其使用和后期处理的难度远远超过油。

湖北双环科技股份有限公司是国有大型上市公司，其产品需要大量原料重油。从上世纪90年代后期开始，国际油价受各种因素影响，已出现攀升势头。当时重油基本靠国内炼油厂供应，但国内几大炼油厂已开始对重油进行深加工，因此很难买到重油。原料问题成为公司发展的一个瓶颈，如果不改用新原料，生产成本控制将非常困难。“变”——将原料从重油改变为煤，被提到了公司的议事日程中。

选择最佳的“煤改油”技术

1997年，公司开始组织技术人员寻找新的原料，并通过综合性的考察认为，中国作为煤炭储量相对丰富的国家，可以考虑以煤为原料，将原来的“油头”改为“煤头”。但是以煤作原料在技术上存在一些难度，高额的一次性投资，后续的处理工艺，以及环保问题都面临着严峻的挑战。

双环在进行“煤改油”调查时，国内已经有4套“煤头”的合成氨装置，分别位于鲁南、渭南、淮南和上海，这些装置均采用了德士古的水煤浆技术。但是该技术存在能耗高、污染比较严重的缺点，在目前国内比较注重环保的情况下，后期的处理费用比较高。不符合双环科技公司控制成本、注重未来发展的思路。

壳牌的粉煤气化技术引起了双环的注意，虽然在双环接触这项技术时，粉煤气化技术还没有真正意义上的商业化装置，仅在荷兰有一家实验工厂，是一家名为戴姆科勒的私人发电厂，而且发电厂不需要煤气净化装置，设备也相对简单。但通过考察双环认为壳牌粉煤气化技术的工艺理论相对比较成熟，其最大的优势是对煤的品质没有要求，出渣率低，并且节能环保。双环使用重油作原料时，污水处理的难度比较大，每年需要支付一大笔排污费。而粉煤气化基本上做到了污水的零排放，即经过处理后的水可以循环使用；系统的碳转化率非常高，因此生成的灰渣质量很好，可以作为副产品出售，制砖和铺路。由此可以看出壳牌的粉煤气化技术具有很大的发展潜力。

寻找强势的DCS控制系统

双环在 “油改煤”工程中，选择了壳牌的粉煤气化技术，但这种选择也存在着一定的风险。当时虽然双环在工艺和控制方面有比较雄厚的技术沉淀，壳牌的工艺技术理论也比较成熟，但项目要成功的用于工业装置，必须在控制方面寻找强势合作伙伴。在考察了7家目前活跃在化工一线、提供DCS控制系统的公司后，霍尼韦尔（Honeywell）公司脱颖而出。

双环“油改煤”工程主要包括煤气化装置、净化装置及冷冻站。其中煤气化装置包括了磨煤及干燥、煤加压及输送、煤气化、除渣、除灰、湿洗、初步水处理和公用工程单元；净化装置包括甲烷化和脱硫脱碳单元。可以看出，要把壳牌的粉煤气化技术应用于实际的工业装置具有相当大的难度，因为系统的自动化程度非常高，过程非常复杂，安全性要求非常高，控制中出现一点差错，就有可能导致过氧化物发生爆炸而危及人员和装置的安全。

由于装置各监控点间的逻辑关系和控制相当复杂，安全性要求很高，因此对工程控制系统的要求也很高。一方面对控制设备的质量和可靠性提出很高的要求，另一方面鉴于其控制系统复杂，对控制系统的功能与全面性也提出了很高要求。要求系统性能良好、功能齐全；同时还要求DCS系统能够提供丰富的故障信息指南。

另外，为了确保系统稳定、连续运行，对控制模块的冗余，以及I/O模块的冗余都提出了很高的要求。这项要求也是双环科技公司非常重视的。在选择控制系统时双环共考察了7家公司，选型时有一个基本考虑就是要实现容错控制，容错控制是在系统发生问题的时候，用户层可以实现容错，小问题可以跳过去。考察结果霍尼韦尔的产品在这方面具有一定的优势。

实际上，在改造完成的实际装置中，煤气化装置和净化装置分别采用了两套完全独立的TPS系统，共有约3900个I/O点，其中煤气化装置有11台GUS、4台HPM，净化装置及冷冻站配有5台GUS、2台HPM，其功能包括实时数据采集、常规控制、逻辑控制和顺序控制。

通过几年的项目实施合作，双环人认为：选择一个真正适合项目特点的控制系统和具有较强工程能力的合作团队，是保证项目成功的关键。这也是双环“油改煤”项目所积累的成功经验。即项目成功不仅要靠产品好，还要求团队具有综合实力。壳牌粉煤气化技术项目中，最关键的部分是自控系统。“油改煤”能够成功，并保证将来能够长期稳定、可靠的运行是靠优秀的控制系统来支撑的。正是霍尼韦尔公司做到了以上各点，在项目中为双环公司提供了优秀的DCS控制设备以及完善的工程组态服务。

由于良好的合作氛围和密切的合作，在整个方案的实施过程中，双环和霍尼韦尔公司充分发挥了系统的最佳性能，使整个系统控制稳定、准确、快速，而且操作简洁、明快。项目成功后，双环人非常自豪的认为：双环“油改煤”工程的整个控制系统是很成功的，霍尼韦尔提供的解决方案比较全面并能够完全适用于项目。

霍尼韦尔的工程技术人员曾做过多套DCS组态，但对于壳牌这套非常复杂的系统，工程人员曾经犹豫是否能实现如此复杂的功能。但霍尼韦尔的控制系统的开发非常成功，因此提供了一个极好的平台，具有丰富的功能和许多专用模块，虽然在一般石化项目上这些功能还用不上，出现功能闲置，但一旦需要即可针对问题轻而易举的搭建成功，并满足所有的需求。壳牌的粉煤气化技术充分调动了霍尼韦尔控制系统的功能，也从一个侧面证明了霍尼韦尔的控制系统可以完成更复杂的控制要求。

收获高额的回报

随着油价的飙升，2006年第一季度双环共亏损5000万元，每月亏损接近2000万元，如果继续亏损下去，工厂面临倒闭的危险。“油改煤”工程成功后，使双环厂发生了起死回生的转变，煤气化工艺为工厂实现了成本的大幅度节约，与原来使用重油相比，每天可节约成本109万元，给工厂带来极大的效益。继双环公司4月份亏损1000万元后，5月份即实现盈亏持平，6月份转为盈利。“油改煤”工程的成功，使双环彻底扭转了因石油涨价而陷入的经营困境，从根本上提升了企业的核心竞争力和抵御市场风险的能力。

双环所节约的成本主要体现在两个方面，首先是原油和煤的价格差是一个主要因素。其次，原来用重油作原料会生成炭黑水，这是一种很难回收利用的污染水，因为难以处理，所以每年需要支付一笔非常可观的排污费，还会对环境造成污染；煤气化工艺基本可以做到污水的零排放，即水经过处理后可以回收使用，灰渣可以作为副产品出售，是一种良好的建筑材料；由此可见，在进行了“油改煤”后，在环保方面从原来的需要支付费用变成获得收入。双环“油改煤”工程的项目总投资额达到7亿多元，其中煤气化部分的投资为4.1亿元，工厂估计经过2-3年的时间，可以收回全部投资。

一次成功的合作也为双环和霍尼韦尔形成战略联盟的设想奠定了基础，使双环和霍尼韦尔找到了另一条发展思路。双方除了可以进一步对项目进行挖潜改造外，还打算发挥两家的优势，为国内需要进行“油改煤”项目的厂家提供服务。目前，国内有很多的煤气化项目陆续上马，双环将利用这次的成功经验作为技术支撑，与霍尼韦尔联合起来形成一个战略联盟，为其他公司以及煤气化装置项目提供各方面的服务。

湖北双环科技股份有限公司

公司主要产品为 61万t/a纯碱、61万t/a氯化铵、20万t/a重质碱基以烧碱、氯加工产品、工业氯化铵、工业盐、食用盐、小苏打、食用碱、氨水、芒硝、炭黑、硫磺，是世界上最大的联碱生产企业，产品畅销海内外。

霍尼韦尔过程控制部

霍尼韦尔过程控制部在过程控制领域拥有30多年的经验，自1974年首次推出离散式控制系统（DCS）技术以来，已在全球安装了11000多套自动化系统，总价值达到150亿美元。霍尼韦尔在中国石油和石化行业具有很高的知名度。