精细化工行业在迈向高端化的过程中,面临的挑战不一而足,常规控制模式已无法满足工艺对生产优化的要求,先进过程控制(APC)已被证明并正在广泛应用于精细化工企业,通过基于模型的多变量预估控制技术,提高精细化工装置自动化程度,克服干扰,稳定关键工艺参数,同时对产品质量进行优化控制,提升产能,降低能耗物耗。
氟化工行业 率先垂范
我国某大型氟化工企业,专业从事行业主流氟产品的研发和工艺优化。作为流程型化工行业,该企业的生产装置存在部分控制回路无法投自动、员工操作频繁等问题,装置自动化运行水平亟待提升。
凭借在氟化工领域的扎实的专业工艺知识和丰富的自动化工程经验,霍尼韦尔助力该大型氟化工企业率先实施APC项目,迈出了生产控制优化改造的重要一步。
什么是APC?
先进过程控制(APC)是关于过程控制与优化的软件产品套件,兼具系统生命周期维护工具和实时性能监控。自80年代问世,最初主要应用于炼油厂和石油化工厂,通过优化生产运行、控制产品规格,将生产装置推至更接近其约束边界条件下运行,为企业创造可观的经济。
霍尼韦尔APC核心技术
霍尼韦尔APC核心技术Profit® 多变量预测控制器提供了先进多变量控制和优化功能,易于实施,从而实现显著的、长期可持续的装置运行改进。在工业应用中为企业带来了可观的经济效益。
项目落地 获益良多
在项目推进过程中,霍尼韦尔过程控制团队与该大型氟化工企业紧密沟通,多次实地考察,不断调整方案,双方在项目实施过程中克服了各种技术挑战。最终实现了装置的平稳运行,减轻员工负担,减少装置能耗、物耗得以大幅降低。
降低操作频次,目标零手动
由于精细化工生产本身具有间歇性、复杂性等特点,无法完全依靠传统的过程控制解决方案去实施完成,霍尼韦尔工程师根据实际情况不断创新,在传统解决方案的基础上进行定制化开发,把操作过程中的变量控制和调节都纳入到APC中来实现。最终达到过程手动干预率几乎为零,大大超出用户对自动化过程控制应用的最初要求。消除了人员在危险环境中暴露和人为误操作带来的安全风险,提高了企业本质安全水平。
提高产品收率,确保平稳控制
传统生产加工一般都是采用投料的生产方式进行大批量生产,在精细化工加工中容易造成产品过剩、物料浪费,霍尼韦尔APC技术采用多变量控制算法将执行性能、鲁棒性目标与过程经济性相平衡。着眼于装置的整体控制,把被控变量、操作变量等众多信息全部纳入控制系统;同时具有良好的跟踪性能,既保证了装置的平稳运行,又可以实现卡边操作,极大提高了高附加值产品的收率。装置能耗、物耗得以大幅降低。
氟化工123装置先进控制项目成果
以氟化工123装置先进控制项目为例,项目完成后,装置平稳性得到了很大提高,关键参数的平均平稳率提高了57.41%,同时减少了操作员操作频次,日均操作频次减少了80%。(数据来源: 该大型氟化工企业改造项目验收数据)
分馏塔控制器,实现塔温平稳控制;降低塔顶残量;克服料流量、进料组成、返回量、蒸汽温度、蒸汽压力波动造成的影响;优化塔底温度,实现较小回流操作,减少蒸汽消耗。
R123_C67控制器主要控制变量在APC投用前与投用后的趋势曲线
R123_C08控制器主要控制变量在APC投用前与投用后的趋势曲线
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作者:本刊编辑部
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