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制造業(yè)數字化轉型正當時，和利時APC先進控制系統(tǒng)助力云天化石化打造行業(yè)標桿企業(yè)
2023-07-03 10:25:32智能化建設為化工行業(yè)生產方式帶來了更多的可能性，云南云天化石化有限公司（簡稱：云天化石化）正是堅守著數字化轉型發(fā)展理念，從實際需求出發(fā)，大步邁向了數字化、智能化的新型工廠模式。
用技術賦能生產，布局綠色工業(yè)未來
云南云天化石化有限公司，以云南千萬噸級煉油基地提供的LPG、丙烯為依托建成了配套3×220t/h動力站熱電聯(lián)產項目、年產15萬噸聚丙烯項目和年產24萬噸工業(yè)異辛烷項目。裝置的投產，提升了云南石化產業(yè)的技術水平，帶動了云南本土石化產業(yè)發(fā)展。近年來，化工企業(yè)數字化智能化發(fā)展轉型加速，作為“國家級綠色工廠”的云天化石化公司深知用數字賦能生產，布局未來發(fā)展正當其時。
“智能工廠建設是一項復雜的創(chuàng)新型系統(tǒng)工程，建設規(guī)模大，周期長，在滿足生產需求的同時，項目組穩(wěn)步推進項目建設，依托和利時自主研發(fā)的HiaAPC先進控制系統(tǒng)，使異辛烷裝置的生產效益及經濟效益同步提升，該項目屬于國內較早引入先進控制系統(tǒng)的異辛烷裝置優(yōu)化項目，可參照的范本很少，但通過和利時與云天化石化人的共同努力，裝置控制回路波動均方差平均降低75%，重要回路自控率達到100%，平穩(wěn)率達到99%以上，進一步提升了云天化石化的智能化水平，實現裝置精細化管控，減少能源和設備損耗，更好地滿足了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求?！?/p>
——云南云天化石化公司設備部經理 陳俊
讓我們一起步入云天化石化公司，一同了解和利時如何通過APC先進控制平臺助力云天化石化打造行業(yè)標桿企業(yè)？
數字化工具，助力生產更穩(wěn)定
云天化石化公司異辛烷裝置采用CDAlky?工藝專利。在低溫條件下以濃硫酸為催化劑，異丁烷與丁烯反應生產高辛烷值的異辛烷。主要工序包括：原料預處理、烷基化反應、產品精制、反應制冷、精餾、廢酸廢堿處理等。異辛烷裝置的調節(jié)系統(tǒng)存在、非線性、大時滯和多變量耦合等復雜情況，項目投運前，裝置的生產操作總體以人工經驗為主，不同班組的操作習慣和操作方法存在差異，裝置的關鍵工藝指標波動較大，運行平穩(wěn)性弱，能耗偏高。
為進一步提高裝置的綜合自動化水平，穩(wěn)定工藝指標，確保裝置運行安全，2021年云天化石化與和利時合作，引進先進控制技術，面向異辛烷裝置實施先進控制系統(tǒng)，實現裝置精細化管控，項目采用多變量魯棒預測控制軟件，并以MPC算法為主，同時融入和利時多年在石油化工、精細化工領域專家算法，以保證系統(tǒng)性能和控制器魯棒性。
作為系統(tǒng)解決方案服務商，和利時項目團隊發(fā)揚了石化行業(yè)多年來認真、嚴謹、負責的工作傳統(tǒng)，長期駐守現場，隨時提供現場服務。HiaAPC先進控制系統(tǒng)試運行期間，更是24小時嚴陣以待，始終與用戶一起，共同高質量完成投運工作。最終取得如下成效：
★標定期間投用率100%，平穩(wěn)率99.96%，重要回路自控率100%，一般回路自控率98.67%，主要運行參數標準偏差平均降低75.78%；
★蒸汽單耗在未投用IPC系統(tǒng)為0.74t/t，投用IPC系統(tǒng)為0.706t/t，降低了4.59%；
★電能耗在未投用IPC系統(tǒng)為141.11kwh/t，投用IPC系統(tǒng)為139kwh/t，降低了1.5%；
★新鮮硫酸單耗在未投用IPC系統(tǒng)為62.24kg/t，投用IPC系統(tǒng)為60.51kg/t，降低了2.8%；
★操作頻次由3天3986次下降到3天762次，下降幅度81%；
“該項目技術難度大，工期緊、任務重，還受到了疫情的影響，對和利時項目團隊來講是一個比較大的考驗。此項目從組織到實施，各個環(huán)節(jié)都得到了云天化石化以及和利時公司各級領導的密切關注和大力支持，最終以高質量的產品、過硬的技術服務團隊，確保了該項目的順利交付，也標志著和利時的產品質量、方案提供能力、技術服務水平再一次得到證明?！?/p>
——和利時APC業(yè)務部 高級實施工程師 公茂利
“在項目建設過程中，建模難度大，和利時項目團隊連夜加班，及時解決項目中存在的“卡脖子”問題，和利時一直發(fā)揮著重要的技術支撐作用，不論從技術的先進性、產品的適用性、服務的及時性，還是和利時員工的敬業(yè)精神，均給我們留下深刻的印象，我們非常滿意?！?/p>
“和利時研發(fā)的HiaAPC先進控制系統(tǒng)操作界面清晰，功能完善，方便操作人員使用，降低勞動強度，人效大幅度提升，助力我國石化行業(yè)技術裝備國產化水平的持續(xù)提升?！?/p>
——云南云天化石化公司設備部技術工程師 張妍妍
“通過和利時研發(fā)的HiaAPC先進控制平臺的投運，使我們的系統(tǒng)長周期平穩(wěn)運行，規(guī)避了因為生產操作不及時、調節(jié)幅度不匹配造成的蒸汽消耗、電能消耗、新鮮硫酸消耗等問題。投用之前我們需要等待設備出現波動人為操控，這期間有可能遇到操作幅度不匹配的問題，引起系統(tǒng)波動，現如今我們采用APC先進控制系統(tǒng)操作，成功規(guī)避了這個現象，最終達到節(jié)能減排的目的?！?/p>
“在生產方面，和利時團隊根據我們的需求不斷優(yōu)化異辛烷APC先進控制系統(tǒng)，先進過程控制系統(tǒng)APC的投用，使工作人員擺脫了繁重的工藝操作，為生產中的關鍵控制提供保障。項目建設過程中，和利時的技術能力得到現場實施人員的一致認可，我們配合默契，保證項目成功投運?！?/p>
——云南云天化石化公司異辛烷車間工藝工程師 王智波
示范引領 全力推進綠色制造
和利時異辛烷裝置APC先進控制系統(tǒng)的成功投運，為異辛烷裝置、煉油行業(yè)項目的實施積累了寶貴經驗。異辛烷裝置最長連續(xù)運行542天，綜合能耗61kgot/t，成為行業(yè)標桿，對后續(xù)項目的實施起到顯著的引領和示范作用。目前云天化石化已連續(xù)獲“云南省工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目”“云南省企業(yè)技術中心”“云南省安全生產標準化二級企業(yè)”“國家級綠色工廠”等稱號。
“云天化石化工廠項目整體技術先進，對自控系統(tǒng)產品的要求也極高。項目初始，云天化石化項目團隊對和利時進行了深度調研，合作雙方按照‘整體把控，有序推進，分步投用’的策略，通過數字化、智能化推進，最大限度地發(fā)揮裝置的性能、提高產品質量，助力國家雙碳戰(zhàn)略。同時我們也獲得了 ‘2022年云南省工業(yè)互聯(lián)網示范平臺及制造業(yè)數字化轉型標桿企業(yè)’和‘2021年國家級新一代信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展試點示范項目’獎項，榮譽的認可讓我們進一步堅定了綠色低碳的發(fā)展道路！”
——云南云天化石化公司設備部經理 陳俊
此次項目的成功實施不僅幫助云天化石化持續(xù)保持行業(yè)內競爭活力，也標志著和利時以工業(yè)軟件為核心的智能化數字化解決方案不斷以實際行動推動著化工企業(yè)的技術轉型和資源高效利用。此次雙方的合作將對化工行業(yè)的高質量綠色發(fā)展起到積極示范作用。
