精細化工行業在邁向高端化的過程中,面臨的挑戰不一而足,常規控制模式已無法滿足工藝對生産優化的要求,先進過程控制(APC)已被證明并正在廣泛應用于精細化工企業,通過基于模型的多變量預估控制技術,提高精細化工裝置自動化程度,克服幹擾,穩定關鍵工藝參數,同時對産品質量進行優化控制,提升産能,降低能耗物耗。
我國某大型氟化工企業,專業從事行業主流氟産品的研發和工藝優化。作為流程型化工行業,該企業的生産裝置存在部分控制回路無法投自動、員工操作頻繁等問題,裝置自動化運行水平亟待提升。
憑借在氟化工領域的紮實的專業工藝知識和豐富的自動化工程經驗,霍尼韋爾助力該大型氟化工企業率先實施APC項目,邁出了生産控制優化改造的重要一步。
什麼是APC?
先進過程控制(APC)是關于過程控制與優化的軟件産品套件,兼具系統生命周期維護工具和實時性能監控。自80年代問世,最初主要應用于煉油廠和石油化工廠,通過優化生産運行、控制産品規格,将生産裝置推至更接近其約束邊界條件下運行,為企業創造可觀的經濟。
霍尼韋爾APC核心技術
霍尼韋爾APC核心技術Profit® 多變量預測控制器提供了先進多變量控制和優化功能,易于實施,從而實現顯著的、長期可持續的裝置運行改進。在工業應用中為企業帶來了可觀的經濟效益。
項目落地 獲益良多在項目推進過程中,霍尼韋爾過程控制團隊與該大型氟化工企業緊密溝通,多次實地考察,不斷調整方案,雙方在項目實施過程中克服了各種技術挑戰。最終實現了裝置的平穩運行,減輕員工負擔,減少裝置能耗、物耗得以大幅降低。
降低操作頻次,目标零手動
由于精細化工生産本身具有間歇性、複雜性等特點,無法完全依靠傳統的過程控制解決方案去實施完成,霍尼韋爾工程師根據實際情況不斷創新,在傳統解決方案的基礎上進行定制化開發,把操作過程中的變量控制和調節都納入到APC中來實現。最終達到過程手動幹預率幾乎為零,大大超出用戶對自動化過程控制應用的最初要求。消除了人員在危險環境中暴露和人為誤操作帶來的安全風險,提高了企業本質安全水平。
提高産品收率,确保平穩控制
傳統生産加工一般都是采用投料的生産方式進行大批量生産,在精細化工加工中容易造成産品過剩、物料浪費,霍尼韋爾APC技術采用多變量控制算法将執行性能、魯棒性目标與過程經濟性相平衡。着眼于裝置的整體控制,把被控變量、操作變量等衆多信息全部納入控制系統;同時具有良好的跟蹤性能,既保證了裝置的平穩運行,又可以實現卡邊操作,極大提高了高附加值産品的收率。裝置能耗、物耗得以大幅降低。
氟化工123裝置先進控制項目成果
以氟化工123裝置先進控制項目為例,項目完成後,裝置平穩性得到了很大提高,關鍵參數的平均平穩率提高了57.41%,同時減少了操作員操作頻次,日均操作頻次減少了80%。(數據來源: 該大型氟化工企業改造項目驗收數據)
分餾塔控制器,實現塔溫平穩控制;降低塔頂殘量;克服料流量、進料組成、返回量、蒸汽溫度、蒸汽壓力波動造成的影響;優化塔底溫度,實現較小回流操作,減少蒸汽消耗。
R123_C67控制器主要控制變量在APC投用前與投用後的趨勢曲線
R123_C08控制器主要控制變量在APC投用前與投用後的趨勢曲線
此次項目的成功實施不僅幫助該大型氟化工企業持續保持行業内領軍地位,也标志着霍尼韋爾過程控制解決方案不斷以實際行動推動着化工企業的技術轉型和資源高效利用。此次雙方的合作也對整個行業的高質量發展起到了積極示範作用。
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