大型乙烯装置优化运行追求智能化

2010-02-22　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

[中国石化报2010年2月10日] 乙烯生产优化运行，将显著提高我国乙烯工业的竞争力。前不久获得国家科学技术进步二等奖的“大型乙烯装置优化运行技术与应用”项目，围绕大型乙烯装置优质增产、节能降耗，研发系列优化运行技术，让大型乙烯装置优化运行在智能化道路上迈出重要的步伐。

对现有大型乙烯装置运行进行优化以增产降耗，是实现内涵发展的必由之路

据这一项目攻关组的主要成员、扬子石化烯烃厂厂长蒋勇介绍，由扬子石化和华东理工大学共同开发，扬子石化为第一完成人的乙烯装置优化运行技术，自2001年9月开始在扬子石化乙烯装置上陆续应用实施。经过长达8年的工业生产装置运行考核证明，在不增加重大设备投资的情况下，充分发挥了现有生产装置的运行潜力，主要技术经济指标达到或超过了同类装置的国际先进水平，有效实现了增产、节能、降耗的目标，近3年累计为企业创造新增利税10.33亿元，并打破了长期以来的国外技术垄断。

谈到这项技术的研发思路，蒋勇介绍，建设新的乙烯装置投资大、周期长。相对而言，对现有大型乙烯装置的技术经济指标和生产运行工况进行优化，具有投资少、工期短、见效快的特点，理所当然地成为乙烯企业自主创新、提高国际竞争力的重要手段。这就意味着要采用先进的过程系统工程技术，通过消除技术“瓶颈”增加产量，提高质量，降低消耗。

按照这样的思路，扬子石化自乙烯装置建成投产后不久，就开始围绕大型乙烯装置的优质增产和节能降耗，针对生产过程中关键单元的工艺特性和生产操作现状，从工业装置优化运行的角度出发，研究开发乙烯装置大型裂解炉先进控制、分离过程先进控制与优化等关键生产单元的系列优化运行技术，为工业装置优化运行提供实用技术和优化控制软件，使其实现智能化。

多学科技术应用，在理论方法和技术结构上实现创新

在这一项目的研发过程中，扬子石化工程技术人员和来自高校的科研人员一道奋战在生产第一线，研发过程充满艰辛。要使国外引进装置在生产过程中发挥最大的效能，必须对其核心操作单元的计算机控制技术和软件进行技术改造和创新。这种创新集成了计算机技术、人工智能技术、化学工程技术、石化工艺技术和自动控制技术等多门学科知识，既需要“博”，也需要“精”。更关键的是，在试验过程中，必须保持原有的工艺流程、工艺操作，生产过程不中断，必须杜绝试验引起的故障、停产和设备爆炸等事故。乙烯的化学成分非常活跃，稍有疏忽，极易酿成事故。扬子石化是我国石化行业的大户，一旦停产，损失巨大。项目的研发人员深深感到任务的艰巨和担子的沉重。为保证万无一失，研究人员白天工作在生产装置现场，一起摸索消除装置优化运行“瓶颈”的方法和策略，晚上回到家里用计算机反复核算，对每组数据都进行模拟测试，多次论证后才在工业装置上试行。经过多年的艰苦努力和反复摸索，乙烯生产过程基于神经网络的软测量和智能控制技术终于在扬子石化得到应用，在研究开发的理论方法和技术结构上实现了显著的改进和创新。形成了6项国家发明专利、6项计算机软件著作权登记以及5项专有技术通过多年的集成创新和消化吸收再创新，项目实现了裂解过程工艺研究与优化、反应过程模拟与优化、10万吨/年裂解炉温度控制与负荷先进优化等11个子项目的关键技术优化，提高了乙烯和丙烯收率，显著降低了能耗。此外，他们还通过深入的理论和应用研究，使这些技术推广应用到其他复杂工业生产过程的优化运行中。该项目研发的多项技术和软件在国内属首创，在裂解炉模拟、智能控制、燃烧工况优化、在线自动清焦以及精馏塔系的智能控制等方面，形成了6项国家发明专利、6项计算机软件著作权登记以及5项专有技术。其中，发明专利乙烯装置裂解炉的智能控制方法获2004年上海市发明创造专利一等奖和2005年中国专利优秀奖。记者了解到，该项目研发的技术成果已先后在上海石化、齐鲁石化、广州石化等多家企业得到推广应用，有效地消除了工业生产过程中迫切需要解决的技术障碍。裂解炉温度和负荷等关键操作参数的控制平稳度提高30%以上，精馏过程中成品塔釜损失减少2%～12%，通过避免“过精馏”降低能耗3%以上。其中，裂解炉、乙烯和丙烯精馏塔等环节的先进控制与优化技术，已在中国石化的乙烯装置上全面推广应用。

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