在石油煉化過程中,柴油加氫反應(yīng)器的床層溫度控制是關(guān)系安全生產(chǎn)、有效產(chǎn)出的重要環(huán)節(jié)。由于入口物料交換溫度變化,以及反應(yīng)器中化學(xué)反應(yīng)放熱過程的復(fù)雜性和非線性等問題,稍不注意就會(huì)發(fā)生“飛溫*”現(xiàn)象,輕則損壞設(shè)備、催化劑結(jié)焦,重則發(fā)生爆炸事故。
*:飛溫是指催化劑床層整體的熱不穩(wěn)定性,即反應(yīng)熱及散熱之間不能平衡,或者局部熱點(diǎn)的發(fā)展,使滴流床中由于高溫出現(xiàn)氣固催化的深度加氫,致使床層超溫失去控制,出現(xiàn)超過正常操作100℃以上的溫峰。
床層溫控不穩(wěn)定,如影隨行
浙江石油化工有限公司投資建設(shè)的4000萬噸/年煉化一體化項(xiàng)目位于舟山綠色石化基地內(nèi),項(xiàng)目二期規(guī)劃年加工原油2000萬噸,年產(chǎn)芳烴660萬噸、年產(chǎn)乙烯280萬噸,采用霍尼韋爾ExperionPKS C300實(shí)現(xiàn)全線系統(tǒng)控制。
由于壓縮機(jī)壓力變化、反應(yīng)器設(shè)備和流程工藝等問題,3#、4#柴油加氫第二反應(yīng)器通過冷氫流量控制加氫反應(yīng)器的二層上部溫度,在應(yīng)用過程中出現(xiàn)以下急需解決的問題:
壓縮機(jī)能力不足
冷氫壓縮機(jī)能力不足(120%設(shè)計(jì))造成冷氫流量跟不上,反應(yīng)溫度波動(dòng)大(±1.5℃)。
人工干預(yù)不足
操作員每天疲于雙眼緊盯溫控表,采用人工干預(yù)2000多次,依然會(huì)出現(xiàn)冷氫降溫至停機(jī)重啟的問題。
如何才能讓床層溫度實(shí)現(xiàn)智能化控制,免卻人力干預(yù),成為企業(yè)亟需解決的問題!
打破常規(guī),在傳承中求創(chuàng)新
以往,對于個(gè)別回路由于設(shè)計(jì)問題或耦合問題而出現(xiàn)的普通PID無法達(dá)到控制要求,可以通過上馬先進(jìn)控制系統(tǒng)(APC)配合解決,但由于APC初始投資大,霍尼韋爾創(chuàng)新性開發(fā)出基于DCS的Experion Profit Controller(EPC)多變量預(yù)測控制器,可以以較低的成本實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo),減少人工干預(yù)并增加裝置產(chǎn)率。
投用前后數(shù)據(jù)圖
在該項(xiàng)目中,霍尼韋爾專家經(jīng)過深入分析、準(zhǔn)確建模,大膽創(chuàng)新,在原有霍尼韋爾PKS C300控制系統(tǒng)上嵌入2個(gè)EPC軟件,一個(gè)用于穩(wěn)定反應(yīng)入口溫度,另一個(gè)用于控制二層上部溫度。充分利用EPC的預(yù)估控制能力,使用閥位控制整體冷氫流,讓進(jìn)入整個(gè)反應(yīng)器的溫度保持平穩(wěn)。
“
項(xiàng)目效果
作為ExperionProfit Controller國內(nèi)市場的首秀,短短兩周時(shí)間,霍尼韋爾在不影響裝置正常生產(chǎn)進(jìn)行的前提下,通過精準(zhǔn)變量控制實(shí)現(xiàn)了入口溫度和反應(yīng)器床層溫度穩(wěn)定控制,不僅讓反應(yīng)器第二床層上的溫度從原來的(±1.5 ℃)波動(dòng)控制在±0.5度以內(nèi),而且徹底解放了操作員,將以往每天超過2000次的人為溫度干預(yù)操作,直接降至0次,在增強(qiáng)裝置流程的穩(wěn)定性的同時(shí),大大提升了生產(chǎn)安全性。不僅有效解決了用戶困擾已久的難題,而且為客戶減少了整改費(fèi)用,大大超出用戶預(yù)期,贏得客戶高度好評。
霍尼韋爾Experion Profit Controller
霍尼韋爾的ExperionProfit Controller(以下簡稱“EPC”)多變量預(yù)測控制器使用獨(dú)特的專利方法提供先進(jìn)多變量控制和優(yōu)化功能,可以對復(fù)雜和高度耦合的工業(yè)過程進(jìn)行安全控制。它具有獨(dú)特的能力,即使由于潛在的過程變化導(dǎo)致明顯的模型不匹配,也能保持卓越的控制性能。
從Experion PKSR500版本開始,EPC嵌入到Experion PKSC300和ACE控制器中,能夠以更快的執(zhí)行速度、更可靠地執(zhí)行、更方便的操作Profit Controller。
EPC引入了以下增強(qiáng)功能:
EPC可以以更快的執(zhí)行速度運(yùn)行,這為要求快速響應(yīng)的控制需求提供了解決方案。
實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)控制冗余配置。
不需要額外的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。
集成Experion配置工具和Profit Suite套件的建模和可視化工具。
每個(gè)C300控制器可運(yùn)行5個(gè)Profit Controller,每個(gè)Profit Controller 可配置10個(gè)CV,5個(gè)MV,5個(gè)DV。
EPC不僅助力控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全覆蓋控制解決方案,同時(shí)大大降低了復(fù)雜控制的成本支出,以小身量真正實(shí)現(xiàn)大作為,讓先進(jìn)控制變得簡單高效。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:解“霍”智造 | 省錢、省人,霍尼韋爾EPC讓先進(jìn)控制一步到位!
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