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    活動(dòng)鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專題---實(shí)現(xiàn)石油與化工的信息化

   近年來，我國(guó)石化產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，不少主要石油石化品的產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費(fèi)量已躍居世界前列。英維思先進(jìn)應(yīng)用解決方案可以支持中國(guó)石化業(yè)完成“十二五”兩項(xiàng)重點(diǎn)工作 。英維思的SimSci-Esscor Pro/II（流程模擬）、SimSci-Esscor Dynsim （動(dòng)態(tài)研究與操作員培訓(xùn)）、SimSci-Esscor Connoisseur（先控）與SimSci-Esscor ROMeo（在線實(shí)時(shí)優(yōu)化）、WonderWare Suite（MES）、Invensys Offsites Suite（罐區(qū)管理與調(diào)和優(yōu)化），以及InvensysAvantis（預(yù)防/預(yù)測(cè)性的資產(chǎn)維修管理）都是世界上領(lǐng)先的軟件平臺(tái)，廣為全球的石化企業(yè)采用。英維思先進(jìn)應(yīng)用面向中國(guó)石化業(yè)，不僅可以提供先進(jìn)的軟件技術(shù)，而且涵蓋國(guó)際領(lǐng)先的經(jīng)驗(yàn)與最佳實(shí)踐，針對(duì)國(guó)內(nèi)石化業(yè)的需求與特點(diǎn)，形成客戶化的功能設(shè)計(jì)與實(shí)施模式，實(shí)施過程中進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移。項(xiàng)目交付后，根據(jù)需求提供加強(qiáng)培訓(xùn)以及技術(shù)支撐，確保項(xiàng)目效益的可持續(xù)性。

   英維思先進(jìn)應(yīng)用的SimSci流程模擬軟件從80年代初期進(jìn)入中國(guó)以來，到2005年才正式成立了先進(jìn)應(yīng)用解決方案的實(shí)施隊(duì)伍。這支隊(duì)伍至今在中國(guó)已有60余位技術(shù)顧問，涵蓋的業(yè)務(wù)除流程模擬外，還包括動(dòng)態(tài)研究與操作員培訓(xùn)、先控與在線實(shí)時(shí)優(yōu)化、MES、罐區(qū)管理與調(diào)和優(yōu)化、以及預(yù)防/預(yù)測(cè)性的資產(chǎn)維修管理。在中國(guó)都有運(yùn)行的案例。最近一年，英維思在國(guó)內(nèi)完成了兩項(xiàng)中國(guó)第一的項(xiàng)目，分別是原油在線調(diào)和優(yōu)化項(xiàng)目與在線實(shí)時(shí)乙烯能量?jī)?yōu)化降低單耗項(xiàng)目，這兩個(gè)項(xiàng)目均在節(jié)能減排方面取得了較好的效果。以下將這兩個(gè)案例做一個(gè)較詳細(xì)的介紹。

    1 英維思原油調(diào)合協(xié)助煉廠提高經(jīng)濟(jì)效益

    1.1 原油調(diào)合對(duì)煉油企業(yè)的重要性

    中國(guó)2010年全年進(jìn)口原油達(dá)到了2.39億噸，原油對(duì)外依存度達(dá)到53.7%。原油是煉油裝置生產(chǎn)的源頭，性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，可以保持原油加工裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，有效降低能耗，提高原油加工量，減少原油切換對(duì)裝置負(fù)荷、產(chǎn)品質(zhì)量及設(shè)備的影響，更好地進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制，防范設(shè)備腐蝕，減少設(shè)備改造及維修的投資。同時(shí)，還可以保證后續(xù)裝置原料、加工負(fù)荷及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，從而保證煉廠整體加工負(fù)荷的平穩(wěn)及最大化。

    1.2 英維思原油調(diào)合解決方案

   英維思具有一套完整的原油調(diào)合解決方案，包括：TIS—原油罐存信息管理、OMM—原油罐組成跟蹤、質(zhì)量跟蹤計(jì)算及原油接卸/移動(dòng)管理、BOSS/BPO—多周期調(diào)合計(jì)劃優(yōu)化管理及調(diào)合執(zhí)行控制、DBS—運(yùn)行于DCS/PLC環(huán)境的調(diào)合控制系統(tǒng)。國(guó)際上原油調(diào)合的一般物性主要為API比重或密度、含硫。英維思原油調(diào)合的調(diào)合物性可以設(shè)置為符合常減壓裝置側(cè)線的收率（如：38℃、105℃、165℃、365℃和565℃或石腦油、蠟油、渣油等）、硫含量、酸值等，并可在線調(diào)整各物性優(yōu)化控制指標(biāo)或監(jiān)視指標(biāo)。英維思實(shí)施了國(guó)內(nèi)首家原油在線調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)，調(diào)合目標(biāo)為常減壓裝置石腦油、蠟油和渣油收率。較世界常用的以API/密度為調(diào)合目標(biāo)更加先進(jìn)。

   1.3 原油調(diào)合實(shí)施概要

   實(shí)施階段包括功能設(shè)計(jì)、系統(tǒng)配置、工廠測(cè)試、培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和投用。英維思先進(jìn)和成熟的技術(shù)使原油調(diào)合項(xiàng)目實(shí)施周期較短。在國(guó)內(nèi)首家原油在線調(diào)合優(yōu)化項(xiàng)目的實(shí)施中，從設(shè)計(jì)到現(xiàn)場(chǎng)投用共計(jì)6個(gè)月時(shí)間。

   1.4 原油調(diào)合的效益來源

   在原油調(diào)合過程中與經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)的因素有以下幾個(gè)方面：

   提高常減壓裝置的處理量，滿足常減壓裝置和下游裝置對(duì)原料的負(fù)荷和質(zhì)量的要求；提高高附加值產(chǎn)品的收率，在原油調(diào)合時(shí)考慮高附加值產(chǎn)品所需原料的數(shù)量和質(zhì)量，將使提高高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)量得到保證；改進(jìn)下游裝置的操作，下游裝置原料的數(shù)量和質(zhì)量得到保證，將使下游裝置的操作更加穩(wěn)定和緩和；改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)約能源，穩(wěn)定的原油組成將消除煉廠主要的不穩(wěn)定因素，使煉廠操作平穩(wěn)、增加產(chǎn)品質(zhì)量、能耗和設(shè)備安全收益；合理利用低價(jià)原油，提高煉廠整體效益。減少原油切換頻率，通常原油切換所造成的操作損失也將降到最低。

   2 英維思嚴(yán)格在線實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)在乙烯裝置能量?jī)?yōu)化降低單耗

   2.1 嚴(yán)格在線實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)對(duì)能量?jī)?yōu)化的重要性一個(gè)能嚴(yán)格模擬乙烯裝置能量系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，長(zhǎng)期在乙烯裝置上進(jìn)行在線計(jì)算，對(duì)裝置的節(jié)能進(jìn)行開環(huán)優(yōu)化尤為重要。主要理由如下：更好地響應(yīng)原料（加氫尾油、化工輕油、直餾石腦油、柴油加氫石腦油、外購(gòu)石腦油）的變化、更好地接近工藝的約束、更好地響應(yīng)工藝的擾動(dòng)、提高效益、更好地響應(yīng)由于下游處理裝置引起的變化、提高安全操作、實(shí)施情景模擬分析，以提高產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量、 快速地偵測(cè)和解決生產(chǎn)故障（設(shè)備和/或工藝）、增加生產(chǎn)操作的可預(yù)見性以避免事故的發(fā)生、為排產(chǎn)和生產(chǎn)操作提供具有指導(dǎo)性的實(shí)時(shí)和精確的過程和經(jīng)濟(jì)信息。

   2.2 英維思嚴(yán)格在線優(yōu)化技術(shù)

   嚴(yán)格在線實(shí)時(shí)優(yōu)化（ROMeo）軟件全稱為基于方程的嚴(yán)格在線建模優(yōu)化軟件（英文名：Rigorous On-line Modeling withEquation-based Optimization），它是建立在開放方程基礎(chǔ)上的模擬、在線實(shí)時(shí)開環(huán)優(yōu)化、在線實(shí)時(shí)閉環(huán)優(yōu)化的先進(jìn)應(yīng)用平臺(tái)。自2001年到2010年，英維思共計(jì)實(shí)施約70個(gè)ROMeo項(xiàng)目，廣泛應(yīng)用于煉油、化工、電力、氣體分離、液態(tài)天燃?xì)?、氫氣平衡等行業(yè) 中的連續(xù)工藝裝置。

   2.3 實(shí)時(shí)優(yōu)化項(xiàng)目的實(shí)施

   實(shí)施階段包括項(xiàng)目的開工、功能設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)審查、建立模擬模型、建立數(shù)據(jù)整定模型、建立優(yōu)化模型、建立實(shí)時(shí)序列、工廠測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)的軟件安裝和系統(tǒng)配置、現(xiàn)場(chǎng)開環(huán)（咨詢）測(cè)試、投用和培訓(xùn)。英維思嚴(yán)格在線優(yōu)化技術(shù)在國(guó)內(nèi)首家乙烯裝置能量?jī)?yōu)化項(xiàng)目上的實(shí)施，從項(xiàng)目開工到現(xiàn)場(chǎng)投用約12個(gè)月。

   2.4 能耗降低的原因分析

   通過項(xiàng)目的實(shí)施，能耗有明顯的下降，效益也有明顯的上升。針對(duì)各個(gè)流程區(qū)段能耗下降的原因作了以下分析：優(yōu)化進(jìn)料分配，增加高效爐進(jìn)料，減少低效爐進(jìn)料；COT和稀釋比是典型的均衡優(yōu)化變量，在P/E比的約束下優(yōu)化COT與稀釋比；提高急冷塔底的傳熱效率，增加稀釋蒸汽的生成量，最小化從高壓蒸汽經(jīng)過減溫減壓線生成的低壓蒸氣；在保證裝置冷劑需求量的同時(shí)最大化冷劑壓縮機(jī)的進(jìn)口壓力，從而降低蒸汽的消耗量，達(dá)到節(jié)能的目的；裂解氣壓縮機(jī)進(jìn)口壓力是典型均衡優(yōu)化變量，ROMeo計(jì)算得到最佳的CGC進(jìn)口壓力，指導(dǎo)優(yōu)化調(diào)整的方向；公用工程部分為所有能耗用戶與來源的匯總與平衡。燃?xì)獾淖畲笥脩魹榱呀鉅t與鍋爐。優(yōu)化的目標(biāo)是最小化燃?xì)獾南?，最小化LPG的備用流量與燃?xì)夥趴盏交鹁娴膿p失。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2011年第十期