先進控制為企業節能增效

苗占東

先進過程控制（Advanced Process Control，簡稱APC）是信息化建設不可缺少的技術。APC采用科學、先進的控制理論和控制方法，以工藝過程分析和數學模型計算為核心，以工廠控制網絡和管理網絡為信息載體，充分發揮DCS和常規控制系統的潛力，由原來的常規控制過渡到多變量模型預估控制，工藝生產控制更加合理。

APC在國內石化企業的應用已開展了10多年。近幾年來，經過信息系統管理部、煉油事業部、化工事業部、煉化企業和承建單位的共同努力，中國石化APC建設開始步入良性軌道，取得了可喜的成績。

2008年～2009年，信息部組織驗收了燕山乙烯、濟南常減壓、洛陽常減壓、茂名2號焦化和1號焦化、長嶺催化、廣州重整等共20套裝置先進控制項目。先進控制在這些裝置投用后，裝置的控制水平得到很大提高，保證了產品質量，降低了操作人員的勞動強度并且降低了能耗，提高了裝置效益。

齊魯石化煉油廠8套主要煉油裝置實施APC技術以后，改變了傳統的生產管理模式，提升了裝置的控制水平，使得裝置操作更加平穩，主要質量指標實現了卡邊控制。其中2號催化裝置投用先進控制后，摻渣比提高2.2個百分點，液化氣收率增加0.2個百分點，汽油收率增加0.27個百分點，干氣和焦炭收率合計降低了0.25個百分點；140萬噸/年延遲焦化裝置在投用先進控制后，輕油收率增長0.51%，柴油收率增長0.55%；10萬噸/年線型低密度聚乙烯裝置投用APC后，經過現場運行考核，產品收率提高2%，每年可增加產量2.5%以上。

九江石化焦化裝置先進控制系統于2009年3月正式投用，系統投用后，能自動過渡焦炭塔預熱、切換等過程并抵御過程中的干擾。通過優化分餾塔溫度分布以及吸收穩定裝置的流量和溫度分布，達到了節能和提高高價值產品收率的目的。統計結果顯示，先進控制投用后，僅通過柴油產量增加、加熱爐熱效率提高以及液化氣產量的增加這三項，每年就可以產生經濟效益達數百萬元。

鎮海煉化連續重整裝置先進控制于2006年9月全部投用。投用后，預加氫反應爐煙氣氧含量和分餾塔底液位穩定性大大提高，減少了裝置的操作波動性。重整裝置穩定塔T701頂液化氣產品中C5含量控制在2～3.8%，保證了液化氣產品質量合格率（C5控制≯4%），實現了液化氣產品質量上限卡邊控制。重整反應“四合一”爐燃料氣單耗明顯下降，控制器投用以后，在滿足重整反應前提下，控制器根據原料性質變化，及時調整風門，控制加熱爐煙氣氧含量，提高加熱爐熱效率，減少燃料氣消耗9.32%以上。

從近幾年APC應用情況看，APC建設發展趨勢為：（1）APC作為企業挖潛增效一種先進的控制手段，希望在條件好的裝置上普遍實施APC，其應用對象將由中小裝置逐步推廣到大型裝置（如乙烯等）。（2）APC技術應用將由生產裝置擴展到生產罐區，實現在線自動油品調和。（3）在單裝置穩定運行APC的基礎上，逐步實現多裝置區域協調優化。

APC建設和應用在取得一定成績的同時，也遇到了一些問題。一是有的裝置工藝不正常、現場儀表設備故障或配套技術不到位，自動化率低，不能滿足APC建設要求。二是企業參與項目的技術人員不穩定，一方面會影響整個項目進度，另一方面，會在APC現場實施過程中出現情況銜接障礙，信息溝通不對稱。三是企業考核與激勵機制不健全，造成APC使用人員積極性不高，影響APC的投用率。四是企業維護人員缺乏，導致APC出現問題后不能得到及時處理，造成APC不能長期使用。

為了避免這些問題并防止造成負面影響，有必要采取以下措施：（1）APC建設涉及專業面較寬，需要多方人員的積極協作，須成立跨部門協調小組。（2）健全激勵機制，獎罰分明。（3）進一步加強APC技術支持與運維服務中心各方面建設。（4）建設好監控平臺，對已上線的APC進行遠程實時監控，加強跟蹤考核。（5）定期為企業提供APC技術培訓。