内容 | 活动链接:2012年控制网技术专题---实现石油与化工的信息化
1. 项目背景介绍
芳烃和乙烯是石油化工的两大支柱,自上世纪80年代起我国的石化建设突飞猛进,但是关键技术往往需要从国外引进。中国是世界芳烃产品对二甲苯(PX)第一消费大国,但长期没有自己完整的芳烃成套技术,多年以来一直采用巨资引进国外技术的方式建设芳烃生产装置。这里面最重要原因之一就是其中的吸附分离装置有一套极其复杂的模拟移动床控制系统,其核心技术中国人一直没有掌握。
为了突破国外的技术封锁,实现中国石化具有自主知识产权的成套芳烃技术的开发,中国石化集团公司决定以扬子石化公司为试验基地,自主成套芳烃关键技术研发模拟移动床控制系统(Moving-beds Control System:MCS)。MCS系统的供应商选定了关键控制领域的龙头企业,北京康吉森公司。
2. 项目目标与原则
设计院和系统供应商联合开发,掌握吸附分离中的核心技术,实现控制技术的国产化并形成具有完全自主知识产权的专利,在该领域不再不受制于国外专利商。项目执行过程贯彻了创新、严谨和突破的原则与理念。
3. 项目实施与应用情况详细介绍
该项目由中石化立项、SEI、石科院牵头、扬子石化、北京康吉森公司参与,共同来实施。康吉森协同SEI负责核心部分的程序方案和开发,以扬子石化为实验基地,几家联合攻关,共同完成。
项目执行难点:
第一是国外技术壁垒造成研发的参考资料少,相关技术经验也少,只能通过团队长期的探索和不断的实验解决技术问题。目前国际上掌握该技术的只有美国UOP和法国的AXENS两家公司,他们垄断了世界上全部的PX生产技术,所有的控制方案、逻辑算法、工艺模型、关键参数都封装在其ACCS系统(UOP)和SCS系统(AXENS)内部,对外就是一个黑匣子,没有任何公开数据资料可查,相关的现场仪表、控制阀门的重要指标也秘而不宣。
第二是系统本身非常复杂. 由于试验装置的本身特性决定,本次MCS系统研发的难点还在于必须适应各种复杂的工况:PX和PDEB两种不同的物料、19种操作方案、11个控制回路的参数整定、192台程控阀各不相同的容错特性以及向外冲洗、分时冲洗、切除冲洗等国外没有的技术特点,每一种方案都会影响到其他程序逻辑的设计,系统极其复杂。而上述这些技术要求和指标全部来自一段只有3000字的工艺包说明文字,除此之外再也没有其他任何资料。
第三,该项目控制难度大,危险性高。吸附分离的核心设备是吸附塔,两个吸附塔分别通过塔底的两台循环泵构成“8”字循环回路,循环泵出口流量在不同区域时会有大幅的变化。由于是全液相密闭系统,一旦控制失灵或信号迟滞将会引起塔压急剧变化,直接导致吸附塔内部分子筛永久性的损坏,损失可达上亿元。
应用情况介绍:
2011年10月7日MCS系统在扬子PX示范装置正式投入使用后,立刻取得了非常好的效果:程控阀容错特性优异,192台阀门中的任意一台故障均不影响系统的运行;流量切换响应迅速,时间滞后不到3秒;塔压波动±0.03MPa,大大优于±0.08MPa的原设计值,达到并部分超过了UOP和AXENS同类装置的指标.从产品来看, 产品纯度达到99.7%。这些数字说明,中国芳烃成套技术的最后一个堡垒被攻破,中国成为世界上第三个拥有自主知识产权芳烃成套技术的国家!
4. 效益分析
从经济效益上看,每年将为国家节省大量技术引进资金。每套系统将节约专利费1000万美元左右。突破了国外技术多年的垄断,中国芳烃技术的发展从 |