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| 宁夏石化数字化技术
赋能化肥装置优化运行 |
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本报讯 （记者 吴国英 通讯员 于明玉） “APC系统投用后，装置波动平均降低了34.04%。操作强度降低了，装置运行也更加平稳了。”8月19日，中国石油宁夏石化化肥一部中控岗位操作人员告诉记者。
APC系统的中文名称为“先进控制系统”，主要是通过数字化技术对装置自动实施平稳操作和优化控制，实现降低能耗、提高运行平稳率的目的。
5月，宁夏石化公司首次在国内首套国产化大化肥装置成功投用APC先进控制系统。这个系统犹如一个“智慧大脑”，对装置生产过程中产生的大量实时数据、历史数据进行挖掘与分析，自动建立并利用系统运行模型对多变量进行优化控制。
目前，公司化肥装置APC系统主要涵盖了转化一段炉出口温度、水碳比、氢氮比、合成塔触媒层温度以及尿素装置氨碳比，基本实现了关键指标的自动、稳定、精准控制，极大地降低了岗位人员的操作强度。
“转化一段炉、二段炉是整个合成氨生产过程中主要的耗能装置，同时一、二段炉的温度控制又是一个多变量、耦合性强的工艺体系。岗位人员日常操作需要实时监控天然气进料量、进料压力、进料温度、进料组分、边界压力等众多参数且调节频繁，监盘任务重。APC投用后通过智能输出提供设定值，并准确把握参数调节时机，快速应对工况波动，确保装置运行更加平稳。”宁夏石化化肥一部副主任闫小斌介绍。
APC先进控制系统的技术核心是多变量鲁棒预测控制器，采用多变量模型预测，通过建立生产过程中各个控制变量、操作变量、干扰变量的数学模型，可以克服常规PID控制能力的不足，对装置运行指标进行优化调整，从而把装置相关参数始终控制在较理想的范围内，有效降低了合成氨装置的生产能耗。
宁夏石化化肥一部主任梁惠英说：“对装置复杂控制单元实施APC先进控制，提升了合成氨、尿素生产装置的自动化水平，改善了生产过程的动态性能。目前已经基本达到了增强装置主要过程参数的控制品质，减少关键变量运行波动幅度，减少能源和设备损耗的目标。”
据了解，APC先进控制系统投用后，宁夏石化公司化肥装置月合成氨装置吨氨耗天然气量同比下降了约6立方米/吨，降耗明显。化肥装置运行平稳率从99.5%提高至99.99%，装置提质增效效果显著。
下一步，宁夏石化公司将根据化肥装置生产实际需要和目前对APC项目优化控制效果的评估，继续推进开展新的APC先进控制项目研究，逐步推进实现全流程APC优化控制，为实现装置“安全、稳定、连续、自动、优化”的最终愿景打下基础。
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