横河电机为巨化集团甲烷氯化物装置提供生产管理与优化解决方案

 

实施概况

巨化集团有限公司原名衢州化工厂，创建于1958年5月，是全国大型氟化工先进制造业基地之一。1998年6月，巨化集团设立浙江巨化股份有限公司，拥有十几子公司，产品达五大类83种，出口30多个国家和地区。本次项目的最终用户浙江衢化氟化学有限公司就是其下属子公司，是国内甲烷氯化物、氟致冷剂的龙头生产企业。横河为该公司的甲烷氯化物装置提供了生产管理与优化解决方案。

 

挑战与解决方案

客户原有的装置是横河的CENTUM CS，操作站人机界面运行在Unix系统上。如果在老操纵系统上运行当今先进的解决方案很难取得理想的效果。因此，横河先帮助用户将CENTUM CS升级为横河的CS 3000，然后再实施管理与优化解决方案。而且，本次项目是横河首次在甲烷氯化物装置上实施先进过程控制(APC)。用户也是在整个巨化集团内第一次尝试实施先进过程控制。为了帮助用户深入了解这一整套生产管理与优化解决方案，横河前期运用过程数据分析为客户详细演示推算方案实施后所能获得的收益。

横河在本次项目中提供的生产管理与优化解决方案包括PIMS、APC、Exapilot、PID整定等。PIMS是工厂信息管理系统。通过PIMS建立实时及历史数据库系统，对过程数据进行实时监控和分析，实现质量管理、操作管理、生产管理、安全管理的可视化。APC是先进过程控制系统。实施多变量预估的先进控制策略，克服干扰和多变量耦合的影响，提高装置的运行平稳率；在此基础上再通过卡边操作，提高氯化反应高附加值产品收率以及节能降耗等措施取得经济效益。Exapilot是针对改进工厂操作监视和操作程序全自动化操作效率的软件包。实施范围包括装置自动开停车导航、生产负荷自动切换、智能屏蔽无效报警。确保安全的前提下改进操作效率。PID控制在过程控制中发挥着至关重要的作用，恰当的设置和整定是实现稳定工厂运行的必要条件，也是先进过程控制的前提条件。本次装置整定的总回路为177个。横河电机采用确保优化和安全工厂控制的固定步骤和方法，提供执行监管控制稳定的标准化方法。

 

取得的成效

整套生产管理与优化解决方案历时一年半顺利实施，目前运行情况良好。本次项目在提高经济效益、提高装置安全性、提升产品质量、节能减排、降低操作员负荷等各方面都实现了预期目标，取得了理想的效果。

1. 提高了经济效益。
   蒸汽消耗显著降低，提高了甲醇转换率，减少了四氯化碳。

2. 增强了装置安全性。
   装置报警次数大幅减少。手动操作的减少，避免了误操作的发生，有利于提高装置运行的安全性。

3. 提升了产品质量。
   重点回路波动显著减少。自动化提高。在质量控制方面，实施后实现了对产品质量的在线实时预测分析。

4. 实现了节能减排。
   全装置的年蒸汽消耗减少6,370吨，为巨化节省煤炭764吨。
   ・减少二氧化碳排放：2,293吨/年
   ・减少二氧化硫排放：18.35吨/年
   ・减少氮氧化物排放：5.3吨/年

 

用户的认可

横河的生产管理与优化解决方案在巨化公司氟化厂甲烷氯化装置的应用取得了成功，实现了装置生产管理的信息化和自动化，提高了装置生产的平稳性，使生产更安全更可靠更稳定。客户对横河的生产管理与优化解决方案实施效果非常满意。

巨化集团氟化学公司总经理助理方敏这样评价横河的先进控制系统，“先进控制系统的成功实施，给企业带来了多重效益。通过提升产品收率、降低能耗、提升产品质量取得了非常可观的经济效益。同时，由于先进控制可以在稳定工况下大幅减少操作员的劳动负荷，实现机器换人，并使得装置报警减少，更加安全，也取得了良好的管理效益。所以，在氟化学公司试点成功的基础上，自2015年起，在巨化集团内进行了推广”。客户已经决定在其他十几套装置上也导入同一方案。