Yokogawa предоставляет решения по управлению производством и оптимизации для завода Juhua Group по производству метан-хлоридов

 

Обзор

Основанная в 1958 г. компания Juhua Group Corporation (ранее Quzhou Chemical Corporation) является одним из самых крупных производителей фторсодержащих веществ в Китае. В июне 1998 г. компания образовала группу компаний Zhejiang Juhua Co., Ltd., включившую более дюжины дочерних компаний, выпускающих 83 типа продукции в 30 различных государствах и регионов. Одна из таких дочерних компаний, Zhejiang Quhua Fluorine Chemical Co., Ltd. является ведущим производителем метан-хлоридов и фтористых хладагентов. Yokogawa предоставила ряд решений для оптимизации управления производством на заводе метан-хлоридов.

Сложности и Решения

На заводе метан-хлоридов уже имелась Распределенная Система Управления (РСУ) от компании Yokogawa - CENTUM CS, на которой станции управления работали на операционной системе (ОС) на базе UNIX. Для достижения желаемых результатов от внедрения современных решений по оптимизации, Yokogawa в первую очередь произвела улучшение текущей версии РСУ до CENTUM CS 3000, работающей на базе самой последней версии Windows, для последующей установки Системы Усовершенствованного Управления Технологическим Процессом (СУУТП). Это первое применение технологии СУУТП на производстве метан-хлоридов как для Yokogawa, так и Juhua Group (первое применение технологий СУУТП в принципе). Для того, чтобы более точно описать, как именно функционирует данное комплексное решение по управлению и оптимизации, компания Yokogawa провела анализ данных технологического процесса на ранней стадии внедрения проекта. Такой анализ более подробно раскрывает характер достигаемых эффектов, получаемых от реализации этого решения.

Комплексное решение по управлению и оптимизации производства, предоставляемое компанией Yokogawa включало в себя базу данных реального времени ExaQuantum, программное обеспечение (ПО) СУУТП, систему модульной процедурной автоматизации ExaPilot и ПО автоматической настройки ПИД-регуляторов. ExaQuantum обеспечивает доступ как к историческим, так и к оперативным данным эксплуатации, необходимым для контроля, анализа и управления качеством, производством, эксплуатацией и безопасностью. СУУТП позволяет внедрить усовершенствованную стратегию управления многопараметрической оценкой, сглаживать возмущения и стабилизировать работу оборудования на производстве. На основе СУУТП можно достичь экономических выгод, путём ведения процесса ближе к технологическим ограничениям, повышая скорость реакции гидрохлорирования и степень выработки компонентов высокой добавочной стоимости, попутно снижая энергопотребление. Пакет Exapilot повышает эффективность операций, полностью автоматизируя функцию контроля и выполнения процедур эксплуатации. Объём разработки включает в себя процедуры автоматического пуска, останова и выхода на режим установок, переключение режимов нагрузки, интеллектуальную обработку и фильтрацию сигнализаций, что одновременно повышает эффективность и безопасность производства. ПИД-регулирование играет важную роль в управлении технологическим процессом. Правильное конфигурирование и настройка регулятора в каждом контуре, общее число которых – 177, является обязательным условием для достижения стабильной работы и реализации усовершенствованного управления производством. Компания Yokogawa применяет стандартизированную методику обеспечения стабильности регулирующего управления, путём введения фиксированных процедур и методик обеспечения оптимизации и безопасного управления производством.

 

Достижения

Безударное внедрение всего решения управления и оптимизации потребовало полтора года и в настоящее время работает стабильно. Проект достиг заявленных целевых показателей, обеспечив достижение экономических выгод, повысив безопасность завода, качество продукции, снизив энергопотребление и выбросы, а также снизив нагрузку на операторов.

1. Improved economic benefits
   Steam consumption has been reduced, the conversion rate for the methanol reactor has improved, and CCl4 has been reduced.
    
2. Enhanced plant safety
   The number of process alarms has been reduced. The reduction of manual operations improves plant safety by reducing the incidence of operator errors.
    
3. Improved product quality
   Through the implementation of APC, the process automation rate has been improved. In terms of quality control, online real-time predictive analysis of product quality has been realized.
    
4. Energy savings and emissions reduction
   The plant’s annual steam consumption has been reduced by 6,370 tons, resulting in a 764 ton reduction in the amount of coal used by the Juhua Group.
   ・CO₂ emissions reduction: 2,293 tons/year
   ・SO₂ emissions reduction: 18.35 tons/year
   ・NO_x emissions reduction: 5.3 tons/year

 

Customer Satisfaction

Yokogawa's production management and optimization solutions have been successfully applied at this methane chloride plant, thereby realizing the digitalization and automation of production management, improving production stability, and enhancing the safety and reliability of production operations. The customer is very satisfied with the implementation of Yokogawa's production management and optimization solutions.

Fang Min, assistant general manager of the Zhejiang Quhua Fluorine Chemical Company, commented as follows about Yokogawa's advanced control system:
"The successful implementation of the advanced control systems has brought multiple benefits to our enterprise. Through the improvement of product yield, the reduction of energy consumption, and the improvement of product quality, very considerable economic benefits have been achieved. At the same time, thanks to its automation of control and stabilization of operations, the advanced process control technology has greatly reduced operator workload, reduced process alarms, and enhanced safety. Based on the success of this pilot study at the Zhejiang Quhua Fluorine Chemical Company, the Juhua Group has been promoting the use of this solution since 2015.“ (This comment is translated from Chinese which is original.)

The customer has decided to introduce the same solution at a dozen other plants.