中控技术助力中国化工500强企业实现挖潜增效

  脂肪胺作为氨的有机衍生物，是许多化工产品的重要合成原料，广泛应用于农药、医药、涂料、染料、催化剂、固化剂、新能源材料、化妆品、食品添加剂、化肥缓释剂、保鲜剂等下游行业。

为解决产品质量波动、操作人员劳动强度大等问题，该企业决定在3万吨/年乙胺装置上率先引入APC技术以提升自动化水平，改善产品质量，达到安全可控、节能降耗的生产目标；同时也希望通过乙胺装置APC系统的成功应用，为其它装置提供标杆与借鉴。

携手推进优化控制

3万吨/年乙胺装置包括合成工序和分离工序，具有工艺流程长、设备多、物料多重循环等特点，是典型的多变量生产过程；在生产运行中需要克服过程变量之间的强耦合特性，实现工艺参数的平稳控制，并保持工序之间和各工序内部的物料平衡和能量平衡。仅凭人工经验的过程操作难以保证装置的平稳运行和节能降耗。

基于以上分析，中控技术结合乙胺装置工艺特点和过程控制需求，采用多变量模型预测控制，结合专家控制等智能控制策略，实现乙胺装置多目标优化和协同控制，提高装置生产运行的平稳性，降低操作人员劳动强度，为生产过程提供安全保障并通过“卡边”优化，降低能耗。

七大控制器，保障装置稳定运行

模型预测控制是一种基于模型的先进控制策略，具有预测模型、滚动优化和反馈校正三个基本特征，适合于解决复杂多变量过程协调控制问题。针对3万吨/年乙胺装置优化控制需求，中控技术设计了七大控制器，包括：合成反应控制器、氨塔控制器、一乙胺塔控制器、二乙胺塔控制器、二乙胺精制塔控制器、三乙胺塔控制器和脱水塔控制器。通过这七大控制器，实现了乙胺装置的稳定优化运行。

六个专家控制策略，实现智能控制

智能控制是一种应用拟人化思维方法、规划及决策，以知识工程为指导的，具有自学习、自适应以及自组织功能的先进控制策略。在3万吨/年乙胺装置中，中控技术设计了六个专家智能控制策略。

l 根据现场情况不同，为实现各工况下的最优控制，通过专家控制+模型预测控制，对控制策略进行快速更新，以保证装置安全稳定运行。例如分层器中无机相液位与侧向液位控制，以及三乙胺塔温度与回流罐液位控制，都可根据不同工况选择不同的控制策略；

l 为保障装置生产安全和产品质量，对一些放空阀和产品采出阀实现智能调节。例如：针对反应器压力、一乙胺塔压力、一乙胺精制塔温度及二乙胺精制塔温度等的专家智能控制器。

APC投用前后对比图

增效降耗，效果显著

APC系统应用后，控制器投运率达98.8%，装置自控率提升至96.2%；操作频次由原来的4656次/5天降低至2次/5天，大大降低了操作人员的劳动强度；在装置稳定优化运行的基础上，装置单位产品蒸汽消耗降低了1.7%以上，实现了节能降耗。

投运前后回路方差降低百分比

与此同时，乙胺装置先进控制系统的价值得到了客户的一致认可。其后，该企业再次选择与中控技术合作，签订了异丙胺、乙胺三期、丁胺、正丙胺、醋酸酯等5套装置先进控制系统；双方互信共赢，共同促进该企业逐步走向更高效、更精细、更智能的生产模式，为国内有机胺行业探索一条安全生产、绿色环保、节能降耗、质量提升、降本增效的新路径。