國內(nèi)“4580”控制系統(tǒng)首臺套工程化研究及應(yīng)用

1、國內(nèi)“4580”大型合成氨、尿素裝置控制系統(tǒng)首臺套工程化研究及應(yīng)用企業(yè)：浙江中控軟件技術(shù)有限公司日期：2010-03-06領(lǐng)域：工業(yè)安全點擊數(shù)：4204580項目是以煤為原料的全球最大的化肥生產(chǎn)裝置，中控的控制系統(tǒng)能在江蘇靈谷項目上得到成功應(yīng)用，這是一個具有重大意義的里程碑：對我國自主知識產(chǎn)權(quán)控制系統(tǒng)在大型煤化工裝置上的廣泛應(yīng)用具有重要的示范意義和推動作用；不僅打破了國外控制系統(tǒng)的技術(shù)壟斷，更有力促進大型煤化工行業(yè)關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化進程，有效提升國家經(jīng)濟的安全性。項目介紹江蘇靈谷化工有限公司地處江蘇省宜興市，公司始建于1966年，從年產(chǎn)5000噸合成氨的小型氮肥企業(yè)發(fā)展到目前年產(chǎn)85萬噸合成氨的現(xiàn)

2、代化大型化工企業(yè)，走出了一條小氮肥企業(yè)技術(shù)升級、可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新之路。但是多年來生產(chǎn)單裝置生產(chǎn)能力低、生產(chǎn)技術(shù)相對落后成了江蘇靈谷化工有限公司發(fā)展的瓶頸?；市袠I(yè)需要通過市場整合提升產(chǎn)業(yè)集中度，提高企業(yè)市場競爭力。2006年，尤其是在當前化肥生產(chǎn)成本上升，全球化肥巨頭企業(yè)通過各種方式介入中國市場，化肥行業(yè)市場競爭的日益加劇的背景下，公司領(lǐng)導層基于國內(nèi)化肥行業(yè)的發(fā)展形勢，決心做大做強，全方位與國際接軌，應(yīng)對市場的競爭和挑戰(zhàn)，決策新建一套年產(chǎn)45萬噸合成氨及80萬噸尿素完整煤基化肥生產(chǎn)線（“4580”工程），為當前國內(nèi)計劃興建單套生產(chǎn)規(guī)模最大的煤基化肥生產(chǎn)裝置，受到了國內(nèi)同行的高度關(guān)注。對整個45

3、80大化肥工程的中樞神經(jīng)系統(tǒng)全廠生產(chǎn)流程自動化控制系統(tǒng)的選用，江蘇靈谷化工有限公司在正式招標之前經(jīng)過廣泛深入的市場考察、慎重比對，選擇了包括浙江中控技術(shù)股份有限公司在內(nèi)的五家國際著名自動化設(shè)備供應(yīng)商參與競標。最終浙江中控技術(shù)股份有限公司憑借雄厚的系統(tǒng)和行業(yè)技術(shù)開發(fā)能力、深入完善的行業(yè)自動化整體解決方案、在3052大化肥裝置上的成功應(yīng)用經(jīng)驗及貼身周到的工程和培訓服務(wù)，加上江蘇靈谷化工有限公司相關(guān)領(lǐng)導對民族國際自動化品牌的高度支持和信任，浙江中控技術(shù)股份有限公司在與橫河、霍尼韋爾、FOXBORO等國際著名自動化公司的激烈競爭中脫穎而出，成功中標此次4580大化肥工程全流程自動化成套控制系統(tǒng)項目。該

4、項目的最終成功投運，標志著具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化DCS系統(tǒng)在突破3052大化肥裝置首次應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又在4580規(guī)模大化肥裝置上突破了國外控制系統(tǒng)的技術(shù)壟斷，有力促進了石油化工行業(yè)關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化進程，提升了我國經(jīng)濟的安全性。浙江中控技術(shù)股份有限公司為此做了大量的前期研究工作。雖然如此大規(guī)模的煤化工裝置在國內(nèi)建設(shè)生產(chǎn)常屬首次，沒有任何可參考借鑒的行業(yè)裝置經(jīng)驗和工程應(yīng)用經(jīng)驗，但是在2005年，浙江中控技術(shù)股份有限公司就開始著手對大規(guī)模大化肥裝置國產(chǎn)化進行工程化研究。同時在軟件、硬件、方案等方面取得多項知識產(chǎn)權(quán)成果。在系統(tǒng)開放性、穩(wěn)定性、可靠性、集成能力、場智能儀表設(shè)備的統(tǒng)一集成管理、MES等

5、各方面進行提升。配合前期廣泛的技術(shù)調(diào)研、行業(yè)調(diào)研和其他工程項目的工程應(yīng)用，并積極配合江蘇靈谷化工有限公司進行工程化研究。2008年4月初，江蘇靈谷化工有限公司和浙江中控技術(shù)股份有限公司聯(lián)合項目組成立，并決定創(chuàng)新的進行工程化應(yīng)用實踐。而此時離計劃生產(chǎn)尿素的時間只有短短一年左右時間，而從各種設(shè)備及儀表采購、安裝、調(diào)試、磨合均需要相當長時間。而工程項目管理及工程化研究和應(yīng)用是否能滿足如此高要求和嚴標準的項目需求，是擺在項目組面前的難題。經(jīng)過前期國內(nèi)外廣泛充分的行業(yè)技術(shù)市場調(diào)研，對項目大型主體裝備采用國外拆建和國產(chǎn)化相結(jié)合的方法，即確保了技術(shù)的先進性和可靠性，又促進了部分大型技術(shù)裝備的國產(chǎn)化，有效降低

6、了投資成本。經(jīng)過兩年多時間的高效籌備設(shè)計和現(xiàn)場建設(shè)調(diào)試，裝置整體于2009年6月份一次投運成功，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)尿素。經(jīng)過一個月左右的試運行，實際產(chǎn)能為1500噸/日合成氨、2700 噸/日的尿素，完全達到了設(shè)計規(guī)模能力要求。經(jīng)過近半年的連續(xù)運行，裝置滿負荷運行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，標志著項目建設(shè)獲得了圓滿成功。項目經(jīng)濟效益江蘇靈谷化工有限公司4580大化肥裝置的幾大核心裝置50000Nm3/h空分裝置、單爐日投煤量2000噸的水煤漿連續(xù)煤氣化裝置、低溫甲醇洗煤氣凈化裝置、單套年產(chǎn)80萬噸CO2氣提尿素合成裝置等，采用了國產(chǎn)化技術(shù)和裝備，為國內(nèi)類似規(guī)模大化肥裝置的關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化技術(shù)推廣應(yīng)用起到了重要的工

7、程示范作用。以前類似規(guī)模的大化肥裝置建設(shè)基本靠全套引進國外專利技術(shù)，該項目的成功實施光在引進工藝技術(shù)的專利實施許可費用上就可節(jié)約300萬美元以上。在自動化技術(shù)應(yīng)用上，由于4580大化肥裝置的生產(chǎn)過程是一個高溫高壓（最高溫度為1350、最高壓力大于20MPa）、易燃易爆的典型高危大化工生產(chǎn)過程，為了保證其在高危險等級下安全經(jīng)濟運行的要求，國內(nèi)眾多生產(chǎn)廠家之前基本采用國外先進成熟的自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控。本項目的成功實施，首次基于國產(chǎn)化自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)了生產(chǎn)過程實時監(jiān)控，使之達到了較高的自動化程度，從自動化角度上保證了工藝技術(shù)指標先進；系統(tǒng)熱回收效率高，無影響長周期運轉(zhuǎn)的隱患，大大提

8、高了整個生產(chǎn)系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性、連續(xù)性。該項目經(jīng)過近兩年的設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試和投運，各裝置先后實現(xiàn)了一次成功開車投運，到目前為止整體裝置已經(jīng)實現(xiàn)連續(xù)滿負荷運行半年以上，整體運行情況經(jīng)過現(xiàn)場實際測量評估，結(jié)果如下：4580大化肥工程控制系統(tǒng)整體自動投運率達到了90以上，效率提升20，整體投資成本下降30%，裝置整體運行狀況穩(wěn)定，適合長周期運行；裝置整體運行狀況穩(wěn)定，適合長周期運行。；50000Nm3/h空分裝置實現(xiàn)了集成優(yōu)化控制，在2個小時內(nèi)實現(xiàn)105%-75%之間的自動變負荷優(yōu)化調(diào)節(jié)，比常規(guī)的手動調(diào)節(jié)降低生產(chǎn)能耗3%以上；裝置整體煤耗為：1170Kg標準煤/噸氨，比國內(nèi)同行業(yè)的先進水平1400Kg

9、標準煤/噸氨降低16.4%，達到了國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平；裝置整體能耗為： 170度電/噸尿素，970Kg蒸汽/噸尿素，分別比國內(nèi)同行業(yè)先進水平降低10%15%，達到了國內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先水平。根據(jù)實際運行效果，系統(tǒng)各項功能和性能均達到或優(yōu)于設(shè)計的要求，能滿足大型化肥裝置易燃易爆、高溫高壓的高危險等級下安全經(jīng)濟運行的要求，說明國產(chǎn)控制系統(tǒng)完全有能力應(yīng)用于大化肥連續(xù)生產(chǎn)裝置的全流程生產(chǎn)過程，打破了國外控制系統(tǒng)對國際上連續(xù)加壓煤氣化裝置控制系統(tǒng)市場的技術(shù)壟斷，為我國大型煤氣化技術(shù)裝備的完全國產(chǎn)化起到了重要的推動作用。在該項目的實施過程中，國產(chǎn)控制系統(tǒng)及生產(chǎn)廠商在多方面表現(xiàn)出競爭優(yōu)勢：1、大大縮短了工程建設(shè)周期，

10、節(jié)約了工程投資。國產(chǎn)控制系統(tǒng)交貨及實施周期比進口少36個月，同時節(jié)省設(shè)備投資近三分之一。2、生產(chǎn)廠商高度重視、態(tài)度認真、現(xiàn)場服務(wù)及時、良好。國內(nèi)自動化廠商能夠根據(jù)項目進展情況和生產(chǎn)工藝要求，及時溝通和調(diào)整設(shè)計、實施方案，現(xiàn)場服務(wù)響應(yīng)迅速，工作及時到位。3、國產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)揮了多種現(xiàn)場總線接入能力和系統(tǒng)的開放性能，成功實現(xiàn)了江蘇靈谷化工有限公司采用的其它成套智能控制系統(tǒng)及現(xiàn)場智能化儀表信息的集成，增加了系統(tǒng)的可維護性、可操作性，大大減少了用戶的投資。4、該項目成果有望在國內(nèi)計劃興建的十余套3052以上規(guī)模大化肥裝置上實施或正在實施，相關(guān)成果應(yīng)用將帶來上千萬的直接經(jīng)濟效益，可以為用戶企業(yè)帶來過億的間

11、接經(jīng)濟效益。二、項目社會效益自動化系統(tǒng)在國民經(jīng)濟中的影響范圍十分廣泛，被譽為工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”。在發(fā)達國家，以美國為例，自動化產(chǎn)業(yè)占國民生產(chǎn)總值的4%，它影響的相關(guān)經(jīng)濟產(chǎn)值卻達到國民生產(chǎn)總值的66%。當前，我國工業(yè)正從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，迫切需要采用自動化技術(shù)來改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。自動化技術(shù)是“信息化帶動工業(yè)化”的基礎(chǔ)和橋梁，通過自動化技術(shù)，能夠使傳統(tǒng)工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少資源消耗、降低能耗和污染，使我國工業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。隨著我國千萬噸級煉油、百萬噸級乙烯、百萬千瓦級核電與火電等重大工程的大量建設(shè)，對自動化系統(tǒng)的需求日益增加，控制系統(tǒng)是這些生產(chǎn)裝置的“大腦”和“神經(jīng)中樞”，重大工程自動化系統(tǒng)在國民經(jīng)濟中的戰(zhàn)略地位也日益突出。目前重大工程自動化系統(tǒng)大多依靠進口，給國民