反應(yīng)/再生/分離一體化工藝孿生模型及其應(yīng)用領(lǐng)先國際

　　6月20日，中煤陜西能源化工集團(tuán)有限公司與北京賽普泰克技術(shù)有限公司合作完成的“大型甲醇制烯烴裝置智能控制及工藝優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用”，在北京通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。以中國工程院院士、中國石油大學(xué)(北京)教授張來斌為主任的鑒定委員會認(rèn)為，該成果具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中甲醇制烯烴工業(yè)裝置的反應(yīng)/再生/分離一體化工藝孿生模型及其應(yīng)用處于國際領(lǐng)先水平，建議加快成果推廣應(yīng)用。

微信圖片_20240621133746.jpg

　　中煤陜西公司2014年7月建成投產(chǎn)的180萬噸/年甲醇制烯烴裝置，采用國產(chǎn)化DMTO專利工藝技術(shù)，裝置控制具有多變量干擾、強耦合非線性的特點，常規(guī)控制難以使裝置長期處于最佳運行狀態(tài)。通過智能工藝建模、先進(jìn)控制與優(yōu)化，實現(xiàn)智能化操作與控制、節(jié)能降耗迫在眉睫。

　　該公司2021年與賽普泰克攜手合作，基于在線工藝孿生模型研究，開發(fā)了一體化的在線和離線工藝孿生模型，包括反應(yīng)模型，再生模型、催化劑循環(huán)模型、分離模型等，以及操作優(yōu)化與17個反應(yīng)/再生/分離系統(tǒng)的智能精準(zhǔn)控制模塊，形成大型甲醇制烯烴裝置智能控制及工藝優(yōu)化技術(shù)系列成果。

微信圖片_20240621133751.jpg

　　中煤陜西公司煤化工事業(yè)部總經(jīng)理楊雪峰介紹，該成果主要取得了三項創(chuàng)新。一是研發(fā)了甲醇制烯烴裝置的反應(yīng)/再生/分離一體化工藝孿生模型，在線運行后的雙烯收率預(yù)測值和實際值(盤庫)相對平均誤差在1%以內(nèi)，滿足了精準(zhǔn)控制和操作優(yōu)化的要求。二是首次研發(fā)甲醇制烯烴工業(yè)裝置專用智能精準(zhǔn)控制與實時操作優(yōu)化系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)裝置全流程自動化控制、智能優(yōu)化運行，以及快速自動柔性生產(chǎn)調(diào)整，主要工藝參數(shù)波動大幅降低。三是基于甲醇制烯烴裝置的反應(yīng)/再生/分離一體化工藝孿生模型和安全島控制理念，首次研發(fā)了甲醇制烯烴工業(yè)裝置的異常工況管理(安全避險)系統(tǒng)，實現(xiàn)對裝置異常工況偵測預(yù)警及在線分析，確保安全穩(wěn)定運行。目前，該成果已獲國家發(fā)明專利授權(quán)6項。

　　據(jù)悉，2022年5月至2023年9月期間，MTO智能精準(zhǔn)控制、操作優(yōu)化及烯烴分離智能精準(zhǔn)控制系統(tǒng)先后在中煤陜西公司煤化工廠區(qū)甲醇制烯烴裝置投用，實現(xiàn)MTO及烯烴分離裝置智能自動化運行，填補了國內(nèi)MTO反再系統(tǒng)優(yōu)化與控制領(lǐng)域的空白。運行結(jié)果表明，甲醇單耗降低0.6%(0.018噸甲醇/噸雙烯)，能耗降低1.21%(5.08千克標(biāo)煤/噸烯烴)，碳排放降低0.66%(折8.35萬噸/年)，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。同時，操作人員由操作者轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)控者，員工操作勞動負(fù)荷明顯降低，提升了員工的幸福感和認(rèn)同感。