來(lái)源：《石油與裝備》 總第020期
霍尼韋爾（Honeywell）是一家多元化高科技和制造企業(yè)，在全球業(yè)務(wù)涉及甚廣。霍尼韋爾過(guò)程控制部隸屬于霍尼韋爾自動(dòng)化和控制解決方案部，是提供產(chǎn)品和服務(wù)解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者。過(guò)程自動(dòng)化部服務(wù)于工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，包括烴加工，石油與天然氣等。
霍尼韋爾公司最早于1935年在中國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù)。在中國(guó)的許多大城市如上海、北京、深圳都有分公司，并不斷地加強(qiáng)本地生產(chǎn)和工程實(shí)施能力。霍尼韋爾具有豐富的中國(guó)本土項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，近年來(lái)，以其優(yōu)秀的解決方案參與了石油、煉化等諸多項(xiàng)目，并獲得了成功。
先進(jìn)的計(jì)劃解決方案
中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司是中國(guó)最大的油田和天然氣生產(chǎn)企業(yè)，它的業(yè)務(wù)范圍非常廣泛，包括勘探、開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)原油、天然氣；煉油；運(yùn)輸油氣和銷(xiāo)售等。作為中國(guó)最大的企業(yè)之一，中石油面臨巨大的挑戰(zhàn)。整個(gè)公司IT改進(jìn)策略的一部分，就是建立中石油現(xiàn)代化的上游，下游以及石化生產(chǎn)，因此中石油需要找到一個(gè)方法來(lái)提升其核心煉油能力，使其達(dá)到世界級(jí)水平。同時(shí)，需要協(xié)助提升其業(yè)務(wù)關(guān)鍵系統(tǒng)的下游煉油業(yè)務(wù)，比如總部可以利用某種先進(jìn)的生產(chǎn)系統(tǒng)，指揮下屬的12家大的煉化企業(yè)實(shí)施生產(chǎn)計(jì)劃。
霍尼韋爾在中國(guó)一直有著良好穩(wěn)定的關(guān)系，因此中石油選擇霍尼韋爾為其提供先進(jìn)計(jì)劃系統(tǒng)。RPMS（先進(jìn)計(jì)劃系統(tǒng)）作為霍尼韋爾先進(jìn)計(jì)劃與調(diào)度套件的一部分，它可以通過(guò)制定有效的計(jì)劃、全面考慮影響工廠運(yùn)行的各個(gè)因素，幫助煉油廠獲取最大的利潤(rùn)。PRMS建模系統(tǒng)包括先進(jìn)的建模功能（可以進(jìn)行混合整數(shù)規(guī)劃）、創(chuàng)新的屬性跟蹤技術(shù)（可以進(jìn)行多周期建模）、優(yōu)化的回歸屬性計(jì)算技術(shù)、投資分析以及多廠建模功能。
利用RPMS，計(jì)劃人員可以綜合考慮影響工廠運(yùn)行的各種約束條件，可以利用來(lái)自各種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，快速準(zhǔn)確地制定出最優(yōu)的計(jì)劃。
此項(xiàng)目首先在中國(guó)石油最大的煉油企業(yè)之一??年煉油能力達(dá)2000萬(wàn)噸的大連石化首先實(shí)施。引進(jìn)霍尼韋爾的先進(jìn)計(jì)劃解決方案對(duì)中國(guó)石油整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)作都產(chǎn)生了積極、廣泛的影響。它使中國(guó)石油能夠更好地管理庫(kù)存、原材料供應(yīng)和成品分配，從而有能力為全國(guó)各地的煉化企業(yè)完善生產(chǎn)計(jì)劃。
先進(jìn)的過(guò)程控制技術(shù)
隨著生產(chǎn)企業(yè)對(duì)節(jié)約成本和激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的考慮，大力推進(jìn)先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)，對(duì)于提高我國(guó)石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有特別重要的意義。霍尼韋爾的先進(jìn)過(guò)程控制技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)APS）目前在中石油大連石化等單位取得了很好的效果。該公司業(yè)務(wù)逐漸在其它煉油廠、石化工廠及總部迅速展開(kāi)。中國(guó)石化旗下的齊魯石化分公司便是一個(gè)成功的項(xiàng)目案例。
齊魯石化分公司勝利煉油廠現(xiàn)有重要生產(chǎn)裝置四十多套，原油加工能力達(dá)1000萬(wàn)噸。2004年，勝利煉油廠再次啟動(dòng)實(shí)施另5套裝置的先進(jìn)控制開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)研究，霍尼韋爾決定采用多變量預(yù)估控制技術(shù)。
變量預(yù)估控制技術(shù)（RMPCT）是霍尼韋爾公司先進(jìn)控制的核心專(zhuān)利技術(shù)，其內(nèi)部包含了多項(xiàng)極具創(chuàng)新的技術(shù)和特點(diǎn)，具有很好的魯棒性，能夠在較小維護(hù)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)其良好的控制性能。針對(duì)勝利煉油廠的實(shí)際，霍尼韋爾提出了合適的實(shí)施方案。
在項(xiàng)目實(shí)施中，霍尼韋爾首先解決了3種不同廠家的DCS在接口程序上的問(wèn)題；其次在實(shí)施重油加氫裝置先進(jìn)控制的過(guò)程中，找到了降低DCS負(fù)荷的方法；最后還解決了控制器自動(dòng)調(diào)線問(wèn)題、數(shù)據(jù)采集中的非法數(shù)據(jù)處理、工藝計(jì)算等諸多問(wèn)題。在經(jīng)過(guò)了項(xiàng)目調(diào)研、功能設(shè)計(jì)、階躍測(cè)試、詳細(xì)設(shè)計(jì)、模型辨識(shí)、接口開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)試運(yùn)行等階段后，5套裝置的先進(jìn)控制分別于2005年7、8月正式投入運(yùn)行。該技術(shù)既降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又提高了產(chǎn)品質(zhì)量的控制精度，五套裝置投用后年累計(jì)效益達(dá)3000萬(wàn)元以上，一年內(nèi)收回全部投資。
助力首套百萬(wàn)噸乙烯工程
年乙烯生產(chǎn)能力是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要體現(xiàn)。截至2006年底，中國(guó)乙烯已經(jīng)達(dá)到967萬(wàn)噸/年，但仍然有60%的乙烯需要進(jìn)口。根據(jù)國(guó)家規(guī)劃，2010年國(guó)內(nèi)乙烯產(chǎn)能將達(dá)到1700?1800萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量為1450萬(wàn)噸/年，乙烯自給率達(dá)到58%。中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化百萬(wàn)噸乙烯項(xiàng)目就是在此背景下誕生的。該工程總投資219億元，預(yù)計(jì)2009年9月竣工，同年12月投料試車(chē)，轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
中國(guó)石油化工股份有限公司對(duì)該項(xiàng)目給予了厚望，項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝裝置和相應(yīng)的公用工程及輔助設(shè)施中，裝置規(guī)模和技術(shù)水平都要求達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)，大型化、系統(tǒng)化、復(fù)雜化的煉化裝置對(duì)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。這對(duì)于霍尼韋爾來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)挑戰(zhàn)。
鎮(zhèn)海煉化百萬(wàn)噸乙烯工程共計(jì)26套煉油裝置及其他一些輔助設(shè)施，分4個(gè)中央控制室和23個(gè)生產(chǎn)控制室，控制點(diǎn)達(dá)5萬(wàn)點(diǎn)。針對(duì)該情況，霍尼韋爾首次推出在國(guó)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的PKS C300控制器。
PKS C300控制器摒棄了傳統(tǒng)的PID控制，而采用先進(jìn)的基于模型的預(yù)估控制算法。預(yù)估控制對(duì)模型精確性要求低，可自動(dòng)修正模型，控制時(shí)間越長(zhǎng)，模型就會(huì)越精確，控制就會(huì)越穩(wěn)定，越達(dá)到工藝的要求。霍尼韋爾資深專(zhuān)家黃天煌表示：“對(duì)于DCS控制器的發(fā)展來(lái)說(shuō)，這是一種質(zhì)的飛躍。”
他介紹說(shuō)，PKS C300控制器的設(shè)計(jì)獨(dú)具匠心，它將I/O通訊卡件、以太網(wǎng)通訊卡件、冗余卡件等即成在一張卡件上，穩(wěn)定性得到很大提升。與此配套的軟件是霍尼韋爾德專(zhuān)有控制器操作系統(tǒng)??控制執(zhí)行環(huán)境，簡(jiǎn)稱(chēng)CEE。它與以往的操作系統(tǒng)相比，功能更豐富，更靈活、開(kāi)放。此外，為此保證安全性，霍尼韋爾為PKS C300控制器配置了控制專(zhuān)用防火墻。就整個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，采用了冗余容錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它具有自診功能，所有網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)都是透明的，易于維護(hù)。
在“十一五”規(guī)劃中，國(guó)家明確提出，2010年單位GDP能耗要降低到20%，主要污染物的排放量要降低10%。為此，霍尼韋爾在控制器的設(shè)計(jì)上也考慮了這方面的因素。PKS C300控制設(shè)備的散熱采用了環(huán)保型設(shè)計(jì)，在安裝時(shí)以斜45度角安裝，不僅節(jié)省空間，而且使熱干擾大大降低，節(jié)能效果明顯。
鎮(zhèn)海煉化百萬(wàn)噸乙烯的產(chǎn)能將帶動(dòng)1000多億元的下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化提升中國(guó)石化的整體競(jìng)爭(zhēng)力，輻射帶動(dòng)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等，具有十分重要的意義。霍尼韋爾將為其建成后實(shí)現(xiàn)資源及原料配置的最佳化，以及煉油與乙烯的深度聯(lián)合，有效降低能耗、物耗，實(shí)現(xiàn)油氣資源的價(jià)值最大優(yōu)化而發(fā)揮重要作用。
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