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以安全和穩(wěn)定應(yīng)對煤制甲醇的挑戰(zhàn)
- 發(fā)布時間：2009/2/3 10:37:52
修改時間：2009/1/15 14:33:14 瀏覽次數(shù)：3598
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2008年7月，世界上規(guī)模最大的煤制甲醇項目--河南龍宇煤化工項目正式投入運營，并且捷報頻傳：截至2008年9月2日，一期年產(chǎn)50萬噸甲醇裝置連續(xù)運行已突破35天，8月份產(chǎn)量突破21000噸，創(chuàng)造了中國采用殼牌工藝的大型項目的運行最好成績。穩(wěn)定可靠的運行，離不開先進的自動化控制技術(shù)，而霍尼韋爾在該項目中的成功應(yīng)用，確保了龍宇煤化工在自動化系統(tǒng)建設(shè)及運營方面的成功實施。
項目背景
龍宇煤化工一期年產(chǎn)50萬噸甲醇項目是河南省"十一五"重點建設(shè)項目，該項目于2004年3月備案核準，2005年10月主裝置正式動工。項目總投資28.5億元，建成后，其主要產(chǎn)品為年產(chǎn)50萬噸精甲醇，副產(chǎn)品有4000噸硫磺和15000立方液氬。
一期項目的工藝流程為：空分→煤氣化→變換→脫硫脫炭→甲醇合成→甲醇精硫。該項目具有規(guī)模大、消耗低、潔凈環(huán)保、自動化水平高等優(yōu)點。核心技術(shù)采用世界先進技術(shù)：殼牌粉煤加壓氣化、魯奇低溫甲醇洗、魯奇低壓甲醇合成。關(guān)鍵設(shè)備氣化爐內(nèi)件、大型透平壓縮機組由國外引進。
這個項目是世界上規(guī)模最大的煤制甲醇項目，也是第一次采用殼牌工藝的煤制甲醇項目。相信它的投產(chǎn)運營對中國煤制甲醇和煤化工產(chǎn)業(yè)是既一種探索和積累，同時也起到了推動的作用。從經(jīng)濟角度來講，龍宇煤化工一期年銷售收入預計可達15億元，利稅4億元，二期工程結(jié)束后將成為未來河南最大的煤化工生產(chǎn)基地。
龍宇煤化工項目投入了1.5億元左右用于工廠自動化建設(shè)，整體自動化水平具備世界領(lǐng)先水平。在自動化最核心的部分--控制系統(tǒng)方面，龍宇選擇了霍尼韋爾的TPS （Total Plant Solution）系統(tǒng)。從而將我們整個工廠的信息系統(tǒng)與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)統(tǒng)一在了一個平臺上。
應(yīng)對挑戰(zhàn)
與傳統(tǒng)化工項目相比，煤制甲醇項目的工藝更復雜、技術(shù)標準極高。龍宇煤化工在工藝上選用了殼牌的粉煤加壓氣化工藝，國內(nèi)引進的其他5 套殼牌氣化爐，都是用來生產(chǎn)合成氨的，沒有生產(chǎn)甲醇的先例。單從技術(shù)層面講，要把煤粉在300公斤的高壓下燃燒至1700 攝氏度以上，令其裂解變成一氧化碳，溫度、壓力一個環(huán)節(jié)掌握不好，輕則停車閉鎖，重則釀成傷亡事故。而且物料多為高溫、超低溫、易燃、易爆、易中毒介質(zhì)，稍不注意就會出現(xiàn)嚴重的安全事故。
從自動化控制方面來看，甲醇項目特殊設(shè)備多，工藝流程長，需要實現(xiàn)計算機智能控制，以減少生產(chǎn)定員。殼牌工藝的復雜性需要穩(wěn)定而又成熟的控制系統(tǒng)來滿足控制要求，全系統(tǒng)僅控制點就多達4800個，一處出現(xiàn)問題就會導致停機，因此對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度要求很高。
此外，對于自動控制系統(tǒng)工作組而言，首先是解決工期短的問題。由于整個項目的建設(shè)進度很快，項目組人員必須不斷地審查設(shè)計和工程的建設(shè)安裝質(zhì)量，以滿足裝置無瑕疵開車的要求。其次，由于殼牌氣化爐資料變化比較大，自動化系統(tǒng)供應(yīng)商需要與龍宇煤化工項目人員緊密合作，并確保擁有豐富的系統(tǒng)實施經(jīng)驗與專業(yè)知識確保該項目順利開車。龍宇煤化工有限公司電儀廠廠長李志鵬先生談到："作為用戶，系統(tǒng)硬件質(zhì)量無疑是我們最看重的。此外供應(yīng)商的在過程控制行業(yè)的經(jīng)驗、業(yè)績和人員素質(zhì)也非常重要。首先我們對霍尼韋爾的系統(tǒng)穩(wěn)定性非常滿意，同時他們在煤化工領(lǐng)域豐富的控制經(jīng)驗和出色的業(yè)績，包括在湖北雙環(huán)、云天化、大連大化、安慶、神華等一系列殼牌煤氣化項目中成功的應(yīng)用是我們選擇霍尼韋爾的主要原因之一。而我之前也使用過霍尼韋爾的TPS系統(tǒng)，在與他們合作的過程中，他們的員工的專業(yè)和敬業(yè)精神給我留下了很深的印象，合作也非常愉快。綜合各方面指標，我們最終選擇與霍尼韋爾合作，并且選用了TPS系統(tǒng)。"
解決方案：
霍尼韋爾為龍宇煤化工項目主要工藝裝置有：空分裝置、煤氣化裝置、硫回收裝置、CO變換、酸性氣體脫除、甲醇合成、甲醇精餾、中間罐區(qū)、成品罐區(qū)、熱電站、全廠水處理系統(tǒng)等,監(jiān)控點數(shù)共8176點。
全廠設(shè)置中央控制室，采用離散型控制系統(tǒng)（Distributed control system 簡稱DCS）按照工藝控制和生產(chǎn)操作的要求設(shè)置5個不同的操作區(qū)域，控制站分別布置在中央主控制室、空分遠程控制室、熱電站遠程控制室和水處理系統(tǒng)遠程控制室的機柜室內(nèi)，操作站布置在中央主控制樓的操作室內(nèi)，在操作站的中間并排布置輔助操作臺，工程師站布置在控制樓的工程師站室內(nèi)。
根據(jù)工藝裝置的生產(chǎn)規(guī)模、流程特點、產(chǎn)品質(zhì)量、工藝操作要求，除中央控制室外，還分別設(shè)置有3套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，分別為甲醇罐區(qū)、火炬系統(tǒng)和硫磺回收。
甲醇罐區(qū)和火炬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集接入水處理系統(tǒng)遠程控制室內(nèi)，硫磺回收的數(shù)據(jù)采集接入熱電站遠程控制室內(nèi)。
遠程控制室僅安裝有各區(qū)域相應(yīng)的DCS控制站、I/O柜和端子柜，在每個現(xiàn)場控制室提供連接移動工程師站或操作員站的接口2個,并提供相應(yīng)的軟件,裝置現(xiàn)場調(diào)試不僅可以通過控制室操作員站進行，而且可以通過便攜式移動工程師站在遠程控制室進行組態(tài)和調(diào)試，遠程控制室與中央控制室之間采用DCS內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝在就地，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與DCS之間采用PROFIBUS總線通過光纜相互連接（約相距500米遠）。
另外，工廠還有隨裝置或設(shè)備成套提供的控制系統(tǒng),包含ITCC、ESD及PLC，由DCS系統(tǒng)完成與這些系統(tǒng)的通訊及組態(tài)（通訊協(xié)議MODBUS RTU）。
項目成果
龍宇煤化工有限公司電儀廠廠長李志鵬先生表示："龍宇煤化工項目可以說是目前煤化工項目中開的最好的。項目投產(chǎn)后，4條煤線運行非常穩(wěn)定、可靠。截至9月2日，一期年產(chǎn)50萬噸甲醇裝置連續(xù)運行已突破35天，8月份產(chǎn)量突破21000噸，再創(chuàng)了全國采用殼牌工藝的大型項目的運行最好成績。"
"在技術(shù)方面，霍尼韋爾提供的自動化控制非常穩(wěn)定，這與系統(tǒng)的可靠組態(tài)優(yōu)化是分不開的，在儀表控制方面非常方便、系統(tǒng)軟件也很完備。同時，我們對整個自動化系統(tǒng)運行情況滿意， 霍尼韋爾所提供的TPS系統(tǒng)運行穩(wěn)定，確保了該項目順利開車。"
李志鵬先生繼續(xù)談到："在員工方面，公司致力于打造新的管理理念，在員工培訓、考核方面都有完備的機制。龍宇的企業(yè)文化是用心做事，在龍宇這不是一個口號，而是一種精神，并且已經(jīng)逐漸滲入每一位員工的心靈，成為自覺的行動。每一項工作我們都爭取做到到全國一流。"
