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以安全和穩定應對煤制甲醇的挑戰
- 發布時間：2009/2/3 10:37:52
修改時間：2009/1/15 14:33:14 瀏覽次數：3500
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2008年7月，世界上規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50萬噸甲醇裝置連續運行已突破35天，8月份產量突破21000噸，創造了中國采用殼牌工藝的大型項目的運行最好成績。穩定可靠的運行，離不開先進的自動化控制技術，而霍尼韋爾在該項目中的成功應用，確保了龍宇煤化工在自動化系統建設及運營方面的成功實施。
項目背景
龍宇煤化工一期年產50萬噸甲醇項目是河南省"十一五"重點建設項目，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，其主要產品為年產50萬噸精甲醇，副產品有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。該項目具有規模大、消耗低、潔凈環保、自動化水平高等優點。核心技術采用世界先進技術：殼牌粉煤加壓氣化、魯奇低溫甲醇洗、魯奇低壓甲醇合成。關鍵設備氣化爐內件、大型透平壓縮機組由國外引進。
這個項目是世界上規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。相信它的投產運營對中國煤制甲醇和煤化工產業是既一種探索和積累，同時也起到了推動的作用。從經濟角度來講，龍宇煤化工一期年銷售收入預計可達15億元，利稅4億元，二期工程結束后將成為未來河南最大的煤化工生產基地。
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，整體自動化水平具備世界領先水平。在自動化最核心的部分--控制系統方面，龍宇選擇了霍尼韋爾的TPS （Total Plant Solution）系統。從而將我們整個工廠的信息系統與生產過程控制系統統一在了一個平臺上。
應對挑戰
與傳統化工項目相比，煤制甲醇項目的工藝更復雜、技術標準極高。龍宇煤化工在工藝上選用了殼牌的粉煤加壓氣化工藝，國內引進的其他5 套殼牌氣化爐，都是用來生產合成氨的，沒有生產甲醇的先例。單從技術層面講，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、壓力一個環節掌握不好，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，稍不注意就會出現嚴重的安全事故。
從自動化控制方面來看，甲醇項目特殊設備多，工藝流程長，需要實現計算機智能控制，以減少生產定員。殼牌工藝的復雜性需要穩定而又成熟的控制系統來滿足控制要求，全系統僅控制點就多達4800個，一處出現問題就會導致停機，因此對系統的穩定性和控制精度要求很高。
此外，對于自動控制系統工作組而言，首先是解決工期短的問題。由于整個項目的建設進度很快，項目組人員必須不斷地審查設計和工程的建設安裝質量，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，自動化系統供應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實施經驗與專業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，系統硬件質量無疑是我們最看重的。此外供應商的在過程控制行業的經驗、業績和人員素質也非常重要。首先我們對霍尼韋爾的系統穩定性非常滿意，同時他們在煤化工領域豐富的控制經驗和出色的業績，包括在湖北雙環、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，在與他們合作的過程中，他們的員工的專業和敬業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。"
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、成品罐區、熱電站、全廠水處理系統等,監控點數共8176點。
全廠設置中央控制室，采用離散型控制系統（Distributed control system 簡稱DCS）按照工藝控制和生產操作的要求設置5個不同的操作區域，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遠程控制室的機柜室內，操作站布置在中央主控制樓的操作室內，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。
根據工藝裝置的生產規模、流程特點、產品質量、工藝操作要求，除中央控制室外，還分別設置有3套數據采集系統，分別為甲醇罐區、火炬系統和硫磺回收。
甲醇罐區和火炬系統的數據采集接入水處理系統遠程控制室內，硫磺回收的數據采集接入熱電站遠程控制室內。
遠程控制室僅安裝有各區域相應的DCS控制站、I/O柜和端子柜，在每個現場控制室提供連接移動工程師站或操作員站的接口2個,并提供相應的軟件,裝置現場調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和調試，遠程控制室與中央控制室之間采用DCS內部網絡通訊；數據采集系統安裝在就地，數據采集系統與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備成套提供的控制系統,包含ITCC、ESD及PLC，由DCS系統完成與這些系統的通訊及組態（通訊協議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。項目投產后，4條煤線運行非常穩定、可靠。截至9月2日，一期年產50萬噸甲醇裝置連續運行已突破35天，8月份產量突破21000噸，再創了全國采用殼牌工藝的大型項目的運行最好成績。"
"在技術方面，霍尼韋爾提供的自動化控制非常穩定，這與系統的可靠組態優化是分不開的，在儀表控制方面非常方便、系統軟件也很完備。同時，我們對整個自動化系統運行情況滿意， 霍尼韋爾所提供的TPS系統運行穩定，確保了該項目順利開車。"
李志鵬先生繼續談到："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。"
