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(guó)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(guò)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定。以中國(guó)工程院院士、中國(guó)石油大學(xué)(北京)教授張來(lái)斌為主任的鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該成果具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，整體達(dá)到國(guó)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(guó)際領(lǐng)先水平，建議加快成果推廣應(yīng)用。

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　　中煤陜西公司2014年7月建成投產(chǎn)的180萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴裝置，采用國(guó)產(chǎn)化DMTO專利工藝技術(shù)，裝置控制具有多變量干擾、強(qiáng)耦合非線性的特點(diǎn)，常規(guī)控制難以使裝置長(zhǎng)期處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)智能工藝建模、先進(jìn)控制與優(yōu)化，實(shí)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(kāi)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(gè)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。

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　　中煤陜西公司煤化工事業(yè)部總經(jīng)理?xiàng)钛┓褰榻B，該成果主要取得了三項(xiàng)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(yùn)行后的雙烯收率預(yù)測(cè)值和實(shí)際值(盤(pán)庫(kù))相對(duì)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(shí)時(shí)操作優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)裝置全流程自動(dòng)化控制、智能優(yōu)化運(yùn)行，以及快速自動(dòng)柔性生產(chǎn)調(diào)整，主要工藝參數(shù)波動(dòng)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(xiǎn))系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置異常工況偵測(cè)預(yù)警及在線分析，確保安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，該成果已獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)6項(xiàng)。

　　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(shí)現(xiàn)MTO及烯烴分離裝置智能自動(dòng)化運(yùn)行，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)MTO反再系統(tǒng)優(yōu)化與控制領(lǐng)域的空白。運(yùn)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(wàn)噸/年)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。同時(shí)，操作人員由操作者轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)控者，員工操作勞動(dòng)負(fù)荷明顯降低，提升了員工的幸福感和認(rèn)同感。