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煤化工:金字塔顶的过程自动化技术

行业聚焦点中国仪表网2012年04月24日 10:48人气:9896

  导读:煤化工行业的自动化,据称是金字塔塔顶的过程自动化技术。这是因为除了与传统化工企业类似,危化品生产需安全防爆外,其工艺过程复杂、生产流程长、涉及专业技术广泛、投资巨大、对生产成本控制严格等因素都为相关自动化管控方案提出了细节化的定制要求。
  
  近年来,由于国内能源供给总量与经济发展刚性需求的关系趋紧,无论是从国家战略层面,还是从能源企业自身角度,都在对煤化工行业的发展寄予了莫大的希望。国家层面已经明确要建好煤制油、煤制烯烃、煤制二甲醚、煤制甲烷气、煤制乙二醇五类示范工程。这完全符合我国当前富煤缺油少气的能源现状。另一方面,在哥本哈根会议前夕,中国政府做出庄严承诺,到2020年单位GDP的二氧化碳排放将比2005年降低40%-45%,这使得构建基于煤气化的现代煤基能源化工体系,实现煤炭清洁高效转化,自然成为我国的能源技术领域又一核心关注。
  
  煤化工行业的自动化,据称是金字塔塔顶的过程自动化技术。这是因为除了与传统化工企业类似,危化品生产需安全防爆外,其工艺过程复杂、生产流程长、涉及专业技术广泛、投资巨大、对生产成本控制严格等因素都为相关自动化管控方案提出了细节化的定制要求。听蒲城清洁能源化工分管生产的孙部长介绍说,"煤从气化到最终的烯烃产品,中间大的工艺环节包含气化、净化、合成到甲醇,再经过二代DMTO触媒技术(催化剂技术),由甲醇转化为烯烃,然后将烯烃进行分离,再进行聚合,最后才能产出咱们合作产品,工艺流程既长、又比较复杂。
  
  隶属陕西"十二五"重点建设项目的蒲城煤化工项目一期规划建设180万吨甲醇70万吨聚烯烃。2012年3月15日,蒲城清洁能源化工有限公司同霍尼韦尔(NYSE:HON)签署了主自动化设备供应商(MAV)框架协议。根据该框架协议,在未来三年内,霍尼韦尔将作为主自动化供应商为在该项目建一期工程建设2个中控室以及6个现场机柜室,提供分布式控制系统(DCS),安全仪器仪表系统(SIS),报警管理系统(AMS),操作员仿真培训系统(OTS)、调度管理系统;主要涉及霍尼韦尔Experion过程知识系统、安全经理(SafetyManager)、现场设备管理器(FDM)等;与此同时霍尼韦尔还将负责第三方设备集成、系统组态、工程现场服务、项目开车、试运行及投运及人员培训等。该项目预计超过50,000流程控制点以及6,500仪表控制点。
  
  蒲城清洁能源化工有限责任公司总经理范立明先生在签约仪式上谈到:"蒲城清洁能源化工有限责任公司180万吨甲醇70万吨聚烯烃项目对于促进资源转换,保证能源安全,推动地方经济与社会发展具有重要的战略意义。选择霍尼韦尔作为主自动化设备供应商(MAV)主要是基于其在煤化工领域丰富的行业经验、良好的口碑以及领先的技术和解决方案。"
  
  随后,记者了解到,中国目前无疑在煤化工产业领域是走在世界前列的。而霍尼韦尔从成功实施全球首个煤制烯烃工业化装置工程--神华集团包头煤制烯烃项目的自动化系统开始,到大唐多伦甲醇制丙烯(MTP)项目、河南龙宇煤化工项目均成功中标,霍尼韦尔在中国煤化工领域自动化解决方案市场一直占据着领导地位。这应该就是对范总经理"行业经验、良好口碑"的最有力的论据了。
  
  如果仅把蒲城清洁化工总经理的话理解成一种对合作伙伴的恭维,那听完他后面的话,你就会觉得这没那么简单。"项目将按照'资源节约型、环境友好型、本质安全型'的要求建设,现在仅仅是一个良好的开始,任务仍很艰巨。"范立明如是说。在媒体问答环节中,蒲城清洁化工姚副总经理对范总的"任务艰巨"有了更为细致地解读。姚总说:"对我们来说此次工程任务压力很大。若大一个煤化工项目,总体计划的安排要求在明年(2013年)下半年完成并开始进行试生产,从现在起只有十个月的周期。时间紧,任务重。前期包括建设过程,自动控制装备配置,软件的安装调试,任务非常紧迫。虽然仍属正常建设周期,但是基本没有什么工期余量,如果中间有任何意外的话,进度就将无法实现预期了。"
  
  蒲城清洁化工让霍尼韦尔领衔自动化控制系统方案实施,显然是在保证系统先进的前提下,借其多次同类大型项目的实施经验,能在工程进度上有个控制。对此,分管生产的孙部长说中了要害,他对记者说:"对于煤化工来说,从煤到烯烃的整体流程是比较长的,大概现在有七八个EPC(EngineeringProcurementConstruction)承包商,而时间就是效益,考虑到蒲城清洁化工此项目上投资100多个亿,每年的产值将近80亿的实际情况,如果工期推后一个月,大家可估算一下产值损失有多大!"
  
  煤化工企业对自动化方案总承包商的要求除了行业经验和良好的口碑,领先的技术和解决方案也自然不能少。记者在采访中总结,在各种技术优势罗列中,最能赢得蒲城清洁化工的心的还是霍尼韦尔的整体过程解决方案,蒲城清洁化工姚副总经理谈到:"我们这次签订的合同中就包括其DCS系统,安全保护系统、整个生产的调度系统,整个系统我们已经在起初选择整个系统的过程中,已经全部考虑在内了,因为我们化工企业在生产过程中,影响整个系统安全的因素众多,所以对于安全等级要求极高,这是我们最为看重的。"社会舆论中,形成"煤化工项目非常挣钱,前景非常好"的观点有利于新产业的推进与提升,而在对专业人士的采访中,记者认识到这种观点若要成立,还是需要基于若干前提条件的。据蒲城清洁化工负责生产的孙部长介绍,此次煤制烯烃项目最终的效益是要受很多因素制约的。虽然按目前的市场价格计算,蒲城清洁化工的煤制烯烃项目经济效益预期完全符合国企投资的程序核准标准,但一般市场上流传的说法,只要油价高于60美元,煤化工必然收益明显的说法也是片面,而且缺乏对实际情况了解的。"煤化工项目除了作为原料的煤的价格,还有多方面综合原因,如果电价、水费成本大幅上涨,这都是煤化工企业在生产成本上将面临的变数。另外,工程还必须达到国家对其的环保要求:比如国家针对项目排污总量的要求,我们在污水处理上的投资也是非常大的,基本要向零排放目标来核算成本。由于工艺技术的演进,我们确实能比之前创造更多的收益。但一切还要动态的看问题,以目前的发展趋势看,前景是比较乐观的。"孙部长如是说。霍尼韦尔过程控制部全球副总裁兼战略地区业务发展部总经理戴克澜(ChristopherDartnell)先生就此话题也再次强调了其要保障雇主投资的观点,他说:"煤制烯烃的工艺步骤相对传统化工中的工艺复杂很多,其对工艺控制要求的难度也更高。而煤化工的项目投入都非常巨大,我们需要拿出高技术方案,保护企业的投资与收益。霍尼韦尔在中国煤化工领域的成功并非偶然,大家关注我们控制技术的先进性,其实对用户所在行业生产工艺流程的深入掌握和理解,才是我们赢得此项订单的关键。"
  
  煤化工产业的发展对基于我国自身能源结构特点的战略能源产业布局影响深远,所以未来更多的示范项目和技术努力都是可以预期的。当然,煤化工产业发展绝非没有风险。对水资源的依赖,对低碳排放的环保要求,以及国际原油市场价格波动,都是煤化工产业发展尚具不确定性的影响因素。而且,也有国内专家表示,在煤化工产业中最为令人期待的煤制油项目,其能量转化率仅为24.8%~26%;煤炭利用率和能量转化率较低,和发展低碳经济的理念仍有距离。考虑到中国在全球煤化工产业建设的领先性,未来的本土创新仍有不小的工作要做。就蒲城清洁化工在新项目中的本土创新应用而言,孙部长透露:"在成功从水煤气合成甲醇后,我们采用国内自主知识产权的DMTO-Ⅱ技术(新一代甲醇制取低碳烯烃工业化技术),将甲醇转化为烯烃。另外,烯烃分离技术也是国内自主知识产权的技术。"
  
  关于蒲城清洁能源化工有限责任公司
  
  蒲城清洁能源化工有限责任公司是由陕西煤业化工集团公司和中国长江三峡集团公司2008年11月根据双方战略合作协议共同出资设立的股份制企业。规划建设540万吨/年甲醇、200万吨/年烯烃项目,分三期建成。正在建设的一期180万吨/年甲醇70万吨/年聚烯烃项目属陕西"十二五"重点建设项目。
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