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自适应过程控制提供更大经济效益

行业聚焦点中国仪表网2013年07月08日 14:46人气:16034

  炼油和石化行业是依赖于提高资产收益率,降低运营成本,以具有竞争力。在这些充满挑战的时代,少花钱多办事是必不可少的驱动更好的结果。
  
  为了提供持续的经济效益,炼油厂已采用先进过程控制(APC)技术,提高产品产量,降低能耗,提高能力,提高产品质量,提供一致的过程安全和减少对环境的排放。从本质上讲,APC允许企业做更多,节省更多,赚更多。
  
  在过去的十年中,基于模型的预测控制技术在工业界成为一个务实的选择,尤其是炼油和石化行业。近日报道,许多公司都提供先进的控制福利,介乎2%至6%增加利润,降低过程可变性和操作让植物更接近自己真正的约束。APC一直起到了关键作用,帮助炼油厂,特别是实现商业上的成功。然而,随时间变化的物理设备,APC模型需要维护,更新或改造,或者他们不再代表真正的工厂行为。虽然已经有显着的好处,在过去十多年持续价值的工具,他们一直没能在一个综合的,系统的方式来解决整个问题。
  
  AspenTech公司开发的自适应过程控制是一个突破通过技术维护控制器,如阿斯DMCPLUS,它允许工程师进行维护控制器上,而它仍然是上线和持续优化工厂。控制器维修的传统做法,持续的价值和自适应过程控制之间有一个显着的差异。随着持续的价值,作为一个项目进行改造控制器。然而,在自适应过程控制下,控制器被修改随着时间的推移,在一个连续的过程。此更新的模式没有发生需要采取控制器脱线,使公司从中获益的控制和优化,而模型是根据维修。
  
  型号质量分析,持续运行和评估模型的准确性,可以检测时发生降解性能。此相同的模型的质量分析,可以查明一个控制器的一个特定部分,并比较它与原始模型,从而确定性能下降的根本原因。
  
  第一代APC工具发表了许多好处,但他们并没有解决最大的成本问题。与积极的步骤测试周期要短得多,但它们是更具破坏性。当然,当控制器脱线的容量损失这样的结果,并受益与质量有关的,通常伴随着一个APC实现。这种类型的测试需要不断的监督,对部分工厂操作员和工程师。在过去的时间是最根本的问题,该控制器需要被关闭,以收集适合的模型识别技术的开环数据。改造的控制器往往需要高达80%的原来的工作量和成本。容量和质量的损失也有潜在的成本。缺乏精确识别问题领域的车型也是一个问题。共线性检测和维修,不与其他的建模工作流程集成,准备模型辨识手动密集,需要大量的活动产生候选机型由控制工程师。
  
  公司面临的另一个核心问题是,APC维护进行不常使用的方法反映,最初的项目。这会产生一些不良的副作用。例如,维护普遍推迟,直到周转和中期控制器的性能被允许随着时间的推移而降低。
  
  有时候,运营商将失去信心,在应用程序中,关闭控制器。与APC维护对经济的影响也是一个重大的问题。控制器的停机时间,包括除正常停机时间的改革与脱困,可以减少总收益35%,跨越一个五年周期。因此,对于一个典型的单位,年收益250万美元(低端)可以实现,亏损金额$875,000每APC应用。
  
  当乘以整个APC控制下每炼厂平均9个主要单位,总计近800万美元的五年期间,潜在福利损失减少控制器的停机时间。因此,60%的停机时间都花在了改造,30%时,未充分使用期的控制器不以最佳性能运行,因此,没有产生最大的效益,最后10%是不可避免的,所在单位转亏为盈。通过减少一些停机时间,并减少使用不足量的,是次优的性能,公司可以大幅提高APC的好处。
  
  制作的区别
  
  今天,自适应过程控制工程师可以做所需的一切,而不需要关闭控制器更新模型。他们还可以确保控制器具有强大的行为模型之间的更新期间内,使维护一个内置的和持续的过程的一部分,消除等待周转的需要,改革控制器。最重要的是,该软件允许工程师总是在循环方面的决策时,新车型将取代现有的上线应用。
  
  对于超过20年,一直AspenDMCPLUS的先进过程控制软件的行业标准。的应用已经成功地应用于大型和小型单位,并在同行业中是最具可扩展性的商业技术。今天,与一个完全重新设计的建模环境和引进适应过程控制,企业可以识别方面表现不佳的APC模型和精确模型需要注意的领域。
  
  自适应过程控制的额外好处是排挤通过改进现有的解决方案,并采用新技术的成本:
  
  *控制器维修劳动力成本降低
  
  *减少侵蚀的好处
  
  *返回控制器维修后周转快。
  
  *控制器的维护成本降低25%
  
  *增加不断提高性能的好处。
  
  *APC福利总额增加10%,超过4年
  
  自适应过程控制最显着的差异之一是,公司现在有能力收集新的模型识别数据,而不是传统上使用的积极的一步测试方法利用小扰动背景测试。随着新的数据收集,他们的实时监控和使用AspenTech的新的自动切片技术不好的数据会自动产生干净的数据集模型识别删除。自适应建模创建候选机型,而这些都是自动提交给工程师审查。情况是由自动化测试剂,这整个过程中,工程师在工作流中出现的任何问题的实时通知。
  
  杰克·阿代尔,先进过程控制工程师,瓦莱罗公司最近的自适应过程控制:“该技术的工作原理,我们不会过度干扰的过程或牺牲经济目标实现的目标,获得高质量的数据,运营商几乎没有注意到一个台阶试验是怎么回事“。
  
  成功交付
  
  APC的稳定性增加,使得流程进行操作更加密切,其最大的性能和经济上的限制。该技术的设计之上运行的监管控制及调整的基本PID回路的设定点,更高级别的变量,以达到更好的控制。整个工厂,APC技术提高植物的稳定性,减少干扰对植物的影响。因此,该工厂运行更加顺畅,比单靠监管控制。
  
  从AspenTech公司的自适应过程控制不再需要接近APC维护,作为一个项目。它创造了一个连续的过程,过程数据的收集,评估模型的质量,并产生新的模型植物随时间变化的行为。有了更大的控制权,炼油厂和石化厂可以提高整体运作效率,并保持过程之间的安全范围内的可靠运行,并最终带来更大的利润。
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