云天化集團是以肥料、玻纖及復合材料、化工新材料為主業(yè)的國有綜合產(chǎn)業(yè)集團，位列中國肥料企業(yè)50強首位。云天化天安化工隸屬于云天化集團，是國內(nèi)首批成套大規(guī)模引進殼牌煤氣化技術，以煤為原料生產(chǎn)合成氨的企業(yè)。

項目背景

云南天安化工50萬噸/年合成氨裝置采用國外知名自動化企業(yè)DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的操作和控制。由于煤制合成氨的特殊性及煤種的復雜性，裝置精細化生產(chǎn)還面臨諸多挑戰(zhàn)，為進一步提高煤制合成氨裝置的綜合自動化水平，實現(xiàn)裝置最優(yōu)運行，提質(zhì)增效，天安化工引進和利時先進控制技術，面向煤制合成氨全流程全面部署先進控制系統(tǒng)。

解決方案優(yōu)勢

天安化工50萬噸/年煤氣化合成氨裝置，涵蓋煤氣化至合成氨的全流程。為實現(xiàn)核心設備殼牌氣化爐安全穩(wěn)定優(yōu)化的控制，項目團隊開發(fā)出融合氣化爐機理模型與APC先進控制的智能控制系統(tǒng)。

首套氣化爐機理模型，建立差異化技術優(yōu)勢

首次實現(xiàn)了氣化爐機理模型部署與運行，氣化爐機理模型綜合考慮原料煤的工業(yè)分析、元素分析、粗煤氣組分含量、氣化爐工藝參數(shù)、熱力參數(shù)、氣化爐設備尺寸、熔渣信息等多維度信息，構建了包含熱力學模型和動力學模型的復合系統(tǒng)，可及時獲得氣化爐內(nèi)溫度分布、燃燒反應熱功率、熱損失系數(shù)及碳轉化率，可給予操作人員觀測氣化爐的有效“眼睛”，為實時優(yōu)化奠定基礎。

APC多變量預測控制優(yōu)化

項目覆蓋了磨煤單元、液氮洗尾氣催化燃燒單元、氣化單元、氮氣系統(tǒng)、變換單元、低溫甲醇洗單元、液氮洗單元和氨合成單元。

APC系統(tǒng)投用前后效果對比圖如下：

圖/氣化爐出口CO2含量

圖/氣化爐出口CH4含量

圖/氫氮比

用戶效益

云南天安化工煤氣化及合成裝置APC項目投用后，高度提升整個裝置的自動化水平，為用戶帶來優(yōu)異的企業(yè)管理效率和經(jīng)濟效益。

● 煤氣化和合成裝置噸氨標準煤耗降低1.03%;

● 煤氣化裝置PID回路日均投用率達到99.90%，APC回路日均投用率達到99.53%，操作頻次降低69.86%以上，關鍵參數(shù)標準偏差平均降幅37.50%;

● 合成裝置PID回路日均投用率達到99.11%，APC回路日均投用率達到99.77%，操作頻次降低59.51%，關鍵參數(shù)標準偏差平均降幅44.16%。

用戶評價

先進控制系統(tǒng)投運至今，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、可靠，優(yōu)化控制效果明顯，天安化工公司對和利時優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品技術給予充分肯定，并對項目團隊優(yōu)良的工作作風、過硬的技術水平給予高度贊揚。

云南天安化工APC項目的成功實施，不僅是和利時技術創(chuàng)新能力的集中展現(xiàn)，更是雙方長期戰(zhàn)略合作的成果結晶。未來，和利時將依托自主研發(fā)的軟件平臺和智能化技術，持續(xù)為煤化工行業(yè)提供“工藝+控制+優(yōu)化”的全棧式解決方案，助力企業(yè)實現(xiàn)安全、高效、低碳的可持續(xù)發(fā)展目標。以智提質(zhì)，以控增效!和利時將與云南天安化工攜手共創(chuàng)共贏，譜寫煤化工智造新篇章!

（轉載）