脂肪胺作為氨的有機衍生物，是許多化工產(chǎn)品的重要合成原料，廣泛應用于農藥、醫藥、涂料、染料、催化劑、固化劑、新能源材料、化妝品、食品添加劑、化肥緩釋劑、保鮮劑等下游行業(yè)。

成立于1958年的浙江建業(yè)化工股份有限公司，是國內規模最大、品種最齊全的有機胺生產(chǎn)企業(yè)之一，主要產(chǎn)品有低碳脂肪胺（指碳鏈長(cháng)度在C2-C4的脂肪胺）、增塑劑、醋酸酯、白炭黑、二氧化硫、乙炔等，也是國家火炬計劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、中國化工行業(yè)500強。

3萬(wàn)噸/年乙胺裝置是建業(yè)化工最具代表性的裝置之一，為解決產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)、操作人員勞動(dòng)強度大等問(wèn)題，建業(yè)化工決定在乙胺裝置上率先引入APC技術(shù)以提升自動(dòng)化水平，改善產(chǎn)品質(zhì)量，達到安全可控、節能降耗的生產(chǎn)目標；同時(shí)也希望通過(guò)乙胺裝置APC系統的成功應用，為其它裝置提供標桿與借鑒。2019年3月，中控技術(shù)與建業(yè)化工正式簽訂APC開(kāi)發(fā)協(xié)議。

01 攜手推進(jìn)優(yōu)化控制

建業(yè)化工3萬(wàn)噸/年乙胺裝置包括合成工序和分離工序，具有工藝流程長(cháng)、設備多、物料多重循環(huán)等特點(diǎn)，是典型的多變量生產(chǎn)過(guò)程；在生產(chǎn)運行中需要克服過(guò)程變量之間的強耦合特性，實(shí)現工藝參數的平穩控制，并保持工序之間和各工序內部的物料平衡和能量平衡。僅憑人工經(jīng)驗的過(guò)程操作難以保證裝置的平穩運行和節能降耗。

基于以上分析，中控技術(shù)結合乙胺裝置工藝特點(diǎn)和過(guò)程控制需求，采用多變量模型預測控制，結合專(zhuān)家控制等智能控制策略，實(shí)現乙胺裝置多目標優(yōu)化和協(xié)同控制，提高裝置生產(chǎn)運行的平穩性，降低操作人員勞動(dòng)強度，為生產(chǎn)過(guò)程提供安全保障并通過(guò)“卡邊”優(yōu)化，降低能耗。

02 七大控制器，保障裝置穩定運行

模型預測控制是一種基于模型的先進(jìn)控制策略，具有預測模型、滾動(dòng)優(yōu)化和反饋校正三個(gè)基本特征，適合于解決復雜多變量過(guò)程協(xié)調控制問(wèn)題。針對3萬(wàn)噸/年乙胺裝置優(yōu)化控制需求，中控技術(shù)設計了七大控制器，包括：合成反應控制器、氨塔控制器、一乙胺塔控制器、二乙胺塔控制器、二乙胺精制塔控制器、三乙胺塔控制器和脫水塔控制器。通過(guò)這七大控制器，實(shí)現了乙胺裝置的穩定優(yōu)化運行。

03 六大專(zhuān)家控制策略，實(shí)現智能控制

智能控制是一種應用擬人化思維方法、規劃及決策，以知識工程為指導的，具有自學(xué)習、自適應以及自組織功能的先進(jìn)控制策略。在3萬(wàn)噸/年乙胺裝置中，中控技術(shù)設計了六個(gè)專(zhuān)家智能控制策略。

根據現場(chǎng)情況不同，為實(shí)現各工況下的最優(yōu)控制，通過(guò)專(zhuān)家控制+模型預測控制，對控制策略進(jìn)行快速更新，以保證裝置安全穩定運行。例如分層器中無(wú)機相液位與側向液位控制，以及三乙胺塔溫度與回流罐液位控制，都可根據不同工況選擇不同的控制策略；

為保障裝置生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質(zhì)量，對一些放空閥和產(chǎn)品采出閥實(shí)現智能調節。例如：針對反應器壓力、一乙胺塔壓力、一乙胺精制塔溫度及二乙胺精制塔溫度等的專(zhuān)家智能控制器。

APC投用前后對比圖

04 增效降耗，效果顯著(zhù)

2019年11月，該項目順利通過(guò)專(zhuān)家組驗收。APC系統應用后，控制器投運率達98.8%，裝置自控率提升至96.2%；操作頻次由原來(lái)的4656次/5天降低至2次/5天，大大降低了操作人員的勞動(dòng)強度；在裝置穩定優(yōu)化運行的基礎上，裝置單位產(chǎn)品蒸汽消耗降低了1.7%以上，實(shí)現了節能降耗。

投運前后回路方差降低百分比

與此同時(shí)，乙胺裝置先進(jìn)控制系統的價(jià)值得到了建業(yè)化工的一致認可。2020年4月，建業(yè)化工再次選擇與中控技術(shù)合作，簽訂了異丙胺、乙胺三期、丁胺、正丙胺、醋酸酯等5套裝置先進(jìn)控制系統；雙方互信共贏(yíng)，共同促進(jìn)建業(yè)化工逐步走向更高效、更精細、更智能的生產(chǎn)模式，為國內有機胺行業(yè)探索一條安全生產(chǎn)、綠色環(huán)保、節能降耗、質(zhì)量提升、降本增效的新路徑。