近日,陜西未來能源榆林能化公司甲醇精餾裝置工藝智能優(yōu)化項(xiàng)目,順利完成首輪聯(lián)調(diào)并成功上線運(yùn)行,截至目前,已實(shí)現(xiàn)連續(xù)150小時穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)“人工零操作”與“能耗降低”雙目標(biāo)。這一重大突破,標(biāo)志著“AI+化工”在山東能源集團(tuán)化工板塊首批落地,也是煤化工行業(yè)首臺套甲醇精餾裝置人工智能優(yōu)化應(yīng)用,為煤制甲醇行業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐樣本。
攻克核心痛點(diǎn),AI+APC構(gòu)建智能解決方案
榆林能化甲醇精餾裝置采用行業(yè)內(nèi)常見的“五塔三效流程”,長期運(yùn)行中面臨能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量敏感性強(qiáng)、工況波動頻繁三大核心生產(chǎn)痛點(diǎn)。為破解這些難題,云鼎科技聯(lián)合榆林能化共同研發(fā)“甲醇精餾工藝智能優(yōu)化系統(tǒng)”。
該系統(tǒng)創(chuàng)新性融合“AI模型+APC(先進(jìn)過程控制)控制系統(tǒng)”,深度應(yīng)用人工智能大模型技術(shù),形成兩大核心能力:一方面通過精準(zhǔn)預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量,消除傳統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)測的滯后性,保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;另一方面優(yōu)化蒸汽用量,從源頭降低能源消耗。該技術(shù)路徑具備顯著的行業(yè)推廣價值與市場應(yīng)用潛力
“數(shù)據(jù)驅(qū)動+智能調(diào)控”,四步實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化
該智能系統(tǒng)以“數(shù)據(jù)驅(qū)動+智能調(diào)控”為核心邏輯,通過四步閉環(huán)流程實(shí)現(xiàn)全鏈條優(yōu)化,讓裝置運(yùn)行更精準(zhǔn)、更高效。
數(shù)據(jù)采集與整合。系統(tǒng)實(shí)時捕捉精餾塔溫度、壓力、液位、進(jìn)料流量、回流流量、蒸汽流量等關(guān)鍵工藝參數(shù),同步整合質(zhì)檢化驗(yàn)數(shù)據(jù),構(gòu)建覆蓋生產(chǎn)全環(huán)節(jié)的“數(shù)據(jù)池”,為智能分析提供基礎(chǔ)支撐;
模型構(gòu)建與訓(xùn)練。依托大數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)算法,建立甲醇精餾裝置工藝智能預(yù)測模型,通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練與實(shí)時數(shù)據(jù)迭代,持續(xù)提升模型對復(fù)雜工況的適配性與預(yù)測精度;
最優(yōu)參數(shù)生成與下發(fā)。模型根據(jù)裝置實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù),動態(tài)預(yù)測并自動生成“最優(yōu)操作參數(shù)”,同步下發(fā)至APC控制系統(tǒng);
閉環(huán)控制與效果落地。APC控制系統(tǒng)依據(jù)接收的“最優(yōu)參數(shù)”,對相關(guān)控制點(diǎn)位進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控,最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)工藝、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低蒸汽消耗量、減少廢水甲醇含量、提升經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。
減碳增效提質(zhì)三維發(fā)力,綜合效益顯著
系統(tǒng)投用后,在減碳、增效、提質(zhì)三大維度均取得突破性成果,為企業(yè)帶來實(shí)實(shí)在在的效益提升。
減碳:低碳生產(chǎn)邁出堅(jiān)實(shí)步伐
在降低綜合能源消耗方面,通過“AI指導(dǎo)優(yōu)化+APC執(zhí)行控制”的技術(shù)融合,系統(tǒng)充分發(fā)揮人工智能的精準(zhǔn)性與先進(jìn)控制的技術(shù)優(yōu)勢,對精餾過程進(jìn)行實(shí)時預(yù)測與閉環(huán)控制。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,噸甲醇蒸汽消耗量降低2%,按年度測算可節(jié)約蒸汽成本200萬元;在減少廢水污染方面,系統(tǒng)投用前廢水甲醇含量約為0.45%,投用后降低0.15個百分點(diǎn),全年預(yù)計(jì)回收甲醇超200噸,既提升資源利用率,又減輕企業(yè)廢水處理環(huán)保壓力,為低碳生產(chǎn)提供有力支撐。
增效:運(yùn)行效率與管理水平雙提升
“人工零操作”成為項(xiàng)目一大亮點(diǎn)。系統(tǒng)以“甲醇精餾全流程自主運(yùn)行”為核心目標(biāo),集成質(zhì)量預(yù)測、異常報(bào)警與參數(shù)自動調(diào)控功能,大幅減少人工干預(yù)。試運(yùn)行期間,人工智能大模型自動獲取系統(tǒng)參數(shù)、完成計(jì)算并下達(dá)調(diào)整指令,實(shí)現(xiàn)人員“零操作”,不僅降低操作強(qiáng)度,還減少了對高技能操作人員的依賴;同時,裝置運(yùn)行穩(wěn)定性顯著提升。對比系統(tǒng)投用前后數(shù)據(jù),精餾裝置各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)波動幅度明顯降低,減少因工況波動導(dǎo)致的異常處置無效耗時,間接提升生產(chǎn)連續(xù)性與整體運(yùn)行效率。
榆林能化現(xiàn)場技術(shù)人員任培龍感慨道,“現(xiàn)在我們輕松多了,偶爾看看電腦屏幕就行,AI動態(tài)調(diào)優(yōu)參數(shù),全流程實(shí)現(xiàn)自動化,人工基本‘零’操作。”
提質(zhì):產(chǎn)品競爭力持續(xù)增強(qiáng)
該系統(tǒng)通過人工智能技術(shù),對多維度工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時分析,構(gòu)建精準(zhǔn)質(zhì)量預(yù)測模型,可實(shí)時預(yù)判產(chǎn)品質(zhì)量,減少試驗(yàn)成本與時間損耗,保障產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)標(biāo);同時,工藝參數(shù)優(yōu)化降低廢水甲醇含量,進(jìn)一步提升產(chǎn)品收率。AI大模型上線后,產(chǎn)品純度穩(wěn)定在99.95%以上,按全年回收200噸甲醇測算,可新增經(jīng)濟(jì)效益40萬元,疊加噸甲醇能耗降低帶來的成本下降,雙重提升產(chǎn)品市場競爭力。

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