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)化項目,順利完成首輪聯(lián)調(diào)并成功上線運行,截至目前,已實現(xiàn)連續(xù)150小時穩(wěn)定運行,實現(xiàn)“人工零操作”與“能耗降低”雙目標。這一重大突破,標志著“AI+化工”在山東能源集團化工板塊首批落地,也是煤化工行業(yè)首臺套甲醇精餾裝置人工智能優(yōu)化應用,為煤制甲醇行業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型提供了可復制、可推廣的實踐樣本。
攻克核心痛點,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”,長期運行中面臨能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量敏感性強、工況波動頻繁三大核心生產(chǎn)痛點。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(先進過程控制)控制系統(tǒng)”,深度應用人工智能大模型技術(shù),形成兩大核心能力:一方面通過精準預測產(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)推廣價值與市場應用潛力
“數(shù)據(jù)驅(qū)動+智能調(diào)控”,四步實現(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)流程實現(xiàn)全鏈條優(yōu)化,讓裝置運行更精準、更高效。
數(shù)據(jù)采集與整合。系統(tǒng)實時捕捉精餾塔溫度、壓力、液位、進料流量、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支撐;
模型構(gòu)建與訓練。依托大數(shù)據(jù)分析與機器學習算法,建立甲醇精餾裝置工藝智能預測模型,通過歷史數(shù)據(jù)訓練與實時數(shù)據(jù)迭代,持續(xù)提升模型對復雜工況的適配性與預測精度;
最優(yōu)參數(shù)生成與下發(fā)。模型根據(jù)裝置實時生產(chǎn)數(shù)據(jù),動態(tài)預測并自動生成“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)控制點位進行精準調(diào)控,最終實現(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)濟效益的目標。
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)帶來實實在在的效益提升。
減碳:低碳生產(chǎn)邁出堅實步伐
在降低綜合能源消耗方面,通過“AI指導優(yōu)化+APC執(zhí)行控制”的技術(shù)融合,系統(tǒng)充分發(fā)揮人工智能的精準性與先進控制的技術(shù)優(yōu)勢,對精餾過程進行實時預測與閉環(huán)控制。運行數(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,全年預計回收甲醇超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:運行效率與管理水平雙提升
“人工零操作”成為項目一大亮點。系統(tǒng)以“甲醇精餾全流程自主運行”為核心目標,集成質(zhì)量預測、異常報警與參數(shù)自動調(diào)控功能,大幅減少人工干預。試運行期間,人工智能大模型自動獲取系統(tǒng)參數(shù)、完成計算并下達調(diào)整指令,實現(xiàn)人員“零操作”,不僅降低操作強度,還減少了對高技能操作人員的依賴;同時,裝置運行穩(wěn)定性顯著提升。對比系統(tǒng)投用前后數(shù)據(jù),精餾裝置各項關(guān)鍵參數(shù)波動幅度明顯降低,減少因工況波動導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
該系統(tǒng)通過人工智能技術(shù),對多維度工藝參數(shù)進行實時分析,構(gòu)建精準質(zhì)量預測模型,可實時預判產(chǎn)品質(zhì)量,減少試驗成本與時間損耗,保障產(chǎn)品品質(zhì)達標;同時,工藝參數(shù)優(yōu)化降低廢水甲醇含量,進一步提升產(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。
項目相關(guān)負責人表示,“系統(tǒng)的成功投用不僅為甲醇精餾裝置高效、穩(wěn)定、低耗運行提供了技術(shù)支撐,更構(gòu)建了煤制甲醇行業(yè)智能化升級與工藝優(yōu)化的標桿,為同行業(yè)企業(yè)突破技術(shù)瓶頸、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了清晰路徑。”
下一步,云鼎科技項目組將根據(jù)運行效果持續(xù)迭代甲醇精餾模型,同步開發(fā)氣化配煤、煤氣化、低溫甲醇洗、煤制油等裝置的工藝優(yōu)化。
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