中石化九江石化催化裝置的智能“啄木鳥”

近日，九江石化煉油運(yùn)行三部工藝員段弘磊照例輕點鼠標(biāo)，打開催化裂化大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，只見一個沉降器的內(nèi)構(gòu)圖映入眼簾，各種色彩的實時數(shù)據(jù)閃爍其間。數(shù)據(jù)顯示，1號催化裂化裝置沉降器當(dāng)日結(jié)焦量下降至60千克以下。困擾裝置的運(yùn)行難題成功解決。

段弘磊操控的智能系統(tǒng)叫作催化裂化大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，能夠每天對沉降器劃分的800余萬個區(qū)域參數(shù)進(jìn)行實時統(tǒng)計，并構(gòu)建油氣流動模擬，通過數(shù)字模型、顆粒軌道模型等手段形成樣本數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對分析，找出結(jié)焦原因，從而優(yōu)化生產(chǎn)，減少結(jié)焦量。“我們把它叫作智能‘啄木鳥’，是我們催化裝置的‘醫(yī)生’。”段弘磊介紹說。

沉降器是催化裝置的重要組成部分。由于催化裂化過程溫度較高，產(chǎn)生的油氣中存在較多的重組分，很容易在塔器內(nèi)形成焦塊，當(dāng)達(dá)到一定程度時，就會堵塞氣固分離的設(shè)備——旋風(fēng)分離器，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。過去，催化裂化這套效益裝置常年受此“頑疾”侵?jǐn)_。催化裂化是煉化企業(yè)生產(chǎn)汽柴油最重要的二次加工裝置，也是煉油加工工藝最復(fù)雜的裝置之一。如何減少催化裂化裝置結(jié)焦，一直是行業(yè)的大難題。

在傳統(tǒng)解決方案中，由于密閉生產(chǎn)，除非檢修，否則無法看到內(nèi)部結(jié)焦情況。什么情況會結(jié)焦，會在哪個部分結(jié)焦，結(jié)焦量有多少？一切都是未知數(shù)，只能憑經(jīng)驗判斷。為此，九江石化決定建設(shè)催化裂化大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

攻關(guān)團(tuán)隊通過一年多的觀察和研究，基于結(jié)焦率的預(yù)測模型，采集有效樣本數(shù)11萬組，通過排查原因，測算分析了結(jié)焦量，發(fā)現(xiàn)溫度、速度、渦流強(qiáng)度是影響結(jié)焦的關(guān)鍵因素，最終找到了結(jié)焦參數(shù)關(guān)聯(lián)，并建立了生產(chǎn)報警預(yù)警模型、操作參數(shù)優(yōu)化模型。經(jīng)過驗證，系統(tǒng)判斷與實際情況的吻合率達(dá)95%以上，解決了結(jié)焦這個不可測變量的定量化問題。

系統(tǒng)上線后，這個智能“啄木鳥”會自主監(jiān)控、預(yù)測沉降器結(jié)焦量、結(jié)焦部位、結(jié)焦速率等參數(shù)。如果結(jié)焦量突然增大，系統(tǒng)會迅速報警，并分析原因和對策，依據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整，能切實有效延長裝置運(yùn)行周期，實現(xiàn)裝置高效運(yùn)行。

過去每次檢修，需要7個人連續(xù)作業(yè)20天，才能清除全部的150多噸的焦炭，相當(dāng)于20平方米辦公室那么大的焦塊?，F(xiàn)在，不僅不用擔(dān)心結(jié)焦對裝置的影響，而且停工檢修時只需要不到1/3的人力，就能完成清焦工作。

作為中國石化首個催化裂化裝置大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了由“單純數(shù)據(jù)”到“為操作決策”的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步拓展了智能化在煉化企業(yè)高難度裝置的深化應(yīng)用，助推石化行業(yè)智能制造的發(fā)展。