制氢装置
  • 行业背景
  • 典型效益
  • 关键技术
  • 制氢先进控制典型架构
  • 实施效果

杭州司南智能技术有限公司是一家国内新兴的流程工业装置级智能化一体化解决方案供应商。公司拥有来自Aspen、Rockwell等深耕化工先进控制领域多年的技术团队，对化工行业各类生产工艺和过程控制有着非常深入理解，拥有独立自主的先进控制、工艺计算的技术开发和工程实施能力，技术水平总体处于国际一流。

公司依托国内优秀的软件开发和工程实施团队，开发了基于工艺计算的模型预测控制技术（EB-MPC），并在此基础上形成了完全自主知识产权的先进过程控制软件包——木牛智能巡航软件包（Smart Navigator，SN）。

同时，公司也与华东理工、宁波工程院等油制氢工艺研究机构或工程技术团队建立了良好的协作关系，共同推进油制氢先进控制系统的开发与应用。

油制氢装置先进控制项目实施的典型效益如下，可以大幅提升生产过程的稳定性，减少装置的单耗，并创造数百万/年的经济效益：

●关键过程参数波动标准偏差降低30-60%

●优化总管压力控制，减少氢气排放70%以上

●大幅降低操作员劳动强度

自主APC软件包——木牛软件

“木牛”软件，全称木牛智能巡航软件包（Muniu Smart Navigator Software package，简称SN）。“木牛”软件以模型预测控制算法为核心，通过积木式架构来实现流程工业现场千变万化的需求。

 格物软件包由数据通信软件（SN-LINK）、时序数据库软件（SN-TSDB）、应用管理软件（SN-AM）、组态配置软件（SN-CFG）组成，并以“格物”软件作为操作员交互界面。其主体架构如下图所示：


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图1 木牛智能巡航软件包（SN）架构图


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图2 木牛智能巡航软件包（SN）界面

根据司南智能在油制氢装置上的实施经验，我们确定了如下典型的APC系统架构，包含气化炉APC控制器、变换炉APC控制器、甲醇洗及甲烷化APC控制器三大功能模块。



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图| 司南智能油制氢先进控制系统典型架构

1、 总管压力波动降低、氢气放空大幅减少


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●APC模式下，氢气压力更加稳定，波动标准偏差降低59.6%。

●氢气放空降低79.3%。


2、关键被控变量稳定性大幅提升

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●甲烷等关键过程变量的波动标准偏差均降低40%以上。


3、各环保指标有效控制，提升装置运行安全

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● H2S等关键环保指标控制在安全范围之内，无超标出现。