【典型項目】中石油寧夏石化×和利時，共創國產化大化肥產業數字未來

我國是農業大國，同時也是世界最大的化肥生產國和消費國，但大型氮肥生產技術長期依賴國外引進，寧夏石化年產45萬噸合成氨/80萬噸尿素大化肥項目是中國石油在國內首套采用全部國產化自主技術建設的工業化生產裝置，工藝技術全部實現了國產化，單套生產能力國內最大，打破了國外企業在大化肥行業的技術壟斷，是我國化肥工業的一個重要里程碑。

項目背景

寧夏石化大化肥項目整體自控率較高，由于裝置規模大、生產過程工藝復雜，存在多變量、強耦合、大滯后、大慣性、強干擾等過程控制問題，部分關鍵指標無法實現自動、穩定、精準控制。面臨當前各種挑戰，寧夏石化作為行業領軍企業，亟需應用數字化、智能化手段進一步提升運維水平、降低能耗，走出一條現代工業高質高效發展之路。和利時在化工領域有著完整的自動化及數字化解決方案。

該項目由雙方攜手，通過對復雜控制單元實施APC先進控制，提升合成氨、尿素生產裝置的自動化水平，改善生產過程的動態性能，從而達到增強裝置主要過程參數的控制品質、減少關鍵變量的運行波動幅度、減少能源和設備損耗、節約生產運行成本、最大限度地發揮裝置的生產能力、提高產品質量、降低操作強度，創造更多的經濟效益，實現裝置“安全、穩定、連續、自動、優化”的最終愿景。

項目實施情況

Hia APC（以下簡稱 APC）先進控制軟件是北京和利時工業軟件有限公司（以下簡稱：工軟公司）開發的面向工業過程的先進控制軟件，專業處理工業過程中多變量、強耦合、大時滯、帶約束等復雜的過程控制問題，軟件集成多變量預測控制、模糊控制、Smith控制、自適應控制、智能控制等先進控制技術。通過標準的OPC 接口，APC可與DCS系統進行連接，對實際生產過程實施在線優化控制，全面提高裝置自動化水平，降低操作強度，減少關鍵變量的運行波動幅度、能源和設備的損耗，節約生產運行成本，最大限度地發揮裝置的生產能力，創造了更多的經濟效益，為低碳未來增添強大動力。

APC先進控制系統成功投運后，整體裝置運行更加平穩，轉化一段爐出口溫度、水碳比、氫氮比、合成塔觸媒層溫度以及尿素裝置氨碳比關鍵工藝參數得到了自動精準控制，標準偏差平均降幅約57%。2022年5月27日，在眾多廠區行業專家的見證下，APC控制系統開發項目驗收成功并取得優異的投運評價：

1、轉化一段爐出口溫度APC投用后溫度波動范圍收緊，控制目標溫度降低，優化控制效果明顯。

2、水碳比APC投用后比值波動幅度降低26.8%，優化控制效果明顯。

3、合成塔一床溫度、二床溫度APC系統投用后溫度波動范圍明顯收窄，投用后溫差降低10℃，優化控制效果明顯。

4、尿素氨碳比分析值原來由質檢中心取樣分析轉為軟測量，投用后經過與質檢中心的取樣分析結果對比，基本一致，滿足實時控制要求。

5、尿素氨碳比APC控制器以氨碳比軟測量值為被控目標，APC系統投用后氨碳比波動范圍明顯收窄，優化控制效果明顯。

項目投運至今，和利時APC先控系統運行穩定、安全可靠，優化控制效果明顯，寧夏石化公司對和利時優質的產品技術表示了充分肯定，并對項目團隊優良的工作作風、過硬的技術水平給予高度贊揚。

實踐磨礪真知，創新引領未來。該項目的成功實施，是寧夏石化全面錨定國際一流目標，貫徹數字化發展理念的最佳落地實踐。和利時作為智能制造的賦能者將與更多領域工業用戶一起探索獨具中國特色的工業新未來！