Honeywell

聚丙烯裝置先進控制

技術交流2006年10月26日報告議程1.Honeywell簡介2.Honeywell先進控制和優(yōu)化技術介紹3.聚合物先進控制和優(yōu)化技術方案

3.1聚合生產(chǎn)過程的特點

3.2常規(guī)聚丙烯先進控制技術－Polytech方案3.3典型聚丙烯先進控制技術方案4.新一代聚合物先進控制和優(yōu)化技術---ProfitNLC5.Honeywell聚丙烯裝置先進控制的成功經(jīng)驗6.先進控制成功實施四要素成立于1885年，總部現(xiàn)設在美國新澤西州遍布100多個國家，120,000員工全球財富500強排名前列–銀行信譽A級2005年銷售到達277億美元每年的科技開發(fā)費用達7億多美元道瓊斯30支工業(yè)股票之一，標準普爾500指數(shù)之一被《財富》評為最好的公司、最大效益公司、最正確管理公司霍尼韋爾公司-多元化技術和制造業(yè)占領導地位的跨國公司霍尼韋爾公司簡介

霍尼韋爾公司主流業(yè)務

自動化與控制(ACS)34%特種材料13%交通動力16%

航空航天37%霍尼韋爾公司業(yè)務Honeywell在過程解決方案中的優(yōu)勢Honeywell是世界著名的自動化儀表生產(chǎn)公司，對數(shù)據(jù)的準確獲取提供保證。Honeywell是第一家生產(chǎn)DCS的廠商，其DCS已廣泛應運到各行各業(yè)，對過程控制有著深刻的理解。Honeywell是世界著名的工業(yè)軟件公司，對工廠的業(yè)務有著獨特的見解。這一切為Honeywell的過程解決方案的成功應用提供了強大的保證?；裟犴f爾公司高技術執(zhí)行部簡介霍尼韋爾公司高技術執(zhí)行部為行業(yè)提供高技術解決方案(Advancedsolutions)。AdvancedSolutions協(xié)助企業(yè)制定統(tǒng)一的生產(chǎn)管理解決方案，完成從生產(chǎn)車間到企業(yè)整體經(jīng)營活動的整合，使企業(yè)的經(jīng)營目標與設備的實際生產(chǎn)能力結合，實現(xiàn)利潤的最大化。高技術執(zhí)行部負責高技術解決方案的咨詢、設計、實施、維護等效勞。在中國，目前霍尼韋爾公司公司擁有60多名由博士、碩士和高級工程師構成的工程技術資源，多人具有10年以上的工程經(jīng)驗；此外，公司其他業(yè)務部門對中國業(yè)務的支持還包括：-高技術執(zhí)行部在世界其它各地的1,200多名專業(yè)人士-150多名研發(fā)工程師-霍尼韋爾公司在中國的合作伙伴，共同推廣霍尼韋爾公司的先進解決方案。高技術執(zhí)行部中國區(qū)技術力量石油化工行業(yè)技術的領導者在煉油行業(yè)，超過400個煉油廠/裝置全球25個最大的煉油廠有24個使用了Honeywell的集成系統(tǒng)在化工行業(yè)#1在乙烯裝置，全球超過50%的乙烯裝置#1在芳烴裝置，全球超過50%的芳烴裝置#1在合成氨裝置，全球超過40%的合成氨裝置與UOP聯(lián)合開發(fā)石化應用Honeywell在中國1935年開始在中國開展業(yè)務1家投資公司、11家合資企業(yè)、12家獨資企業(yè)，1家貿(mào)易公司，員工5000余人在中國的總投資超過5億美元2002年3季度亞太區(qū)總部從新加坡移師到上海2002年成立北京研發(fā)中心2004年成立上海研發(fā)中心

中國最大的流程工業(yè)整體解決方案供給商整體軟件系統(tǒng)、成套硬件系統(tǒng)工程工程與集成中心應用專家與咨詢參謀Honeywell高技術執(zhí)行部在中國局部主要實例中國石化高橋分公司水星方案－先進控制、MES中國石油大連石化汽油調(diào)合與移動自動化上海SECCO操作員仿真培訓與先進控制中國石油APS/MES工程報告議程1.Honeywell簡介2.Honeywell先進控制和優(yōu)化技術介紹3.聚合物先進控制和優(yōu)化技術方案3.1聚合生產(chǎn)過程的特點

3.2常規(guī)聚丙烯先進控制技術－Polytech方案3.3典型聚丙烯先進控制技術方案4.新一代聚合物先進控制和優(yōu)化技術---ProfitNLC5.Honeywell聚丙烯裝置先進控制的成功經(jīng)驗6.先進控制成功實施四要素先進控制與優(yōu)化軟件層次架構ProfitController(RMPCT)ProfitPIDMaterialControl(Blending)BRCBPCPFMTCM先進過程控制ProfitLoopDataModeling&AnalysisProfitSensorProProfitToolkitAdvancedRegulatoryControlMPCControl&OptimizationDynamicMulti-UnitOptimizationProfitOptimizerProfitBridgeSteadyStateOptimizationProfitMaxBatchControlTotalPlantBatchBatchAnalyst診斷和性能監(jiān)控ControlLoops&ValvesLoopScoutAPCPerformanceMonitorProfitAssistantAPCScout(beta)操作自動化LabEntryLabUpdateToolkitOperatorDataLogsIntelaTrac應用解決方案Pulp&PaperMining&MineralsPolymersPowerGenerationSpheripol(Basell)APCNLCAdvancedSteamManagementSmartGrindALKS(LimeKiln)DaVinciQCSPMD(Machine,Blend)ABS(Bleaching)AdvancedCombustionControlProfitSuitePKS

-集先進控制和最優(yōu)化應用于一體HysysUOPReactorModelsUnifiedModelingEnviroment在線優(yōu)化技術〔1〕ProfitMax–穩(wěn)態(tài)、基于方程的優(yōu)化適于嚴重非線性場合單一的、基于開放方程的模型，適用于離線和在線應用處理混合的整數(shù)規(guī)劃問題其它用途：設備性能檢測、催化劑活性降低檢測、進行“whatif”分析〕在線優(yōu)化技術〔2〕ProfitOptimizer/ProfitBridge–動態(tài)優(yōu)化

對非線性嚴重的過程采取增益調(diào)度〔通過ProfitBridge)直接朝利潤最大的方向移動在可能情況下，進行全局優(yōu)化Dynamicoptimization〔動態(tài)優(yōu)化〕不需檢測穩(wěn)態(tài)3-5分鐘的執(zhí)行頻率完整明確的目標函數(shù)及求解器協(xié)調(diào)優(yōu)化與ProfitController應用共享模型根據(jù)過程的動態(tài)特性和響應時間計算控制器的優(yōu)化速度專利橋模型技術：在整個優(yōu)化范圍內(nèi)，完全的動態(tài)關聯(lián)多變量預估控制技術ProfitController–基于模型的控制器區(qū)間控制算法–新一代技術漏斗控制技術控制變量變動最小最優(yōu)的響應曲線內(nèi)在的魯棒性和穩(wěn)定性整定容易，操作變量變化量不受限制內(nèi)置局部優(yōu)化功能線性或二次目標函數(shù)優(yōu)化速度調(diào)節(jié)參數(shù)MV/CV可以選擇適宜的經(jīng)濟指標可接收來自外部應用的理想的目標設定值可進行滿足約束條件的優(yōu)化PredictedUnforcedResponseMinimumEffortMovePastFutureAssumedValuesCVPredictedUnforcedResponseMVT=0ControlFunnelOptimalResponseSetpoint建模環(huán)境－ProfitDesignStudio優(yōu)化控制工程規(guī)劃工具直接從Experion,PHD,Excel或文本文件中導入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析和處理,向量計算數(shù)據(jù)統(tǒng)計先進的數(shù)據(jù)展示功能多個動態(tài)建模選項〔有限脈沖響應FIR，預測誤差建模PEM〕離線模擬和測試自動階躍測試ProfitStepper集數(shù)據(jù)采集與在線模型識別于一體狀態(tài)空間識別技術直觀顯示測試結果同時處理多個擾動變量自動記錄測試結果對控制器進行針對性的、有效的維護減少40-60%的測試時間軟測量技術ProfitSensorPro–軟儀表開發(fā)工具具有線性與非線性建模功能緊密集成在ProfitDesignStudio開發(fā)環(huán)境中大量數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)驗證及模型驗證功能易于操作，能以多種方式進行數(shù)據(jù)展示EarlyEventDetection〔早期事件診斷〕利用異常狀態(tài)委員會(ASM)新開發(fā)的技術對設備健康狀態(tài)進行監(jiān)測多元統(tǒng)計分析工具操作狀態(tài)監(jiān)視根本回路整定技術LoopScout-根本回路監(jiān)視、診斷、評估對控制回路進行連續(xù)的監(jiān)視和分析，不對回路造成任何影響；對閥門故障進行檢測和診斷；基于瀏覽器的操作界面ProfitPID-魯棒PID魯棒PID控制器調(diào)節(jié)在工藝波動頻繁的場合進行優(yōu)化控制參數(shù)變化最小ProfitLoop-單回路模型預估控制提高控制性能減少閥門磨損減少組態(tài)和維護工作量先進控制工具性能監(jiān)測工具EmbeddedHistory〔嵌入式歷史〕應用程序歷史數(shù)據(jù)庫PHDDesktopTools〔桌面工具〕統(tǒng)計和模型質(zhì)量分析ProfitViewerReports〔先進控制報表〕APCScoutw/AssetManagerPKS可選組件創(chuàng)立報告和進行性能檢測集成的報警及事件通知功能先進的操作員工具ProfitAssistant-專為操作人員開發(fā)的，非常友好的輔助工具〕直觀操作界面，趨勢圖，流程幫助操作員更好地理解、使用先進控制技術〕報告議程1.Honeywell簡介2.Honeywell先進控制和優(yōu)化技術介紹3.聚合物先進控制和優(yōu)化技術方案

3.1聚合生產(chǎn)過程的特點

3.2常規(guī)聚丙烯先進控制技術－Polytech方案3.3典型聚丙烯先進控制技術方案4.新一代聚合物先進控制和優(yōu)化技術---ProfitNLC5.Honeywell聚丙烯裝置先進控制的成功經(jīng)驗6.先進控制成功實施四要素

聚合工藝特點

聚丙烯先進控制方案介紹生產(chǎn)是一次通過式，要么是成品、要么是廢品質(zhì)量指標嚴格，影響因素復雜無在線質(zhì)量分析儀多牌號生產(chǎn)，經(jīng)常切換嚴重的非線性過程〔如進料氫濃度、催化劑參加量與漿液密度之間的關系等〕聚合過程易受不可測擾動的影響，如催化劑中毒或活性變化使用新工藝和新的催化劑減少不正常情況(反響器停車或近乎停車)；更為精確地產(chǎn)品質(zhì)量控制；快速、可靠的牌號切換(中間產(chǎn)品率最小，主產(chǎn)品增加)；產(chǎn)品質(zhì)量預測和控制(熔融指數(shù)，密度等)產(chǎn)率最大化；新的工藝、新的操作條件。聚丙烯先進控制方案介紹用APC和優(yōu)化控制來解決什么問題？當前的操作時間合格品A非合格品B(不達標)合格品B切換過程產(chǎn)品質(zhì)量變化大切換時間長質(zhì)量聚丙烯先進控制方案介紹當前的操作理想的操作合格品A合格品B切換過程利用APC控制質(zhì)量變化和切換時間時間質(zhì)量聚丙烯先進控制方案介紹希望的操作數(shù)據(jù)采集、濾波處理和校驗；多變量模型預測控制，推斷質(zhì)量控制；使用直接基于物理過程機理和反響動力學的嚴格的過程模型;自動處理與過程增益和過程動態(tài)性能相關的非線性特性;提供反響器性能計算，使得這些性能直接可控;牌號切換時間的控制;故障檢測、預報、診斷和處理。聚丙烯先進控制方案介紹先進控制方案：提高裝置操作運行的穩(wěn)定性，減小產(chǎn)品質(zhì)量的標準偏差，優(yōu)化操作，“卡邊”控制，提高產(chǎn)率；在保證平安的前提下，能保持生產(chǎn)裝置長期高負荷運轉(zhuǎn)；應用預報、診斷及處理技術，減少事故發(fā)生，防止非方案停車帶來的經(jīng)濟損失；縮短產(chǎn)品牌號切換時間，減少中間過渡料；應用軟測量技術，可以獲得許多原來無法在線測量的重要質(zhì)量指標〔如：MFR、固體濃度、產(chǎn)率等〕。先進過程控制的經(jīng)濟效益聚丙烯先進控制方案介紹國內(nèi)大型聚丙烯(PP)生產(chǎn)裝置以引進技術為主，中型和小型PP生產(chǎn)裝置以國產(chǎn)化技術為主;引進技術主要有釜式反響器液相本體-氣相本體Hypol工藝(三井化學公司)及環(huán)管式反響器液相本體-氣相本體組合法Speripol工藝(原Hi-mon公司，現(xiàn)巴塞爾公司);目前國內(nèi)PP行業(yè)的現(xiàn)狀是各類小規(guī)模的生產(chǎn)裝置多，生產(chǎn)能力大的裝置少。國內(nèi)聚丙烯裝置特點聚丙烯先進控制方案介紹Spheripol工藝由巴塞爾〔Basell〕聚烯烴公司開發(fā)成功。該技術自1982年首次工業(yè)化以來，是迄今為止最成功、應用最為廣泛的聚丙烯生產(chǎn)工藝。Spheripol工藝是一種液相預聚合同液相均聚和氣相共聚相結合的聚合工藝,工藝采用高效催化劑，生成的PP粉料粒度其催化劑生產(chǎn)的粉料呈園球形，顆粒大而均勻，分布可以調(diào)節(jié)，既可寬又可窄。可以生產(chǎn)全范圍、多用途的各種產(chǎn)品。目前Spheripol工藝已經(jīng)開展到第二代。第二代技術使用雙環(huán)管反響器，操作壓力和溫度都明顯提高，可生產(chǎn)雙峰聚丙烯。Spheripol工藝特點聚丙烯先進控制方案介紹Hypol工藝由日本三井化學公司于20世紀80年代初期開發(fā)成功，該工藝采用HY-HS-II催化劑〔TK-II〕,是一種多級聚合工藝。Hypol工藝可生產(chǎn)均聚、無規(guī)、抗沖全范圍的PP產(chǎn)品，MFR范圍為0.30-80kg/10min。目前，世界上采用Hypol工藝生產(chǎn)的聚丙烯裝置有22套，總生產(chǎn)能力約為251萬噸/年，約占世界聚丙烯總生產(chǎn)能力的6%左右；Hypol工藝特點聚丙烯先進控制方案介紹隨著全球聚丙烯工業(yè)朝集團化、國際化生產(chǎn)的趨勢開展，國際大石化公司通過不斷地重組，合并優(yōu)勢業(yè)務，擴大市場份額，增強自己的競爭優(yōu)勢;

殼牌公司和巴斯夫公司的三家子公司--Elenac、Montell和Targor聯(lián)合組成巴塞爾〔Basell〕公司，形成聚丙烯生產(chǎn)商的“巨無霸”;PP世界產(chǎn)能繼續(xù)增長。前五年內(nèi)，全球聚丙烯的生產(chǎn)能力增加了50％，年增長率8.45%;催化劑技術不斷改進。世界聚丙烯工業(yè)的開展趨勢聚丙烯先進控制方案介紹報告議程1.Honeywell簡介2.Honeywell先進控制和優(yōu)化技術介紹3.聚合物先進控制和優(yōu)化技術方案

3.1聚合生產(chǎn)過程的特點

3.2常規(guī)聚丙烯先進控制技術－Polytech方案3.3典型聚丙烯先進控制技術方案4.新一代聚合物先進控制和優(yōu)化技術---ProfitNLC5.Honeywell聚丙烯裝置先進控制的成功經(jīng)驗6.先進控制成功實施四要素POLYTECH計算軟件包－PP/APC專利軟件技術由Honeywell/Montell聯(lián)合開發(fā)，適用于Basell〔原Montell〕環(huán)管工藝，支持以下工藝推理計算：反響器質(zhì)量流量反響器傳熱系數(shù)反響器產(chǎn)率〔基于熱平衡的計算〕反響器聚合物量計算〔固體濃度、存量、物料量、停留時間〕反響器內(nèi)丙烯、乙烯、H2濃度計算催化劑活性計算MFR計算和校正Polytech先進控制技術方案R200BabyloopR201loopRXC3=FromD202P205D106CatalstPrecontactD201VapourDrumTeal:FC111T301/302C3=D202PrepolymerD301FlashDrumDegasingD502DryerPPDonor:P104Additive:P111Donor:FIC121Additive:FIC151工藝過程Polytech先進控制技術方案支持的控制功能模塊：反響溫度控制固體濃度控制產(chǎn)率控制氫氣濃度、乙烯濃度控制產(chǎn)品質(zhì)量控制〔多變量預測控制技術RMPCT)Polytech先進控制技術方案先進控制調(diào)節(jié)器APC（RPID）CONTROLLERDCSPIDCONTROLLER過程PROCESS不可測PV計算采用工藝計算模型即：熱平衡計算物料平衡計算（PV，前饋或超馳約束變量）軟計算PV串級方式HoneywellTDC3000系統(tǒng)實測PVPolytech系統(tǒng)設計框圖Polytech先進控制技術方案

建模機理

質(zhì)量平衡能量平衡

內(nèi)容

APC推理計算魯棒控制策略MFR關聯(lián)計算Polytech軟件設計

Polytech先進控制技術方案反響器冷卻水系統(tǒng)溫度 R200(TE-222,TE-225/1,TE-225/2) R201(TE-242,TE-243)反響器溫度 R200(TE-221) R201(TE-241)PP/APC用關鍵儀表Polytech先進控制技術方案流量儀表催化劑進料系統(tǒng):FT-111，F(xiàn)T-121

冷卻水:R200(FT-222)，R201(FT-271)H2,C3流量計(FT-201A/B,FT-203)密度計DT-241工業(yè)色譜分析儀AT-201,AT-331Polytech先進控制技術方案PP/APC用關鍵儀表質(zhì)量平衡根本算式Polytech先進控制技術方案質(zhì)量平衡根本算式為：MassIn=MassOut各組份質(zhì)量平衡計算：a*dM/dt=Mi-Mo+MpM-反響器中反響物的質(zhì)量Mi-注入反響器各物流質(zhì)量Mo-流出反響器各物流質(zhì)量Mp-生成物質(zhì)量基于熱量平衡計算產(chǎn)率：PR=f(Qfeed,Qamb,Qjw,Qblower,Quss,Qpre)/HPR-產(chǎn)率〔噸/小時〕Qfeed-反響器各單體顯熱量Qamb-環(huán)境熱損量Qjw-夾套撤熱量Qblower-循環(huán)泵能量Quss-不穩(wěn)定熱量Qpre-預聚熱量H-單位聚合物放熱量Polytech先進控制技術方案產(chǎn)率計算丙烯轉(zhuǎn)化率產(chǎn)率合理性檢查和濾波夾套撤熱量不穩(wěn)定熱進料單體顯熱環(huán)境熱損失量預聚熱量冷水溫差、水流量漿液濃度、質(zhì)量聚合物熱量進料量、分子量、比熱、溫度環(huán)境溫度、反響器體積、絕熱層小環(huán)管反響熱循環(huán)泵熱量攪拌電流等單位聚丙烯反響熱傳熱系數(shù)、速率Polytech先進控制技術方案Polytech先進控制技術方案熱負荷計算：Q=(C*(JWflow)*(JWdeltatemp))+AMBheat+C3heat其中：Q:夾套水熱負荷KWC:夾套水熱容JWflow:夾套水流量JWdeltatemp:夾套水進、出口溫差AMBheat:環(huán)境熱損2P1AMRQXC3heat:單體顯熱2P1C3RQXPolytech先進控制技術方案固體濃度計算：固體濃度＝f〔漿液密度,攪拌電流,產(chǎn)率〕反響器中固體濃度改變會使反響物和催化劑在反響器中的停留時間變化，從而改變聚合速率；固體濃度是反響器單程轉(zhuǎn)化率的度量，在相同的加工量下，單程轉(zhuǎn)化率越高，催化劑耗量和后續(xù)系統(tǒng)的能耗就越低；調(diào)節(jié)固體濃度的主要手段是新鮮丙烯進料量。

過程信號確認

APC控制策略監(jiān)控控制器設定值斜坡輸入

約束控制監(jiān)視器畫面顯示次序控制

RPID控制器數(shù)字積分技術多用途濾波器程序Polytech軟件包中提供的工具程序包Polytech先進控制技術方案先進控制系統(tǒng)投用時間較長；系統(tǒng)硬件開始老化，需要更新；局部聚丙烯裝置進行了改造－模型參數(shù)需調(diào)整－裝置的約束發(fā)生了變化－APC的控制策略需要調(diào)整增加新的先進控制技術

工程技術人員在升級過程中掌握先進控制技術；Polytech技術方案升級需求分析Polytech先進控制技術方案報告議程1.Honeywell簡介2.Honeywell先進控制和優(yōu)化技術介紹3.聚合物先進控制和優(yōu)化技術方案

3.1聚合生產(chǎn)過程的特點

3.2常規(guī)聚丙烯先進控制技術－Polytech方案

3.3典型聚丙烯先進控制技術方案4.新一代聚合物先進控制和優(yōu)化技術---ProfitNLC5.Honeywell聚丙烯裝置先進控制的成功經(jīng)驗6.先進控制成功實施四要素典型控制方案〔BASELL環(huán)管工藝〕環(huán)管式控制器包括進料、預聚合、環(huán)管#1及環(huán)管#2等主要設備，主要實現(xiàn)產(chǎn)率控制、介質(zhì)濃度控制、質(zhì)量指標控制等：產(chǎn)率控制；漿液濃度控制；反響器內(nèi)氫氣濃度控制；反響器內(nèi)乙烯濃度控制；反響器內(nèi)1-丁烯濃度控制；產(chǎn)品質(zhì)量控制；助催化劑與給電子體配比控制；聚丙烯先進控制方案介紹典型控制方案〔BASELL環(huán)管工藝〕氣相控制器包括循環(huán)壓縮機、氣相反響器等設備，主要實現(xiàn)介質(zhì)濃度控制、質(zhì)量指標控制：氫/乙烯比控制；氫/丙烯比控制；乙烯/丙烯比控制；質(zhì)量控制；反響器密度控制。聚丙烯先進控制方案介紹典型控制方案〔三井Hypol工藝〕先進控制主要實現(xiàn)產(chǎn)率控制、介質(zhì)濃度控制、質(zhì)量指標控制等：產(chǎn)率控制；反響器內(nèi)氫氣濃度控制；反響器內(nèi)乙烯濃度控制；反響器內(nèi)丁烯濃度控制；質(zhì)量控制(熔融指數(shù),密度等)；聚丙烯先進控制方案介紹被控變量產(chǎn)品熔融指數(shù)、等規(guī)度產(chǎn)率漿液密度夾套循環(huán)水三通閥開度反響器循環(huán)泵功率各介質(zhì)濃度等操作變量反響器進料催化劑注入量共聚單體進料量氫流量乙烯進料鋁劑和外給電子體參加量聚丙烯先進控制方案介紹控制器設計干擾變量反響壓力壓縮機出口溫度和壓力冷卻水入口溫度冷卻水流量等控制器設計聚丙烯先進控制方案介紹先進控制及優(yōu)化目標：提高生產(chǎn)裝置穩(wěn)定性，平安生產(chǎn)；減少產(chǎn)品質(zhì)量波動，保證產(chǎn)品性能的一致性，粉料熔融指數(shù)偏差減少25％以上；合理協(xié)調(diào)各個操作變量，優(yōu)化生產(chǎn)，環(huán)管反響器固體濃度偏差減少25％以上；增加產(chǎn)率；縮短切換時間，減少過渡料損失，切換時間減少30％；降低單體及催化劑、公用工程消耗。

聚丙烯先進控制方案介紹報告議程1.Honeywell簡介2.Honeywell先進控制和優(yōu)化技術介紹3.聚合物先進控制和優(yōu)化技術方案

3.1聚合生產(chǎn)過程的特點

3.2常規(guī)聚丙烯先進控制技術－Polytech方案3.3典型聚丙烯先進控制技術方案4.新一代聚合物先進控制和優(yōu)化技術---ProfitNLC5.Honeywell聚丙烯裝置先進控制的成功經(jīng)驗6.先進控制成功實施四要素ProfitNLC廣泛地采用聚合過程的反響動力學模型;機理性的工程模型決定了ProfitNLC有一個寬的操作區(qū)間;ProfitNLC用該模型估計聚合物的根本物性，如產(chǎn)率、熔融指數(shù)和密度等;ProfitNLC還用實際的生產(chǎn)設備數(shù)據(jù)〔如容器的體積〕建立裝置的動態(tài)性能，確?？刂破髂Ｐ陀幸粋€更寬的操作區(qū)間;利用模型提供推理計算，可以直接被ProfitNLC使用。包括：產(chǎn)率、瞬時和平均床層熔融指數(shù)及密度、氣相露點、催化劑能力等。

ProfitNLC與聚合物生產(chǎn)ProfitNLC的特點ProfitNLC是一個非線性控制器直接控制產(chǎn)品牌號切換

ProfitNLC有能力控制所有牌號切換的過程。ProfitNLC在牌號切換期間，控制關鍵CV的軌跡，減少不合格產(chǎn)品操作員或工程師可以設置期望的CV〔如：熔融指數(shù)〕的響應時間常數(shù)〔〕，來調(diào)節(jié)牌號切換的速度。ProfitNLC僅通過接受操作員或牌號切換管理軟件來的熔融指數(shù)的目標值，控制器自動決定參加的氫氣量到達希望的目標。ProfitNLC與聚合物生產(chǎn)ProfitNLC的特點模型的適應性ProfitNLC還用實際的生產(chǎn)設備數(shù)據(jù)〔如容器的體積〕，建立裝置的動態(tài)性能，確?？刂破髂Ｐ陀幸粋€更寬的操作區(qū)間；基于統(tǒng)計的模型參數(shù)估計－－很少或無需行裝置測試ProfitNLC有許多組件，確保進行魯棒性性操作；良好的處理模型誤差能力，ProfitNLC將狀態(tài)信息反響到控制器模型內(nèi)部，增加其魯棒性能；同一個機理模型可用于新牌號生產(chǎn)的仿真。非線性控制器－ProfitNLCProfitNLC的優(yōu)點ProfitNLC：使用嚴格的物理模型切換時間基于實際的反響動力學同時實現(xiàn)控制和優(yōu)化牌號切換操作全程控制通過外推拓寬可控操作區(qū)域其它技術：使用基于歷史數(shù)據(jù)的經(jīng)驗模型切換時間由控制器的結構來決定控制與優(yōu)化分別進行牌號切換過程不能控制只能用于有模型的操作區(qū)域ProfitNLC技術NLCControllerRealProcesssetpointsMVsCVsDynamicProcessModelProfitNLC采用代數(shù)微分方程(DAEs)作為動態(tài)過程模型，模型基于根本原理或由經(jīng)驗得出。ProfitNLC系統(tǒng)的與裝置的連接關系圖如下所示：NOVA?

非線性控制器接口NOVA?

優(yōu)化系統(tǒng)NOVA?DAE系統(tǒng)ProfitNLC

目標函數(shù)ProfitNLC控制模型聚合動態(tài)過程模型(PDMS)ProfitNLC應用程序預處理外部偏置計算給定值下送ProfitNLC方案存檔DCS過程/過程控制ProfitNLC結構ProfitNLC硬件布局Modem調(diào)制解調(diào)器控制計算機/DCS接口App節(jié)點ProfitNLC-工程師PC控制網(wǎng)(LCN)DCS操作站Printer打印機ProfitNLC

PCClientProfitNLCServerDCS操作站ProfitNLC用戶界面ProfitNLC顯示畫面〔樣板〕：聚合物生產(chǎn)動態(tài)建模系統(tǒng)-PDMSPDMS-通用的聚合過程模型庫用于如下單元建模:反響器單體回收聚合物別離換熱器壓縮機等現(xiàn)有的反響器模型包括環(huán)管反響器CSTR〔連續(xù)攪拌釜反響器〕氣相流化床多點釜式PDMS-物性預測包括:產(chǎn)率熔融指數(shù)密度露點溫度 反響器單體轉(zhuǎn)化率反響器外表氣速反響器最小流化速度催化劑能力反響物濃度比即時和平均聚合物物性計算PDMS-支持第三方提供的物性經(jīng)驗預測-開放系統(tǒng)聚合物生產(chǎn)動態(tài)建模系統(tǒng)-PDMS目前ProfitNLC技術已被以下聚合過程所應用：巴賽爾公司的Spheripol工藝Dow化學公司的Unipol工藝ChevronPhillips化學公司的環(huán)管工藝BP公司的Innovene工藝等非線性控制器－ProfitNLC報告議程1.Honeywell簡介2.Honeywell先進控制和優(yōu)化技術介紹3.聚合物先進控制和優(yōu)化技術方案

3.1聚合生產(chǎn)過程的特點

3.2常規(guī)聚丙烯先進控制技術－Polytech方案3.3典型聚丙烯先進控制技術方案4.新一代聚合物先進控制和優(yōu)化技術---ProfitNLC5.Honeywell聚丙烯裝置先進控制的成功經(jīng)驗6.先進控制成功實施四要素Honeywell在Basell公司聚丙烯裝置上實施APC與Basell公司簽署協(xié)議,在16個聚丙稀裝置實施先進控制工程6Sinopecsites,China(licenses,trainingandconsulting)ShanghaiPetrochemicalCo.-JinshanChinaWuHanPetrochemicalCo;TianJinPetrochemicalCo.;JinanPetrochemicalMontell,Ferrara,ItalyMontell,Varennes,CanadaMontellPasadenaTxMontellBayportTxMontellParmaItalyNorthSeaPetrochemicals,BelgiumTVK,Hungary–2plantsIndelpro,Tampico,MexicoPolibrasilSaoPaolo,BrazilHoneywellBasellPP

APC經(jīng)驗中國地區(qū)先進控制的實施很好地平穩(wěn)了漿液濃度，使?jié){液濃度標準偏差有了明顯降低；同時在不違反裝置平安約束的條件下，通過調(diào)整催化劑和單體量〔Ramping〕，提高了產(chǎn)率，實現(xiàn)產(chǎn)率卡邊。具體如下：先進過程控制在聚丙烯裝置上的應用上海石化聚丙烯裝置APC應用效果先進過程控制在聚丙烯裝置上的應用武漢石化聚丙烯裝置APC應用效果

ProfitNLC的應用增加月產(chǎn)量〔5~40%〕減少不合格產(chǎn)品減少牌號切換時間〔30~70%〕減少產(chǎn)品物性偏差〔60%〕增加操作工的知識和自信心通過對過渡過程結焦的動態(tài)約束監(jiān)控，防止異常情況的出現(xiàn)減少劣質(zhì)品〔開始時便能滿足要求〕ProfitNLC應用效果

CV(X2)CV(X2)應用ProfitNLC前應用ProfitNLC后ProfitNLC縮短牌號切換時間ProfitNLC增加產(chǎn)量投用ProfitNLC

-1234567月

產(chǎn)量曲線050010001500200025003000時間(分)050010001500200025003000時間(分)應用ProfitNLC前

應用ProfitNLC后

設定值范圍ProfitNLC減小CV波動ChevronPhilipsOrange的應用增加產(chǎn)量,所有牌號都超過8%牌號切換時間減少30%，待操作步驟改變后可期望減少更多減少產(chǎn)品物性偏差50%大大減少異?；虿黄桨驳那闆r出現(xiàn)-如反響器暴聚等當換熱器清理或重新設計后，NLC控制器不需要修改NLC控制器的投運率達98%ProfitNLC在高密度聚乙烯(Philips環(huán)管工藝)上的應用效果

霍尼威爾全球市場占有及應用情況75個上層優(yōu)化應用1800多個多變量控制應用500多個大型裝置先進控制實施(基于模型的優(yōu)化控制)250多個工業(yè)現(xiàn)場安裝200多家全球客戶*ARCJanuary2005Report-“Real-timeProcessOptimizationandTrainingWorldwideOutlook”先進控制和在線優(yōu)化產(chǎn)品2005年市場占有率全球第1位*霍尼威爾先進控制及在線優(yōu)化典型全球客戶技術遍布全球乙稀行業(yè)先進控制與優(yōu)化局部用戶Petromont(Dow) APC/Optimization CanadaDEA2B APC/Optimization GermanyDEA2A APC/Optimization GermanyBPAmocoG4 APC/Optimization ScotlandBPAmocoKG APC ScotlandNoretyl APC/Optimization NorwayWilliams APC USAExxon Optimization USAPemex APC MexicoPQU APC/Optimization BrazilPCSI APC/Optimization