一、前言

　　中控作為國內(nèi)的自動化設(shè)備供應(yīng)商，在滿足氮肥生產(chǎn)過程控制的常規(guī)要求基礎(chǔ)上致力于氮肥裝置上先進控制及算法方面的研究與實踐，所提供的優(yōu)化控制算法和軟件，已在多套氮肥裝置的造氣控制、爐況優(yōu)化、合成塔床層溫度控制、氫氮比自調(diào)上得到廣泛應(yīng)用。它利用多變量預(yù)測控制、軟測量等先進控制技術(shù)，可有效的克服原料性質(zhì)變化和生產(chǎn)負荷變化的擾動，并解決重要生產(chǎn)過程狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量指標不可在線測量的困難，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程平穩(wěn)操作和優(yōu)化操作，有效地提高整個氮肥生產(chǎn)裝置的經(jīng)濟效益。

　　二、工藝流程簡介

　　氮肥行業(yè)工藝多年來有了很大的發(fā)展變化，隨著規(guī)模與原料路線不同，工藝組合豐富多樣。目前石油、天然氣資源緊張，以煤炭為原料的氮肥生產(chǎn)在我國具備了更重要的地位，我國已具備了從煤氣化，凈化，合成氨，尿素，合成甲醇及下游產(chǎn)品整個工藝鏈的國產(chǎn)化技術(shù)。典型流程框圖如圖1、圖2所示。

　　圖1  大中型氮肥裝置典型流程框圖（國產(chǎn)化技術(shù)）

　　圖2  中小型氮肥裝置典型流程框圖（國產(chǎn)化技術(shù)）

　　三、控制方案

　　造氣專用控制軟件包

　　間歇固定床煤造氣工藝成熟，控制復(fù)雜，安全要求高，中控通過幾年的努力，針對工藝特色開發(fā)的造氣專用控制軟件包，具備安全參數(shù)自動復(fù)位等功能，使該控制系統(tǒng)在系統(tǒng)斷電等特殊情況下能安全復(fù)位，重新上電后快速恢復(fù)正常生產(chǎn)，大大提高了系統(tǒng)的魯棒性及保障的能力。該軟件包具有的功能與特色有：完全上吹功能，油壓程控，吹風氣有放空和回收系統(tǒng)，爐況尋優(yōu)，閥位檢測與安全聯(lián)鎖（報警和跳車），吹風自動排隊，安全開停車，生產(chǎn)評估與事故分析，氫氮比自調(diào)，數(shù)據(jù)錄入。

　　合成塔床層溫度預(yù)測函數(shù)控制

　　穩(wěn)定催化劑層熱點溫度，是穩(wěn)定合成工段生產(chǎn)的重要措施，穩(wěn)定熱點溫度，宏觀上要求穩(wěn)定氣量，穩(wěn)定成分，穩(wěn)定氣質(zhì)。當分流確定后，溫度主要用入冷管混合氣溫度串級＋零米冷激分程調(diào)節(jié)，以零米溫度（也稱敏點溫度）為主要控制手段。

　　氫氮比自調(diào)（多變量預(yù)測函數(shù)控制軟件）

　　在造氣工段控制氫氮比的方法是通過調(diào)整吹風時間或上下吹階段的加減氮時間來控制混合氣中氮的含量，從而達到控制氫氮比穩(wěn)定在某一工作點的目的。此方法無需加氫系統(tǒng)和加氮系統(tǒng)，成本相對較低。

　　可以選作控制量的參數(shù)有：脫硫氫、變換氫、補充氫和循環(huán)氫。根據(jù)工藝原理，通過曲線擬合分析，分階段進行預(yù)測控制，將輸出結(jié)果作為造氣工段改變回收時間，從而穩(wěn)定氫氮比在某一比值。脫硫氫、變換氫、循環(huán)氫、補充氫與回吹時間對照操作圖如圖5所示。

　　圖5  脫硫氫、變換氫、循環(huán)氫、補充氫與回吹時間對照操作圖

　　PSA脫碳工藝與控制

　　變壓吸附（PSA）技術(shù)是一項氣體分離及凈化的高新技術(shù)，是當今世界得到廣泛應(yīng)用的氣體分離技術(shù)之一。吸附劑在一定的溫度變化范圍內(nèi)對不同的氣體組分具有不同吸附能力，以及其吸附能力隨氣體壓力的升高而增大，隨氣體壓力的降低而減少的特性。變壓吸附（PSA）工藝過程主要采用順序控制，即模仿成熟的操作人員和控制的控制技能和經(jīng)驗，自適應(yīng)地處理過程系統(tǒng)中的各種未來行為、診斷可能發(fā)生的問題，并據(jù)此不斷修正吸附周期。變壓吸附中吸附時間系統(tǒng)的運用，實現(xiàn)了變壓吸附全自動無人職守，提高了產(chǎn)品氣純度和產(chǎn)品的回收率?？刂葡到y(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖6所示。

　　圖6 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖

　　圖7  脫炭工藝流程圖

　　四、典型業(yè)績

    中控在氮肥行業(yè)典型業(yè)績?nèi)缦卤硭荆?/P>