来自扬子石化的经验之谈——访中石化扬子石化有限公司烯烃厂副总工程师 杨金城先生

admin 2017-10-24 15:20 102游览

杨金城 先生
中石化扬子石化有限公司烯烃厂副总工程师

杨金城,1963年5月出生,高级工程师,专业方向:自动化和仪表。1985年南京化工动力专科学校毕业,2002年南京工业大学工程硕士毕业。现任中石化扬子石化有限公司烯烃厂副总工程师,从事生产管理、技术改造、技术开发等工作。工作以来参加了多项重大工程项目,2000年以来,参与扬子石化与华东理工大学共同开发的项目“乙烯装置先进控制项目”获得了多项国家奖励,他是该项目的主要负责人。2006年以来参加了中石化仪表专家组,任专家成员,参与了中石化多项行业自控标准的审核工作和中石化控制系统隐患治理工作。近几年来还参加了国内多个煤化工工程的项目设计审查工作。

 

 


 

 

■ 企业背景:

    扬子石化是国内早期建设的四大乙烯生产企业之一,目前乙烯生产规模是80万吨/年,公司的主营业务之一芳烃联合装置是国内最大的芳烃生产装置,也是亚洲最大的生产装置,年产量在140万吨以上,公司的聚烯烃生产规模也相当大,在百万吨以上。扬子石化的炼油装置正在进行扩容,明年完成后的炼油能力将达到1500万吨年生产能力,以优化公司的油品供应结构。另外扬子石化还和德国巴斯夫等公司建立了多家合资公司。
    经过20多年的持续高效健康发展,扬子石化整体生产能力提高一倍以上,现扬子石化有限公司拥有以900万吨/年原油加工、65万吨/年乙烯、140万吨/年芳烃、105万吨/年精对苯二甲酸(PTA)、87万吨/年塑料、30万吨/年乙二醇、21万吨/年丁二烯为主的60余套大型石油化工装置,每年可生产聚烯烃塑料、聚酯原料、基本有机化工原料、油品、合成橡胶5大类60余种产品900余万吨,是目前国内最大的纯苯、对二甲苯、邻二甲苯、PTA、乙二醇、丁二烯和环氧乙烷生产供应商之一。扬子石化分公司拥有装机容量36万千瓦电厂、66万吨/日供水、3950立方米/小时污水处理等公用工程辅助设施。为应对全球化市场竞争,扬子石化坚持对外合资合作,共投资63亿元人民币,先后建立了7家合资企业,扬子石化已经成  为我国重要的石化生产基地。
    扬子石化的成就有目共睹,给中国乃至世界带来的价值是不可衡量的。因此,我们希望透过扬子石化了解石化行业未来的发展趋势,分享扬子石化在安全运行60余套大型石油化工装置时仪表选型、维护等经验。6月21日,《仪表世界》编辑部特派记者到扬子石化现场采访扬子石化有限公司烯烃厂副总工程师杨金城先生,让他为我们讲述扬子石化背后的故事。

 

目前,扬子石化各套装置运行平稳,部分关键装置和单元实现了优化运行,去年全公司非计划停车事故达到了接近零的水平。
《仪表世界》:
扬子石化是国内早期建设的四大乙烯生产企业之一,在经历了20多年持续高效的发展后,目前扬子石化的情况如何?
杨金城:扬子石化经过多年的持续高速发展后,连续投入资金优化生产装置安全系统,采用多种节能技术提高能源的利用率,并努力改进装置的控制水平,从而解决了诸多影响效益的安全问题和瓶颈问题。目前各套装置运行平稳,部分关键装置和单元实现了优化运行,去年全公司非计划停车事故达到了接近零的水平,取得了相当好的运行效果,总体上各生产装置状态优良,其技术经济指标在全行业内处于前列。
    从仪表和控制系统规模上来说,目前扬子石化的仪表台件数已超过18万台,控制阀也已超过万台,DCS/SIS/PLC的总数接近300套。扬子石化属于中石化股份板块的有六个厂部,属于中石化资产板块的有两个公用工程厂。

 

扬子石化仪表的采购工作是根据中石化物装部的采购框架来进行的,所有物资都是在框架的清单中选择的。在项目执行过程中根据技术指标优先的原则,选择招标、比价的方案。
《仪表世界》:
扬子石化现拥有60余套大型石油化工装置,其中其主营的芳烃联合装置是国内最大的芳烃生产装置,为满足现场大型装置的正常运行,扬子石化是如何完成仪表的选型和采购工作的?
杨金城:扬子石化的仪表采购基本上有几种情况:第一类是工程项目采购,这是由设计院出规格书后的采购项目,新上的项目或老装置改造的项目都是这一类;第二类是另购更新项目,这是在修理费中列出的一个专项,用于解决一些必须要解决的问题;第三类就是维修类项目,其中有一些周期性的消耗性物资,可以包含少量的仪表设备,但定额比较低。扬子石化仪表的采购工作是根据中石化物装部的采购框架来进行的,所有物资都是在框架的清单中选择的。扬子石化有一个企业内部的采购网络,这个内部网是根据公司长期运行效果建立的,对公司物资采购起着关键作用。控制阀、控制系统、标的物在50万以上的合同、各种仪表的框架采购方案都是在中石化物装部组织、企业配合、在中石化国际事业公司组织下完成的。在项目执行过程中根据技术指标优先的原则,选择招标、比价的方案。一般是由最终用户推荐品牌,经过管理部门审核后,报物装部进行招投标采购,数量比较少或金额比较小的可以询比价(低于50万RMB)。
    对于长期解决不了的问题,找国外公司来解决往往难度大,周期长。国外公司通常提供的是标准产品,而对于特殊要求的产品往往应对能力不强,即外资公司是以销售产品为主的,他们并不能提供高质量的服务。随着国内高校、研究机构和制造企业研究水平的提高,对解决石化生产中的特殊问题能提供解决方案,这方面公司一直是坚持这样做的。所以对于疑难问题我们欢迎国内的机构来解决,我们也会特别给国内的机构提供机会,这项工作对我国提高自主创新能力、完善制造商的服务功能是十分有益的。例如我公司的很多特种设备和一些特种控制阀由国内的公司技术攻关之后,不仅完全解决了存在问题,还提供了更好的服务,降低了采购成本,保障了生产。国产的控制系统在我公司的应用成果非常的好,在多数场合已可以取代进口产品,国内供应商的服务相当及时有效。
    通常控制系统中适用的配件或附件,都是在项目中成套采购,在控制系统隐患治理过程中,中石化召集集团内部专家,专门给出了一个标准化采购方案,这个方案为顺利开展隐患治理工作提供了很好的技术保障。有特殊需要的,用户也可以提出品牌要求,进行适当的选型比价后进行项目的总成。

图:中石化扬子石化有限公司烯烃厂副总工程师杨金城(左)与《仪表世界》编辑谢小珍(右)

 

仪表的维护工作是相当细致的工作。控制系统、控制阀、在线分析仪等的维护工作是重点也是难点。新装置在运行初期设计上可能存在一些技术盲区,进行技术攻关是解决问题最快最好的办法。
《仪表世界》:
扬子石化大型石油化工装置用仪表产品种类繁多,仪表的日常维护工作肯定也相当繁重,而且如何正确使用与维护现场仪表及控制系统是确保石化厂装置稳定、安全运行的关键,在这方面您是否能给到其他用户一些建议呢?
杨金城:扬子石化的仪表维护工作全部由经过专业重组的南京扬子石化电仪分公司负责,原来各分厂的仪表维修资金划给分公司使用,一般分公司能负责的业务全部由公司内部承担,少量自己不能解决的故障或需要外单位配合的工作可由外单位负责。通常大修过程中,控制系统的点检和控制阀的检修都是有专业厂商负责,控制系统的点检是厂家的服务人员到现场进行工作,拆下来的控制阀拉到厂里进行检修并出新后再拉回现场进行复位。
    仪表的维护工作是相当细致的工作。通常,控制系统的运行状态检查是关键;其次是控制阀、电磁阀的状态检查,因为控制阀是最容易出故障的部位;涉及到质量、安全、环境的在线分析仪也是维护的重点和难点,仪表维护过程中的防水、防雷也是维护工作的重要部分。
    在近几年的隐患治理中控制系统普遍采用了双电源配电,关键的联锁点实施了三取二或二取二的联锁方式,因而使安全控制系统的可用性大幅度的得到提高,减少了日常维护工作量,避免了非计划停车事故的发生。通常对于新装置,在开车后的运行初期,由于设计上可能存在一些技术盲区,会有一些不稳定的现象,但是经过技术攻关之后,所有的问题都能很快的解决,这是我公司解决问题的一大特点。

 

乙烯装置裂解炉的APC控制是加热炉提高运行效率,减少能耗,提高产品收率的一项关键技术。控制系统必须配备先进的DCS系统,进料的流量仪表要改为经济型的质量流量计,同时热值仪也必须要改造。
《仪表世界》:
据了解,您曾经参与过扬子石化与华东理工大学共同开发的“乙烯装置先进控制项目”,并且是该项目的负责人,同时该项目获得了多项国家奖励,那么该项目在实现最优化生产运行,提高生产效率,对自动化仪表及控制系统做了哪些方面的技术改造、升级?
杨金城:乙烯装置裂解炉的APC控制是加热炉提高运行效率,减少能耗,提高产品收率的一项关键技术。由于乙烯装置通常由六组炉管同时运行,如果不使用APC控制,常规控制是很难解决这一难题的,通过开发APC软件,使六组炉管的出口温度处于均衡的状态,可以优化各组炉管的运行效率,减少炉管的结焦水平,降低燃料的消耗,从而延长炉子的运行周期。通过实施炉出口温度APC的基础上,再开发裂解深度优化方案,可以进一步的提高裂解深度,提高双烯的收率,也可以为装置实施实时优化创造条件。目前我们的14台裂解炉的炉出口温度APC已全部实施,除气相炉以外的液相炉的裂解炉深度APC已成功上线投用,运行效果良好,投用后可以提高双烯收率0.5个百分点。这些炉子的实时优化项目将在今年内全部实施。自02年以来扬子石化一直和华东理工大学共同开展裂解炉APC的技术开发工作,取得了丰硕的成果,获得了多项国家专利和国家、省部的奖励,同时这项技术被中石化总部列为技术推广项目,在中石化内的同类装置上全部推广。
    实施乙烯裂解炉APC工作,需要优化的仪表和控制系统有:首先控制系统必须配备先进的DCS系统,通常出口温度控制可以直接在DCS的控制器中实施,对于裂解深度控制和RTO优化控制要配备进行数据交换的OPC接口和RTO工作站。对于现场仪表,关键是要将进料的流量仪表从测量体积流量的变送器改为经济型的质量流量计,测量燃料气的热值仪也是必须要改造的仪表,通常国内石化企业的燃料气种类比较多,热值变化大,因此热值仪通常要安装在燃料气总管变化敏感的前端。在实施RTO工作中,必须配备近红外分析仪,进行油品的特性分析,POINA数据作为油品变量中的前馈变量,可以及时消除系统中的波动。APC运行过程中与炉子设备的状态有很大的关系,如炉锅的结焦程度,风门挡板的投用方式有直接关系。

 

只有选择合适的仪表,严格核实工艺参数,工作人员按规章进行仪表维护工作,是保证石化现场安全问题的基本,也是关键。
《仪表世界》:
石化行业是一个高风险行业,高温、高压、强腐蚀等苛刻工况条件下,现场仪表及仪表工作人员的安全问题一直备受关注,扬子石化在解决现场仪表及人员安全问题都采取了哪些措施?
杨金城:安全问题一直是业内人士普遍关心的问题。在高温、高压的工况条件下,选用合适的仪表是解决安全问题最好的办法,通常如果工艺参数选择不当,会直接导致仪表易出故障或测量不准,这方面我们有过一定的经验教训。比如我们乙烯装置有一个塔的液位计选用的是差压变送器方案,正常生产情况下塔里物料的密度是恒定的,采用差压法是可以检测的。但当时没有考虑到在开车过程中,塔里物料的密度是不断变化的,所以开车时这个塔的液位一直在变化,怎么处理都不好,发现问题后紧急修改才得以解决。另外操作不当也很容易给仪表工作人员带来安全问题。高温、高压差的蒸汽控制阀是特别容易出现闪蒸、气蚀的,所以在选择高温、高压仪表时一定要严格核实工艺参数,并进行合适的选型。对于仪表维护首先办理维修工单,由工艺确认维修条件并配合维修,维修工按照维修要求办理相关的手续后进行操作,如需要使用防护设施的维修人员要按规章做好防护措施。在进行仪表维护工作时,在确定仪表需要进行管路检查时,要停用仪表并排空后方能维修。

 

总体来说,现在的自动化仪表厂商都在提供一种售前、售中、售后的一体化服务,在比质、比价、比服务中发展。
《仪表世界》:
您从事石化行业这么多年了,认为在自动化仪表领域,石化厂最需要和最看重厂商提供怎样的服务?
杨金城:近十年以来,有不少的大公司都在南京建立了分公司或办事处,如艾默生在南京设立了办事处和流量工厂,西门子在南京设有大规模办事处,菲尼克斯在南京设立了工厂,康吉森在今年初也在南京设立了办事处,国内的浙江中控、和利时都在南京设立了分公司,其他大品牌如ABB、KOSO、TYCO、STAR CONTROL等都在南京设立了业务代表处或代理机构。总体来说,现在的自动化厂商都在提供一种售前、售中、售后的一体化服务,在比质、比价、比服务中发展。现在公司的理念是供应商不仅是供商,更重要的是做好服务商。另外,对中石化制定的技术标准,各大供应商响应比较快,体现了市场对中石化发布的技术标准有充分的市场应对能力。

图:乙烯中控室

 

扬子石化对工厂的环保缺口进行及时有效的补救,在污水外排口、烟气排放口安装环保设备,最大程度地减小对周围环境的影响。  
《仪表世界》:
随着人们对环保问题的日益关注,石化行业大规模的增长和生产上的新变化给环境带来了极大的负荷,于是国家推出了一系列环保政策法规标准,扬子石化是如何响应国家环保政策,在环境保护方面做出了哪些努力?
杨金城:为响应国家环保政策,扬子石化在确保各装置高效运行,实现最佳经济效益的同时,在环境问题上也积极采取了各种措施,确保各装置排出的污水、烟气达到环境监测指标,最大程度地减小对周围环境的影响。由于扬子石化的在线环保仪表存在一定的缺口,除了水厂以前安装了一些COD表以外,其他生产厂的污水出口都没有安装COD表,这样对各厂的排放考核是不利的,今年扬子石化认识到了这一点,正在积极应对,已立项解决各口的污水COD的测量问题。首先公司将外排口进行合并,之后在每一个外排口都要安装流量和COD监控仪,到下半年,在公司内部的COD监测仪将达到25台套。对自备电厂的烟气排放都安装了9套CEMS系统,用于检测烟气的排放监测。锅炉上安装了5套氨表,用于解决脱硝的效果检查。
   对于影响到社区环境的生产装置,积极的应用TüV三级认证的安全系统,保证装置安全停车,对部分装置积极的应用顺序排放措施,避免装置的排放给社区造成大的危害。

 

竞争有利于发展,鼓励年轻人出去闯荡。同时希望年轻人能沉下心来,好好地掌握一些技术知识和管理知识。  
《仪表世界》:
现如今,国内仪表行业高端人才流失严重,而您在扬子石化已工作多年,是什么样的环境能让您一直留在扬子石化?对从事仪表工作的同行们,您是否有一些肺腑之言要告诉他们的?
杨金城:在竞争日趋激烈的新时期,争夺人才是企业发展的一大战略。南京处于经济发达最好的长三角区域,这里离我老家也比较近。这些年以来我一直在扬子石化工作,在这里有一个比较好的工作氛围,也有一批好的朋友,另外也考虑到要照顾孩子的成长,在这里生活还是比较愉快的,所以一直工作、生活在扬子公司。对于年轻人,我鼓励他们去闯荡一下,这并不是一件坏事,竞争有利于发展,我们这里有很多同事都出去了,有出国的,有到外企和其他类型公司的,大都比较好,证明现在社会上找到好工作机会还是很大的,这是一件很好的事,我觉得这就体现了社会的进步。从实际效果来看,一个骨干的离开开始总是会使人伤心,但一段时间调整以后工作还是能胜任过来。由于有一定的区位优势和行业优势,扬子石化对于年轻的大学生还是有一定吸引力的,现在的年轻人要真正的能成长起来成为技术能手,需要一定的培养周期,希望年轻人能沉下心来,好好地掌握一些技术知识和管理知识,这样有利于自己的成长。

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