国内首套甲醇精馏装置AI优化模型上线运行

近日,陕西未来能源榆林能化公司甲醇精馏装置工艺智能优化项目,顺利完成首轮联调并成功上线运行,截至目前,已实现连续150小时稳定运行,实现“人工零操作”与“能耗降低”双目标。这一重大突破,标志着“AI+化工”在山东能源集团化工板块首批落地,也是煤化工行业首台套甲醇精馏装置人工智能优化应用,为煤制甲醇行业技术转型提供了可复制、可推广的实践样本。

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攻克核心痛点,AI+APC构建智能解决方案

榆林能化甲醇精馏装置采用行业内常见的“五塔三效流程”,长期运行中面临能耗高、产品质量敏感性强、工况波动频繁三大核心生产痛点。为破解这些难题,云鼎科技联合榆林能化共同研发“甲醇精馏工艺智能优化系统”。

该系统创新性融合“AI模型+APC(先进过程控制)控制系统”,深度应用人工智能大模型技术,形成两大核心能力:一方面通过精准预测产品质量,消除传统质量监测的滞后性,保障产品质量稳定;另一方面优化蒸汽用量,从源头降低能源消耗。该技术路径具备显著的行业推广价值与市场应用潜力 

“数据驱动+智能调控”,四步实现全流程优化

该智能系统以“数据驱动+智能调控”为核心逻辑,通过四步闭环流程实现全链条优化,让装置运行更精准、更高效。

数据采集与整合。系统实时捕捉精馏塔温度、压力、液位、进料流量、回流流量、蒸汽流量等关键工艺参数,同步整合质检化验数据,构建覆盖生产全环节的“数据池”,为智能分析提供基础支撑;

模型构建与训练。依托大数据分析与机器学习算法,建立甲醇精馏装置工艺智能预测模型,通过历史数据训练与实时数据迭代,持续提升模型对复杂工况的适配性与预测精度;

最优参数生成与下发。模型根据装置实时生产数据,动态预测并自动生成“最优操作参数”,同步下发至APC控制系统;

闭环控制与效果落地。APC控制系统依据接收的“最优参数”,对相关控制点位进行精准调控,最终实现优化生产工艺、稳定产品质量、降低蒸汽消耗量、减少废水甲醇含量、提升经济效益的目标。

减碳增效提质三维发力,综合效益显著

系统投用后,在减碳、增效、提质三大维度均取得突破性成果,为企业带来实实在在的效益提升。

减碳:低碳生产迈出坚实步伐

在降低综合能源消耗方面,通过“AI指导优化+APC执行控制”的技术融合,系统充分发挥人工智能的精准性与先进控制的技术优势,对精馏过程进行实时预测与闭环控制。运行数据显示,吨甲醇蒸汽消耗量降低2%,按年度测算可节约蒸汽成本200万元;在减少废水污染方面,系统投用前废水甲醇含量约为0.45%,投用后降低0.15个百分点,全年预计回收甲醇超200吨,既提升资源利用率,又减轻企业废水处理环保压力,为低碳生产提供有力支撑。

增效:运行效率与管理水平双提升

“人工零操作”成为项目一大亮点。系统以“甲醇精馏全流程自主运行”为核心目标,集成质量预测、异常报警与参数自动调控功能,大幅减少人工干预。试运行期间,人工智能大模型自动获取系统参数、完成计算并下达调整指令,实现人员“零操作”,不仅降低操作强度,还减少了对高技能操作人员的依赖;同时,装置运行稳定性显著提升。对比系统投用前后数据,精馏装置各项关键参数波动幅度明显降低,减少因工况波动导致的异常处置无效耗时,间接提升生产连续性与整体运行效率。

榆林能化现场技术人员任培龙感慨道,“现在我们轻松多了,偶尔看看电脑屏幕就行,AI动态调优参数,全流程实现自动化,人工基本‘零’操作。”

提质:产品竞争力持续增强

该系统通过人工智能技术,对多维度工艺参数进行实时分析,构建精准质量预测模型,可实时预判产品质量,减少试验成本与时间损耗,保障产品品质达标;同时,工艺参数优化降低废水甲醇含量,进一步提升产品收率。AI大模型上线后,产品纯度稳定在99.95%以上,按全年回收200吨甲醇测算,可新增经济效益40万元,叠加吨甲醇能耗降低带来的成本下降,双重提升产品市场竞争力。

项目相关负责人表示,“系统的成功投用不仅为甲醇精馏装置高效、稳定、低耗运行提供了技术支撑,更构建了煤制甲醇行业智能化升级与工艺优化的标杆,为同行业企业突破技术瓶颈、实现转型发展提供了清晰路径。”

下一步,云鼎科技项目组将根据运行效果持续迭代甲醇精馏模型,同步开发气化配煤、煤气化、低温甲醇洗、煤制油等装置的工艺优化。 


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