概述
前 言
用戶企業500萬噸/年原油加工能力柴油質量升級項目1.2萬立方米/小時制氫裝置為該企業建設的第一套制氫裝置。該裝置建成之后將給北京地區提供優質國V柴油成品油。用戶企業30萬噸/年催化輕汽油醚化擴能改造項目是該企業2015年六項重點工程之一，該套醚化裝置于2015年7月底一次投產成功，裝置的成功應用不但大幅提高了汽油辛烷值，并且將低廉的甲醇高效轉化為高價值的汽油產品，帶來可觀經濟效益。
以上兩套裝置對于該廠的操作工來說都是全新的工藝流程，用戶企業應用北京賽普泰克技術有限公司（以下簡稱“北京賽普”）開發的SEPSOM智能模擬工廠與生產受控技術，來驗證工藝設計與控制方案，調試DCS組態；并結合賽普先進操作規程管理系統SEPSOM-ASOP（以下簡稱“SEPSOM-ASOP”）幫助制定開停工操作卡、培訓并考核操作工；確保了裝置一次開車投產成功。
業務需求
DCS組態文件預調試
操作規程/操作卡制定與驗證
操作工裝置操作培訓與考核
業務需求
包括工藝設計驗證及控制方案設計驗證。在設計階段，設計單位對于新裝置在正常穩態運行的設計要求考慮比較全面；但對于其它工況，尤其是不斷變化的開工過程，即使是比較成熟的工藝流程，在結合了業主實際生產背景和要求后，也可能出現細節上的設計疏漏。如果在開工過程中才發現這些問題，簡單的管線或儀表改裝也將大大延長開工時間。另外，用戶企業資深的操作人員根據多年實際操作經驗，針對不同裝置實際情況也會有許多新的、好的改進建議和想法，也需要通過某些方法得以實現、驗證并完善。
● 控制系統預調試需求
控制系統的組態文件中常常會有一些只有在實際開工過程中才能發現的控制回路組態問題：如量程、單位、顯示位數、流程畫面是否準確合理，控制邏輯及公式在一些極值或轉變條件下是否計算合理，以及控制器正反作用方向是否正確等。另外，控制器的控制參數整定也需要一定的摸索完成。這些往往成為裝置能夠順利開工的重要制約因素之一。因此，需要將實際的DCS組態文件與一個真實動態響應的“虛擬工藝裝置”連接集成，提前在測量數據不斷動態變化的“模擬開工”過程中來發現并解決這些問題，同時整定得到初步的PID控制參數作為實際開工的基礎和參考。
● 操作卡制定需求
對于新裝置的操作規程及操作卡，設計院一般提供大體的開工方案；用戶企業雖然能從兄弟單位借鑒一些類似裝置的開工步驟，但由于原料、工藝設備、控制系統及生產條件和要求的差異，其操作規程及操作卡只能作為一定程度的參考。因此，需要結合SEPSOM-ASOP中的操作規程/操作卡管理和執行工具，提前在定制的“虛擬工藝裝置”上反復操作，摸清裝置的運行和操作規律，不斷探索和細化切合本裝置實際情況的操作規程及操作卡，尤其是裝置開工和停工操作卡。
● 培訓與考核需求
解決方案
通過在SEPSOM動態工藝模型上反復操作，發現并解決設計問題，調試DCS組態文件使之實際可用；
結合ASOP制定出切合實際的生產操作卡；
結合使用ASOP，確保操作工能夠獨立地嚴格按照操作卡步驟培訓操作，同時提供合理科學評價，并自動給出操作失誤原因，總結經驗教訓。
解決方案
主要成果
主要成果
● 設計驗證成果舉例
1. 制氫裝置開工初期，需對兩條路線分別進行氣密置換，一條是脫硫反應器路線，另一條是轉換爐至PSA前路線，這兩條路線都使用原料氣壓縮機K101A/B提供高壓氮氣。為節省開工時間，開工方案計劃同時啟動K101A和K101B，分別作為這兩條路線的高壓氮氣來源，同時進行氣密置換。在SEPSOM動態裝置模型系統上模擬操作時發現，現有管線不能直接共用一條防喘閥管線，需新增一條連接管線和現場閥。
2. 制氫裝置某些分程控制方案不合理，如：末級分離罐D105出口壓力控制器PIC3002，如果只用一個控制器分程控制閥PV3002A和PV3002B，開工操作氮氣大循環時的控制方案與裝置投用PSA正常運行后的控制目的相互矛盾，最后修改為2個控制器PIC3002A和PIC3002B分別控制對應閥門的控制方案。
3. 制氫裝置汽包D107液位三沖量控制方案在開工階段難以投用，為此增加一般的液位控制器LIC5010串級流量控制器FIC5011的控制方案選項，汽包大量產汽前使用后者，大量穩定產汽后投用前者
4. 醚化輕汽油產品罐V104壓力控制器量程上限初始設計為0.16MPa，在操作時發現正常壓力需控制在0.3MPa左右，立即從儀表硬件至DCS組態進行一系列的相應修改。
5. 醚化蒸餾塔T103A塔頂回流33t/h、塔底全用冷凝水熱量情況下，T103B塔底所耗蒸汽在9t/h左右，小于設計數據中的11.8t/h，T103A塔底流向T103B塔頂的液量小于設計值。
● DCS預調試成果
1. 制氫裝置發現并校正了44個控制回路中7個控制器作用方向、若干分程控制配置錯誤、控制器量程配置錯誤、模塊連接錯誤等不計；整定了所有控制器PID參數。
2. 制氫裝置發現汽包D107液位三沖量控制方案和串級控制方案的組態邏輯和計算公式錯誤，并幫助進行了組態文件的修改。
3. 制氫裝置發現PSA部分由于數據類型不同，致使順控程序中的所需測量值不能與DCS控制系統進行通信，并協助進行了組態文件的修改。
4. 醚化裝置發現并校正了49個控制回路中15個控制器作用方向、若干分程控制配置錯誤、控制器量程配置錯誤、模塊連接錯誤等不計；整定了所有控制器PID參數，實際開工證實大部分直接可用，剩余大多在現有基礎上稍加調整即可，典型如進料緩沖罐LIC2201。
● 操作卡制定和開工方案測試
1. 通過在SEPSOM動態裝置模型系統上進行操作，反復測試和驗證了各種開工方案，細化了各階段操作步驟，初步建立完整的開工操作卡，作為實際開車的依據。
2. 制氫裝置的SEPSOM動態裝置模型系統在開工測試中發現，在氮氣蒸汽大循環階段，如果壓力PIC3302A控制較低，大量蒸汽會集中在末級分離罐D105上冷凝，引起滿罐現象，需將蒸汽投入量由10t降至3t左右，或改變方案將壓力PIC3302A提高控制在正常操作值。最后將這兩種方案都制定出詳細的操作卡以供實際開車選擇。
● 培訓與考核
通過使操作工在SEPSOM動態裝置模型系統進行開工操作培訓，不但每個操作工熟悉工藝流程及DCS操作站操作界面，而且對裝置每個階段的操作及響應規律了然于胸。
例如：制氫裝置開工過程中如何提升中壓汽包D107、D108壓力的操作，中壓汽包D107、D108如何實現三沖量控制或串級控制的操作步驟，以及如何實現三沖量控制和串級控制的切換。
又如：醚化裝置培訓使操作工熟練掌握蒸餾塔及甲醇回收塔的穩定調整操作，如塔底蒸汽量及塔頂回流量的相互配合影響操作，達到優化狀態的操作過程，培訓尋找操作平衡點的方法。
在醚化裝置實際開工過程中，由于已經通過SEPSOM動態裝置模型系統培訓對裝置各階段運行規律的提前預知，各位操作人員都胸有成竹，敢于大膽嘗試新的操作方法，短時間內一次開車成功并很快調整到穩定運行階段。
相對較長時間的開工過程，根據操作卡拆分成對應各主要開工階段的合適培訓考核時間的多個題組方案，教員只需根據需要選擇不同方案，一鍵啟動，組織培訓和考核，使得組織培訓考核簡單易行，提高了SEPSOM動態裝置模型系統使用率。考核報告方便導出，不但為操作工提供自身的操作經驗總結，還可作為技能鑒定的重要依據。
