Автоматизация в химической промышленности возможна

В период экономического спада компании, работающие в различных перерабатывающих отраслях, как правило, выбирают в качестве основного направления развития не максимальное увеличение объема производства, а минимизацию отходов и сокращение энергопотребления. Такая смена фокуса обычно усиливает внимание к вопросам безопасности. Наглядным примером служит опыт предприятий химической промышленности, изготавливающих, в частности, полимерные материалы. Их технологический процесс постоянно меняется, так как они производят разнообразную продукцию с разной плотностью, вязкостью и свойствами материала.

Одна из ключевых проблем, с которыми сталкиваются эти компании, заключается в том, что при каждом переходе на другой сорт продукции производится несколько тонн некондиционного материала, который невозможно продать по экономически выгодной цене. Безусловно, существуют технологии смешивания и повторной переработки, но они требуют много энергии, а значит, являются затратными. Поэтому непригодные для продажи продукты постоянно приходится отправлять на свалку. Кроме того, переход от одного сорта продукции к другому является одной из наиболее проблемных операций на заводе с точки зрения технической безопасности.

До недавнего времени не существовало экономически эффективных технологий автоматизации и оптимизации таких переходов. Сегодня же с минимизацией объема отходов может справиться технология усовершенствованного управления технологическими процессами (Advanced Process Control – APC). Но не менее серьезное значение имеет и координация автоматизированных процессов с операциями, которые могут быть совершены только вручную.

Операторы никогда не принимали возможность автоматизации процесса перехода на другой сорт всерьез, так как не могли быть полностью уверены в безопасности автоматизированных процессов. Поэтому, хотя APC уже много лет используется в нефтеперерабатывающей отрасли, в полимерной промышленности применения ему до недавнего времени не находилось. Схема взаимодействия между оператором и автоматическим контроллером получалась такой сложной, что использование APC было признано небезопасным. Эту проблему удалось решить компании AspenTech, которая предложила использовать комбинацию специально разработанной схемы управления последовательностью операций и нелинейного APC-контроллера. Такой подход позволил добиться значительных успехов: в среднем сокращение отходов при переходе на другой сорт составляет 50 процентов, при этом некоторые компании добились еще более высоких значений. Это очень существенный прорыв.

В результате в настоящее время большинство полимерных компаний признают перевод процессов на дистанционный контроллер правильным подходом. Но такая смена мировоззрения произошла не сразу.

В первое время после появления APC вендоры пытались продвигать определенный тип технологии как готовое решение, не прислушиваясь к тому, что говорят им клиенты о своих пожеланиях. Например, поначалу они пытались продвигать стандартную версию APC. Это не сработало. Затем они сконцентрировали внимание на искусственных нейронных сетях в качестве потенциального решения. Продажи снова оказались невысокими – главным образом потому, что эта технология оказалась неспособной давать стабильно точные прогнозы в условиях перехода на другой сорт продукции.

В конечном итоге, разработчики поняли, что лучшим вариантом является кропотливая работа с полимерными компаниями по разработке безопасной и надежной технологии моделирования и управления, тесно связанной с их бизнес-целями: сократить отходы не только во время перехода на другой сорт, но и в ходе каждодневной работы. Помимо прочего, это дает значительные экологические преимущества, потому что снижается количество отходов, которые в противном случае нужно было бы переработать с соответствующими энергозатратами либо отправить на свалку.

Такой основательный подход в конечном итоге принес свои плоды. Полимерным компаниям сегодня больше не нужно беспокоиться о чрезмерном воздействии на окружающую среду и проблемах технической безопасности, связанных с переходом на другой сорт продукции. Теперь они могут быть уверены, что эти проблемы решены, и что неавтоматизированные технологии в сочетании с высокоэффективным управлением последовательностью операций и использованием нелинейного APC-контроллера обеспечили их решением, которое они искали на протяжении многих лет.

Автоматизация химической промышленности
В современной автоматизации работы химического предприятия, прежде всего, затрагиваются такие важные показатели как уровень безопасности обслуживающего персонала, соответствие стандартам качества, защита окружающей среды