2021年第16期
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化工信息简报
中石油吉林化工工程有限公司
china petroleum jilin chemical engineering co., ltd
主编:于春梅 编辑:孙陆晶
目录
专业前沿技术
热点聚焦
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国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》
《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案》发布
市场准入负面清单(2021年版)征求意见
项目信息
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漳州奇美45万吨/年ABS树脂装置投产
漳州奇美DPC装置选用Lummus技术
盛虹将新建PBAT、顺酐、BDO项目
华阳集团拟建50万吨/年PBAT项目
中景石化聚丙烯及可降解材料项目开工
唐山旭阳尼龙66项目开工
联泓新材料拟建高分子量聚乙烯、碳酸酯等项目
中安联合C4异构项目审批通过
国内首个“新型二氧化碳储能验证项目”开工
华为签约全球最大储能项目
全球首个商业化纤维素乙醇工厂竣工
技术进展
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顺酐加氢制丁二酸技术
乙烷氧化脱氢制乙烯技术通过中试评价
我国科学家成功实现二氧化碳人工合成淀粉
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工艺优化控制助力流程工业走向“碳中和”
热点聚焦
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国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》
10月26日,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》(以下简称《方案》)。《方案》围绕贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰碳中和的重大战略决策,按照《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》工作要求,聚焦2030年前碳达峰目标,对推进碳达峰工作作出总体部署。以下为主要内容节选:
一、主要目标
“十四五”期间,产业结构和能源结构调整优化取得明显进展,到2025年,非化石能源消费比重达到20%左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,为实现碳达峰奠定坚实基础。
“十五五”期间,产业结构调整取得重大进展,到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上,顺利实现2030年前碳达峰目标。
二、重点任务
(一)能源绿色低碳转型行动。
1.推进煤炭消费替代和转型升级。加快煤炭减量步伐,“十四五”时期严格合理控制煤炭消费增长,“十五五”时期逐步减少。
2.大力发展新能源。全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展,坚持集中式与分布式并举,加快建设风电和光伏发电基地。到2030年,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。
3.因地制宜开发水电“十四五”、“十五五”期间分别新增水电装机容量4000万千瓦左右,西南地区以水电为主的可再生能源体系基本建立。
4.积极安全有序发展核电。
5.合理调控油气消费。保持石油消费处于合理区间,逐步调整汽油消费规模,大力推进先进生物液体燃料、可持续航空燃料等替代传统燃油,提升终端燃油产品能效。加快推进页岩气、煤层气、致密油(气)等非常规油气资源规模化开发。有序引导天然气消费,优化利用结构,优先保障民生用气,大力推动天然气与多种能源融合发展,因地制宜建设天然气调峰电站,合理引导工业用
热点聚焦
2021年第16期
气和化工原料用气。支持车船使用液化天然气作为燃料。
6.加快建设新型电力系统。构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,推动清洁电力资源大范围优化配置。到2025年,新型储能装机容量达到3000万千瓦以上。到2030年,抽水蓄能电站装机容量达到1.2亿千瓦左右,省级电网基本具备5%以上的尖峰负荷响应能力。
(二)工业领域碳达峰行动。
推动石化化工行业碳达峰。优化产能规模和布局,加大落后产能淘汰力度,有效化解结构性过剩矛盾。严格项目准入,合理安排建设时序,严控新增炼油和传统煤化工生产能力,稳妥有序发展现代煤化工。引导企业转变用能方式,鼓励以电力、天然气等替代煤炭。调整原料结构,控制新增原料用煤,拓展富氢原料进口来源,推动石化化工原料轻质化。优化产品结构,促进石化化工与煤炭开采、冶金、建材、化纤等产业协同发展,加强炼厂干气、液化气等副产气体高效利用。鼓励企业节能升级改造,推动能量梯级利用、物料循环利用。到2025年,国内原油一次加工能力控制在10亿吨以内,主要产品产能利用率提升至80%以上。
(三)绿色低碳科技创新行动。
加快先进适用技术研发和推广应用。集中力量开展复杂大电网安全稳定运行和控制、大容量风电、高效光伏、大功率液化天然气发动机、大容量储能、低成本可再生能源制氢、低成本二氧化碳捕集利用与封存等技术创新,加快碳纤维、气凝胶、特种钢材等基础材料研发,补齐关键零部件、元器件、软件等短板。推广先进成熟绿色低碳技术,开展示范应用。建设全流程、集成化、规模化二氧化碳捕集利用与封存示范项目。推进熔盐储能供热和发电示范应用。加快氢能技术研发和示范应用,探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用。
热点聚焦
2021年第16期
《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案》发布
10月21日,国家发改委针对石化化工领域专门发布《石化化工重点行业严格能效约束推动节能降碳行动方案(2021-2025 年)》,提出到 2025 年,通过实施节能降碳行动,炼油、乙烯、合成氨、电石行业达到标杆水平的产能比例超过30%,其中乙烯的单位产品能耗基准水平要达到640千克标准油/吨,标杆水平要达到590千克标准油/吨。
引导低效产能有序退出。严格执行《产业结构调整指导目录》等规定,推动200万吨/年及以下炼油装置、天然气常压间歇转化工艺制合成氨、单台炉容量小于12500千伏安的电石炉及开放式电石炉淘汰退出。严禁新建1000万吨/年以下常减压、150万吨/年以下催化裂化、100万吨/年以下连续重整(含芳烃抽提)、150万吨/年以下加氢裂化,80万吨/年以下石脑油裂解制乙烯,固定层间歇气化技术制合成氨装置。新建炼油项目实施产能减量置换,新建电石、尿素(合成氨下游产业链之一)项目实施产能等量或减量置换,推动30万吨/年及以下乙烯、10万吨/年及以下电石装置加快退出。
市场准入负面清单(2021年版)征求意见
10月8日,《市场准入负面清单(2021年版)》(征求意见稿)发布,向社会公开征求意见。
石化:新建乙烯、对二甲苯(PX)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)项目由省级政府按照国家批准的石化产业规划布局方案核准。未列入国家批准的相关规划的新建乙烯、对二甲苯(PX)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)项目,禁止建设。
煤化工:新建煤制烯烃、新建煤制对二甲苯(PX)项目,由省级政府按照国家批准的相关规划核准。新建年产超过100万吨的煤制甲醇项目,由省级政府核准。其余项目禁止建设。(2021.10.08)
项目信息
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漳州奇美45万吨/年ABS树脂装置投产
9月8日,漳州奇美宣布新建的45万吨/年ABS树脂装置正式投产。之后将ABS产能提至60万吨/年,35万吨/年PS及18万吨/年PC陆续投产。(2021.09.09)
漳州奇美DPC装置选用Lummus技术
9月22日,鲁姆斯宣布,漳州奇美新建碳酸二苯酯(DPC)工厂,选用鲁姆斯(Lummus)的Versalis DPC技术。该工厂的DPC产能为15.6万吨/年,计划于2024年第四季度投产。(2021.09.26)
盛虹将新建PBAT、顺酐、BDO项目
10月14日,盛虹炼化(连云港)有限公司可降解材料项目(一期)工程环境影响评价公众参与公示。主要建设34万吨/年顺酐装置、30万吨/年BDO装置、18万吨/年PBAT装置及其配套的公用工程和辅助设施。建设地点:江苏省连云港市徐圩新区连云港石化基地,投资764093万元。(2021.10.16)
华阳集团拟建50万吨/年PBAT项目
10月18日,华阳集团公司召开“50万吨/年PBAT项目一期10万吨/年PBAT项目及30万吨/年BDO项目”可研报告评审会。(2021.10.19)
中景石化聚丙烯及可降解材料项目开工
10月20日,中景石化(罗源园区)延伸产业链年产20万吨改性聚丙烯项目开工仪式在福建海峡西岸软包装科技园举行。据悉,项目产品主要包括改性聚丙烯和可降解材料等产品,项目总投资20亿元。
目前,福清江阴中景石化科技园已投产的一期项目,总投资180亿元;二期在建项目,总投资160亿元,将在2023年前逐项分批建成投产;三期项目总投资180亿元,将利用副产品氢气为原料,进一步延伸产业链, 规划产能包括80万吨/年顺酐, 60万吨/年BDO, 30万吨/年生物全降解材料,15万吨/年改性全生物降解材料。此外,还有80万吨/年聚四氢呋喃、10万吨/年氨纶、80万吨/年双氧水、40万吨/年环氧丙烷和30万吨/年聚醚多元醇等。将于2024年全部投产。(2021.10.20)
项目信息
2021年第16期
唐山旭阳尼龙66项目开工
10月14日,唐山旭阳新材料有限公司30万吨/年尼龙66及配套工程项目举行开工仪式。据悉,该项目总投资136亿元,项目总占地1721.7亩,建筑面积208758平方米,主要建设30万吨/年尼龙66、20万吨/年氢氰酸、30万吨/年己二腈、30万吨/年己二胺、15万吨/年环己醇、 20万吨/年己二酸、25万吨/年合成氨、20万吨/年硝酸、13万Nm3/h兰炭制氢等装置及其配套及辅助工程。建成后将形成年产30万吨尼龙66、硫铵(固体)15.96万吨、甲基戊二胺5.6万吨、己二胺14.31万吨、环己烷3.47万吨、氨水1.22万吨、二元酸1.32万吨的产能。(2021.10.15)
联泓新材料拟建高分子量聚乙烯、碳酸酯等项目
9月7日,联泓新材料发布《关于投资建设2万吨/年超高分子量聚乙烯和10万吨/年醋酸乙烯联合装置项目的公告》,公司拟投资8亿用于新建2万吨/年超高分子量聚乙烯和10万吨/年醋酸乙烯项目,同时,公司计划将“6.5万吨/年特种精细化学品项目”剩余的3.26亿募集资金变更用于投资新建“10万吨/年锂电材料-碳酸酯联合装置项目”。
新募投项目为碳酸酯联合装置,包含年产5万吨碳酸乙烯酯(EC)产品,5.26万吨碳酸甲乙酯(EMC)产品、0.72万吨碳酸二乙酯(DEC)产品及副产4.36万吨乙二醇。项目投资额为5.81亿元(2021.10.18)
中安联合C4异构项目审批通过
9月15日,淮南市生态环境局对中安联合煤化工新建2万吨/年C4异构化制丁烯-1项目进行了批复。该项目以MTO 装置副产的混合碳四碳五为原料,采用中石化上海石油化工研究院的异构化增产丁烯-1技术,投资总额为9819万元。(2021.10.20)
项目信息
2021年第16期
国内首个“新型二氧化碳储能验证项目”开工
10月22日,由东方电气集团东方汽轮机有限公司、百穰新能源科技(深圳)有限公司和西安交通大学能源与动力工程学院共同举行国内首个“新型二氧化碳储能验证项目”的开工仪式在东方汽轮机八角园区举行,标志着我国这一储能技术迈开了真正工程化应用的步伐。
新型高效二氧化碳气液两态储能系统具有广泛的功率等级、容量和地域适应性,在大容量长时储能上有极佳的经济效益,尤其适合10MW级、100MW级和1000MW级长时储能系统。该系统不仅可与清洁能源配套,也可与传统火电配套使用,作为传统火电灵活运行时小负荷工况的功率补偿,可大幅提升机组调峰能力和能量综合利用效率。新型二氧化碳储能系统有望成为支撑我国“双碳”目标达成的关键力量之一。
储能主要指电能的存储,是在电网负荷低谷期将电能用于压缩气体,将气体高压密封在不同介质或设备中,在电网负荷高峰期释放压缩气体推动汽轮机发电的储能方式,可以实现大容量的热量或能量储存,在需要能量的时候再平稳地释放出来以供发电或其他利用。储能技术可以说是新能源产业革命的核心。
新型二氧化碳储能过程分为存储和发电两个环节。在存储环节消耗电网富余电能,带动压缩机生产出高压二氧化碳气体和压缩热能,高压二氧化碳经冷凝液化后储存在压力容器中,压缩热能可储存在储热介质中。在发电环节,高压二氧化碳吸收热能后进入膨胀机做功发电,就完成了一次储能循环。
该系统无需使用化石燃料,不产生固体废弃物,零碳排放,是一种绿色储能系统,寿命长达30年,在全生命周期内循环效率不衰减。新型二氧化碳储能在工质存储方面有明显优势,二氧化碳常温即可液化,可以方便实现液态存储。
项目信息
2021年第16期
华为签约全球最大储能项目
10月16日,2021全球数字能源峰会上,华为数字能源技术有限公司,与山东电力建设第三工程有限公司,成功签约了沙特红海新城储能项目。这是迄今为止全球最大的储能项目,规模达1300MWh。未来,当地整座城市的电力,将完全来自新能源,对全球储能产业发展具有战略意义和标杆示范效应。
全球首个商业化纤维素乙醇工厂竣工
10月15日,科莱恩宣布其位于罗马尼亚波达里的全球首个商业化纤维素乙醇工厂正式竣工。该工厂每年将加工约25万吨秸秆,生产约5万吨纤维素乙醇。工厂占地10公顷,于2019年开始建设,今年第四季度将正式投入运营。(2021.10.20)
技术进展
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顺酐加氢制丁二酸技术
丁二酸又称琥珀酸,丁二酸和1,4丁二醇(BDO)同为生产PBS的核心原料。
顺酐加氢法是将顺酐溶于溶剂加氢后经精馏获得丁二酸酐,后者水解后获得丁二酸。由于经精馏后获得丁二酸酐产品,顺酐中微量杂质以及反应过程中生产的副产品均可很好地分离,保障了丁二酸酐/丁二酸纯度,加氢法获得的丁二酸酐产品纯度可达99.67%以上,铁离子含量无,灰分含量≤1ppm。与生物发酵法和电化学还原法相比,顺酐催化加氢法是目前生产丁二酸酐/丁二酸效率与经济效益最好的方法。
一、山西大学技术
山西大学精细化学品工程研究中心自20世纪90年代就开展了顺酐选择加氢定向合成丁二酸酐的研究,从理论上揭示了催化剂活性组分存在形态及载体对催化剂活性、选择性和寿命的影响机理,掌握了该催化剂制备的关键技术,得到了顺酐加氢高活性、高选择性和长使用寿命的定向合成丁二酸酐催化剂。掌握了工业规模催化剂制备技术,并研发出反应工艺技术,共申请发明专利15项,其中11项已获授权。
山西大学于2013年7月开发出3000吨/年工艺包,与合作企业(河南煤化)建成3000吨/年工业示范装置,达产达效。现已开发出2、5、10万吨/年工艺包。
二、中石化北京化工研究院技术
中石化北京化工研究院“6万吨/年PBST(生物可降解聚酯材料)生产装置工艺包”和“顺酐加氢催化剂及2万吨/年顺酐加氢制丁二酸成套技术工艺包”通过中石化集团公司科技部审查,将据此开展工业生产装置工程设计,为我国生物可降解聚酯材料大规模发展提供关键技术支撑。
随着生物可降解材料产业规模的提升,生产PBST的关键原料丁二酸市场产能不足、价格偏高等问题日渐突出,严重制约PBST的产业化发展。中石化北京化工研究院成功开发出“顺酐加氢催化剂及2万吨/年顺酐加氢制丁二酸成套技术工艺包”。应用该技术工艺包生产的丁二酸产品纯度超99.5%,满足PBST生产要求,有效破解制约PBST产业化发展的关键原料供应难题。据悉,该技术具有自主知识产权,目前已申请发明专利13件。
6万吨/年PBST生产装置工艺包,由中国石化所属北京化工研究院和中国纺织科学研究院合作开发,具有工艺反应效率高、副反应少、产品质量优异、能
技术进展
2021年第16期
耗低等特点,应用该工艺包已开发出生物可降解膜袋料、注塑料、纤维料、发泡料等多种产品,为生物可降解材料的推广与应用提供支撑。
三、中石化大连石油化工研究院
5月19日,由中石化大连石油化工研究院开发、上海工程公司编制的“10万吨/年顺酐加氢水解制丁二酸工艺包”通过中石化科技部组织的审查。
中国石化大连石油化工研究院拥有该成套技术自主知识产权,据此编制了国内首套10万吨/年丁二酸生产装置工艺包,丁二酸产品质量优于GB/T 34686-2017优等品标准,完全满足产业链下游聚合工艺要求。目前正在加速推进丁二酸技术工业化进程和生物可降解材料生产应用。
四、山东兰典技术
山东兰典采用生物发酵法生产生物基丁二酸,生产工艺先进、环保,发酵原料为可再生的生物质淀粉糖资源,在发酵过程中固定CO2作为碳源,不仅能耗低、环境污染小,开辟了CO2气体利用的新途径。
山东兰典的生物基丁二酸采用连续性生产工艺,使用的原料均为食品级标准,因此产品各项质量指标稳定。完全符合聚酯、聚氨酯、聚醚多元醇、电解液行业的使用要求,通过国内、外聚酯行业用户反馈,生物基丁二酸比传统电解法丁二酸生产的聚酯产品的分子量更稳定。
乙烷氧化脱氢制乙烯技术通过中试评价
9月14日,由中科院大连化物所与惠生工程(中国)有限公司联合开发的“乙烷氧化脱氢制乙烯(ODHE)”技术顺利通过中国石油和化学工业联合会组织的单管中试技术评价,标志着乙烷直接催化氧化脱氢定向合成乙烯技术已具备工业示范和商业化推广条件。
技术进展
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我国科学家成功实现二氧化碳人工合成淀粉
中国科学院天津工业生物技术研究所马延和团队在淀粉人工合成方面取得突破性进展,在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。相关成果于9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》上。
9月23日,中科院对成果及其进展进行解读。该成果目前尚处于实验室阶段,离实际应用还有相当长的距离。 在该研究中,天津工生所从头设计出11步主反应的非自然二氧化碳固定与人工合成淀粉新途径,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。研究团队采用一种类似“搭积木”的方式,联合中科院大连化学物理研究所,利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一(C1)化合物,然后通过设计构建碳一聚合新酶,依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三(C3)化合物,最后通过生物途径优化,将碳三化合物聚合成碳六(C6)化合物,再进一步合成直链和支链淀粉(Cn化合物)。这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍,向设计自然、超越自然目标的实现迈进一大步,为创建新功能的生物系统提供了新科学基础。
该研究通过耦合化学催化与生物催化模块体系,创新了高密度能量与高浓度二氧化碳利用的生物过程技术,通过反应时空分离优化,解决了人工途径中底物竞争、产物抑制、热/动力学匹配等问题,扩展了人工光合作用的能力。按照目前技术参数推算,在能量供给充足条件下,理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉年平均产量(按我国玉米淀粉平均亩产量计算)。
相关成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能,并为二氧化碳原料合成复杂分子提供了新技术路线。如果未来该系统过程成本能够降低至与农业种植相比具有经济可行性,将可能节约90%以上的耕地和淡水资源,同时减少农药、化肥等对环境的负面影响,提高人类粮食安全水平,促进碳中和的生物经济发展,推动形成可持续的生物基社会。
成果得到国内外相关领域专家的高度评价,认为是“典型的0到1原创性突破”,是“扩展并提升人工光合作用能力前沿研究领域的重大突破,其“不仅对未来的农业生产、特别是粮食生产具有革命性的影响,而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义”,“将在下一代生物制造和农业生产中带来变革性影响”。
专业技术前沿
2021年第16期
工艺优化控制助力流程工业走向“碳中和”
在"碳达峰""碳中和"双碳目标的大背景下,低碳化、节能化成为流程工业转型升级的大趋势,作为碳排放重点行业的石化行业,承载着率先实现碳中和的期望。在探索可持续发展之路上,浙大中控技术早已开始行动,为石化、能源、电力、建材等流程工业领域的绿色发展贡献力量。
中控技术通过PT(工艺技术)、ET(设备技术)、AT(自动化技术)、IT(信息技术)、OT(运营技术)相结合,构建全面的低碳运营技术解决方案,助力石化行业节能减排增效。通过5T结合,中控技术能够从控制层、信息化层到决策层为石化企业提供重要的碳管控技术和软硬件系统,协助企业及时核算碳排放量,监测碳排放量,优化生产活动,从而实现低碳经营。
聚焦"双碳"目标,赋能石化行业可持续未来,中控技术实时优化系统(RTO)通过获取石化装置生产过程的原料、产品性质、价格、生产操作条件和环境条件等信息,实时计算出当前操作可行域内的最优操作条件,并通过先进优化控制系统(APC)对生产装置进行调节,提高装置生产经济效益、降低生产能耗。
一直以来,建设绿色智能工厂是中控技术引领行业可持续发展的重要举措。中控技术携手浙江某石化企业共同开发的240万吨/年PTA装置先进优化控制系统,是先进优化控制技术在P8工艺装置上的首次应用,采用多变量协调优化控制技术,达到降低醋酸、PX单耗、改善产品品质的目标,从而提升装置运行效率。
科普一下,目前世界上90%以上的PTA用于生产聚酯。国内市场中,有75%的PTA用于生产聚酯纤维(涤纶);20%用于生产瓶级聚酯,主要应用
专业技术前沿
2021年第16期
于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装;5%用于生产膜级聚酯,主要应用于包装材料、胶片和磁带。
该石化企业240万吨/年PTA装置采用INVISTA P8工艺技术,在原料消耗、单位能耗和单位产品排污量等方面较原有装置有了较大幅度的下降,是目前国际领先的PTA技术水平代表。
PTA生产装置几乎涵盖了所有典型石油化工单元操作,其工艺流程复杂、反应苛刻度高,物料循环多和能量耦合性强,是石油化工行业较难操作的生产装置之一。在生产过程中,操作人员需要频繁调整各操作手段才能保证连续稳定的生产,不仅劳动强度大,产品质量也容易因各班组操作水平不一而造成波动。此外,溶剂脱水塔还会不定期出现液泛的现象。
在该企业PTA装置中,中控技术先进优化控制解决方案利用多变量预测控制技术、智能软测量技术和智能专家控制技术等,实现多变量解耦、多约束优化控制。针对溶剂脱水塔不定期出现液泛的问题,中控技术利用自主开发的APC-Studio软件将相关的操作经验固化成脚本语言,有效避免了由于干预不及时引起的工况恶化。在平稳控制与异常工况处理机制的保障下,中控技术会同该石化企业工艺专家对氧化反应条件进行了优化,进而降低了装置消耗。
而中控技术自主开发的APC-Adcon软件,能够实现氧化反应与溶剂脱水系统关键工艺参数的平稳控制,也解决了大滞后变量--氧化反应水浓度的控制问题。APC-Adcon是中控技术先进优化控制系统的核心产品,可实现定值控制和区域控制、有效抑制可测扰动、提供多层次多目标协调优化。
中控技术秉承绿色创新理念和践行企业社会责任,将可持续发展理念融入智能工厂建设的每一个环节,持续创新升级绿色智能的产品与解决方案。在"碳达峰""碳中和"双碳目标的大背景下,中控技术的工艺优化控制技术今后必将应用到其他更多的化工流程工业中,为化工流程工业谱写绿色可持续未来。(自控室供稿)
中石油吉林化工工程有限公司
china petroleum jilin chemical engineering co., ltd