瑞泽宇通精馏塔AI智控系统 具备故障自诊断功能并支持DCS/PLC异构系统对接
凌晨三点,中控室的灯光惨白,屏幕上PID曲线剧烈震荡,报闪烁不停。操作工老张紧皱眉头,又次拿起对讲机,让外操去调整阀门开度。这是他今晚第十二次手动干预了,蒸汽压力稍微波动,塔顶温度就开始偏离,稍有不慎,产品纯度就会跌破合格线。而在几十公里外,另精细化工企业的中控室里,大屏上条平滑的曲线正稳稳穿过时间轴,没有次报警,没有个手动操作,塔釜液位、回比、组分浓度如同被只无形的手精准把控着。这是传统化工生产与工业AI自主运行之间的真实差距,也是程工业数十年未解的痛点。

中是全球最大的化工生产,精馏工序占整个化工行业能耗的40%以上。长期以来,精馏塔的操作高度依赖老师傅的经验,这种PID模式不仅效率低下,更潜藏着巨大的。多效精馏变量强耦合,传统控制系统面对非线性工况往往力不从心,操作工每天数百次的手动调整,换来的是产品纯度的频繁波动和居高不下的蒸汽单耗。与此同时,液碱催化产生的大量含盐废液、老旧装置逐年攀升的维护成本、招工难与用工贵并存的人力困境,如同三座大山压在化工企业管理者的心头。

面对这样的行业现状,有人选择在末端治理上做文章,有人选择在设备升上堆硬件,而天津瑞泽宇通环保科技有限公司选择了条更难走却更有价值的路径——从化学反应底层机理出发,将催化剂、工艺包、核心装备与工业AI控制系统深度融合,彻底重塑程工业的运行逻辑。

源自实验室的绿色使命
2009年11月30日,个寻常的初冬早晨,河北工业大学应用化学实验室里,王荷芳教授团队成了次固体碱催化剂的实验数据记录。就在这天,瑞泽宇通正式成立。没有宏大的开业仪式,没有激昂的宣言,有的只是群深耕催化与化工分离基础研究十余年的科研人,带着个朴素而坚定的信念:让化工生产不再以牺牲环境为代价,让化工工人不再日夜守着仪表盘提心吊胆。
创业的初衷源于对行业痛点的切肤之痛。彼时,内化工企业的酯类合成普遍采用液体酸碱催化工艺,每生产吨产品,就要产生数吨含盐废液,这些废液被当作危废处理,每吨处置成本高达数千元。而精馏装置的蒸汽消耗更是触目惊心,台中等规模的塔器,每小时蒸汽成本就超过五千元,年下来仅能源支出就高达数千万元。更令人担忧的是,由于自动化水平落后,精馏塔的操作高度依赖人工,操作工稍有疏忽,就可能引发飞温、冲塔甚至事故。
我们不想做单纯的催化剂销售商,也不想做普通的环保工程公司。这是创始团队在创业初期达成的共识。在他们看来,化工企业的困境从来不是单环节的,而是整个程系统的协同失效。催化剂的活性再好,如果工艺包设计不匹配,转化率依然上不去;塔内件效率再高,如果缺乏精准的控制算法,能耗依然降不下来。因此,瑞泽宇通从成立天起,就确立了催化剂+工艺包+核心装备+工业AI四位体的技术路线。
十五年坚守,从实验室到工业现场
创业前五年,瑞泽宇通几乎把所有资源都投入到了固体碱催化剂的研发迭代中。实验室里,团队成员反复调整活性位点的负载方式,测试不同载体对催化剂寿命的。2015年,多项催化发明专利获得授权,这标志着实验室研发阶段取得了阶段性成果。然而,实验室的成功并不等于工业化的成功。催化剂从克放大到吨,活性保持、传质传热、机械强度等系列工程化接踵而至。
转机出现在2016年。大型能源集团找到瑞泽宇通,希望为其18万吨/年的电解液溶剂装置提供催化剂改造方案。原有装置采用液体均相催化,DMC持续分解,装置长期无法满负荷运行,副产物含量高,产品纯度勉强达到99.5%,废液日均产出超过百吨。面对这复杂工况,瑞泽宇通团队没有急于推销现成产品,而是派出科研人员驻场调研两个月,采集了上千组运行数据。最终,团队为其量身定制了氮锚定碱金属单原子负载型固体碱催化剂,并将反应与分离集成到单塔中,配套开发了催化精馏工艺包。改造成后,产品纯度稳定达到99.999%,达到电池电子溶剂标准,含盐废液全消除,每年为企业削减危废处置成本超千万元。
这案例让瑞泽宇通深刻认识到,只有深入理解客户的真实工况,才能设计出真正解决痛点的方案。也正是从这年开始,公司确立了实验室机理研发+工业化定制服务的双轮驱动模式。此后,瑞泽宇通的技术团队足迹遍布全17个省份,从陕煤集团的煤化工装置到利华益的精细化工生产线,从新疆广汇的能源基地到山东飞扬的油脂加氢车间,八十余套工业化装置上留下了他们的汗水与智慧。
在服务客户的过程中,个新的痛点逐渐浮现。很多企业同时引进了节能工艺包、高效塔内件和DCS控制系统,但这些软硬件来自不同供应商,工艺参数与设备特性不匹配,控制算法无法适配专有塔内件,导致系统运行效果大扣。有的企业花了数百万元上马先进控制系统,最终却因为算法水土不服而闲置不用。正是看到这种适配断层的行业通病,瑞泽宇通决定自主研发工业AI控制系统。
2020年,基于TCGA时序卷积神经网络的iAPM智能自主运行系统正式立项。这个项目的难度超乎想象:精馏过程是大时滞、强耦合的典型非线性系统,温度、压力、液位、组分浓度之间相互,传统PID算法面对这种复杂性几乎束手无策。瑞泽宇通的研发团队从化工机理出发,将热力学方程、动力学模型嵌入神经网络架构,让AI系统懂化工而非仅仅学数据。经过两年的算法迭代和现场调试,2022年,iAPM系统在乙醇多效精馏装置上实现了次性成功部署。原本自控率仅59.4%的装置,在接入iAPM系统后,自控平稳率飙升至99.9%,每日人工干预次数从360次降为零,现场报警量下降90%,蒸汽单耗降低9.3%。
这成果彻底改变了行业对AI控制系统的认知。传统自控厂商的算法往往基于通用模型,缺乏对特定工艺的深度理解;而瑞泽宇通的AI系统则全基于自身催化剂体系和工艺包开发,与专有塔内件、换热设备深度耦合,实现了软硬件的无缝适配。位化工企业的生产总监在验收时叹:这套系统不是把PID换成了神经网络,而是把整个工艺逻辑装进了控制系统里。
以匠心守初心,以数据证实力
十五年技术深耕,瑞泽宇通始终保持着科研企业的克制与专注。公司每年研发投入占营收比重维持在18%以上,这在内中小型化工服务商中并不多见。2022年,团队攻克了生物质气化制绿催化剂抗结焦技术,解决了富碳工况下催化剂快速失活的行业难题,为生物质固废资源化利用打开了新通道。2024年,公司获评高新技术企业、省专精特新中小企业,累计获得7项发明专利、10项实用新型专利授权,另有13项专利正在实审阶段。催化精馏成套工艺科技成果经权威鉴定达到际先进水平。
这些数字背后,是群科研人的长期主义坚守。瑞泽宇通的研发团队中,有超过三分之的人员拥有博士或硕士学位,他们中的许多人放弃了高校教职或外企高薪,选择在这规模不大的企业里,将论文写在工业装置上。正如位工程师所说:看到套装置因为我们的催化剂和控制系统实现无人值守,比发篇顶刊论文更有成就。
在质量管理上,瑞泽宇通严格执行ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和ISO45001职业健康安全管理体系认证标准。从催化剂的小试合成、中试验证到工业放大,每批次产品都经过严格的质量追溯。公司自建千吨中试验证基地,所有新工艺在推向市场前,都必须在中试装置上成连续72小时满负荷稳定运行测试。这种近乎苛刻的自我要求,换来了客户的长期信任。
目前,瑞泽宇通的iAPM智能控制系统已支持DCS/PLC异构系统对接,能够在不更换原有控制系统硬件的前提下,实现AI算法的无缝嵌入。同时,系统具备善的故障自诊断功能,可实时监测塔内件运行状态、催化剂活性衰减趋势、换热器结垢程度,提前预警潜在故障点。这意味着化工企业无需进行大规模硬件投资,就能实现精馏装置的智能化升。
绿色内核,程重塑,工业AI大脑
如果用句话概括瑞泽宇通的精神,那便是绿色内核+程重塑+工业AI大脑。这不仅是技术路线的概括,更是企业价值观的集中体现。
所谓绿色内核,是瑞泽宇通区别于传统环保企业的根本所在。当多数企业还在末端治理环节投入重金时,瑞泽宇通选择从化学反应源头消除污染。固体碱催化剂替代液体酸碱体系后,反应产物无需中和水洗,废液产生量降为零。这种源头减污的理念,不仅帮助企业规避了环保合规风险,更从根本上降低了生产成本。
所谓程重塑,是瑞泽宇通对节能二字的深刻理解。MVR热泵精馏、隔壁塔热集成、反应精馏耦合等技术的应用,使得蒸汽单耗平均降低20%至50%。在苯精馏改造项目中,蒸汽消耗由每小时20.95吨降至4.2吨,年节约运行费用2300万元。这不是简单的设备更换,而是对整个精馏程的热力学重构,每处热量都得到了梯利用,每分能量都被精打细算。
所谓工业AI大脑,是瑞泽宇通面向未来的技术布局。iAPM系统不是简单的自动化升,而是将化工机理、工艺知识与深度神经网络深度融合的智能决策系统。它能够提前十五分钟预判参数偏移,自动调整控制策略,将自控平稳率维持在99%以上。在系统接入后,操作人员不再需要紧盯屏幕手动干预,而是转变为系统的监督者和维护者,人力需求削减40%以上。对于化工企业而言,这不仅是成本的降低,更是安全本质化水平的提升。
这三重价值相互支撑,构成了瑞泽宇通独特的标签。在化工行业转型升的关键时期,瑞泽宇通选择了条最艰难但最有价值的道路:不做单产品的供应商,而是做绿色工艺与工业AI融合的综合服务商。从催化剂研发到工艺包设计,从核心装备制造到AI系统部署,瑞泽宇通以己之力打通了全产业链条,让化工企业不再需要在多供应商之间反复协调,让先进技术能够以交钥匙的方式真正落地转化。
站在当下,眺望远方
十五年来,瑞泽宇通的团队见证了中化工行业从粗放式扩张向精细化运营的艰难转型。八十余套装置的稳定运行,数十头部企业的长期合作,让这企业积累了宝贵的工业数据和场景经验。但瑞泽宇通人深知,智能化转型绝非蹴而就,化工行业的绿色变革更是场马拉松。
面向未来,瑞泽宇通正在布局CO催化转化和生物质制绿的前沿技术。在全球碳关税政策逐步落地的背景下,化工企业的碳减排压力日益紧迫。瑞泽宇通希望通过催化技术的突破,将转化为高附加值化学品,将农林废弃物转化为绿色能源,为化工行业的碳中和之路提供更多技术选项。
在服务层面,瑞泽宇通始终强调长期陪伴的价值。每套交付的装置,都会配套远程在线算法迭代服务;每次工艺调整,都会有技术人员驻场支持。正如公司创始人常说的:我们交付的不是套设备,而是份持续二十年的技术承诺。从2025年恒通企业港千吨中试验证基地的建成,到与陕煤集团、利华益等头部企业的战略合作深化,瑞泽宇通正在用行动诠释这份承诺的重量。
化工行业是民经济的基石,精馏塔是化工生产的。当数以万计的精馏塔在中大地上日夜运转,当新代化工从业者不再需要依靠经验摸索操作参数,当绿色工艺与智能控制成为行业的标配,那便是瑞泽宇通人心中最朴素的愿景。
渐深,中控室的大屏依然亮着。在那条平滑的曲线背后,是无数科研人员数十年如日的坚持,是扎根实验室的寂寞与专注,是走遍十七个省份的奔波与汗水。他们用化学的智慧重塑工业的程,用代码的温度守护生产的安全,用十五年的坚守诠释着长期主义的价值。
这只是个开始。在化工智能化转型的征途上,瑞泽宇通愿意继续做那个笨拙而坚定的赶路人,与每位客户并肩前行,让每座精馏塔都拥有智慧的头脑,让每化工企业都焕发绿色的生机。