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　　重要会议通知：由中国石油和石化工程研究会主办的2021年(第七届)全国石油化学工业企业设备维护与检修高端研讨会，定于9月15-17日在青岛举办。（中石油、中石化、中海油、中化、国家能源、延长石油及地方炼化企业参加，会议规模400人），如有联合主办、协办、演讲展示、参会等事宜请联系超级石化（ID：superpc91 ）。

　　重要会议通知：中国化工学会联合中国石油、中国石化、中国海油、中国中化、国家能源集团、延长石油等单位将于8月18～20日在上海继续联合召开“2021年（第三届）中国智慧炼化高峰论坛”。如有联合主办、协办、演讲展示、参会等事宜请联系超级石化（ID：superpc91 ）。

　　超级石化主要内容：快速推进先进智能制造方式变革是我国炼业转型升级和可持续发展的重要方法智能炼厂的核心是建设与网络技术、信息技术融合的智能化先进生产方式。通过对炼油公司制作运行信息和数据的获取、分析,将分散的设备和复杂的工艺流程进行一体化管理,提高生产效率,减少相关成本,加快响应速度,推动传统炼业的转型升级。除了对常规生产运行过程来管理和维护以外,智能化技术还能够在一定程度上帮助炼厂实现个性化的定制服务,提升精细化管理水平。

　　全球炼油企业正面临炼油能力继续加速上升、油品需求量开始上涨疲软、产品品质衡量准则提升、原料来源多元化、安全环保压力増大等诸多挑战,提升公司竞争力和经济的效果与利益的需求更加迫切。从我国的情况去看,我国炼业虽然总实力和科学技术创新能力显著提升,结构调整稳步推进,但仍然面临结构性过剩矛盾突出、产品质量升级加快、创造新兴事物的能力不足、安全环保压力大产业布局不尽合理、国内市场竞争加剧等挑战。利用智能化技术对炼油企业进行高效运行管有助于企业提高生产效率和运行可靠性,正逐渐在国内外先进炼油企业开始推广应用。我国炼油企业在自主创造新兴事物的能力、资源利用效率、信息化程度、安全环保等方面与国际领先水平有一定差距,快速推进先进智能制造方式变革是炼业转型升级和可持续发展的重要途径。

　　炼油工业作为技术密集型工业,技术创新在提升公司经济效益、降低生产所带来的成本、提升产品质量方面发挥了及其重要的作用。经过近一百年的发展,炼油生产的单元技术从最初的简单蒸馏技术,慢慢地发展到溶剂精制、焦化到催化裂化、加氢等更为先进成熟的单项技术,满足了炼油业务生产清洁油品和化工原料的需求。炼油企业要保持可持续发展,一方面必须加快炼油技术的升级换代,利用新技术推动生产力,降低技术成本;另一方面利用先进智能制造技术改变传统炼化企业的生产运行模式,提高生产效率,降低生产成本。

　　智能制造、“互联网+”等信息科技的跨越式发展为传统炼油公司可以提供了新的发展机遇推动了跨行业、跨领域的多元化技术集成与融合,使炼油企业向着技术高端化、管理精细化、生产灵活性更高的方向发展,在这个背景下出现了智能炼厂的发展趋勢。美国燃料与石化生产商协会(AFPM)年会是世界炼油技术领域最重要的国际会议之一,历来被业界视为炼油技术风向标,基本反映了全球炼油技术的发展的新趋势。在2003年的AFPM年会上,首次出现了与智能化炼厂相关的技术论文,随后的十几年中,相关论文逐渐增多,内容涉及炼厂运行维护和安全管理,信息安全,特定装置的运行优化,仿真培训等内容,以提升炼厂的运行效率和盈利水平。智能化炼厂议题的出现体现了智能化技术对推动炼业持续加快速度进行发展发挥着逐渐重要的作用,同时向我们预示了炼业智能化发展的具体方向。根据埃森哲和GE公司2014年的研究报告,87%的石油和天然气公司将大数据分析列为公司前三位的优先战略。大数据分析是实现智能炼厂的关键,这表明智能化已确定进入油气公司的核心战略层面。尽管数字化不是炼厂最大的投资领域,近三分之二的炼厂计划在未来3~5年内增加对数字技术的投资。

　　从广义上说,智能炼厂是指在传统的炼厂自动控制流程操作的基础上提出的一种新型生产模式,通过生产流程、生产设备、管理软件、产品研究开发工艺及流程工艺四个层面,利用网络通信、网络控制等系统功能枃建一个生产管理人员、装置设备、装置产品互相连通的智能网络,使炼厂生产运行具有计算、通信、精确控制、远程协作和自我调适等智能化功能(见图1)。核心是基于对大数据中关键信息的分析和应用,提高生产精细化管理上的水准和可控性,提升决策的科学性和可靠性。

　　过程自动化、数字化、监控技术等智能化技术在炼油企业已经应用多年,近年来,新一代信息技术的进步在智能化技术的概念和应用中増加了物联网、大数据、云计算等内容。结合装置运行的上下游情况及对历史数据的持续分析,智能化系统可以有效的进行自主学习,一直在改进提升系统的预測和决策能力,并确保实施方案可以重现结果,在新的运行环境和过程变化中可以扩展应用,使企业的生产运行向预测性更强、管理更加精细、生产所带来的成本更低的方向发展(见图2)

　　此外,这种互相连通的智能网络还将扩展到炼厂“围墙”以外,覆盖上下游价值链上的相关合作企业(见图3)。通过将生产、工艺、装置设备与供应商相互连通,使供应链中的各方可以更好地了解物料流动和生产周期等流程的内部关联性,及时准确地响应需求。

　　炼油这种流程工业,工艺流程长,过程不稳定性高,控制精度要求高,尽可能减少非计划外操作、确保安稳长满优运行很重要。智能化技术的发展使操作人员利用智能传感器无线和自动控制技术等对地理位置分散的各种设备做一体化管理和监控,通过監控、分析、预测、决策等系统流程实现炼厂生产运行从被动反应转为主动预测管控,减少操作失误,预警装置运行的潜在风险,逐步提升装置和工艺的可靠性,缩短炼厂停工时间,确定可能的优化方案,提升整体盈利空间。智能炼厂最重要的包含自动化、数字化、可视化、模型化、集成化五大关键技术,技术应用场景范围涉及生产管控、供应链管理、设备管理、能源管理、HSE管理、辅助决策等領域。

　　具体包括:①原油采购和加工方案确定,计划排产②资源配置和物流管理的智能化优化;③生产的全部过程自动化和优化控制;④油品结构调整和优化;⑤安全预警的智能化监控和报警;6设备正常运行监控和全生命周期管理;7智能化仓储.

　　可以看到,炼厂重视智能化技术的原因无非是三方面:提高运营效率、提高可靠性、提高检维修的效率和可预测性。目前在炼化企业应用最多的方面是监控设备的可用性/可靠性对即将发生的故障或者设备性能直线下降进行预警。

　　利用DCS和数据分析工具辅助炼厂的操作和控制并不是新过程,以往是通过人工把大量数据导入系统,用本地分析软件和手动操作完成的。这样的一个过程效率不高,有时在数据生成、问題识别和纠正措施之间有明显的后时间。智能化技术通过更快地识别信息和响应异常状况来进行更高水平和高效的一体化控制,增强与别的企业的相互连通,实现自动和协同的工作流程。面对大量复杂、多样化、快速汇集的数据,降低了支持这些应用程序所需的技术水平和人力资源要求。分析重点转向预测和提出有明确的目的性的解决方案,操作人员的关注点转向在线质量控制、在线成本控制等与炼厂生产管理绩效和核心竞争力最为相关的指标基于大数据分析得到的经验模型与理论相结合,形成对事件及其背后原因认知的知识,同时将知识转化为可以执行的操作”智能”(即提出响应措施并在某些特定的程度上自动化操作),并将这一过程需要的时间从以往的可能延续数年甚至数十年缩短到现在的以分秒计算,智能化技术最关键的优势就在于此。

　　随着炼化技术的加快速度进行发展、产业升级换代的加速和产品品质衡量准则一直更新,产品生命周期快速缩短,因此企业要灵活调整生产计划、检修计划来适应快速变化的市场需求。在调整生产的过程中,工艺流程的改变、工艺参数的调整、物料平衡和能源利用的优化、成本控制都能够最终靠智能化生产系统快速、平稳实现。在检维修方面,智能诊断工具可以在设备行出现不正常的情况之前识别前兆并向检维修、操作、安全人员预警,在这些不正常的情况可能会引起的影响真正显现之前缩短响应时间;智能诊断系统还可以辅助确认设备异常的根源,及时有效解决实际问题;根据设备实际运作情况安排停工检修计划,即按需检维修而不是定期检维修,减少人工和时间的浪费,也可降低非计划性停工的可能性。再进一步,智能化技术能将炼厂的生产计划和检维修策略结合起来,为获得最佳的整体运行绩效,根据装置未来预期计划的运作时的状态(而不仅是根据固定的生产周期、检维修周期或者当前的运作状况)来来优化和决策。

　　以印度信实公司 Jamnagar:炼厂为例, Jamnagar炼厂的炼油能力为6200万レa,是全球最大的炼油企业,该炼厂的运行成本、装置能耗等各项生产技术经济指标达到世界领先水平2016年炼油毛利达到10.8美元/桶,比新加坡基准炼油毛利高3.3美元/桶。Jamnagar炼厂直是满负荷运转,开工率维持在100%以上,高于亚太、欧洲以及北美地区炼厂的中等水准。该炼厂的原油评价、采购和物流系统自动化程度高,可将原油成本降至最低。炼厂累计加工了100多种原油,每月加工原油达到20~30种,利用先进原油调合系统保证进入炼厂常减压装置的原油性质长期稳定,使装置的操作不出现大的波动。Jamnagar炼厂能对产品各组分进行细分,最大化生产价值最高的产品,从而最大化提高生产效益。炼厂能够保持长周期运行,达到5年一修的水平,大修时间只有20天左右。Jamnagar炼厂卓越的生产经营业绩离不开世界领先水平的管理和运营手段,其中很重要的原因之一是以先进的传感器、自动控制系统、云技术等为代表的智能炼厂技术的应用。

　　炼油生产依照工艺流程的设计参数运行不会自动实现可靠性和优化效益的目标,而是需要通过控制才能实现。日前,无论是先进过程控制、过程安全预警、关键绩效指标等辅助炼厂提高生产效率的手段,不能离开具备专业相关知识和经验的现场操作人员和/或专家准确捕获有价值的信息,并应用这一些信息有效地监控各种操作的过程,指导决策过程。未来,智能化技术的应用不单单是支持炼厂常规生产经营目标的实现,为提高决策过程的效率提供高质量的信息,更重要的是利用其智能化的持点根据预测提出科学规范的优化操作方案,最终实现自主决策和运行管理(见图4),将人的干预降到最低。举例来说,国外有公司报道,利用智能化技术已可以做到电脑本身能够判断和决定哪些设备或零部件要换掉,并且根据一定的价格的范围去优选目标供应商,完成采购,全程不需要人工参与。此外,通过工业物联网技术可以在一定程度上完成原油采购、计划调度和加工的智能化管理,即原油采购人员快速确定一种适合目标炼厂加工的、有价格上的优势的原油,系统及时向原油调度人员反馈信息,提高调度效率。同时系统还可以依据该种原油的持征,结合炼厂产品结构和装置特点提出加工方案以及装置操作的建议。

　　除了对常规生产运行过程来管理和维护以外,智能化技术还能够在一定程度上帮助炼厂实现个性化

　　的定制服务。BASF公司是德国工业4.0革命进程中率先探索和实践在智能化的生产车间生产高度定制化的日用化学产品的石化企业。对于炼油这样的大宗产品生产行业,产品的通性和标准性较强,目前针对单独客户的小批量差别化产品生产需求不太可能实现。但为咱们提供了一个很好的思路,即提高炼厂自主调整生产的灵活性,尽可能利用低成本、可获得的内外部资源实现标准化产品的生产目标。

　　例如汽油调和组分的优化选择产的精细化管理上的水准,借助智能炼厂技术的实现资源优化利用、多产高的附加价值产品为目标的分子炼油技术获得了加快速度进行发展。分子炼油是对原油从分子水平上进行深入认识,根据原油不同组分的持点精细加工,优化工艺,最大化利用每种原油分子的价值,实现对产品的精准预测,尽可能提高转化效率,减少副产物的产出。随着新一代信息技术、精细分析检测技术的加快速度进行发展,一些石油公司已开始将分子炼油技术从理论认知层面提升到炼厂生产运行层面进行实践。Exxonmobil公司最先应用分子炼油的模式来运营管理其炼厂,对炼油过程进行整体优化。中国石化镇海炼化也在智能化炼厂建设中引人分子管理理念,通过原油资源和能量配置优化实现炼化一体化企业效益最大化文献显示,分子管理技术在两家公司的应用均取得了很好的经济效益。

　　炼油工业是资金技术密集的过程流程工业,具有建设智能工厂的良好基础和巨大潜力,特别是在当前全行业加快结构调整和转变发展方式与经济转型的新形势下,加快智能工厂建设对推动我们国家炼业由大变强具备极其重大意义。当前新一代信息技术与制造业深层次地融合,正在形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济稳步的增长点。

　　据统计,我国目前超过90%的規模以上炼化企业应用了过程控制管理系统(PCS),生产的全部过程基本实现了自动化控制,企业资源管理系统(ERP)、制造执行层(MES)、先进控制(APC)等技术的应用使生产效率、安全环保、节能减排水平得到进一步提升①。从2015年起,为快速推进信息化与工业化两化融合,国家开始实施智能制造试点示范项目。

　　中国石化在智能炼厂的建设方面走在国内石油公司的前列,其中九江石化和镇海炼化分别为2015年和2016年的智能制造试点示范项目。试点企业的先进控制投用率、生产数据自动数采率均达到了90%以上,生产优化从局部优化、离线优化逐步提升为一体化优化、在线优化,劳动生产率提高了10%以上。利用云平台、大数据平台和移动平台等智能化技术国石化建立了以油田、炼油、化工、销售等业务为核心,函盖工程、科研、生产、服务的业务价值链,实现了上下游的客户关系管理、供应链与物流相互连通。围绕核心业务价链,形成包括电子商务、支付与金融服务、车联网等平台在内的更大范围的商业生态图,进行业务协同、精准营销。

　　中国石油在智能炼厂建设方面也进行了工作部署,累计建成应用80大集中统一信息系统,搭建形成5大集成平台,完成了信息化从分散到集中、从集中到集成的跨越,实现了在经营管理、生产运行管理、办公管理等方面的流程贯通和数据共享。通过建设覆盖油田、炼化、销售等业务的物联网系统平台、具有云计算功能的数据中心和移动应用平台,实现信息,大幅度的提高了劳动生产率和资源利用效率,向共享服务和数据分析应用的智能化新在生产运行方面,中石油已形成了油气田实时生产指挥、炼厂生产运行监控等共享中心。

　　转型升级、提质增效是我国炼业在经济发展新常态下提升竟争力、实现可持续发展要解决的核心问题。炼油企业在全球环境下面临的挑战和机遇并存。从国内发展环境来看,我们国家的经济正在稳中回升,经济发展、社会需求的变化和制造业新模式的出现为炼油石化行业的发展提供了新的增长潜力和有利条件。

　　智能制造是未来几年我国炼业转变发展方式与经济转型的重点任务之一。自2015年以来,我国续发布《中国制造2025》、《国家创新驱动发展的策略要》等推动新旧动能转换和结构优化升级的纲领性文件,提出加快工业化与信息化深层次地融合,推进生产的全部过程智能化,培育新型生产方式,全方面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平,提升产业意争力,推进产业质量升级。

　　炼油石化行业是国家实施创新驱动发展的策略的重点行业,在《关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》和《石化和化学工业发展规划》等重要政策文件和战略规划中,国家积极鼓励炼化企业深入开展智能工厂建设实践,加快转变发展方式与经济转型,用大数据、云计算、物联网等新技术带动传统公司制作、管理和营销模式变革。“十三五”期间,我国炼化行业将按照“中国制造2025”和“互联网+”行动计划,快速推进两化深层次地融合,力争完成8~10家智能工厂示范建设,逐步提升企业数字化、自动化、智能化水平,促进企业生产方式、管理方式和商业模式的创新,促进传统制造业转变发展方式与经济转型,实现提高劳动生产率、降低经营成本的目标为炼化企业持续健康发展注人新动力。

　　最后需要强调两点:一是智能化技术目前在油气行业中实现常规性工业化应用的成功案例相对较少,其应用效果还有待进一步评估。未来的工业公司将是利用智能化手段和工具进行监控、控制、优化,最终实现通过智能化系统自主管理的工厂,这在当前来看仍然是一种“愿景”,需要数年时间才有机会实现。面临的挑战主要是:智能化不是简单的数据和设备的连接,是对大量数据来进行排序、分类、筛选、分析的能力,这对设备的”智能”要求很高智能化系统使炼油企业在一些范围内将生产经营的数据来进行共享,要处理好信息安全、技术秘密和知识产权保护的问题。二是智能炼厂技术只是炼厂提升操作水平和整体业务链价值的手段,炼油生产的基本工艺的进步オ是推动炼业生产力革命的本源。返回搜狐，查看更加多

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