智能化在煉化一體化項目中的應用

崔富全(盛虹煉化(連云港)有限公司，江蘇 連云港 222047)

0 引言

智能石化工廠措施集成了IT和自動化技術(shù)。該項目主要依靠網(wǎng)絡化數(shù)字方法來確保信息化和模型化煉油廠和化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效益。此外，智能化煉化一體化項目依靠不同部門之間的密切合作，通過煉化生產(chǎn)集中控制，最終讓石化企業(yè)更加全面，賺取更多的利潤。因此，提純化工一體化項目的整體推進以生產(chǎn)資料智能化為基礎。相反，煉化一體化的完成也將提升智能石油領(lǐng)域的生產(chǎn)水平。

1 智能生產(chǎn)技術(shù)的特點和優(yōu)勢

智能生產(chǎn)技術(shù)的本質(zhì)在于集成化、規(guī)模化、高效化、現(xiàn)代化和清潔生產(chǎn)，確保將智能化手段融入現(xiàn)代生產(chǎn)過程。在當今的石化領(lǐng)域，可以使用智能手段來簡化生產(chǎn)操作、降低成本和優(yōu)化生產(chǎn)效益。與原有的生產(chǎn)技術(shù)相比，可以看到新的智能生產(chǎn)技術(shù)明顯體現(xiàn)為綜合優(yōu)勢。因此，在推動石油部門日常生產(chǎn)時，必須結(jié)合石油生產(chǎn)技術(shù)和智能技術(shù)。特別是在石油化工領(lǐng)域，采用智能采油技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)勢[1]：

首先，使用智能、數(shù)字網(wǎng)絡化的手段調(diào)節(jié)石油生產(chǎn)。在傳統(tǒng)的石油生產(chǎn)中，大多數(shù)煉油廠和化工企業(yè)僅限于人工操作。但相比之下，煉化一體化必須建立在智能手段之上，可以靈活控制當前的石油生產(chǎn)。同時，智能化技術(shù)改造了原有的采油設施。在充分優(yōu)化各種設備性能的前提下，才能達到采油自動化控制的目的。

其次，加強石油生產(chǎn)領(lǐng)域消費者、供應商和合作伙伴之間的溝通。在新的智能采油模式下，企業(yè)作為供應商，可以隨時獲取當前的采油信息，與合作伙伴實現(xiàn)全面溝通。煉化一體化、智能化生產(chǎn)手段的融合，將幫助煉化企業(yè)打造全球網(wǎng)絡化的生產(chǎn)模式，有效改造煉化企業(yè)原有的生產(chǎn)流程，這些大家都可以看到。

最后，智能技術(shù)也可應用于煉油化工企業(yè)的日常運營，為煉油企業(yè)的日常生產(chǎn)、項目設計、企業(yè)科研、企業(yè)決策提供智能參考和化工公司更加節(jié)能環(huán)保。從企業(yè)決策的角度來看，如果煉油和化工企業(yè)能夠全面實施智能化手段，將會達到更高的集成化和智能化水平[2]。

2 煉化一體化發(fā)展的啟示

10多年前，中國煉化企業(yè)平均規(guī)模普遍偏小，呈現(xiàn)出“多、小、散、亂”的分布格局，導致單價高、能耗高。由于環(huán)保成本高、運輸成本高、供需鏈不一致、競爭加劇和利潤減少，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級較難。其中，焦化、加氫、催化裂化、重整等技術(shù)的發(fā)展，為煉油、化工廠“攜手”提供了必要的技術(shù)條件。

凈化化工一體化是煉化設備在有限的區(qū)域內(nèi)集約化開發(fā)，節(jié)約資源并有效利用，顯著降低建設和生產(chǎn)成本，并將其推向市場。此外，國民經(jīng)濟發(fā)展是從資源消耗型經(jīng)濟向循環(huán)經(jīng)濟、資源節(jié)約型、環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變的必然要求。凈化與化工一體化不僅是技術(shù)經(jīng)濟層面的發(fā)展優(yōu)化策略，更是上下游原料互供、整體布局整合等的優(yōu)化，也具有技術(shù)意義。公共工程/輔助設施集成、物流倉儲集成、交通運輸集成、消防安全與應急響應集成、環(huán)保集成、管理服務集成等。最終，它提供了用于高效和優(yōu)化資源分配和利用的完整技術(shù)[3]。

3 智能化生產(chǎn)技術(shù)在凈化化工一體化項目中的重要性

凈化和化學項目包括各種凈化和化學工藝方法。在煉化項目中使用智能方法可以顯著提高和顯著降低煉化過程的效率和石化企業(yè)的整體成本。石油煉化項目作為一個高度復雜的專業(yè)生產(chǎn)項目，涵蓋了多種煉化過程。因此，有必要遵循一體化項目的基本思路，對現(xiàn)有的凈化凈化工藝進行改造。凈化和化工項目基本上包括工藝系統(tǒng)技術(shù)、自動化設備控制技術(shù)、機械設備技術(shù)、電信技術(shù)等。這樣的工程項目顯然具有包容性。

因此，要進行煉化與智能生產(chǎn)的融合。從目前的情況來看，促進不同地區(qū)提純化工一體化的現(xiàn)實是特別注重人力資源、投資和技術(shù)實施。此外，在實施智能化項目時，各部門緊密配合，確保煉化一體化實現(xiàn)整個項目的最高利潤。

4 智能提純與化工一體化的基本技術(shù)架構(gòu)及典型應用場景

4.1 智能凈化與化工一體化基本技術(shù)架構(gòu)

煉化一體化完成了生產(chǎn)裝備和技術(shù)的重大拓展，但其成效在于管理“大、多、復”的大型工業(yè)組織，管理先進，這取決于是否有控制方法。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制模式中，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)無法滿足實際需求，需要利用信息技術(shù)解決化工業(yè)煉化一體化中存在的問題，以適應時代的發(fā)展。目前，在信息化的背景下，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，化工業(yè)想要更好地發(fā)展必須要與時俱進，不斷地創(chuàng)新，以提升“數(shù)據(jù)、算力、算法”的功能?；诖?，智能煉化一體化基礎設施技術(shù)的孤島和業(yè)務軸之間的壁壘是無處不在的感知、預測和預警、協(xié)同優(yōu)化、一體化煉化、化工操作、科學管理和其他智能手段決定了它激發(fā)了綜合凈化和化學項目的潛力[4]。

技術(shù)架構(gòu)側(cè)重于兩個關(guān)鍵特性：中央數(shù)據(jù)庫和N合1智能應用集成平臺。(1)中央數(shù)據(jù)庫通過主數(shù)據(jù)管理、標準化數(shù)據(jù)、標準化接口等實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成共享，從根本上消除數(shù)據(jù)孤島、業(yè)務孤島等數(shù)據(jù)分離問題，實現(xiàn)前沿業(yè)務協(xié)同；(2)智能應用是追求和追求。新的部署、優(yōu)化和升級隨著業(yè)務和技術(shù)進步的嚴格發(fā)展而不斷更新。因此，技術(shù)架構(gòu)很強的可擴展性?；谄脚_的算法和應用程序的集中集成為擴展未來的業(yè)務應用程序提供了一種經(jīng)濟而便捷的方式。強大的后端、優(yōu)化的中臺和敏捷的前端提供了良好的運維環(huán)境[5]。

4.2 典型應用場景

裝備、能源、安全環(huán)保、生產(chǎn)優(yōu)化是煉化一體化項目精益管控的重點和難點。智能純化和化學集成基于一個堅實的、以需求為導向的、專注的平臺。下面是一個典型的應用場景。

(1)智能設備管理。煉化企業(yè)裝備“安全、穩(wěn)定、長效、綜合、優(yōu)良”運行是重中之重。目前，煉化一體化發(fā)展較快，規(guī)模越來越大，如果僅使用人工進行檢查，不僅會增加人工的工作量，而且還會浪費大量的資金，并且在檢查過程中很難發(fā)現(xiàn)問題，而利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實時監(jiān)測動態(tài)，設備如果發(fā)生故障就會有提示，不僅節(jié)約了人的工作量，而且準確性提高了。其中，分析、挖掘、規(guī)避影響設備的因素智能精細3P，實現(xiàn)了科學維護，降低了成本，實現(xiàn)設備全生命周期科學管理，解決了計劃外停機問題，并提高了效率。此外，設備預測算法可以利用計算機技術(shù)來提高預測的準確性[6]。

(2)智能能源管控。在煉化一體化項目的發(fā)展過程中，智能化是發(fā)展的必然趨勢，其中，智能能源管控顯得尤為重要，由于產(chǎn)品與能源供應的耦合關(guān)系，公共水、點、氣、煤的消耗量也在空間動態(tài)變化，因此，利用智能技術(shù)建立能源管控模型實時監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)，并將得到的數(shù)據(jù)進行相應的分析，以實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。此外，通過設備的能耗，實時觀測設備的運行情況，定期對設備進行檢修，以保證設備的穩(wěn)定運行。

(3)智能安全與環(huán)境監(jiān)測。大規(guī)?；I(yè)的凈化，會增加安全和環(huán)保的風險，并增加其他相關(guān)風險。為了響應國家的號召，化工業(yè)在國家倡導綠色、可持續(xù)發(fā)展的背景下，加強安全環(huán)保監(jiān)管，通過相關(guān)措施(視頻、攝像頭、人員配備等)，減少事故的發(fā)生，創(chuàng)建安全環(huán)保的社會。此外，將事后分析轉(zhuǎn)化為具有管理和控制能力的預測和過程控制，以降低風險[7]。

(4)智能生產(chǎn)優(yōu)化。分子精煉技術(shù)在分子尺度上處理和評估原油，以準確預測產(chǎn)品特性并相應地優(yōu)化工藝流程和操作條件。每個分子的價值。RTO和APC利用數(shù)據(jù)處理、穩(wěn)態(tài)確定、模型修正和先進的控制技術(shù)下載RTO優(yōu)化的運行參數(shù)，并提供足夠的成本、約束、安全等因素，以達到目標產(chǎn)品的適用性。用于穩(wěn)定閉環(huán)優(yōu)化控制的APC系統(tǒng)。分子精煉與RTO/APC優(yōu)化技術(shù)的結(jié)合，為原油中的“敏捷”和上下游設備的敏捷性提供了貫穿生產(chǎn)、生產(chǎn)、供應和銷售價值鏈的動態(tài)優(yōu)化技術(shù)，將加強對應。產(chǎn)品市場的波動使產(chǎn)值和產(chǎn)量明顯增加，進一步擴大了煉化一體化的附加值和利潤空間[8]。

5 結(jié)語

現(xiàn)在，在全球范圍內(nèi)的大型煉化一體化項目浪潮下，大型煉化企業(yè)徹底打敗了中小企業(yè)，完成了對中小企業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)也進行了創(chuàng)新與進步，相信在不久的將來，化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展更快，層次更深。目前，化工業(yè)競爭的焦點已經(jīng)從追求規(guī)模轉(zhuǎn)移到精簡管理和增加價值和利潤。智能化在煉化一體化項目中的應用促進了化工業(yè)的發(fā)展步伐，智能化是化工企業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，也是化工企業(yè)的必經(jīng)之路，只有這樣才能為中國經(jīng)濟的發(fā)展奠定堅實的基礎。