□ 本刊記者 陶 炎

為生產(chǎn)裝置安裝智能大腦

□ 本刊記者 陶 炎

信息化技術(shù)為生產(chǎn)裝置安裝智能大腦，賺取真金白銀。

員工在控制室通過系統(tǒng)在線優(yōu)化操作。李樹鵬 攝

2016年11月1日，揚(yáng)子石化熱電廠調(diào)度室內(nèi)，調(diào)度員李新輝熟練地借助模型，開展能源在線優(yōu)化工作。通過模型在線優(yōu)化，揚(yáng)子熱電廠每年增效超過500萬元。

揚(yáng)子石化把信息化技術(shù)充分應(yīng)用到石化產(chǎn)業(yè)中，為生產(chǎn)裝置安裝智能大腦，借力信息化，賺取真金白銀。他們建立了覆蓋全公司所有裝置的生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，8萬多個監(jiān)控點(diǎn)實現(xiàn)實時報警提醒；搭建了41套裝置模型，通過模型優(yōu)化，達(dá)到成本最低、效益最佳；先后開發(fā)了22套裝置的先進(jìn)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。

8萬多個監(jiān)控點(diǎn)實現(xiàn)報警提醒

“1號加氫裂化裝置FA105壓力控制報警值83%，超車間上限指標(biāo)75%……”下午16點(diǎn)，一條短信發(fā)到揚(yáng)子石化芳烴廠加氫裂化聯(lián)合裝置技術(shù)員童健手機(jī)上。

童健立即打電話到崗位指導(dǎo)處理，16點(diǎn)05分處理完畢后，童健登錄揚(yáng)子石化生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，填寫了報警原因和處理結(jié)果：“氫氣管網(wǎng)壓力高，匯報調(diào)度同意排放，制氫裝置降負(fù)荷?！?/p>

揚(yáng)子石化利用實驗室信息管理、環(huán)保監(jiān)控信息管理等各類系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了覆蓋全公司的生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠自動讀出現(xiàn)場運(yùn)行的各類實時工況，通過自動計算和邏輯判斷，將工藝指標(biāo)、質(zhì)量、環(huán)保、聯(lián)鎖、可燃?xì)鈭缶瘍x、設(shè)備、停車等7類異常數(shù)據(jù)，8萬多個監(jiān)控點(diǎn)，實現(xiàn)實時報警展示和短信發(fā)送，提醒管理人員及時處理。該系統(tǒng)設(shè)置有車間、廠、公司三類不同層級的報警，根據(jù)報警級別不同，發(fā)送給不同層級的管理人員，實現(xiàn)報警事件閉環(huán)處理，做到有報警、有處理、有結(jié)論。系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度日報、生產(chǎn)日報等報表的集中查詢，為生產(chǎn)管理人員分析、診斷、優(yōu)化、科學(xué)決策提供依據(jù)。

“這是個非常好的預(yù)警系統(tǒng)，一旦有數(shù)據(jù)超標(biāo)，立即就會提醒你及時處理?！睋P(yáng)子石化科信部方宗順介紹，尤其是產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保、裝置停車等重大異常數(shù)據(jù)，通過及時提醒和快速處理，能夠從源頭避免各類安全環(huán)保事故的發(fā)生，實現(xiàn)裝置的安全運(yùn)行。

近日，在揚(yáng)子石化塑料廠1號聚乙烯裝置消缺現(xiàn)場，一臺小型視頻設(shè)備架設(shè)在裝置平臺上，現(xiàn)場作業(yè)情況盡收眼底，車間安全監(jiān)管人員通過現(xiàn)場作業(yè)移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)查看現(xiàn)場作業(yè)情況，“電子警察”讓現(xiàn)場違章無處遁形。

現(xiàn)場直接作業(yè)環(huán)節(jié)的監(jiān)管一直是石化企業(yè)的難題，為此，2016年3月，揚(yáng)子石化建立了現(xiàn)場作業(yè)移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)視頻監(jiān)控的全覆蓋、全過程，不留死角，進(jìn)一步提高了現(xiàn)場作業(yè)的安全管理水平。

“移動視頻的實時監(jiān)控為違章立查立糾提供了技術(shù)支撐，可以隨時開展安全檢查，將安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)?！睋P(yáng)子石化聚乙烯車間安全總監(jiān)袁愛民說：“圖像也可以作為對承包商的考核依據(jù)。”

41套裝置模型助推裝置全流程優(yōu)化

點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)，調(diào)調(diào)溫度，就能多賺一兩千萬元！這是揚(yáng)子烯烴廠乙烯專家胡天生向記者展示的《裂解爐COT優(yōu)化模型》。每種原料在不同的裂解溫度（COT）下，效益會不盡相同，通過這個模型，輸入原料數(shù)據(jù)，就能科學(xué)計算出最佳的裂解溫度，也就是最佳效益點(diǎn)，為裝置生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

“我僅僅調(diào)整了一下溫度，一個月就是一兩百萬元，一年就是一兩千萬元的效益”。談起模型的作用，胡天生頗為自豪。

為了促進(jìn)裝置的優(yōu)化運(yùn)行，揚(yáng)子石化在乙烯、催化裂化、加氫裂化等裝置搭建了41套優(yōu)化模型，通過模型優(yōu)化，發(fā)揮原料的最大價值，挖掘最大效益。特別是乙烯裝置搭建的《噸乙烯原料成本優(yōu)化模型》《乙烯裂解爐效能排序模型》《乙烯高附產(chǎn)品損失監(jiān)控模型》等7個優(yōu)化模型，成功地探索出構(gòu)建裝置模型的七步法建模法則。

胡天生介紹，每臺裂解爐都有一定的運(yùn)行周期，約60天左右，到了運(yùn)行周期，裂解爐結(jié)焦嚴(yán)重，能耗升高。四大類裂解原料，14臺裂解爐，哪種原料該進(jìn)哪臺爐子，進(jìn)多少料？都要綜合運(yùn)用多個模型，反復(fù)進(jìn)行科學(xué)運(yùn)算，像排兵布陣一樣。通過模型計算，采用“末位淘汰制”原則，最好的原料首先進(jìn)最好的爐子，差一點(diǎn)的原料進(jìn)相對較好的爐子，最差的爐子要切出檢修，檢修后的爐子又成為最好的爐子，如此循環(huán)往復(fù)。

構(gòu)建模型為乙烯裝置的實際優(yōu)化運(yùn)行提供了科學(xué)參考，同樣受益的還有熱電廠。熱電廠通過搭建模型，以燃料、外購電、外購二級除鹽水等三項成本總和最低、效益最大為目標(biāo)，結(jié)合市場燃料價格、電力價格等因素進(jìn)行綜合優(yōu)化。通過模型實施在線優(yōu)化，能夠計算出當(dāng)期熱電的最小生產(chǎn)成本，再通過實際操作，合理分配不同汽機(jī)中壓抽汽、低壓抽汽、凝汽器負(fù)荷，無限接近當(dāng)期最小成本，挖掘經(jīng)濟(jì)效益。

先進(jìn)控制技術(shù)提升裝置運(yùn)行績效

“APC先進(jìn)控制系統(tǒng)投用以來，裝置運(yùn)行更加平穩(wěn)，反應(yīng)溫度合格率由此前的91.2%提高至目前的99.56%以上?！睋P(yáng)子石化芳烴廠重整裝置技術(shù)員胡久元在談到先進(jìn)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)時說。

反應(yīng)溫度是芳烴重整裝置的主要操作變量之一，直接關(guān)系到重整裝置的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及關(guān)鍵設(shè)備的安穩(wěn)運(yùn)行，控制范圍較為苛刻。由于熱值、壓力變化等因素的影響，重整裝置加熱爐的燃料氣系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)波動。常規(guī)儀表調(diào)節(jié)作用的滯后導(dǎo)致反應(yīng)溫度頻繁波動，操作人員需要頻繁調(diào)整，勞動強(qiáng)度較大，調(diào)節(jié)效果有限。

揚(yáng)子石化與國內(nèi)知名的化工自動化控制系統(tǒng)廠家合作開發(fā)了1號重整裝置的先進(jìn)過程控制系統(tǒng)。同時，結(jié)合裝置多次檢修、工藝優(yōu)化、先控控制器性能進(jìn)一步優(yōu)化提升的情況，2015年底，實施了1號重整先進(jìn)控制性能提升項目，完成了先進(jìn)控制系統(tǒng)的軟件升級。

員工用模型優(yōu)化裂解爐運(yùn)行。陶炎 攝

APC投運(yùn)后，有效降低了裝置反應(yīng)溫度的波動幅度，提高了工藝參數(shù)平穩(wěn)率，降低了操作人員的勞動強(qiáng)度。據(jù)統(tǒng)計，APC投運(yùn)后，反應(yīng)溫度合格率由此前的91.2%提高至目前的99.56%。

二甲苯裝置也嘗到了APC的甜頭。二甲苯裝置異構(gòu)化單元采用APC先進(jìn)控制系統(tǒng)后，裝置平穩(wěn)率提升了約3個百分點(diǎn)，保持在99.9%以上。2016年以來，二甲苯裝置的優(yōu)級品率保持在100%。

乙烯裝置的APC系統(tǒng)是揚(yáng)子石化和華東理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的科研項目，屬國內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，其水平達(dá)到甚至超過了美國ASPEN技術(shù)的性能和標(biāo)準(zhǔn)。該科研項目曾先后榮獲江蘇省科技進(jìn)步一等獎和國家科技進(jìn)步二等獎。該套APC的成功應(yīng)用，使揚(yáng)子乙烯裝置生產(chǎn)能力和節(jié)能優(yōu)化水平顯著提高，每年為公司多創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益數(shù)千萬元。