□ 本刊記者 宋玉春 龍?zhí)┝?周一兵 王群偉 通訊員 卞江岐 劉麗婷

從新概念到新常態(tài)，“智能化”在過去的5年中已經(jīng)逐步滲透到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各環(huán)節(jié)。

天津石化煉油部聯(lián)合八車間員工在調(diào)整裝置操作。張輝 攝

3月16日，茂名石化正式啟動ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)推廣應(yīng)用項目，這個項目預(yù)計9月上線運(yùn)行。屆時，該公司目前多套分散的數(shù)采系統(tǒng)將完成整合，數(shù)據(jù)庫點數(shù)容量由10萬點擴(kuò)容到20萬點，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝全流程動態(tài)監(jiān)測、歷史趨勢顯示、自定義報表、LIMS 數(shù)據(jù)集成、報警信息管理等功能，形成較為完備的企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺。這是茂名石化智能工廠建設(shè)的一項新進(jìn)展。

目前，以“創(chuàng)新”和“智能”為引領(lǐng)，積極培育發(fā)展新動能，推進(jìn)中國“制造”向“智造”轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，推進(jìn)智能制造、綠色生產(chǎn)，是石化企業(yè)實現(xiàn)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級的必由之路。2013年，中國石化選擇鎮(zhèn)海煉化、茂名石化、燕山石化和九江石化4家企業(yè)作為首批智能工廠試點企業(yè)，經(jīng)過5年的建設(shè)，4家企業(yè)初步形成了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)運(yùn)營模式，提升了企業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化和分析預(yù)測能力，促進(jìn)了企業(yè)提質(zhì)增效和內(nèi)涵發(fā)展。

打造生產(chǎn)優(yōu)化智能平臺 實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最佳

生產(chǎn)運(yùn)行是煉廠的主要價值鏈，也是智能工廠建設(shè)的主戰(zhàn)場，智能化能夠消除生產(chǎn)運(yùn)行中的低效環(huán)節(jié)?！爸悄芑痹谶^去的5年中已經(jīng)逐步滲透到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各環(huán)節(jié)，生產(chǎn)優(yōu)化智能平臺的建設(shè)運(yùn)用，最大限度提升了生產(chǎn)經(jīng)營的準(zhǔn)度、精度和效率。

生產(chǎn)組織以調(diào)度為中心，鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)分為調(diào)度指令模塊，物料模塊、能源模塊。通過指令線上管理、一鍵下達(dá)、量值反饋，指令效率提高15%，調(diào)度日報編制從1小時變成10分鐘。通過生產(chǎn)技術(shù)月報結(jié)構(gòu)化編制、工藝卡片指標(biāo)實時數(shù)據(jù)與月報、臺賬監(jiān)控統(tǒng)計的自動關(guān)聯(lián)等，促進(jìn)工藝管理更加規(guī)范和高效，同時有效件減少技術(shù)人員工作量，編制時間由8小時縮短到2小時，解放了技術(shù)人員的案頭工作，從而將更多的精力投入現(xiàn)場管理中去。

4月2日，鎮(zhèn)海煉化在線分析儀監(jiān)控管理模塊進(jìn)入試運(yùn)行階段。該模塊主要包括工藝監(jiān)控管理、設(shè)備運(yùn)維管理、業(yè)務(wù)管理等功能。鎮(zhèn)海煉化現(xiàn)已陸續(xù)建成15套裝置APC并正常投用。2017年，鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化團(tuán)隊利用RSIM、SPYRO、Aspen等軟件優(yōu)化測算，為公司優(yōu)化原料、優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行、解決生產(chǎn)問題提供了技術(shù)支持。全年利用各類軟件共測算單裝置模型優(yōu)化案例108項，創(chuàng)效3553萬元。

茂名石化生產(chǎn)計劃協(xié)同優(yōu)化平臺主要集成了金凱訊、ERP等多個系統(tǒng)，是茂名石化生產(chǎn)優(yōu)化智能平臺的一部分。2017年8月，茂名石化建立了日優(yōu)化模型，初步實現(xiàn)優(yōu)化指令的量化和從指令下發(fā)到執(zhí)行反饋的自動評價，做到“日平衡、日調(diào)整，日優(yōu)化、日提升”。近一年來，通過日優(yōu)化平臺開展的105項專項優(yōu)化，為企業(yè)增效9066萬元。

除了日優(yōu)化平臺系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，茂名石化還應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)（APC）提高生產(chǎn)裝置運(yùn)行平穩(wěn)性和安全性，實現(xiàn)裝置關(guān)鍵參數(shù)的“卡邊”操作，降本增效。近一年來，茂名石化11套生產(chǎn)裝置APC相繼投用，主要生產(chǎn)裝置APC覆蓋率達(dá)到89%，累計信息化優(yōu)化增效10.95億元，裂解裝置APC利用在線SPYRO對裂解爐的裂解深度進(jìn)行模擬計算，獲得最優(yōu)的運(yùn)行參數(shù)，通過先進(jìn)控制器對COT控制回路控制優(yōu)化，裂解深度、產(chǎn)物分布得到有效控制，年可增加效益4194萬元。

燕山石化結(jié)合企業(yè)具體實際，堅持“需求驅(qū)動，業(yè)務(wù)主導(dǎo)”，重點突出效率和效益，積極推進(jìn)智能工廠建設(shè)。目前，公司智能工廠建設(shè)著重于乙烯工廠和煉油一廠的全業(yè)務(wù)、全范圍的智能化。通過生產(chǎn)過程的全自動感知、全過程優(yōu)化，已經(jīng)初步實現(xiàn)全工廠的無人駕駛操作，以及計劃、生產(chǎn)、安全、環(huán)保等全業(yè)務(wù)的智能化運(yùn)行。在生產(chǎn)優(yōu)化方面，2013年乙烯工廠同步應(yīng)用實時優(yōu)化（RTO）技術(shù)和先進(jìn)過程控制（APC）系統(tǒng)。APC系統(tǒng)根據(jù)原料情況，自動將裝置總處理量推向最大；RTO技術(shù)在每個生產(chǎn)周期內(nèi)，計算出一套優(yōu)化的控制參數(shù)，并進(jìn)行實時調(diào)整，最終實現(xiàn)以效益為核心的閉環(huán)優(yōu)化運(yùn)行，使乙烯和丙烯收率大幅提高，平均年創(chuàng)效2500萬元。2010年，煉油一廠全廠APC與核磁共振（NMR）在線分析儀實現(xiàn)集成應(yīng)用，自動將航煤抽出推向最大化，平均年創(chuàng)效4000萬元。

全流程優(yōu)化平臺是九江石化以經(jīng)濟(jì)效益最大化為目標(biāo)，自主開發(fā)的面向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造的核心平臺，它通過中央數(shù)據(jù)庫（ODS）與LIMS、SMES、ERP等系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)，提升PIMS、RSIM和ORION一體化聯(lián)動優(yōu)化功效，實現(xiàn)閉環(huán)管理。2013年，全流程優(yōu)化平臺在國內(nèi)同行中首次上線運(yùn)行后，九江石化充分發(fā)揮其作用，深入開展資源配置優(yōu)化、加工路線比選、單裝置優(yōu)化等工作，不僅實現(xiàn)了月計劃—周調(diào)度—日平衡的雙閉環(huán)管理，提升了煉油全流程優(yōu)化的準(zhǔn)確性和敏捷性，而且最大限度提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

打造安全管控智能平臺 保障生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行

安全是石化生產(chǎn)不可忽視的組成部分，智能技術(shù)在保障化工行業(yè)安全方面發(fā)揮日益重要的作用。這4家企業(yè)利用大數(shù)據(jù)分析和挖掘來解決生產(chǎn)、運(yùn)維中的深層次問題，構(gòu)建安全管控智能平臺，實現(xiàn)了安全生產(chǎn)智能管理。

九江石化員工對現(xiàn)場儀表進(jìn)行維護(hù)。王群偉 攝

2017年5月，中國石化首家試點工程建設(shè)管理信息系統(tǒng)，在鎮(zhèn)海煉化通過了專家審核。該系統(tǒng)實現(xiàn)了工程項目從立項、采購、施工、驗收的項目建設(shè)全過程管控，填補(bǔ)了工程建設(shè)領(lǐng)域信息化的空白。在POX裝置建設(shè)現(xiàn)場，承包商人員通過手機(jī)簽到進(jìn)入工地，每臺工機(jī)具上也都有一個二維碼，檢查人員只要掃描二維碼就可以獲取工機(jī)具的具體信息和實物圖片。智能化的手段進(jìn)一步加強(qiáng)了施工現(xiàn)場的人機(jī)具管理，保證進(jìn)場人機(jī)具全部處于受控狀態(tài)，基于移動端提升現(xiàn)場質(zhì)量問題整改、閉環(huán)處理，使安全質(zhì)量問題從結(jié)果性管理變?yōu)檫^程管理。

鎮(zhèn)海煉化還建設(shè)投用了電氣集控中心，通過遙信、遙視、遙測等智能化手段，對200多座變配電所和全公司電網(wǎng)進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)了智能“五防”、智能故障分析，可有效防止誤操作，保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行；“就地+集中”值班方式的改進(jìn)，使夜間值班人數(shù)由21人減少為13人。建立了統(tǒng)一的設(shè)備監(jiān)控平臺，及時掌握58臺大機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，大大提升對現(xiàn)場設(shè)備的在線監(jiān)控水平。

2017年11月，鎮(zhèn)海煉化重整裝置現(xiàn)場開出了首張“電子火票”，標(biāo)志著作業(yè)票證管理邁入電子化時代。2017年12月，承包商屬地安全教育首次實現(xiàn)移動終端大批量在線培訓(xùn)、移動考試、自動閱卷，緩解今年大修2萬多名外來施工人員的安全考試壓力。2018年4月4G無線網(wǎng)絡(luò)投入試運(yùn)行并開展施工過程安全作業(yè)票證簽發(fā)、小神探智能巡檢等試點應(yīng)用，通過移動應(yīng)用實現(xiàn)各個專業(yè)現(xiàn)場管理下沉，提高安全管控水平和現(xiàn)場作業(yè)效率。

茂名石化以全面提升安全風(fēng)險防控和應(yīng)急處置能力為目標(biāo)，致力打造安全環(huán)保管控智能平臺，創(chuàng)建生產(chǎn)現(xiàn)場管理可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)風(fēng)險實時監(jiān)控及預(yù)警，促進(jìn)安穩(wěn)生產(chǎn)。針對擁有數(shù)百公里長、沿途環(huán)境復(fù)雜輸油管道的實際，該公司通過建成地理坐標(biāo)、管線和周邊環(huán)境信息、視頻監(jiān)控、三維應(yīng)用、智能巡檢為一體的智能管線管理平臺，使長輸管線安全管控由單一的參數(shù)監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)槿叭S立體監(jiān)控，油氣長輸管線安全管控能力大幅提升。近年來，他們還以此平臺為依托，積極推進(jìn)現(xiàn)場施工作業(yè)視頻監(jiān)控，不斷推動“增強(qiáng)感知能力”的視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級，先后將分散的1300多路工業(yè)視頻監(jiān)控點集成到統(tǒng)一系統(tǒng)集中管控，投用6套移動無線4G視頻監(jiān)控、2套廠區(qū)全景高點視頻設(shè)備，對所有現(xiàn)場作業(yè)區(qū)實施實時監(jiān)控，不僅能第一時間發(fā)現(xiàn)和處置問題，還使作業(yè)人員增強(qiáng)了自律性。

燕山石化在乙烯廠和煉油一廠建成了操作報警智能管理系統(tǒng)，可以智能分析出主要報警、無效報警及形成原因，使生產(chǎn)裝置的報警數(shù)下降93%；發(fā)現(xiàn)異常工況與快速問題分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程風(fēng)險的動態(tài)監(jiān)測、評估和管控，降低了人為操作的失誤率。加上智能巡檢、工藝過程的能源優(yōu)化等，使兩個工廠初步實現(xiàn)全業(yè)務(wù)、全范圍的智能化。

近日，燕山石化自主研發(fā)的火災(zāi)智能識別系統(tǒng)實測成功。這是該公司在工業(yè)視頻智能分析領(lǐng)域取得的新成就，對該公司智能工廠建設(shè)在大數(shù)據(jù)與視頻應(yīng)用方面具有里程碑式意義。該系統(tǒng)是以大數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，運(yùn)用專利技術(shù)，通過實時采集數(shù)千路視頻攝像數(shù)據(jù)，第一時間智能識別火災(zāi)及火前煙霧，精準(zhǔn)定位火災(zāi)地點并發(fā)出聲光報警。不僅為火災(zāi)應(yīng)急救援爭取了寶貴時間，還因為無須人工盯屏，從而有效避免了傳統(tǒng)的工業(yè)視頻人工巡檢工作的疏漏和延遲應(yīng)急等問題。

走進(jìn)九江石化生產(chǎn)管控中心，猶如置身航天發(fā)射中心，成為許多人對九江石化智能工廠的第一印象。作為智能工廠神經(jīng)中樞，這里集中集成了經(jīng)營優(yōu)化、生產(chǎn)指揮、工藝操作、運(yùn)行管理、專業(yè)支持、應(yīng)急保障“六位一體”的功能定位，同時建立環(huán)保實時監(jiān)控和應(yīng)急指揮平臺，集HSE管理、環(huán)保數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、119接處警、各類可燃有毒有害氣體實時聯(lián)網(wǎng)及視頻監(jiān)控聯(lián)動、應(yīng)急指揮等系統(tǒng)于一體，1968個有毒有害及可燃?xì)怏w報警、4048個火災(zāi)報警點、1299個視頻監(jiān)控攝像頭統(tǒng)一管理、實時聯(lián)動，應(yīng)用達(dá)到國際先進(jìn)水平；生產(chǎn)過程實時感知能力全面提升，2萬余個實時數(shù)據(jù)采集點，使得主要裝置自動化控制率、數(shù)據(jù)采集率達(dá)95%，各類溫度、壓力、流量監(jiān)測（計量）儀表實時聯(lián)網(wǎng)，覆蓋率100%。實現(xiàn)由單裝置操作向系統(tǒng)化操作、管控分離向管控一體的轉(zhuǎn)變，大幅提升了企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營管控水平。

打造節(jié)能減排智能平臺 促進(jìn)綠色低碳生產(chǎn)

石化行業(yè)要實現(xiàn)綠色低碳生產(chǎn)，石化裝備的智能化是基礎(chǔ)。各企業(yè)積極利用智能技術(shù)和智能裝備打造節(jié)能減排智能平臺，使企業(yè)的綠色低碳生產(chǎn)邁上新臺階。

茂名石化建立了環(huán)保風(fēng)險預(yù)測預(yù)警信息化體系，積極應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、三維模型和地理信息技術(shù)，對全廠污染排放點進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)控和預(yù)警，保證了“三廢”達(dá)標(biāo)排放。他們還通過建立LDAR系統(tǒng)，全面開展密封點監(jiān)測和漏點修復(fù)工作，近一年來，VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）綜合減排28噸，提高了環(huán)保防控能力。該公司連續(xù)三年在廣東省重點污染源環(huán)境保護(hù)信用評級中掛綠牌。在此基礎(chǔ)上，茂名石化還建立了全廠能量平衡、蒸汽管網(wǎng)等優(yōu)化模型，確保能源系統(tǒng)實現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)行。通過利用MES系統(tǒng)，結(jié)合生產(chǎn)實際，實現(xiàn)了對系統(tǒng)物料包括氫氣、瓦斯、酸性氣等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的精確統(tǒng)計和情況跟蹤。如對氫氣管網(wǎng)，通過MES系統(tǒng)將不同氫氣壓力拆分為低壓氫氣、高中壓氫氣兩個等級，建立了管網(wǎng)平衡模型，有效跟蹤了各等級氫氣的產(chǎn)耗、互串情況。今年以來，他們還應(yīng)用能源數(shù)字化管理體系，有效降低了原油加工損失率，今年1～5月，茂名石化原油加工損失率達(dá)到0.335%的歷史同期最好水平，相當(dāng)于減少原油損耗近10萬噸。

燕山石化建成了環(huán)境在線與智能分析平臺，實時監(jiān)控現(xiàn)場水、大氣、煙氣等環(huán)境數(shù)據(jù)，實時集成VOCs，LDAR（泄漏檢測與修復(fù)）等動態(tài)信息，實時預(yù)警，實時報告，是集自動采集、可視化監(jiān)控、環(huán)保地圖及污染物自動溯源于一體的環(huán)保管理平臺。該平臺不僅將工廠內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)實時對社會公布，而且充分通過數(shù)據(jù)分析溯源，有針對性地驅(qū)動環(huán)境治理。該平臺的自動集成技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，很受現(xiàn)場職工歡迎。在燕山石化安全生產(chǎn)指揮中心，環(huán)保場景通過燕山石化環(huán)境在線與智能分析平臺，能夠展示國控源數(shù)據(jù)（污染源煙氣在線自動監(jiān)測實時數(shù)據(jù)）、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、VOCs網(wǎng)格化管理、LADR管理、臭氧、廢水管理、氣相檢測等信息。

2018年5月，鎮(zhèn)海煉化儲運(yùn)部分儲罐VOCs治理項目“一罐一線一爐”按期順利完成開車投用。儲運(yùn)部分儲罐VOCs治理項目是鎮(zhèn)海煉化一項重要的“碧水藍(lán)天”環(huán)保工程，總投資4800萬元。通過“柴油吸收+蓄熱氧化”工藝，對儲罐內(nèi)廢氣進(jìn)行密閉回收集中處理，非甲烷總烴等處理率超過97%。同步投用的VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)U棄排放口的數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)骄W(wǎng)上，向社會實時公示。目前鎮(zhèn)海煉化已有包括VOCs、氮氧化物、二氧化硫等29套在線監(jiān)測的外排口環(huán)保數(shù)據(jù)及廠界環(huán)境數(shù)據(jù)實時向社會公示。

2014年，九江石化率先在石化行業(yè)開發(fā)投用“環(huán)保地圖”（智能HSE環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)），把分布在全廠各處的在線環(huán)保監(jiān)測儀表集中集成、統(tǒng)一管理，強(qiáng)化預(yù)警功能，實現(xiàn)了環(huán)保管理的可視化、智能化和一體化。環(huán)保地圖如同管理人員的眼睛，每天實時監(jiān)控環(huán)保數(shù)據(jù)，自動把關(guān)鍵環(huán)保數(shù)據(jù)生成環(huán)保日報，以短信形式發(fā)送給公司領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)管理人員；一旦有異常，系統(tǒng)提前預(yù)警，第一時間自動將數(shù)據(jù)以短信發(fā)送至九江石化負(fù)責(zé)人及相關(guān)人員手機(jī)，使各管理層級能夠及時掌握污染物及其相關(guān)生產(chǎn)信息的變化，形成整體最優(yōu)調(diào)整指令或決策，并在1小時內(nèi)查清原因、排除問題，大大提升了環(huán)保管理效率，促進(jìn)外排達(dá)標(biāo)污水COD、氨氮指標(biāo)達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。