生产智能化助力提质增效
2019/4/3
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来源：[互联网]
[中国石化新闻网2019-04-02]——镇海乙烯精益管理报道之三
本报记者 梅辽颖
通讯员 徐 欣
走进镇海炼化化工第一联合控制室，数百台计算机呈弧形排开，而操作人员寥寥无几。以百万吨级的裂解装置为例，8000多个数据点、1200多个调节阀，仅需7名员工就可控制。
智能工厂建设大幅提升了企业的经济效益和管理效率。作为乙烯生产运行控制的中枢，这里控制的装置群每年能为企业创造丰厚的效益。
智能优化软件成为效益最大化“金钥匙”
3月中旬，镇海炼化发展计划处高级专家夏根娣和团队一起，利用生产经营优化模型，测算出下个月全流程优化的方案。
一套装置做到运行最优还相对容易些，全公司近百套装置如何做到最佳运行、实现整体效益最大化？这得益于信息化技术与优化软件。
镇海炼化是系统内首家完全依靠自有技术力量完成建模工作的炼化企业，利用优化软件平衡炼油和化工两大系统资源，按不同的分子结构定位物料的流程流向，实现定向和定量测算。建模好比是在电脑里建装置，参数调好，物料“跑一趟”，测算出最佳工况，以指导装置操作。
利用流程模拟软件，一位模型工程师测算出炼油板块加氢裂化装置尾油流向的效益排名。在当时的价格体系下，由高到低分别是去裂解装置、直接出售、去催化装置。测算结果经过检验准确无误，优化方案已成为固化的做法。
镇海炼化培养了一批模型工程师，建立了一支60多人的全流程优化团队。围绕生产重点、难点问题及优化潜力点，全流程优化工作小组每周召开例会，以运行部为单位每月提交优化案例，分享、讨论优化思路和测算方案，跟踪方案实施的效果。据统计，2018年至今，镇海炼化利用各类软件共测算单装置和全流程模型优化案例115项，创效3.8亿元，对87个案例在月度绩效考核中给予奖励。
丁二烯抽提装置是最易产生聚合堵塞停工的化工装置。技术人员利用优化软件指导操作，装置长周期运行纪录不断刷新。按照软件测算出的工艺曲线进行操作，丁二烯收率大大提高。第二个运行周期创效10亿元以上，是装置原始投资的5倍。
在线实时优化让装置“无人驾驶”成为可能
“RTO（实时优化系统）好比是大脑，APC（先进控制系统）就像是一双手。如果把裂解装置比作飞机，有了这样的大脑和双手，装置就可以实现‘无人驾驶’。”作为裂解装置在线优化试点项目开发参与者，镇海炼化烯烃部主任工程师陆向东打了个比方。
在实际生产中，产品收率、质量及能耗等参数的调整难以兼顾，操作人员很难调整到位。此前，镇海炼化和华东理工大学、石化盈科等单位共同研发“裂解炉裂解深度控制与实时优化软件” （APC+RTO）一期项目，在装置的进料单元、裂解炉单元和急冷单元使用。这种优化方式不用提前模拟测试，RTO自动计算最佳值，APC自动执行调整，调整和实施在线实时完成。该软件一期项目每年净创直接效益900多万元，并已在中国石化系统内推广。
今年3月，裂解装置在线优化二期项目顺利完成试用，在线实时优化范围扩大到裂解装置的全部单元。裂解装置成为中国石化首套全流程闭环优化装置，进一步提升了绩效水平。经测算，二期项目中，仅碳三加氢反应器优化后每年可增加效益500多万元。
化工产品价格瞬息万变，乙烯装置产品流向丰富，在线优化系统如何掌握市场价格，及时调整产品去向分布？镇海炼化开发价值体系模型，通过下游装置产品价格推算出中间产品价格，每周输入、动态调整，实现市场到现场的无缝衔接。这一系列优化“神器”，使镇海乙烯的效益自开工以来一直位居系统首位。
站在乙烯装置管廊下，头顶是各色密密匝匝的管线，盯久了就容易看花眼，要想找到指定的阀门更得费一番工夫。3月15日，乙烯区域系统管线三维模型上线运行。想知道管线上某个阀门，甚至是螺丝钉的信息，不用到现场，也不用查图纸，打开电脑在虚拟工厂中就能找到。三维数字化工厂模型对现场管线设备进行1∶1复制，不仅可单独显示出想要找的管线，还可直接测出管线与地面的高度、管线上某两点间距离和保温层面积，大大提高作业的可靠性。
智能监测平台给装置戴上“健康手环”
“裂解汽油抽提装置联锁系统外部输入信号异常报警。”3月6日，收到这条手机短信，仪表中心技术员立即赶到现场，确认产生报警的是雷达液位计。
“啊？我还在甄别报警信息，你怎么这么快就知道了！”运行部岗位人员一头雾水。
手机短信是由仪表设备健康管理平台（PAS）自动推送给班组人员和技术员的。此次报警只持续了一秒钟，裂解汽油抽提装置并未发现异常。但是在PAS平台，关键仪表任何风吹草动都被记录在案。在随后的一周里，同类型仪表再次发生瞬时报警，仪表中心联合制造商着手进行专题诊断。
随着工业自动化水平的提高，仪表被称为“生产运行的灵魂”。过去，仪表出现问题操作工最先知道，如果问题出在仪表，再给仪表工打电话，这个过程哪怕只有几分钟，故障范围都可能进一步扩大。PAS管理平台好比给关键设备装了一个“健康手环”，第一时间给仪表人员发信息，为诊断赢得时间。
仪表中心副总工程师魏少毅介绍，这个平台是他们和十余家控制系统厂商交流，与信息部门共同创建的，监控公司280多台控制器的运行状态，信号数量接近两万个，目前根据仪表的管理需要还在不断扩大监控范围。
PAS管理平台集电源系统集中监测、分析诊断等功能于一体，报警信息根据故障严重程度推送给不同层级人员。仪表工一般每天累计巡检两个小时，PAS平台相当于全天候监控，为仪表设备全生命周期管理提供支撑。
镇海炼化还投用泵群状态监测系统，实时采集现场机泵的振动、温度信息。信号分为两路，一路由公司的4G网络上传到云服务器，进入办公电脑客户端专家系统，一路将数据传输至DCS，供装置操作人员实时查看，不去现场也能掌握机泵运行数据。一旦机泵有故障，智能软件可定性评判故障类型和严重程度，设备维修模式从失效性维修迈向预知性维修。