為生產裝置安裝智能大腦

□ 本刊記者 陶 炎

為生產裝置安裝智能大腦

□ 本刊記者 陶 炎

信息化技術為生產裝置安裝智能大腦，賺取真金白銀。

員工在控制室通過系統在線優化操作。李樹鵬 攝

2016年11月1日，揚子石化熱電廠調度室內，調度員李新輝熟練地借助模型，開展能源在線優化工作。通過模型在線優化，揚子熱電廠每年增效超過500萬元。

揚子石化把信息化技術充分應用到石化產業中，為生產裝置安裝智能大腦，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運行監控系統，8萬多個監控點實現實時報警提醒；搭建了41套裝置模型，通過模型優化，達到成本最低、效益最佳；先后開發了22套裝置的先進控制系統，實現了裝置的平穩運行。

8萬多個監控點實現報警提醒

“1號加氫裂化裝置FA105壓力控制報警值83%，超車間上限指標75%……”下午16點，一條短信發到揚子石化芳烴廠加氫裂化聯合裝置技術員童健手機上。

童健立即打電話到崗位指導處理，16點05分處理完畢后，童健登錄揚子石化生產運行監控系統，填寫了報警原因和處理結果：“氫氣管網壓力高，匯報調度同意排放，制氫裝置降負荷。”

揚子石化利用實驗室信息管理、環保監控信息管理等各類系統數據庫，開發了覆蓋全公司的生產運行監控系統。該系統能夠自動讀出現場運行的各類實時工況，通過自動計算和邏輯判斷，將工藝指標、質量、環保、聯鎖、可燃氣報警儀、設備、停車等7類異常數據，8萬多個監控點，實現實時報警展示和短信發送，提醒管理人員及時處理。該系統設置有車間、廠、公司三類不同層級的報警，根據報警級別不同，發送給不同層級的管理人員，實現報警事件閉環處理，做到有報警、有處理、有結論。系統還能夠實現調度日報、生產日報等報表的集中查詢，為生產管理人員分析、診斷、優化、科學決策提供依據。

“這是個非常好的預警系統，一旦有數據超標，立即就會提醒你及時處理。”揚子石化科信部方宗順介紹，尤其是產品質量、環保、裝置停車等重大異常數據，通過及時提醒和快速處理，能夠從源頭避免各類安全環保事故的發生，實現裝置的安全運行。

近日，在揚子石化塑料廠1號聚乙烯裝置消缺現場，一臺小型視頻設備架設在裝置平臺上，現場作業情況盡收眼底，車間安全監管人員通過現場作業移動視頻監控系統查看現場作業情況，“電子警察”讓現場違章無處遁形。

現場直接作業環節的監管一直是石化企業的難題，為此，2016年3月，揚子石化建立了現場作業移動視頻監控系統，實現現場作業視頻監控的全覆蓋、全過程，不留死角，進一步提高了現場作業的安全管理水平。

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

41套裝置模型助推裝置全流程優化

點點鼠標，調調溫度，就能多賺一兩千萬元！這是揚子烯烴廠乙烯專家胡天生向記者展示的《裂解爐COT優化模型》。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，輸入原料數據，就能科學計算出最佳的裂解溫度，也就是最佳效益點，為裝置生產提供科學依據。

“我僅僅調整了一下溫度，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。

為了促進裝置的優化運行，揚子石化在乙烯、催化裂化、加氫裂化等裝置搭建了41套優化模型，通過模型優化，發揮原料的最大價值，挖掘最大效益。特別是乙烯裝置搭建的《噸乙烯原料成本優化模型》《乙烯裂解爐效能排序模型》《乙烯高附產品損失監控模型》等7個優化模型，成功地探索出構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行周期，約60天左右，到了運行周期，裂解爐結焦嚴重，能耗升高。四大類裂解原料，14臺裂解爐，哪種原料該進哪臺爐子，進多少料？都要綜合運用多個模型，反復進行科學運算，像排兵布陣一樣。通過模型計算，采用“末位淘汰制”原則，最好的原料首先進最好的爐子，差一點的原料進相對較好的爐子，最差的爐子要切出檢修，檢修后的爐子又成為最好的爐子，如此循環往復。

構建模型為乙烯裝置的實際優化運行提供了科學參考，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，結合市場燃料價格、電力價格等因素進行綜合優化。通過模型實施在線優化，能夠計算出當期熱電的最小生產成本，再通過實際操作，合理分配不同汽機中壓抽汽、低壓抽汽、凝汽器負荷，無限接近當期最小成本，挖掘經濟效益。

先進控制技術提升裝置運行績效

“APC先進控制系統投用以來，裝置運行更加平穩，反應溫度合格率由此前的91.2%提高至目前的99.56%以上。”揚子石化芳烴廠重整裝置技術員胡久元在談到先進控制系統的優點時說。

反應溫度是芳烴重整裝置的主要操作變量之一，直接關系到重整裝置的主要技術經濟指標及關鍵設備的安穩運行，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經常會出現波動。常規儀表調節作用的滯后導致反應溫度頻繁波動，操作人員需要頻繁調整，勞動強度較大，調節效果有限。

揚子石化與國內知名的化工自動化控制系統廠家合作開發了1號重整裝置的先進過程控制系統。同時，結合裝置多次檢修、工藝優化、先控控制器性能進一步優化提升的情況，2015年底，實施了1號重整先進控制性能提升項目，完成了先進控制系統的軟件升級。

員工用模型優化裂解爐運行。陶炎 攝

APC投運后，有效降低了裝置反應溫度的波動幅度，提高了工藝參數平穩率，降低了操作人員的勞動強度。據統計，APC投運后，反應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。二甲苯裝置異構化單元采用APC先進控制系統后，裝置平穩率提升了約3個百分點，保持在99.9%以上。2016年以來，二甲苯裝置的優級品率保持在100%。

乙烯裝置的APC系統是揚子石化和華東理工大學聯合研發的科研項目，屬國內自主研發技術，其水平達到甚至超過了美國ASPEN技術的性能和標準。該科研項目曾先后榮獲江蘇省科技進步一等獎和國家科技進步二等獎。該套APC的成功應用，使揚子乙烯裝置生產能力和節能優化水平顯著提高，每年為公司多創經濟效益數千萬元。