能源化工巨擘邁向數(shù)字化新世界

文/本刊記者 胡靜

專訪東明石化東明煉化公司董事長(zhǎng)姜順——如今，從“煉油型”向“化工型”發(fā)展已成為石化行業(yè)共識(shí)。為加快這一轉(zhuǎn)變，位于黃河入魯?shù)谝豢h——山東菏澤東明縣的東明石化依托千萬(wàn)噸級(jí)煉油，不斷加快轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐，相繼規(guī)劃建設(shè)了年產(chǎn)20萬(wàn)t高端聚丙烯、100萬(wàn)t連續(xù)重整、180萬(wàn)t加氫裂化以及100萬(wàn)t資源綜合利用等重點(diǎn)項(xiàng)目。隨著項(xiàng)目實(shí)施，東明石化成品油產(chǎn)量大幅降低，化工品比例大幅提升，根據(jù)規(guī)劃，到“十四五”末，煉油和化工新材料產(chǎn)能比將從現(xiàn)在的7：3轉(zhuǎn)變?yōu)?：7，實(shí)現(xiàn)從“煉油型”向“化工型”的華麗轉(zhuǎn)身。

在“煉油”向“化工”轉(zhuǎn)型過(guò)程中，數(shù)字化技術(shù)如何賦能？如何在轉(zhuǎn)型的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)日益緊迫的“雙碳”目標(biāo)呢？近日，筆者走進(jìn)東明石化，在東明石化東明煉化公司董事長(zhǎng)姜順的帶領(lǐng)下，了解了東明石化轉(zhuǎn)型增效、綠色發(fā)展背后的故事。

向高端化工產(chǎn)業(yè)鏈邁進(jìn)

早在2011年，東明石化《十年（2011~2020）發(fā)展規(guī)劃》中就提出了“轉(zhuǎn)型發(fā)展、跨越發(fā)展、低碳發(fā)展”的發(fā)展指導(dǎo)思想，將低碳發(fā)展、綠色發(fā)展作為東明石化未來(lái)發(fā)展道路的重要選擇。一面開(kāi)展節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)降本增效；一面發(fā)展清潔能源，走綠色低碳道路。東明石化加大研發(fā)投入，向“高端化”“智能化”“差異化”要效益，以實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)為導(dǎo)向發(fā)展高質(zhì)量綠色石化產(chǎn)業(yè)。

2021年投產(chǎn)的恒昌化工20萬(wàn)t/a聚丙烯項(xiàng)目，正在建設(shè)中的100萬(wàn)t/a資源利用項(xiàng)目，前海化工混合脫氫制化工品等項(xiàng)目，正在帶動(dòng)?xùn)|明石化新材料和高端化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，是東明石化延鏈補(bǔ)鏈、實(shí)現(xiàn)“煉化一體化”發(fā)展的關(guān)鍵一步，也將為菏澤市石化產(chǎn)業(yè)向高端加速邁進(jìn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

同時(shí)，東明石化持續(xù)提升自主創(chuàng)新能力，與中國(guó)石油大學(xué)（華東）及國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開(kāi)發(fā)了UPC技術(shù)，在小試、中試基礎(chǔ)上，建設(shè)了5萬(wàn)t/a原油催化裂解制烯烴（UPC）成套技術(shù)工業(yè)化試驗(yàn)裝置，并取得良好效果，填補(bǔ)了我國(guó)“以原油為原料直接生產(chǎn)烯烴”技術(shù)空白，為煉化行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色降碳發(fā)展提供了新思路。

數(shù)字化技術(shù)賦能提質(zhì)增效

隨著兩化融合，不僅是工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，東明石化也加快了智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐。2021年，山東省大力推進(jìn)“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人”工作，東明石化利用自動(dòng)化和信息化技術(shù)提升生產(chǎn)智能操控水平，實(shí)現(xiàn)集中管控與遠(yuǎn)程操控，減少人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)頻次，提升設(shè)備設(shè)施安全化水平，如圖1所示。

“近幾年，集團(tuán)專門(mén)成立了信息中心，在數(shù)字化規(guī)劃和建設(shè)方面投入巨大，希望利用兩三年時(shí)間，把東明石化園區(qū)打造成數(shù)字化、低碳、清潔園區(qū)的同時(shí)全面提升生產(chǎn)的數(shù)字化和智能化水平。”姜順表示。東明石化與施耐德電氣在電氣自動(dòng)化和綠色智能制造領(lǐng)域，建立深度的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，共同打造架構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行高效的石油化工智能工廠體系，共同制定數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃，穩(wěn)步完成東明石化數(shù)字化轉(zhuǎn)型的愿景和目標(biāo)。

雙方在中低壓配電、關(guān)鍵電源、工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域的產(chǎn)品及數(shù)字化智能化解決方案采購(gòu)與應(yīng)用，服務(wù)業(yè)務(wù)及咨詢，數(shù)字化轉(zhuǎn)型規(guī)劃及項(xiàng)目實(shí)施3大領(lǐng)域開(kāi)展全面深入合作。“通過(guò)全面提高產(chǎn)品技術(shù)、工藝裝備、能效標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈向高水平躍升，東明石化實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)、新管理、新模式變革，加快智慧化升級(jí)，促進(jìn)提質(zhì)增效。”姜順說(shuō)。

智能工廠的目標(biāo)是做到“最優(yōu)生產(chǎn)、無(wú)人干預(yù)、動(dòng)態(tài)平衡、效益最佳”。姜順表示，“煉化行業(yè)本身自動(dòng)化程度就很高，東明石化一直追求進(jìn)一步提質(zhì)增效的空間，最大程度保障本質(zhì)安全。”一方面，東明石化有4個(gè)VLCC原油碼頭和配套倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施，500萬(wàn)個(gè)鐵路專用線和油品裝卸平臺(tái)，建成了2 000萬(wàn)t/a日照—東明原油輸送管道，還擁有油/化工品交易團(tuán)隊(duì)，在原油選擇、計(jì)劃優(yōu)化、原油混合、生產(chǎn)調(diào)度、油品調(diào)合、流程模擬、先進(jìn)控制以及環(huán)實(shí)時(shí)優(yōu)化等相關(guān)業(yè)務(wù)和技術(shù)環(huán)節(jié)提升效益。另一方面，東明石化計(jì)劃到2025年逐步把危險(xiǎn)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員操作取消，進(jìn)一步提高信息化，自控率等水平。“東明石化智能工廠規(guī)劃是分步實(shí)施的，包括管理信息化，裝置運(yùn)行信息化、數(shù)字化工廠、數(shù)字化園區(qū)以及低碳園區(qū)等。2021年，東明石化在500萬(wàn)t原料預(yù)處理裝置上采用AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)+ AVEVA ROMeo工藝實(shí)時(shí)優(yōu)化（即原RTO），已經(jīng)正常投入運(yùn)營(yíng)，使自控率水平從50%提升到98%以上。不僅降低了工作強(qiáng)度、解放了勞動(dòng)力，而且提高了工藝指標(biāo)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)生產(chǎn)，裝置優(yōu)化。”

全力打造數(shù)字化人才

數(shù)字化轉(zhuǎn)型離不開(kāi)數(shù)字化人才隊(duì)伍建設(shè)。近十年來(lái)，東明石化在人才引進(jìn)、培養(yǎng)、高校合作等方面不斷加大投入，提高企業(yè)的“智力”水平和“治理”水平，讓人才成為撬動(dòng)企業(yè)能級(jí)躍升和跨越式發(fā)展的關(guān)鍵密匙。

數(shù)字化思維為東明石化的管理工作帶來(lái)不少轉(zhuǎn)變，“隨著更多95后、00后的年輕人加入，這批員工的理念和以前不一樣了，東明石化為員工升級(jí)配套硬件設(shè)施，提供大學(xué)生公寓以及有競(jìng)爭(zhēng)力的薪酬體系，提升工作舒適度。數(shù)字化技術(shù)不僅賦能工作效率，還提升了年輕員工的自我價(jià)值感。”

“化工生產(chǎn)線是24 h不停歇地生產(chǎn)，三班倒地排班，員工長(zhǎng)時(shí)間盯著屏幕不停地操作容易疲憊，自控率提升后，就像無(wú)人駕駛黑屏操作一樣，當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出界面，并精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)，輔助操作人員進(jìn)行應(yīng)急處置，從而減輕工作壓力和勞動(dòng)強(qiáng)度，改善辦公舒適度。”現(xiàn)在，東明石化將過(guò)去分散在廠區(qū)各個(gè)位置的控制室整體統(tǒng)一到主控室，“以前員工習(xí)慣離裝置近一些，更有安全感，一旦有什么問(wèn)題可以很快趕到現(xiàn)場(chǎng)。隨著自動(dòng)化和智能化水平的提升，‘離現(xiàn)場(chǎng)近’被排除出了必選項(xiàng)。以前東區(qū)七八個(gè)中控室改成了外操室，控制操作都集中在中控室里了。”智能調(diào)度系統(tǒng)、設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)、智能供應(yīng)鏈系統(tǒng)等的投用，極大提升了東明石化生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化水平。

此外，隨著更多年輕人的加入，新老員工的傳承也成為東明石化管理者關(guān)注的重點(diǎn)。依托自動(dòng)化、智能化技術(shù)的部署，老員工幾十年的工藝知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)，被很好地沉淀在系統(tǒng)中，這些從人員、過(guò)程和設(shè)備中獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有操作性的洞察力，助力年輕員工專業(yè)能力的快速成長(zhǎng)。在動(dòng)態(tài)的智能化升級(jí)過(guò)程中，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)策略的部署為東明石化最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。

從數(shù)字化設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)的“混合艦隊(duì)”

作為難減排的重工業(yè)行業(yè)之一，能源化工行業(yè)碳排放主要來(lái)自反應(yīng)過(guò)程和能源消耗，其中能源管理成為東明石化降碳工作關(guān)注的重點(diǎn)之一，為此與施耐德電氣合作實(shí)施了優(yōu)化配電系統(tǒng)服務(wù)一攬子解決方案，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化工廠配置，大幅提升智能工廠建設(shè)及運(yùn)營(yíng)效率。東明石化自身及其控股開(kāi)發(fā)的江蘇新海、東明煉化基地等項(xiàng)目采購(gòu)了包括元器件、成套設(shè)備等中低壓配電產(chǎn)品，關(guān)鍵電源產(chǎn)品，Modicon PLC、變頻器、觸摸屏、按鈕指示燈、Foxboro控制系統(tǒng)、Triconex安全系統(tǒng)、儀表、管線控制系統(tǒng)以及顧問(wèn)類(lèi)軟件等工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，樓宇自動(dòng)化產(chǎn)品，以及覆蓋從工藝模擬、工程建設(shè)到運(yùn)營(yíng)維護(hù)全生命周期的AVEVA數(shù)字化智能化解決方案，全方位保障各個(gè)項(xiàng)目的供電可靠性，及項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營(yíng)及維護(hù)效率，如圖2所示。

“節(jié)能、節(jié)電、節(jié)燃料、節(jié)蒸汽以及節(jié)燃料氣等都需要有數(shù)字化技術(shù)的加持，包括熱效率提升、高耗能設(shè)備的替代，各類(lèi)能耗指標(biāo)上傳到省能源管控平臺(tái)，這是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，更是企業(yè)自身發(fā)展的需要，減碳的本質(zhì)就是降本增效。”姜順表示。東明石化早就設(shè)立了專門(mén)的能耗管控平臺(tái)，其中就包含施耐德電氣的技術(shù)模塊。“東明石化有長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，要讓標(biāo)準(zhǔn)走在監(jiān)管要求的前面。”姜順表示。

在配電設(shè)備上，東明石化和施耐德電氣建立了緊密的合作關(guān)系。“從立項(xiàng)，與設(shè)計(jì)院對(duì)接到運(yùn)營(yíng)的全流程中，施耐德電氣幫我們解決了不少困難。”據(jù)介紹，從項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)開(kāi)始，施耐德電氣的技術(shù)人員就加入進(jìn)來(lái)，相互借助彼此的專業(yè)力量，在工藝、配電及自動(dòng)化技術(shù)方面為業(yè)主與設(shè)計(jì)院溝通奠定良好的基礎(chǔ)，雙方坦誠(chéng)的合作也幫助提前規(guī)避了投產(chǎn)后的運(yùn)營(yíng)問(wèn)題。

一體化服務(wù)的“好馬配好鞍”

對(duì)石化行業(yè)而言，控制系統(tǒng)多年來(lái)都是采用主要自動(dòng)化承包商（MAC）模式，降低自動(dòng)化工程的復(fù)雜度。在與東明石化的合作中，施耐德電氣將一體化的服務(wù)模式帶到了項(xiàng)目建設(shè)中，為東明石化提供專業(yè)軟件及全生命周期服務(wù)，提升電力質(zhì)量，為長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)提供可靠、可執(zhí)行的方案建議。同時(shí)，圍繞能效雙碳的需求，為其建立可持續(xù)發(fā)展管理體系，助力提升減碳投資回報(bào)。

如今，施耐德電氣配電技術(shù)已成為東明石化的標(biāo)準(zhǔn)化配置，項(xiàng)目可以直接采購(gòu)。從過(guò)去的多品牌選擇到現(xiàn)在變成獨(dú)家，姜順認(rèn)為對(duì)項(xiàng)目的整體運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了諸多好處，從全生命周期的角度考慮成本，降低運(yùn)維人員的學(xué)習(xí)成本，也避免了過(guò)去在多品牌備品備件方面的復(fù)雜溝通。

“戰(zhàn)略框架合作，就是在一起尋找最好的發(fā)展，降低成本，提升服務(wù)質(zhì)量，施耐德電氣專業(yè)的技術(shù)專家補(bǔ)足了東明石化在配電技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域的短板。 2020年開(kāi)始，大批量配電設(shè)備入場(chǎng)，為東明石化管理的相關(guān)項(xiàng)目提供一系列高質(zhì)量的保外服務(wù)，包括備品備件、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持、維修及咨詢服務(wù)，施耐德電氣特派出了駐廠工程師，設(shè)置值班機(jī)制，高度保障項(xiàng)目中所使用產(chǎn)品長(zhǎng)期處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，并快速滿足設(shè)備升級(jí)和改造等需求，為生產(chǎn)流程優(yōu)化提出了很多寶貴意見(jiàn)。”姜順表示。

如今，配電一體化在東明石化已經(jīng)得到了很好的部署，基于豐富的應(yīng)用模塊組合，建立起綜合監(jiān)管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化與智能化的設(shè)備健康管理，幫助企業(yè)減少值守人員，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)防范，并為企業(yè)探索持續(xù)節(jié)能增效的“雙碳”實(shí)施路徑助力。現(xiàn)在，東明石化的生產(chǎn)、管理、運(yùn)營(yíng)以及上下游產(chǎn)業(yè)鏈都在進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)，人員、設(shè)備的精細(xì)化管理逐漸提升，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈全流程優(yōu)化。

結(jié)語(yǔ)

一直以來(lái)，工業(yè)大省山東都在尋求高端化工突破的現(xiàn)實(shí)路徑，這與其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的偏重有很大關(guān)系。在山東整個(gè)工業(yè)中，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)占比約70%；而在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，重化工業(yè)占比約70%。東明石化的發(fā)展壯大，正是菏澤高端化工產(chǎn)業(yè)提質(zhì)擴(kuò)能的縮影。圍繞“做優(yōu)基礎(chǔ)煉油產(chǎn)業(yè)，做強(qiáng)基礎(chǔ)化工原料產(chǎn)業(yè)，做精特色高端化工產(chǎn)業(yè)”發(fā)展方向，東明石化高質(zhì)量發(fā)展路徑為山東其他傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型帶來(lái)了可供參考的借鑒意義。基于此，我們期待更多像東明石化一樣的山東企業(yè)，在高質(zhì)量發(fā)展的大潮中實(shí)現(xiàn)越來(lái)越多的突破，為智慧工廠建設(shè)激發(fā)磅礴動(dòng)力。 ●