盛虹石化：向智發(fā)展，逐“綠”而行

大屏幕實時顯示丙烷消耗量、丙烯實時產(chǎn)能，正在運行的裝置若出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，電腦顯示屏后的報警燈帶則會立即閃爍不同顏色的燈光……筆者日前走進位于江蘇連云港徐圩新區(qū)的江蘇斯爾邦石化有限公司（以下簡稱斯爾邦石化），看到工人守在智能中控室，憑借智能化、數(shù)字化技術(shù)，就能監(jiān)測、遙控丙烷脫氫（PDH）生產(chǎn)線上的一舉一動。

這個由其母公司盛虹石化產(chǎn)業(yè)集團（以下簡稱盛虹石化）與美國霍尼韋爾公司聯(lián)合打造的PDH智能工廠，自2022年末投入運行以來，PDH裝置人工操作頻次降低50%以上，裝置自控率提高至95%以上。

“當前，石化行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。市場的快速變化以及‘雙碳目標的提出，對行業(yè)的要求也更高了。在這個背景下，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為企業(yè)提高生產(chǎn)效率、提升盈利能力以及應(yīng)對市場挑戰(zhàn)的關(guān)鍵手段。”盛虹石化總裁白瑋說。

智能化生產(chǎn)和數(shù)字化操作提高工藝穩(wěn)定性

PDH項目是近年來中國石化產(chǎn)業(yè)投資的一個熱點。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年，中國丙烯產(chǎn)業(yè)新增產(chǎn)能以PDH工藝的貢獻為主，PDH已經(jīng)成為僅次于蒸汽裂解的第二大丙烯生產(chǎn)主流工藝。

對于PDH行業(yè)來說，應(yīng)從工藝創(chuàng)新改進和數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用兩大維度著手實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

自2021年起，盛虹石化即圍繞PDH裝置，展開智能化生產(chǎn)和數(shù)字化操作等方面的研發(fā)。

如今，在PDH智能工廠的中控室內(nèi)，每個操作員可以通過面前的4K高清顯示屏，監(jiān)控生產(chǎn)區(qū)域各設(shè)備中持續(xù)上演的化學(xué)反應(yīng)。

斯爾邦石化PDH裝置數(shù)字化項目負責(zé)人、工藝工程師劉瑞瑞指著一塊顯示屏說，以脫乙烷塔的先進控制系統(tǒng)為例，在生成丙烯的過程中，丙烷、丙烯和乙烷液體將混入脫乙烷塔中進行分離。它們需要被控制在一定的壓力、溫度、流量范圍內(nèi)，才能脫除乙烷，進入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在這一過程中，任何參數(shù)誤差都會帶來安全隱患或者產(chǎn)品質(zhì)量問題，所以他們在PDH裝置的脫乙烷塔單元里安裝了傳感器。傳感器會監(jiān)測單元內(nèi)各個儀器的流量、壓力、溫度、液位等數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定的生產(chǎn)指標自動調(diào)節(jié)。一旦設(shè)備實際運行狀況偏離設(shè)定范圍，傳感器便會通過智能報警系統(tǒng)發(fā)出提示。

劉瑞瑞介紹，采用該系統(tǒng)后，PDH裝置平均每天報警量減少90%，擾動報警量減少80%，短暫報警量減少90%以上。同時，裝置管理人員在辦公室內(nèi)便能實時在線快速了解全廠裝置運行狀態(tài)，識別頻繁發(fā)生的報警和事件，及時進行調(diào)整優(yōu)化。

“此外，系統(tǒng)還有報警處置記錄錄入功能。崗位操作員對每個報警情況填寫原因分析、處置措施及結(jié)果，便于實現(xiàn)針對報警信息的閉環(huán)操作。同時該記錄會直接展示在PDH裝置操作員的交接班日志中，便于班組人員檢查及追蹤。”斯爾邦石化PDH裝置工藝主任羅錚說。

置身石化基地的“鋼鐵森林”，人類顯得格外渺小。對于管理者來說，如何了解生產(chǎn)現(xiàn)場的真實狀況，掌握員工作業(yè)進程十分重要。為此，盛虹石化打造了“PDH數(shù)字化工廠”，用數(shù)字化技術(shù)復(fù)建了一座PDH裝置。PDH泵、塔、罐、管道以及閥門等各類設(shè)備的運行情況，設(shè)備拆卸及廠區(qū)物料儲備等情況，在數(shù)字化工廠網(wǎng)絡(luò)平臺上一目了然。

碳排放監(jiān)測及數(shù)據(jù)追蹤讓企業(yè)更環(huán)保

石化產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，也是“雙碳”目標下轉(zhuǎn)型升級的重點產(chǎn)業(yè)。

在PDH智能工廠的建設(shè)過程中，綠色低碳的理念也貫穿在工廠的先進過程控制系統(tǒng)（APC）、生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)（MES）中。

“通過碳排放監(jiān)控系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)PDH裝置碳排放的主要來源是燃燒和凈熱。于是我們用APC會綜合考慮加熱爐的各種工藝約束和設(shè)備限制，平衡加熱爐各支路的流量和溫度等參數(shù)，從而降低燃氣消耗和排煙溫度，提高能源使用效率，降低燃燒過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量。此外，APC在提高裝置丙烯產(chǎn)率的同時降低了能耗，這也有效減少了蒸汽消耗，降低了凈熱的排放。”羅錚認為，碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)控不僅滿足了監(jiān)管要求，工作人員還能據(jù)此實時了解工廠、工藝、設(shè)備等的碳排放情況，為降低碳排放提供客觀改進數(shù)據(jù)，同時能靈活有效地調(diào)整生產(chǎn)計劃。

智能工廠項目還可以讓管理者通過MES，查看高壓蒸汽等公用介質(zhì)的消耗情況，進而對比分析并優(yōu)化操作，減少公用介質(zhì)的消耗，進而減少碳排放總量。

“作為一家致力于新能源、新材料領(lǐng)域的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集團，盛虹石化多年來始終堅定走在綠色高質(zhì)量發(fā)展的道路上，積極探索產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新路徑。我們不斷尋求如何充分利用數(shù)字化、智能化技術(shù)，使生產(chǎn)和運營過程更加安全、可靠、高效和可持續(xù)，從而提升企業(yè)的核心競爭力。”白瑋說。