浅谈现代炼油厂自动化信息系统在生产调度运行管理中的应用

张建涛

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535000）

炼油企业信息化建设的目的是为企业战略目标、组织架构和业务流程提供技术支撑。战略目标是其他部分的指导，组织形式和流程是实现战略目标的具体表现。信息技术则是企业实现战略目标的重要技术手段，同时也为进一步推动炼油企业改革，组织和业务流程的完善创造了条件。本文根据中国石油广西石化1000万t·a-1炼油厂实际生产管理中自动化信息系统在运行调度中的实现过程，对物料平衡管理的应用处理并取得良好的应用效果作出简要的分析说明。

1 现代炼油厂生产的过程概况

现代炼油厂普遍采用精细化、科技化、经济化的生产管理技术，以中国石油广西石化1000万t·a-1炼油厂为例，整个工艺采用短流程、直线型设计，从而缩减许多不必要的中间环节，降低生产风险，节约生产成本。中国石油广西石化1000万t·a-1炼油厂的生产过程利用1000万t·a-1的常减压装置对原油实施初步分馏，生产出的直馏石脑油、直馏汽油、直馏柴油分别进入石脑油加氢、汽油加氢精制、柴油加氢裂化装置进行深度加工生产出高标号汽油、柴油调合组分用以生产汽油、柴油。同样常减压分馏出来的渣油进入催化进行更深度的加工，而蜡油则分为两部分，一部分按催化原料供催化，一部分按蜡油加氢原料供蜡油加氢生产汽油、柴油组分供汽油、柴油调合生产。蜡油加氢分馏出的航煤组分与常减压装置的直馏航煤一块参与航煤调合生产。其中蒸汽由用催化、动力站等部门来实施平衡，而氢气主要由制氢装置、电解制氢装置、重整、PSA装置来平衡。燃料气主要由PSA解析气、火炬回收气、汽化气混合C4的汽化器撬装来平衡。

2 现代炼油厂运行调度的特点及现状

炼化企业属于生产流程性行业，其特点是多套装置相互关联，每套装置的产品可以是最终产品，也可以是中间产品即其他装置的原料。整个物料在常减压、催化、加氢、重整、芳烃抽提等装置间流动，连续运转不能停歇。各装置间存在着物料平衡与能量平衡。最初的原料原油经过各装置的连续物理反应与化学反应，生产出可生成的及我们需要的各种产品。随着原油资源的变化和成品油市场要求的提高，对现代炼油企业的油品生产要求严格地控制过程。作为现代炼油厂的核心单位，生产运行调度的生产管理具有十分重要的意义，因此自动化信息系统在现代炼油厂生产运行调度中的应用十分必要。各装置中间环节的控制、成品油出厂前的质量分析都需要自动化信息系统的支撑来体现。

3 自动化信息系统在运行调度的实际生产中的应用

3.1 DCS系统的引进

DCS是分散控制系统（Distributed Control System）的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。它由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统，具有可靠性、开放性、灵活性、协调性、易于维护、控制工程齐全的特点。几年来，生产行业进一步提高了工厂综合自动化水平，注重信息化的建设，特别是各地的新建现代炼油厂纷纷提出适合自己工厂的厂级监控信息系统（SIS）以提高生产效率，实现工厂管理信息系统与各种分散控制系统之间的数据交换。厂级实时监控信息系统以分散控制系统为基础，以经济运行和提高炼油企业整体效益为目的，采用先进、适用、有效的专业计算方法，实现整个炼油企业内信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，同时又提高了机组运行的可靠性。它为炼油厂的生产管理决策提供真实、可靠的实时运行数据，为市场运作下的企业提供科学、准确的经济性指标。

3.1 LIMS系统的引进

LIMS是英文单词Laboratory Information Management System的缩写，即实验室信息管理系统(LIMS)，由计算机硬件和应用软件组成，能够完成实验室数据和信息的收集、分析、报告和管理。LIMS基于计算机局域网，专门针对一个实验室的整体环境而设计，是一个包括了信号采集设备、数据通讯软件、数据库管理软件在内的高效集成系统。以实验室为中心，将实验室的业务流程、环境、人员、仪器设备、标物标液、化学试剂、标准方法、图书资料、文件记录、科研管理、项目管理、客户管理等等因素有机结合。LIMS系统在现代炼油厂生产中的应用实际是有利于改进质量管理，提高分析数据的综合利用率，提高分析数据的时效性、挖掘分析数据的潜在价值，同时可以有效地规范实验室内部管理。

3.2 集中视频监测系统的引进

广西石化1000万t·a-1炼油厂采用多角度、目标实现全覆盖的集中视频监测系统，对重点设备设施、人员、路线等实施全时段、全过程的监控，对生产过程的控制具有十分重要的意义。广西石化1000万t·a-1炼油厂的集中视频监测系统涵盖了厂区的安全防护、重点设施（设备）运行监控、通道监控、出入人员控制以及周界安全等。自开工以来广西石化1000万t·a-1炼油厂的集中视频监测系统对整个生产运行调度的管理提供了充分的、真实的、有效的科学依据，为后续调整生产平衡物料提供了坚实的基础。广西石化1000万t·a-1炼油厂的集中视频监测系统采取了全数字网路系统，利用防爆探头、远程投影技术、以专网为主内网为辅构建全面的、科学的监控系统，生产运行调度科根据数字网络系统提供的远程数据，根据实际需要转换成视频信号在调度台上集中显示，为广西石化的生产运行管理提供可靠的依据。

3.3 原油调合、倒罐批量下单系统的引进

根据广西石化1000万t·a-1炼油厂的加工多品种、多性质的海外原油这一特性，首次引进原油调合、倒罐批量下单系统即广西石化原油调合优化系统。广西石化1000万t·a-1炼油厂生产运行调度可以根据该系统实现远程下单、远程指挥、远程监控，可以充分有效地提高工作效率。广西石化生产运行调度可以根据该系统实现罐区作业查询，查看原油库存，码头卸油（收、付油）作业，为常减压供油情况以及码头和厂内原油罐区的倒罐作业等。码头及厂内原油罐区操作人员可根据生产运行调度所下达的作业单逐步实现收、付油作业、倒罐作业、调合作业、装置供料作业等。，尤其是在原油调合过程中可以实现组分罐巡检、单罐组分跟踪、调合罐组分跟踪、调合目标罐跟踪以及调合质量情况跟踪等，为广西石化原油调合提供了可靠的依据。

3.4 集中通讯应急指挥系统的引进

广西石化1000万t·a-1炼油厂引进世界先进的应急调度指挥系统，是整合了用户的安全监控、视频监控、视频会议、通讯调度、企业应用等诸多系统的综合指挥系统。 ZedaGard应急调度指挥系统构建一个完整融合平台，实现多元信息无缝接入、融合互通、集中管理、集中调度的功能。以安全监控、视频监控、视频会议、语音通讯四大应用为融合，以视频交互、语音互通、电视墙操控、报警联动四大功能为体现，目标实现视频监控、调度指挥、安全监测，提供接口API，可无缝嵌入MIS系统、SCADA系统、ERP系统、GIS系统等的有机结合，为广西石化1000万t·a-1炼油厂的安全生产提供可靠的保障。

3.5 MES系统的引进

广西石化1000万t·a-1炼油厂引进世界先进的MES(英文为Manufacturing Execution System)系统即制造执行管理系统。它是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。良好的MES系统平台有效提高了中国石油广西石化公司的生产调度运营系统的执行力，为企业发展建设提供了有效的保障。中国石油广西石化公司MES和计量信息化管理系统的有效实施，为中国石油广西石化公司ERP建设项目提供了及时准确的生产数据，规范和优化了生产管理的业务流程，有效提高了精细化管理水平。

4 自动化信息系统在运行调度管理中发展的展望

对炼油企业而言，原油从进厂到常减压、催化裂化、重整、加氢、芳烃抽提等工艺处理，形成产品达到增值的目的，需要精心组织、精心策划、精心操作，通常以流程化不间断的连续方式争分夺秒地生产，同时需要严格的过程控制和安全保障。通过收集整个生产过程产生的大量实时数据，经过生产模型专业化处理，与管理层（ERP）和控制层（DCS、PLC、SIS等）保持双向通信能力，获取相应数据并反馈处理结果和生产命令来优化整个生产过程。在现代炼油企业的生产运行调度系统的实际生产操作中，通过一定的自动化信息系统的实施，可以有效实现流程图及报表的预览和其它应用系统的数据共享。通过实时信息自动化系统，可以使各级生产调度管理人员能够及时获取、掌握现场过程数据，更加方便地监视生产、管理生产，给企业带来一定的经济效益。现代炼油企业的发展必然依靠可靠的科学依据，因此自动化信息系统在炼油企业生产运行调度的实际运营管理中必然得到充分的发展。

5 结论

在现代炼油厂的生产调度运行管理中可持续性地开发和利用一些先进的自动化信息系统是企业发展的必然趋势。随着科学的发展、社会的不断进步，人类依靠石油资源的依赖性持续上升，现代大型炼油企业的建设、发展是一个国家经济发展的重要部分。生产运行调度作为现代炼油企业的核心部分，它的发展建设关系到整个全厂的经济效益的提高，引进先进的自动化信息系统可为现代炼油厂生产运行调度的生产运行管理提供可靠的保障和科学的依据，发展自动化信息系统是当代炼油企业生产运行调度发展壮大的必然趋势。