为生产装置安装智能大脑

□ 本刊记者 陶 炎

为生产装置安装智能大脑

□ 本刊记者 陶 炎

信息化技术为生产装置安装智能大脑，赚取真金白银。

员工在控制室通过系统在线优化操作。李树鹏 摄

2016年11月1日，扬子石化热电厂调度室内，调度员李新辉熟练地借助模型，开展能源在线优化工作。通过模型在线优化，扬子热电厂每年增效超过500万元。

扬子石化把信息化技术充分应用到石化产业中，为生产装置安装智能大脑，借力信息化，赚取真金白银。他们建立了覆盖全公司所有装置的生产运行监控系统，8万多个监控点实现实时报警提醒；搭建了41套装置模型，通过模型优化，达到成本最低、效益最佳；先后开发了22套装置的先进控制系统，实现了装置的平稳运行。

8万多个监控点实现报警提醒

“1号加氢裂化装置FA105压力控制报警值83%，超车间上限指标75%……”下午16点，一条短信发到扬子石化芳烃厂加氢裂化联合装置技术员童健手机上。

童健立即打电话到岗位指导处理，16点05分处理完毕后，童健登录扬子石化生产运行监控系统，填写了报警原因和处理结果：“氢气管网压力高，汇报调度同意排放，制氢装置降负荷。”

扬子石化利用实验室信息管理、环保监控信息管理等各类系统数据库，开发了覆盖全公司的生产运行监控系统。该系统能够自动读出现场运行的各类实时工况，通过自动计算和逻辑判断，将工艺指标、质量、环保、联锁、可燃气报警仪、设备、停车等7类异常数据，8万多个监控点，实现实时报警展示和短信发送，提醒管理人员及时处理。该系统设置有车间、厂、公司三类不同层级的报警，根据报警级别不同，发送给不同层级的管理人员，实现报警事件闭环处理，做到有报警、有处理、有结论。系统还能够实现调度日报、生产日报等报表的集中查询，为生产管理人员分析、诊断、优化、科学决策提供依据。

“这是个非常好的预警系统，一旦有数据超标，立即就会提醒你及时处理。”扬子石化科信部方宗顺介绍，尤其是产品质量、环保、装置停车等重大异常数据，通过及时提醒和快速处理，能够从源头避免各类安全环保事故的发生，实现装置的安全运行。

近日，在扬子石化塑料厂1号聚乙烯装置消缺现场，一台小型视频设备架设在装置平台上，现场作业情况尽收眼底，车间安全监管人员通过现场作业移动视频监控系统查看现场作业情况，“电子警察”让现场违章无处遁形。

现场直接作业环节的监管一直是石化企业的难题，为此，2016年3月，扬子石化建立了现场作业移动视频监控系统，实现现场作业视频监控的全覆盖、全过程，不留死角，进一步提高了现场作业的安全管理水平。

“移动视频的实时监控为违章立查立纠提供了技术支撑，可以随时开展安全检查，将安全隐患消灭在萌芽状态。”扬子石化聚乙烯车间安全总监袁爱民说：“图像也可以作为对承包商的考核依据。”

41套装置模型助推装置全流程优化

点点鼠标，调调温度，就能多赚一两千万元！这是扬子烯烃厂乙烯专家胡天生向记者展示的《裂解炉COT优化模型》。每种原料在不同的裂解温度（COT）下，效益会不尽相同，通过这个模型，输入原料数据，就能科学计算出最佳的裂解温度，也就是最佳效益点，为装置生产提供科学依据。

“我仅仅调整了一下温度，一个月就是一两百万元，一年就是一两千万元的效益”。谈起模型的作用，胡天生颇为自豪。

为了促进装置的优化运行，扬子石化在乙烯、催化裂化、加氢裂化等装置搭建了41套优化模型，通过模型优化，发挥原料的最大价值，挖掘最大效益。特别是乙烯装置搭建的《吨乙烯原料成本优化模型》《乙烯裂解炉效能排序模型》《乙烯高附产品损失监控模型》等7个优化模型，成功地探索出构建装置模型的七步法建模法则。

胡天生介绍，每台裂解炉都有一定的运行周期，约60天左右，到了运行周期，裂解炉结焦严重，能耗升高。四大类裂解原料，14台裂解炉，哪种原料该进哪台炉子，进多少料？都要综合运用多个模型，反复进行科学运算，像排兵布阵一样。通过模型计算，采用“末位淘汰制”原则，最好的原料首先进最好的炉子，差一点的原料进相对较好的炉子，最差的炉子要切出检修，检修后的炉子又成为最好的炉子，如此循环往复。

构建模型为乙烯装置的实际优化运行提供了科学参考，同样受益的还有热电厂。热电厂通过搭建模型，以燃料、外购电、外购二级除盐水等三项成本总和最低、效益最大为目标，结合市场燃料价格、电力价格等因素进行综合优化。通过模型实施在线优化，能够计算出当期热电的最小生产成本，再通过实际操作，合理分配不同汽机中压抽汽、低压抽汽、凝汽器负荷，无限接近当期最小成本，挖掘经济效益。

先进控制技术提升装置运行绩效

“APC先进控制系统投用以来，装置运行更加平稳，反应温度合格率由此前的91.2%提高至目前的99.56%以上。”扬子石化芳烃厂重整装置技术员胡久元在谈到先进控制系统的优点时说。

反应温度是芳烃重整装置的主要操作变量之一，直接关系到重整装置的主要技术经济指标及关键设备的安稳运行，控制范围较为苛刻。由于热值、压力变化等因素的影响，重整装置加热炉的燃料气系统经常会出现波动。常规仪表调节作用的滞后导致反应温度频繁波动，操作人员需要频繁调整，劳动强度较大，调节效果有限。

扬子石化与国内知名的化工自动化控制系统厂家合作开发了1号重整装置的先进过程控制系统。同时，结合装置多次检修、工艺优化、先控控制器性能进一步优化提升的情况，2015年底，实施了1号重整先进控制性能提升项目，完成了先进控制系统的软件升级。

员工用模型优化裂解炉运行。陶炎 摄

APC投运后，有效降低了装置反应温度的波动幅度，提高了工艺参数平稳率，降低了操作人员的劳动强度。据统计，APC投运后，反应温度合格率由此前的91.2%提高至目前的99.56%。

二甲苯装置也尝到了APC的甜头。二甲苯装置异构化单元采用APC先进控制系统后，装置平稳率提升了约3个百分点，保持在99.9%以上。2016年以来，二甲苯装置的优级品率保持在100%。

乙烯装置的APC系统是扬子石化和华东理工大学联合研发的科研项目，属国内自主研发技术，其水平达到甚至超过了美国ASPEN技术的性能和标准。该科研项目曾先后荣获江苏省科技进步一等奖和国家科技进步二等奖。该套APC的成功应用，使扬子乙烯装置生产能力和节能优化水平显著提高，每年为公司多创经济效益数千万元。