“点石成金”的秘密

施耐德电气携手海南炼化共探石化行业数字化新未来——海南炼化项目自成立之初就受到中国石化集团公司的高度重视，是国内当时要搭建的第一套千万吨级的炼油装置，也是国内第一个采用EPC总包模式建设的炼油项目。除了缺乏项目经验外，化工行业本身对系统安全也有着非常高的要求，想要建设一个安全、稳定运营的千万吨级炼厂，面临着非常大的挑战，本文为大家带来海南炼化的数字化实践案例。

商场里的货架排排林立，马路上的汽车川流不息。然而，驻足购物的人们可能从未想过，市场上琳琅满目的日用品，手中盛放物品所用的塑料袋以及路上飞驰的汽车所消耗的燃料，可能都源自同一种原料，它就是有着“黑色金子”美誉的宝贵资源——石油。

石油和国民经济的发展密切相关，据统计，2018年我国消费的原油量高达6.51亿t，无论是工业、农业，还是交通运输、国防建设，都离不开石油产品。在从粘稠的黑色液体变成丰富多彩的石油产品之前，石油需要经过勘测开采、管线输送和炼化加工等多个复杂环节，下游炼化则是其中“点石成金”的关键步骤。

图1 海南炼化获得“本质安全环保企业”和“石油和化工行业绿色工厂”荣誉

在地理和海运条件优越的海南省洋浦经济开发区，一座采用最新炼油化工工艺和国际最高标准的炼化厂于海岸边傲然矗立，这座炼化厂正是中国石化海南炼油化工有限公司（海南炼化）不断追求卓越、对标国际一流的最佳落地实践。

基于施耐德电气的助力，海南炼化自2003年筹建以来，始终“零泄漏、零污染”地守护着周边的美丽海域。未来，在实现工厂稳定运行的基础上，海南炼化还将与施耐德电气一起，共探石油炼化行业的数字化新征程。

完整方案，奠定数字化转型的根基

2006年9月28日，是海南炼化历史上具有里程碑意义的日子。这一天，工厂加氢裂化装置一次投料试车成功并打通全流程，正式开始投产运行! 其生产的石油产品，经由四通八达的海上航线销往内地，并广泛出口东南亚的多个国家和地区，最终变成了汽车的马力、机器的润滑剂以及人们生活中各种必不可少的橡胶、塑料制品……

看着如今眼前繁荣的一切，回想起当初项目筹建时的种种挑战，曾亲历过该项目整个建设过程的李立炜感慨万千，身为海南炼化炼油机动部仪表专业技术负责人的他回忆道：“海南炼化项目自成立之初就受到中国石化集团公司的高度重视，当时要搭建国内第一套千万吨级的炼油装置，也是国内第一个采用EPC总包模式建设的炼油项目。因为缺少相关项目经验，而化工行业对系统安全的要求又非常之高，所以我们面临着非常大的挑战。”

图2 海南炼化与施耐德电气的精诚合作已走过10多年历程

在此之前，如果一个炼化厂需要多套炼油装置，用户往往会选择单套分批建设的模式，不同项目中可能会部署不同品牌的控制系统，结果造成的局面就是一个大型炼化厂里存在多个厂商的自动化产品。这就像是自动化产品的“万国博览会”，不但大大增加了系统开发、维护和管理的难度，同时也为系统之间的互联互通和后期的升级改造增添了很多麻烦，更让集中监控全场数据这样的数字化运维场景显得遥不可及。

出于对成本和运维的双重考虑，用户逐渐开始转为联合装置整体招标的模式，海南炼化项目正是其中的典型，在行业内颇具示范意义。正因如此，EPC方和业主方需要一家工程实力强劲，能够提供完整的过程控制（DCS）、安全系统的主自动化系统供应商来为其保驾护航。

“施耐德电气在石油化工行业具备丰富的工程经验及大量的成功业绩，于是，我们开始了与施耐德电气的长期合作。”海南炼化负责人对施耐德电气给予了高度认可。

施耐德电气基于EcoStruxure架构的油气行业整体解决方案不但保障了海南炼化安全、可靠、稳定以及高效的生产运行，而且其统一品牌的自动化系统也为工厂未来的数字化转型升级奠定了良好的根基。

双重保险，助力实现安全稳定运行

对任何一座炼化厂来说，安全稳定都是其第一要务。只有在机器、设备、资产和人员安全得到充分保障的基础上，工厂才能没有“后顾之忧”地生产符合市场需求的各种产品。施耐德电气稳定可靠的产品和专业及时的服务，就像是给项目上了“双保险”，助力海南炼化实现安全稳定运行。

图3 施耐德电气面向油气化工行业的EcoStruxure助力海南炼化安全稳定运行

在此项目中，施耐德电气旗下的上海福克斯波罗有限公司(Foxboro)为海南炼化提供了全套的分散控制系统 Foxboro I/A (DCS)、安全仪表系统Tricon(SIS)、火灾报警和气体检测系统Tricon (FGS)、压缩机组控制系统Tricon （TMC）以及低压配电系统。

凭借可靠、成熟、先进、实用以及扩展方便等优点，Foxboro的Tricon安全系统被广泛应用于众多重要的石化项目，已经帮助世界上先进的过程工厂实现了超过 10 亿h的安全运行。在海南炼化的工厂里，安全仪表系统可以对厂里的安全和关键单元提供连续的安全联锁和保护，进行工艺监视，并在必要时安全停车；火灾报警和气体检测系统则能使得工厂免于火灾和有毒、有害及可燃气体的威胁，还可以提供火气保护和紧急关断功能。高可靠性使得特殊维护不再成为日常必需，最终在保护资产和人员安全的前提下降低工厂的全生命周期运营成本。

除了软硬件产品，施耐德电气作为主自动化供应商，还为海南炼化提供了涵盖系统集成、项目管理和执行、第三方采购以及技术服务支持等环节在内的交钥匙工程服务。尤其是项目运营后期的技术和服务支持，得到了客户的高度评价。

在2017年11月至2018年2月海南炼化的检修改造工作期间，面对检修内容多、难度大以及任务急的重任，施耐德电气委派多名工程师奔赴服务现场，全力以赴为客户排忧解难，加班加点帮客户解决棘手技术难题。最终保障了DCS系统的安全运行，使得检修任务圆满完成。

从2006年整体投运至今，海南炼化已经成为知名的“本质安全环保企业”和“石油和化工行业绿色工厂”。此外，海南炼化的工厂轻质油收率、环保指标、能源消耗指标以及经济效益等多项指标也均在国内处于领先水平，用绿色环保和安全高效炼就了石化行业的典范。

携手合作，共探数字化新未来

作为国家重要的支柱产业之一，我国石油化工行业正经历着从化工大国向化工强国转型的关键时期。炼化是石油企业增加价值、增长利润的中心环节，同样面临着前所未有的新挑战，因此亟需应用新的数字化手段进一步提升运维水平、降低能耗。

海南炼化董事长卞凤鸣对此表示：“数字化是炼化行业发展的必然趋势，这个过程涉及到包括工厂设计、建造、安装以及运营在内的全流程全产业链，而不仅仅只是生产端的工作。”换言之，最理想的数字化工厂应该从设计之初就具备良好的数据基础。

AVEVA数字化解决方案可以帮助石化企业在虚拟世界里创建覆盖从工艺流程模拟到设计、施工再到生产运营以及管理在内的全流程的数字化双胞胎，确保从设计到调试再到运行整个过程中的一致性，实现石化企业全生命周期的闭环管理，并通过预测性维护手段在故障发生前防患于未然，从而最终提升工厂的整体建设和运营效率。

如今，施耐德电气正与海南炼化一起，开始探索如何使用数字仿真技术创建“虚拟工厂”。

当前，以海南炼化为代表的石油化工已经成为海南的支柱产业，海南炼化与施耐德电气的精诚合作也已走过10多年的历程。未来，双方将继续沿着创新驱动、智能转型以及绿色发展的方向共同探索转型升级之路，并在深邃的海洋里高效、可持续地挖掘黑色宝藏，为人类持续创造价值。