实地探访 | 揭秘中石油在建最大炼化一体化工程的“超级大脑”!
保障国家能源安全
促进炼化产业转型升级
实现高质量发展
当前,广东石化炼化一体化项目建设正处于冲刺阶段。作为中国石油一次性投资规模最大的项目和广东省“十四五”重点工程,项目总投资654亿元,占地920公顷,建设规模为2000万吨/年炼油+260万吨/年芳烃+120万吨/年乙烯并配套建设30万吨原油码头和10万吨产品码头,是一座名副其实的“超级炼化航母”。
笔者通过现场探访发现,作为中国石油炼化转型升级的战略工程,不仅有“大块头”,而且通过应用智能仪表、智能视频监控、智能终端、云计算、工业互联网等技术,打造了“超级大脑”,拥有“大智慧”。
今天,让我们一起来看看,这个“大块头”的特色“大智慧”吧!
炼油与化工运行系统(MES)
让管理和调度身临“施工现场”
工程师正在对管道进行吹扫作业 吴松深 摄
广东石化目前主要装置均已中交,正在进行开工准备工作。公司领导、生产运行管理人员、调度人员和工艺技术人员可以在MES办公系统实时查看管线吹扫、氮气置换、锅炉点火升温等现场运行参数,就仿佛置身在现场一般。工作人员可以利用趋势分析工具把历史数据进行对比分析,对现场管控、调度指挥、装置开工进行及时调整或指导。
生产协同优化系统(PSO)
为装置试车提供最优调度方案
为应对试车过程中装置生产突发异常的情况,广东石化深入开展常减压、乙烯、加氢裂化、催化裂化等22套炼化主力装置生产异常退守方案的研究,运用生产协同优化系统,业务人员对生产干预节点、物料倒罐等进行测算分析,形成可执行落地的调度指令集合。
长19公里的管廊将各装置连接了起来 吴松深 摄
优化后的开工及应急处置方案可有效降低借罐存储量、污油回炼量、中间物料卖出量,优化预留操作余量,为广东石化总体试车方案和装置稳定运行方案的编制提供了有力支撑。
炼化物料优化与排产系统(APS)
快速优化产品生产方案
在各装置如火如荼加快建设的阶段,应选择什么样的原油?安排多少库存?物料走向怎么选择?都是业务部门面对的难题。
按照传统方法,业务人员需要考虑全厂物料平衡,采用Excel计算来编制开工方案,方案更新慢,如果诸多制约因素考虑不周,往往辛苦做出来的方案赶不上计划的变化。
广东石化原油储罐每个储存量达到10万立方米 吴松深 摄
此时,炼化物料优化与排产系统(APS)就派上了用场,根据广东石化常减压加工特性以及加工流程,APS为广东石化筛选出61种适合加工的原油篮子;以模型为基础结合原油和成品油市场价格情况进行优化分析,先后形成测算报告60余份,通过APS系统进行的原油选购及产品优化方案,大幅降低了原料的采购成本,优化了原油结构,为企业更合理地制定产品方案提供支持。
储运物流自动化系统
让物流精准快速流动
广东石化原料和产品的进出厂数量大且方式复杂,包括海路运输、公路运输、铁路运输、平面库、立体库、管输等。储运物流自动化系统将销售部门的信息系统订单计划链接到广东石化业务部门,就像在电商平台下单一样,“我下单,你发货”,数据自动存入系统,为炼厂开票作业环节减少了数据录入的工作,简化了现场开票流程。
广东石化聚烯烃包装仓库 宋词 摄
同时,储运物流自动化系统还实现了移动端预约功能,可以实时查看现场装车进度和车辆排队情况,避免炼厂装车区域车辆拥堵。与门禁控制系统、油品装车集中控制系统、立体库系统集成在一起,实现车牌识别与门禁权限的联动,发运数据自动采集、传输,实现供应链上下游业务的高效协同管理。
生产指挥系统(CAP)
厂内厂外信息一览无遗
有多少只油轮在海上?原油库存多少?有多少套装置在运行?每套装置实时生产多少产品?能源消耗是多少?月度效益是盈利还是亏损?这些信息都是能否灵活安排生产的关键。广东石化的企业生产指挥系统可以让决策者坐在办公室里,就能将企业运营的所有信息一览无余。
生产指挥系统可以让企业运营所有信息一览无余 马季收 摄
生产指挥系统集成生产、计划、储运、设备、安全环保、能耗等多项业务信息,可以通过视频、模型、数据等多种形式展现厂内厂外实时动态,真正建成纵览全公司生产经营综合信息化工作平台。业务人员无需登陆其他专业信息系统,即可实现对全厂关键数据的把控,该系统支持关键指标阈值设置,实现自动报警功能。此外,系统采用数据可视化技术,数据展现简洁美观,降低了决策干扰。
企业综合数据库
从源头消灭数据孤岛
中央控制室可随时查看各装置的实时生产数据 马季收 摄
承担广东石化全厂智能化项目建设的昆仑数智公司项目组,创新提出了综合数据库的概念,建设融数据治理和数据管理于一体的技术平台,解决广东石化数据标准化、数据模型统一、主数据统一、跨系统共享等问题。企业综合数据库建立了智能工厂统一的主数据管理体系,集成了计划、生产、储运、设备、能源、安全环保、经营7大业务20多个系统的数据,形成业务系统数据四通八达的高速路,数据实现了共享,全厂数据可以自由流转,实现“数出一源、按需提供”,从源头消除数据孤岛。
物料平衡建模技术
实现物料自动平衡
物料平衡建模技术助力项目提质增效 吴松深 摄
广东石化规模大、业务复杂、流程长,装置之间物料互供流程线路复杂多变。广东石化MES系统自主研发了一套物料平衡建模技术,重点突破了业务管理、化工装置界区节点、物料移动数据解析等技术难关,提供统一的物料平衡规则库、算法库,通过物料平衡软件支撑全厂移动模型解析和生产平衡;通过经验参数设置、系统报警提醒、自动触发与执行机制,实现每日生产数据自动化的班跟踪、日平衡;自动生成调度报表,为提质增效保驾护航。
数字孪生、虚拟现实技术(VR)
把工厂“搬进”计算机
广东石化炼化一体化项目建设依托全厂、全流程装置工程数字化交付的数据,通过数字孪生、虚拟现实等技术,搭建了一个与现实工厂同步的三维数字化工厂,使广东石化成为中国石油系统内首个所有装置实现数字化交付的项目。
虚拟现实技术可以把全厂任意一种管线单独抽离出来查看状态 马季收 提供
在工程建设期,三维数字化工厂可以进行全厂任意一种管线抽离。比如通过这个系统可以把厂内所有的天然气管线突出显示,管线的来龙去脉一览无余,有利于决策者对项目建设的整体把控。
在生产运营期,三维数字化工厂可在与现实工厂完全一致的三维虚拟数字化工厂环境里,呈现出工厂的生产运行、生产环境等信息,提供准确的全景描述。
融合通信系统
提高生产沟通和应急指挥能力
融合通信系统实现人员间的“看得见、呼得通、调得动” 马季收 提供
融合通信系统将企业调度电话系统、行政电话系统、无线对讲系统、视频监控系统、移动单兵系统、扩音对讲系统、广播系统、智能巡检系统、视频交接班系统、短信平台、GIS地图等统一进行整合,打通指挥中心、现场指挥部、一线处置人员、业务人员之间的语音、视频、数据、位置、应用等通道,实现“看得见、呼得通、调得动”的统一通信平台,为各业务部门提供有力的技术保障服务,解决了企业音视频系统的闭塞、数据不能共享、通讯手段单一等问题。当现场发生突发事件时,可对现场情况进行快速研判和会商决策,实现可视化的应急指挥。
视频交接班系统
实现线上可视化交接班
系统覆盖了中心控制室调度指挥中心、应急指挥中心、内操及现场32个外操交接班室。以多点、多组视频会议形式,实现全厂同时开展线上交接班。
视频交接班系统还可以随时召集应急会议及常规会议 马季收 提供
该系统还创建了多个交接班会议组,通过人脸识别自动签到,人员确认完毕后内外操人员开展线上交接班工作;交接过程中对交接班日志进行会议共享,对交接班内容进行远程签字确认;交接班后可进行文字、音视频信息查询,大大提高员工工作效率及沟通效率,减少现场往返时间,方便内操与外操之间及时沟通,对交接班过程进行有效管控。
“大块头”有“大智慧”
更有值得期待的“大未来”
愿智能“炼化一体化航母”
早日出海 扬帆破浪 创造辉煌