數字孿生，智慧盡顯

中科煉化建成了石化領域首個乙烯裝置數字孿生體。

1月5日，中科煉化乙烯裝置裂解氣液相干燥器根據再生周期，需要進行再生操作?；ひ徊慨敯嘀鞑訇惡榈且绘I輸入再生目標溫度和時間后，全流程智能控制系統精準調整優化過程，實現了一鍵式全自動再生。

“原本需要24個小時手動完成的再生過程，現在只需要輸入目標值便可自動完成，極大地減輕了操作人員的勞動強度，提高了工作效率?！标惡榈茄陲棽蛔刃牡淖院?。這是中科煉化乙烯裝置全流程智能控制系統應用中的一個實例。

全流程智能控制系統通過實施多回路同步控制、干燥器順序控制等優化，大幅降低了操作工操作強度，顯著提高了裝置智能化操作水平，裝置日常操作量減少了90%以上。同時，裝置平均自控率由投用前的98.44%提升至99.50%以上，大大提升了乙烯裝置整體的控制精度。

全球首套 數字孿生

“2024年9月數字孿生智能乙烯工廠所有子課題上線以來，乙烯裝置指標在中國石化集團公司‘比學趕幫超’先進榜已連續三個月排名第一。數智化建設賦能裝置智能生產，讓我們嘗到了實實在在的甜頭！”1月7日，中科煉化化工一部經理黃文周在開年第一次部務會上高興地說。

2022年初，數字孿生智能乙烯工廠入選中國石化“十條龍”科技攻關項目。中科煉化為組長單位，石化盈科、工程建設公司、安工院、北化院、中國中化天華院等為參與單位，承擔了課題的攻關任務。經過兩年多的時間，該項目完成了需求確認、詳細設計、開發實施、測試驗證、質控檢查、上線應用等階段性工作。2024年4月，項目在中科煉化全面上線運用，標志著中國石化在中科煉化建成了石化領域全球首套自主的數字孿生智能乙烯工廠。

該項目多項應用取得了創新突破，研究形成了數字孿生智能乙烯工廠內涵和總體架構，提出了“成套技術成果的軟件化、工程建設交付的數字化、石化工廠運營的智能化”的數字孿生智能乙烯工廠一體化實施路徑，突破了數字孿生智能乙烯工廠建設關鍵核心技術，首次實現了乙烯裝置工藝、設備、操作、安全、環保全域智能運行，大大提高了裝置的智能化運行水平。

基于數字孿生、5G技術等建設的沉浸式操作培訓系統、乙烯碳足跡智能核算系統等信息化新技術手段，在中科煉化乙烯裝置得到了應用，信息化技術在流程工業應用中提高到了一個全新的水平。

“中科煉化數字孿生智能乙烯工廠，是數字化交付的一個顯著成果，樹立了石化行業乙烯裝置智能化關鍵技術研發及工業應用標桿，推動了石化產業智能化生態建設?！敝锌茻捇畔⒅行慕浝聿虡s生表示。

提前預警 運行可靠

2024年11月20日，裂解爐輻射爐膛安全監控報警顯示7號裂解爐第4組爐管個別溫度點高于報警值。

內操陳津明通過控制系統紅外檢查發現爐膛內火焰燃燒狀態不好，通過紅外測溫顯示爐膛內第4組燃燒有翻卷迷霧等現象?，F場進一步查驗，發現該爐第4組燃燒磚有損壞情況，火焰直撲爐管。專業技術人員隨即對該組燃燒器進行了調整處理。

數字孿生智能乙烯工廠，通過裂解爐輻射爐膛安全監控、裂解爐設備異常工況預警與報警、動靜設備性能在線計算、閥門內漏診斷等技術對設備異常進行提前預警，推動了設備管理由事后檢修向預知維護轉變，有效提升了設備運行的可靠性。

在乙烯裝置配電間，軌道巡檢機器人每天智能巡檢1134個點位，監控電流、電壓、斷路器運行狀態以及配電室溫度和濕度等情況，實現了乙烯裝置配電設備全天候巡檢、配電室異常狀況的監測預警，對故障的早期預警準確率達90%以上，有效降低了由于配電柜設備突發故障導致的乙烯裝置非計劃停工。

實時監控 保障安全

在中科煉化的乙烯裝置中，直接作業環節的智能化安全管控、突發事件預警與應急聯動、機器人綜合應用及智能巡檢等技術得到了廣泛應用，大幅提高了現場安全生產智能化管控水平。

2024年10月24日，化工一部安全工程師李彬收到了安全生產實時監測系統發來的預警短信：“一名施工人員在乙烯裝置蒸汽凝液系統作業時未佩戴安全帽，存在違章行為?！彼⒓吹浆F場督促整改，對施工單位進行停工教育。

直接作業環節的智能化安全管控技術，在高危作業安全管控中能有效降低員工的違章違規行為，有效減少消除人的不安全行為和物的不安全狀態，防范事故發生和減少事故損失。

2024年11月30日，李彬收到了智能巡檢機器人報警信息提醒，顯示現場有可燃氣介質泄漏。經現場核實發現，為操作人員在采集乙烯樣品時觸發接頭松動。李彬及時對操作人員進行了提醒。“平時這種情況很難發現，但巡檢機器人能夠發現人工難以發現的隱患?！崩畋蛘f。

機器人智能巡檢技術，實現了乙烯裝置冷區儀表讀數識別、設備溫度異常檢測、氣體泄漏機器識別，實現了隱患排查以及設備監測的“智能化、精細化、信息化”。

在線優化 精準創效

2024年10月，在實現全流程智能控制的基礎上，中科煉化將在線優化系統與智能控制系統聯動實現了閉環。在線實時優化系統以裝置原料、產品和公用工程等價格為基礎，通過實時優化調整乙烯裝置的關鍵參數，提高了裝置高附加值產品收率，實現了裝置效益的最大化。

“在保證安全平穩生產的前提下，裝置效益最大化是我們的追求。每天，我都會查看在線優化系統，掌握裝置增效優化方向，以便調整裝置生產?！被ひ徊抗に囀腋呒壷鞴茏T偉洪說，“比如，當前丁二烯、苯產品價格高。在線優化系統顯示，通過降低石腦油深度調整，提高加氫尾油加工量，效益會更好。在特定的優化條件下，我們就會調整原料結構及裂解爐深度以實現效益最優?！?/p>

在線優化系統每2小時優化一次計算數據，相當于給乙烯裝置裝上了一個超強大腦，朝著效益最大化方向，實時優化調整關鍵參數。

2024年4月項目投用以來，中科煉化乙烯裝置燃動能耗、產量、損失率等指標取得了歷史最優水平，顯示了該項目顯著提高了乙烯裝置的資源高效利用、生產控制優化、設備可靠運行和安全環保低碳水平。同時，項目攻克了核心工業軟件國產化難題，有力支撐了乙烯生產過程安全、平穩、高效運行，實現了乙烯生產的提質增效，為企業帶來了可觀的經濟效益。

責任編輯：鄭 丹

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