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    【来源：中国石化新闻网】8月23日~25日，首届中国国际智能产业博览会在重庆举办。中国石化共有10家企业参展，九江石化、镇海炼化作为智能炼厂代表亮相。以工业互联网与工业大数据集成创新应用为基础，绿色生产、可持续发展的智能炼厂初具雏形。

    纵观我国炼化产业，经过几十年的发展，综合能力得到明显提升。走进新时代，信息化新技术、两化融合和“互联网+”等正在改变石化产品的市场格局和用户消费行为，炼化生产、管控和营销的变革等新变化正在推动炼化企业开创新征程——瞄准智能炼化建设目标，实施炼化企业数字化发展与转型升级。

    未来，炼化企业将从根本上改头换面。

    □吴 青

    炼化产业：新时代 新挑战

    炼化产业是经济社会发展的支柱产业和实体经济的重要基石之一。经过几十年的发展，我国炼化产业无论是在产业布局、加工规模、装置结构与产品数量方面，还是在催化剂与加工工艺、技术装备与工程化、管控信息化及智能化方面，都取得了长足的进步。如今，我国的炼油加工能力和乙烯产量均为世界第二，综合实力不断增强。

    但是，我们也应清醒地看到，我国经济发展进入新常态以后，炼化产业面临着诸多问题与挑战。如何化解产能过剩？如何实现资源优化利用和产品结构转型升级？如何加快实现炼化一体化，基地化、园区化发展，以及区域优化、布局优化？如何做好节能减排，实现绿色低碳发展？

    这些问题与挑战可以高度概括为“资源、能源、环境与安全”对炼化产业的约束与制约问题。导致这一问题的突出原因之一是炼化信息化的水平和能力跟不上产业的发展脚步。

    与发达国家、世界先进水平相比较，我国炼油工业从技术层面上说，已经具备了传统工业化中机械化、电气化、自动化的基本特征，可以说总体上差距不是很大。差距主要体现在信息化方面。

    信息化方面的差距主要表现在工业化阶段所要求的全面自动化还没有全部完成。这种现象在一些小企业和部分老企业，以及某些装置、单元（如一些环保装置）上显得尤其突出。从信息化阶段要求的数字化，即计算机化和网络化、模型化来说，我国炼化产业的差距就较远了，更不要说再与信息化、智能化发展比较了。

    工业化和信息化都只是手段，工业化主要是通过技术进步实现大规模工业化生产，从而极大地创造财富。而信息化则主要通过将先进的信息技术和其他技术集成、融合，提升、改造传统产业，使企业达到“科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥”等目标，也就是“资源高效化转化、过程低碳绿色化”，最终实现跨越式发展。

    与离散工业很大不同，作为流程工业的炼油化工行业有很多显著特点。来自世界不同产地，或者同一区块可性质不同的原油，缓缓进入加工企业，在预处理、混合后进入首套生产装置，分离成各种中间物料，送往下游各装置、单元进一步加工处理。经过各种物理、化学反应，原油变成了中间产品及最后合格的成品，如汽油、煤油、柴油、芳烃、润滑油、焦炭等。

    这样的过程无论是工艺，还是中间产品或最后的成品，都是相对固定的，生产过程是连续、不可分割的。任何一套装置、单元的加工过程出现问题，都将会影响整个企业的产品数量、质量。

    然而整个生产流程的变量又很多：炼化企业由一系列不同装置、单元组成；原油资源受国际政治、军事、经济市场等因素影响，性质往往变化较大，生产条件、工况随之波动较大；产品市场变化多端、瞬息万变。

    因此，炼化生产过程的各类参数须随时调整，但由于原料性质、设备性能参数、工艺参数、产品质量等数据信息难以做到实时或全面的监测、监控，炼化企业的测量和建立数学模型较难，管控、决策优化也较难。全系统、产业链的优化绝不是各装置、单元最优结果的简单叠加。企业的信息化水平的高低，很大程度上决定了一家现代化炼厂流程管理能力的强弱。

    智能炼化：建设“三步走”

    当今社会正处于由工业社会过渡到信息社会的加速转型时期，美国、德国等工业发达国家纷纷实施“再工业化”战略，重塑制造业竞争新优势，核心是支持和推动智能制造发展，积极抢占新一轮产业竞争的制高点。美国的先进制造业国家战略计划（AMP）与工业互联网、德国的面向2020的工业4.0战略、日本的e-Japan战略等规划纷纷出台。世界各国政府对计算机信息化技术的高度重视和殷切期盼，与解决炼化产业面临的“资源、能源、环境与安全”约束问题共同构成了炼化信息化、智能化发展，以及两化融合、深化应用的原动力。

    以移动互联网、物联网、云计算、大数据、新一代人工智能等信息科技的变革式、爆发式发展，对人类社会发展与进步的影响巨大，也给炼化产业带来了生产模式、营销模式和管控决策模式的革命性变化，是我国炼化产业实现由大到强的难得机遇。

    炼化产业的信息化、智能化发展与转型升级，就是从数字炼化，经由智能炼化，最后迈向智慧炼化的过程。其中，数字化是基础，智能化是核心，智慧化是目标。智能炼化建设是一个分步实施、到位的过程。

    炼化企业的智能炼化建设，就是应用包括物联网、大数据、人工智能等新技术，实现横向上从原油生产、运输、仓储到炼化生产、油品仓储、物流、销售的整个供应链的协同优化，使生产和供应及时响应市场变化，实现智慧供应链；纵向上基于石油分子工程与管理技术，实现炼厂的计划优化、调度优化、全局在线优化，最终实现资源的快速优化、全产业链的协同优化、QHSE的溯源与监控。

    炼化企业面向生产过程的控制系统将逐渐发展为智能、自主的控制系统，是“QHSE监控与溯源”的基础。该系统能够智能感知生产工况的变化，并自适应决策控制回路的设定值，从而使得回路控制层的输出对设定值的跟踪及时、快捷，且实现对运营状况和控制系统的“可视化、远程、移动式、自动”监测、监控，确保生产加工过程的安全、可靠、优化、绿色

    企业的管控决策，也将逐步发展成为智能优化决策系统，以及智能自主控制与智能优化决策一体化的先进系统，为资源敏捷优化和全产业链的协同优化奠定基础。

    这些系统可以实现这样一个流程：通过实时感知市场（原油、产品、能源等）信息、生产条件与实际运行工况等全局信息，按照“资源高效转化、过程低碳绿色化”的总原则，对包括“规划目标、计划调度、生产运行、生产与控制指令”等在内的全部目标进行系统优化。

    总的来看，智能炼化建设在具体实施策略上可以分成3个阶段进行。

    首先，数字炼化是基础，必须夯实数字化基础，建设、完善第一阶段的数字炼化工作。人、设备、操作运营数字化，流程自动化和管理信息化是数字炼化的核心应用。通过数字炼化建设将实现工厂运营可视化，提高生产与销售系统管理效率。

    其次，智能炼化是核心。在实现了数字炼化建设后，如智能制造的发展一样，数字炼化转型升级到第二阶段，即智能炼化建设阶段。核心目标是炼化生产的高效化和低碳绿色化，而生产运营最优化是本阶段的主要应用。智能炼化强调企业模型体系建设，包括生产系统计划优化与调度优化模型、生产操作优化模型、设备预测性分析模型、仓储物流优化模型、客户聚类分析模型等等。石油分子工程与管理、工业与销售大数据分析等是企业模型建立的新技术，也是目前炼化企业应用重点。

    基于优化模型，智能炼化将实现生产计划、调度、操作的优化控制，实现设备全生命周期管理和可预测性维护，优化全厂用能系统，实现销售与物流一体化优化，在下游建立智能加油站。

    最后，即第三阶段的目标是智慧炼化建设。炼化企业需要建立智慧供应链。通过智慧供应链实现从原油采购到产品市场销售整个产业链各个环节的可视、协同和优化，实现价值链最大化。同时，还应从各环节成本优化出发，实现炼化企业和销售各环节成本优化，包括生产可变成本管理与价值最大化、库存优化与销售价值最大化。

    （作者为国务院特殊津贴专家，曾先后在中国石化洛阳工程公司、镇海炼化，以及中国海油惠州炼化等单位工作，现任中国海油科技发展部副总经理。

    更多关于智能炼化建设的内容可参见由石化出版社出版的《智能炼化建设——从数字化迈向智慧化》。）

    要点速读：

    1. 炼化产业面临着新的竞争态势，面对着“资源、能源、环境和安全”对炼化产业的制约问题。主要原因是信息化发展水平滞后于工业化发展水平，两化融合不深、不足。因此，苦练内功，找准原因创新发展，是企业生存的关键。瞄准智慧炼化建设目标，实现炼化企业的数字化智能化全面发展与转型升级，是炼化企业应对约束挑战与新态势的最主要抓手和最重要突破口。

    2.炼化企业应夯实数字化基础，保障数据获取、传输的高效性、准确性；制定统一的数据标准，保证数据的准确性、唯一性；技术与管理相结合，严把关，高要求，从数据源头到末尾过程控制。数字化基础向网络化、智能化发展，实施卓越数字炼化建设，既可以将以自动化、计算机、通讯为主的计算资源与以炼化产业为主的物理资源深度融合、协同，使系统在适应性、自主性、效率等诸方面得到发展，也带动管控决策系统向智能自主控制、智能优化决策和智能优化决策与控制的一体化发展方向迈进。

    3.智能炼化建设涉及工程、科研、原油采购与运输、炼化生产、仓储物流、市场营销等多个全部环节。智能炼化建设可以“数字炼化为基础、智能化建立为核心、智慧化建设为目标”的分步策略，充分利用现有信息系统，集成、融合、整合各种信息资源与相关技术，实现信息资源价值最大化，通过信息技术提升炼化企业的综合竞争能力。

    4.智能炼化建设没有统一建设模式，需要结合各自企业信息化现状和发展愿景，参考同行实践经验，采用科学的智能化全局性信息化评价模型、实施方法论完成顶层设计；应以经济效益为核心，突出典型的特质信息化系统建设，并满足“资源高效化转化、过程低碳绿色化”目标要求。