淺談現(xiàn)代煉油廠(chǎng)自動(dòng)化信息系統(tǒng)在生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行管理中的應(yīng)用

張建濤

（中國(guó)石油廣西石化公司，廣西 欽州 535000）

煉油企業(yè)信息化建設(shè)的目的是為企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)、組織架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程提供技術(shù)支撐。戰(zhàn)略目標(biāo)是其他部分的指導(dǎo)，組織形式和流程是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)的具體表現(xiàn)。信息技術(shù)則是企業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要技術(shù)手段，同時(shí)也為進(jìn)一步推動(dòng)煉油企業(yè)改革，組織和業(yè)務(wù)流程的完善創(chuàng)造了條件。本文根據(jù)中國(guó)石油廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)管理中自動(dòng)化信息系統(tǒng)在運(yùn)行調(diào)度中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，對(duì)物料平衡管理的應(yīng)用處理并取得良好的應(yīng)用效果作出簡(jiǎn)要的分析說(shuō)明。

1 現(xiàn)代煉油廠(chǎng)生產(chǎn)的過(guò)程概況

現(xiàn)代煉油廠(chǎng)普遍采用精細(xì)化、科技化、經(jīng)濟(jì)化的生產(chǎn)管理技術(shù)，以中國(guó)石油廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)為例，整個(gè)工藝采用短流程、直線(xiàn)型設(shè)計(jì)，從而縮減許多不必要的中間環(huán)節(jié)，降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約生產(chǎn)成本。中國(guó)石油廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程利用1000萬(wàn)t·a-1的常減壓裝置對(duì)原油實(shí)施初步分餾，生產(chǎn)出的直餾石腦油、直餾汽油、直餾柴油分別進(jìn)入石腦油加氫、汽油加氫精制、柴油加氫裂化裝置進(jìn)行深度加工生產(chǎn)出高標(biāo)號(hào)汽油、柴油調(diào)合組分用以生產(chǎn)汽油、柴油。同樣常減壓分餾出來(lái)的渣油進(jìn)入催化進(jìn)行更深度的加工，而蠟油則分為兩部分，一部分按催化原料供催化，一部分按蠟油加氫原料供蠟油加氫生產(chǎn)汽油、柴油組分供汽油、柴油調(diào)合生產(chǎn)。蠟油加氫分餾出的航煤組分與常減壓裝置的直餾航煤一塊參與航煤調(diào)合生產(chǎn)。其中蒸汽由用催化、動(dòng)力站等部門(mén)來(lái)實(shí)施平衡，而氫氣主要由制氫裝置、電解制氫裝置、重整、PSA裝置來(lái)平衡。燃料氣主要由PSA解析氣、火炬回收氣、汽化氣混合C4的汽化器撬裝來(lái)平衡。

2 現(xiàn)代煉油廠(chǎng)運(yùn)行調(diào)度的特點(diǎn)及現(xiàn)狀

煉化企業(yè)屬于生產(chǎn)流程性行業(yè)，其特點(diǎn)是多套裝置相互關(guān)聯(lián)，每套裝置的產(chǎn)品可以是最終產(chǎn)品，也可以是中間產(chǎn)品即其他裝置的原料。整個(gè)物料在常減壓、催化、加氫、重整、芳烴抽提等裝置間流動(dòng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不能停歇。各裝置間存在著物料平衡與能量平衡。最初的原料原油經(jīng)過(guò)各裝置的連續(xù)物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)出可生成的及我們需要的各種產(chǎn)品。隨著原油資源的變化和成品油市場(chǎng)要求的提高，對(duì)現(xiàn)代煉油企業(yè)的油品生產(chǎn)要求嚴(yán)格地控制過(guò)程。作為現(xiàn)代煉油廠(chǎng)的核心單位，生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度的生產(chǎn)管理具有十分重要的意義，因此自動(dòng)化信息系統(tǒng)在現(xiàn)代煉油廠(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度中的應(yīng)用十分必要。各裝置中間環(huán)節(jié)的控制、成品油出廠(chǎng)前的質(zhì)量分析都需要自動(dòng)化信息系統(tǒng)的支撐來(lái)體現(xiàn)。

3 自動(dòng)化信息系統(tǒng)在運(yùn)行調(diào)度的實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 DCS系統(tǒng)的引進(jìn)

DCS是分散控制系統(tǒng)（Distributed Control System）的簡(jiǎn)稱(chēng)，國(guó)內(nèi)一般習(xí)慣稱(chēng)為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。它由多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別控制生產(chǎn)過(guò)程中多個(gè)控制回路，同時(shí)又可集中獲取數(shù)據(jù)、集中管理和集中控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有可靠性、開(kāi)放性、靈活性、協(xié)調(diào)性、易于維護(hù)、控制工程齊全的特點(diǎn)。幾年來(lái)，生產(chǎn)行業(yè)進(jìn)一步提高了工廠(chǎng)綜合自動(dòng)化水平，注重信息化的建設(shè)，特別是各地的新建現(xiàn)代煉油廠(chǎng)紛紛提出適合自己工廠(chǎng)的廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）以提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)管理信息系統(tǒng)與各種分散控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。廠(chǎng)級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)以分散控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和提高煉油企業(yè)整體效益為目的，采用先進(jìn)、適用、有效的專(zhuān)業(yè)計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)煉油企業(yè)內(nèi)信息共享，廠(chǎng)級(jí)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)信息監(jiān)控和調(diào)度，同時(shí)又提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性。它為煉油廠(chǎng)的生產(chǎn)管理決策提供真實(shí)、可靠的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，為市場(chǎng)運(yùn)作下的企業(yè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

3.1 LIMS系統(tǒng)的引進(jìn)

LIMS是英文單詞Laboratory Information Management System的縮寫(xiě)，即實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)，由計(jì)算機(jī)硬件和應(yīng)用軟件組成，能夠完成實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和信息的收集、分析、報(bào)告和管理。LIMS基于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，專(zhuān)門(mén)針對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的整體環(huán)境而設(shè)計(jì)，是一個(gè)包括了信號(hào)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)通訊軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件在內(nèi)的高效集成系統(tǒng)。以實(shí)驗(yàn)室為中心，將實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)流程、環(huán)境、人員、儀器設(shè)備、標(biāo)物標(biāo)液、化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)方法、圖書(shū)資料、文件記錄、科研管理、項(xiàng)目管理、客戶(hù)管理等等因素有機(jī)結(jié)合。LIMS系統(tǒng)在現(xiàn)代煉油廠(chǎng)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)際是有利于改進(jìn)質(zhì)量管理，提高分析數(shù)據(jù)的綜合利用率，提高分析數(shù)據(jù)的時(shí)效性、挖掘分析數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值，同時(shí)可以有效地規(guī)范實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理。

3.2 集中視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的引進(jìn)

廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)采用多角度、目標(biāo)實(shí)現(xiàn)全覆蓋的集中視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備設(shè)施、人員、路線(xiàn)等實(shí)施全時(shí)段、全過(guò)程的監(jiān)控，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制具有十分重要的意義。廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)的集中視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涵蓋了廠(chǎng)區(qū)的安全防護(hù)、重點(diǎn)設(shè)施（設(shè)備）運(yùn)行監(jiān)控、通道監(jiān)控、出入人員控制以及周界安全等。自開(kāi)工以來(lái)廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)的集中視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度的管理提供了充分的、真實(shí)的、有效的科學(xué)依據(jù)，為后續(xù)調(diào)整生產(chǎn)平衡物料提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)的集中視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采取了全數(shù)字網(wǎng)路系統(tǒng)，利用防爆探頭、遠(yuǎn)程投影技術(shù)、以專(zhuān)網(wǎng)為主內(nèi)網(wǎng)為輔構(gòu)建全面的、科學(xué)的監(jiān)控系統(tǒng)，生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度科根據(jù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)際需要轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)在調(diào)度臺(tái)上集中顯示，為廣西石化的生產(chǎn)運(yùn)行管理提供可靠的依據(jù)。

3.3 原油調(diào)合、倒罐批量下單系統(tǒng)的引進(jìn)

根據(jù)廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)的加工多品種、多性質(zhì)的海外原油這一特性，首次引進(jìn)原油調(diào)合、倒罐批量下單系統(tǒng)即廣西石化原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)。廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度可以根據(jù)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程下單、遠(yuǎn)程指揮、遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以充分有效地提高工作效率。廣西石化生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度可以根據(jù)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)罐區(qū)作業(yè)查詢(xún)，查看原油庫(kù)存，碼頭卸油（收、付油）作業(yè)，為常減壓供油情況以及碼頭和廠(chǎng)內(nèi)原油罐區(qū)的倒罐作業(yè)等。碼頭及廠(chǎng)內(nèi)原油罐區(qū)操作人員可根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度所下達(dá)的作業(yè)單逐步實(shí)現(xiàn)收、付油作業(yè)、倒罐作業(yè)、調(diào)合作業(yè)、裝置供料作業(yè)等。，尤其是在原油調(diào)合過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)組分罐巡檢、單罐組分跟蹤、調(diào)合罐組分跟蹤、調(diào)合目標(biāo)罐跟蹤以及調(diào)合質(zhì)量情況跟蹤等，為廣西石化原油調(diào)合提供了可靠的依據(jù)。

3.4 集中通訊應(yīng)急指揮系統(tǒng)的引進(jìn)

廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)引進(jìn)世界先進(jìn)的應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng)，是整合了用戶(hù)的安全監(jiān)控、視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議、通訊調(diào)度、企業(yè)應(yīng)用等諸多系統(tǒng)的綜合指揮系統(tǒng)。 ZedaGard應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng)構(gòu)建一個(gè)完整融合平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多元信息無(wú)縫接入、融合互通、集中管理、集中調(diào)度的功能。以安全監(jiān)控、視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議、語(yǔ)音通訊四大應(yīng)用為融合，以視頻交互、語(yǔ)音互通、電視墻操控、報(bào)警聯(lián)動(dòng)四大功能為體現(xiàn)，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、調(diào)度指揮、安全監(jiān)測(cè)，提供接口API，可無(wú)縫嵌入MIS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等的有機(jī)結(jié)合，為廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)的安全生產(chǎn)提供可靠的保障。

3.5 MES系統(tǒng)的引進(jìn)

廣西石化1000萬(wàn)t·a-1煉油廠(chǎng)引進(jìn)世界先進(jìn)的MES(英文為Manufacturing Execution System)系統(tǒng)即制造執(zhí)行管理系統(tǒng)。它是實(shí)施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)車(chē)間生產(chǎn)敏捷化的基本技術(shù)手段。良好的MES系統(tǒng)平臺(tái)有效提高了中國(guó)石油廣西石化公司的生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的執(zhí)行力，為企業(yè)發(fā)展建設(shè)提供了有效的保障。中國(guó)石油廣西石化公司MES和計(jì)量信息化管理系統(tǒng)的有效實(shí)施，為中國(guó)石油廣西石化公司ERP建設(shè)項(xiàng)目提供了及時(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，規(guī)范和優(yōu)化了生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)流程，有效提高了精細(xì)化管理水平。

4 自動(dòng)化信息系統(tǒng)在運(yùn)行調(diào)度管理中發(fā)展的展望

對(duì)煉油企業(yè)而言，原油從進(jìn)廠(chǎng)到常減壓、催化裂化、重整、加氫、芳烴抽提等工藝處理，形成產(chǎn)品達(dá)到增值的目的，需要精心組織、精心策劃、精心操作，通常以流程化不間斷的連續(xù)方式爭(zhēng)分奪秒地生產(chǎn)，同時(shí)需要嚴(yán)格的過(guò)程控制和安全保障。通過(guò)收集整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)模型專(zhuān)業(yè)化處理，與管理層（ERP）和控制層（DCS、PLC、SIS等）保持雙向通信能力，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)命令來(lái)優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。在現(xiàn)代煉油企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)操作中，通過(guò)一定的自動(dòng)化信息系統(tǒng)的實(shí)施，可以有效實(shí)現(xiàn)流程圖及報(bào)表的預(yù)覽和其它應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。通過(guò)實(shí)時(shí)信息自動(dòng)化系統(tǒng)，可以使各級(jí)生產(chǎn)調(diào)度管理人員能夠及時(shí)獲取、掌握現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程數(shù)據(jù)，更加方便地監(jiān)視生產(chǎn)、管理生產(chǎn)，給企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代煉油企業(yè)的發(fā)展必然依靠可靠的科學(xué)依據(jù)，因此自動(dòng)化信息系統(tǒng)在煉油企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度的實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理中必然得到充分的發(fā)展。

5 結(jié)論

在現(xiàn)代煉油廠(chǎng)的生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行管理中可持續(xù)性地開(kāi)發(fā)和利用一些先進(jìn)的自動(dòng)化信息系統(tǒng)是企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著科學(xué)的發(fā)展、社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類(lèi)依靠石油資源的依賴(lài)性持續(xù)上升，現(xiàn)代大型煉油企業(yè)的建設(shè)、發(fā)展是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要部分。生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度作為現(xiàn)代煉油企業(yè)的核心部分，它的發(fā)展建設(shè)關(guān)系到整個(gè)全廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益的提高，引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化信息系統(tǒng)可為現(xiàn)代煉油廠(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度的生產(chǎn)運(yùn)行管理提供可靠的保障和科學(xué)的依據(jù)，發(fā)展自動(dòng)化信息系統(tǒng)是當(dāng)代煉油企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度發(fā)展壯大的必然趨勢(shì)。