淺談石油化工中自動化技術(shù)理論

溫　奇（哈爾濱石油學(xué)院,哈爾濱150000）

淺談石油化工中自動化技術(shù)理論

溫奇
（哈爾濱石油學(xué)院,哈爾濱150000）

在經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展的現(xiàn)代，傳統(tǒng)的石油化工工業(yè)，作為支撐一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展依然十分重要。而對于化工工業(yè)來講，自動化技術(shù)是實現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)。本文首先分析了我國現(xiàn)在石油化工中自動化技術(shù)的現(xiàn)狀，指出了在實際應(yīng)用中，自動化技術(shù)存在的一些問題，并對其技術(shù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成做出了簡單探討，基于此提出了對于自動化關(guān)鍵技術(shù)的一些發(fā)展對策。

石油化工；技術(shù)理論；發(fā)展；自動化

1　石油化工自動化技術(shù)理論的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展，通過產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷引進(jìn)、科學(xué)創(chuàng)新以及消化吸收，我國的石油化工行業(yè)及其自動化技術(shù)也得到了很大的進(jìn)步，但同時，石油化工的行業(yè)也面臨著非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：同發(fā)達(dá)國家相比，我們國家的石油自動化技術(shù)的水平較低、信息集成度較低、管理水平有待提高以及綜合的競爭力較弱。而石油化工工業(yè)也普遍存在著產(chǎn)品的質(zhì)量較差、資源能耗較大以及生產(chǎn)工藝落后等問題。

現(xiàn)階段，在自動化技術(shù)方面，石油化工行業(yè)最主要的問題就是“孤島”問題，它主要體現(xiàn)在兩個方面：首先是技術(shù)方面的“孤島”問題。目前，我國化工企業(yè)在局部的研發(fā)成果上稍有成績，但是現(xiàn)代化企業(yè)的自動化技術(shù)，是一個綜合管理的信息系統(tǒng)。它涵蓋了企業(yè)信息的管理以及綜合自動化，已經(jīng)不僅僅是生產(chǎn)過程中的自動化，總體涉及生產(chǎn)過程中的計劃、管理、倉儲、安全、控制、人事、財務(wù)和經(jīng)營等在內(nèi)的信息系統(tǒng)。其次，在企業(yè)的結(jié)構(gòu)方面，同樣也存在著“孤島”問題，主要表現(xiàn)是：企業(yè)較為注重研發(fā)自動化技術(shù)，因此都在下力氣開發(fā)，但同時，也出現(xiàn)了相互之間嚴(yán)重的信息壁壘以及企業(yè)重復(fù)投入的問題。

因此，如何優(yōu)化發(fā)展自動化技術(shù)，全面控制與管理石油工程，將信息集成、優(yōu)化的先進(jìn)工藝以及現(xiàn)代化的管理等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，是現(xiàn)階段石油化工企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展所面臨的重大課題。優(yōu)化企業(yè)的運(yùn)行、控制、管理，并為企業(yè)的發(fā)展提供解決方案。

2　石油化工工程中自動化技術(shù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

工廠中自動化技術(shù)是有層次劃分的，主要可分為三層：基礎(chǔ)層、中間層、最高層。過程的控制層是最為基礎(chǔ)的一層，即是指依照生產(chǎn)計劃，生產(chǎn)出較為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品同時降低資源的消耗；中間層由服務(wù)設(shè)備和管理網(wǎng)所構(gòu)成，主要用于數(shù)據(jù)的處理以及工廠的管理；企業(yè)決策作為最高一層，計算機(jī)自動管理工廠生產(chǎn)，并依照市場情況、經(jīng)濟(jì)利益以及公司決策等來管理、控制生產(chǎn)。根據(jù)國內(nèi)外綜合的自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，將其總體結(jié)構(gòu)分為三層，如下：

（1）自動化基礎(chǔ)層，以PCS（過程控制系統(tǒng)）為其代表。其主要的內(nèi)容包括：軟測量技術(shù)、綜合數(shù)據(jù)的融合與處理技術(shù)、一些可靠性較強(qiáng)的控制系統(tǒng)，比如：集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場控制系統(tǒng)、傳感器技術(shù)以及無線技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備等。

（2）過程的運(yùn)行優(yōu)化層，以MES（生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)）為代表。其主要的內(nèi)容包括：實時的優(yōu)化技術(shù)、先進(jìn)的數(shù)據(jù)建模技術(shù)、流程模擬技術(shù)、故障的檢測分析與診斷、數(shù)據(jù)的校正技術(shù)、動態(tài)成本管理與管理技術(shù)等。

（3）企業(yè)經(jīng)營優(yōu)化層，以ERP（企業(yè)資源管理）為代表。其主要的內(nèi)容包括：企業(yè)的一些資源能源的管理、產(chǎn)品供應(yīng)方面的管理、設(shè)備資源以及數(shù)據(jù)倉庫的優(yōu)化，還包括一些客戶關(guān)系方面的調(diào)節(jié)，產(chǎn)品的質(zhì)量管理以及企業(yè)電子商務(wù)平臺的控制優(yōu)化等。

3　石油化工中自動化技術(shù)的關(guān)鍵

3.1對于信息的集成、挖掘和增值的技術(shù)

因為在石油化工工業(yè)中，作為綜合的自動化，其技術(shù)中最為重要的就是信息的集成，而信息集成則要依靠數(shù)據(jù)庫綜合管理系統(tǒng)這個基礎(chǔ)。石油化工工程在生產(chǎn)中，會生成大量的實時數(shù)據(jù)，信息的集成就要求對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的收集、管理并加以有效利用，以求達(dá)到整個生產(chǎn)過程的有效監(jiān)督和控制。

3.2科學(xué)的決策支持

在石油工程的整個生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)的經(jīng)營決策是極其重要的一項。但是，在一些傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式中，沒有一個較為科學(xué)合理的決策支持系統(tǒng)，管理決策的隨意性很大，所以，科學(xué)的決策支持，是保證企業(yè)經(jīng)營成功的一個很重要因素。

3.3模擬流程，建立過程模型

對石油化工的過程操作做出模擬，并在此基礎(chǔ)上建立過程的模型，是石油化工企業(yè)自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一。生產(chǎn)計劃、調(diào)度的科學(xué)化，作為實現(xiàn)一定限度生產(chǎn)柔性的關(guān)鍵，在學(xué)術(shù)界以及工業(yè)界都受到了廣泛的重視。但由于石油工程中有著極其復(fù)雜的煉油過程，需要將系統(tǒng)的理論與生產(chǎn)工藝有機(jī)結(jié)合，從而尋找探索解決問題的方法。在長期的實踐中，我們可以發(fā)現(xiàn)，將線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃或者動態(tài)規(guī)劃綜合運(yùn)用，并建立計算機(jī)輔助生產(chǎn)計劃，是優(yōu)化排產(chǎn)的一種有效途徑。

早在20世紀(jì)80年代，燕山石化公司首先引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)和控制系統(tǒng)，對石油化工中的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了自控性改造，首次實現(xiàn)了爐管口溫度控制等技術(shù)。而后，隨著各企業(yè)不斷的追求生產(chǎn)工藝方面的改造，控制節(jié)能方面的優(yōu)化技術(shù)已大致實現(xiàn)。目前，石油化工的自動化技術(shù)理論體系已經(jīng)基本成熟。

4　結(jié)語

近些年來，隨著商品經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市場環(huán)境的不斷變化，石油化工行業(yè)的競爭也在不斷加劇，油品市場的競爭十分激烈。為了達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益，石油化工企業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上要控制目標(biāo)，同時加快優(yōu)化發(fā)展自動化技術(shù)，使其朝著精細(xì)控制的方向發(fā)展。要根據(jù)市場條件，逐步發(fā)展信息技術(shù)，控制層次由生產(chǎn)過程逐步向管理層和企業(yè)決策層發(fā)展。使得每一項的控制活動都是為了更好的發(fā)展，同時獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。信息的應(yīng)用以及自動化技術(shù)應(yīng)該密切的結(jié)合市場，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更好的為現(xiàn)代石油化工工業(yè)服務(wù)。

[1]卜濱海.自動化技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用分析[D].中國化工貿(mào)易,2013(12).

[2]唐召鳳.FGDS系統(tǒng)在石油化工裝置中的應(yīng)用[J].甘肅科技2012,28(05).

[3]張革.自動化控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用.自動化應(yīng)用,2012(08).

溫奇（1993—）男，黑龍江牡丹江人，哈爾濱石油學(xué)院，本科，研究方向：自動控制工程。