數字孿生賦能乙烯裝置智能運行

“自數字孿生智能乙烯工廠上線以來，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。通過數智化賦能裝置生產，我們真正嘗到了甜頭?！苯眨锌茻捇ひ徊拷浝睃S文周在部務會上通報道。

作為中國石化“十條龍”科技攻關項目之一，該工廠立項以來，科技研發、工程設計、生產運營、軟件開發等多家單位協同攻關，開展實時監測、故障診斷、實時優化、決策支持等應用研發，經過兩年多的研發，首次實現乙烯裝置工藝、設備、操作、安全、環保全域智能運行，大大提升了裝置運行水平。

智能控制 員工操作更便捷

不久前，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輸入再生的目標溫度及時間，全流程智能控制系統（IPC）精準調整優化過程，實現一鍵式全自動再生。

“原本需要24個小時手動完成的再生過程，現在只需輸入目標值，計算機便可自動完成，大大減輕了操作人員的勞動強度?！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實例之一。全流程智能控制通過實施多回路同步控制、干燥器順序控制等優化步驟，顯著提升了裝置智能化操作水平，裝置日常操作量減少90%。同時，裝置平均自控率由投用前的98.44%提升至99.50%，大大提升了乙烯裝置整體控制精度。

在線優化 裝置創效更精準

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（RTO）與智能過程控制系統（IPC）聯動。在線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，提高裝置高附加值產品的收率，實現裝置效益最大化。

“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。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參數，提高加氫尾油加工量，可以產生更多效益。”化工一部工藝室高級主管譚偉洪站在系統顯示屏前，目光專注地說道。在線優化系統每兩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”，以效益最大化為目標，可實時優化調整關鍵參數。

提前預警 設備運行更可靠

日前，裂解爐輻射爐膛安全監控預警顯示，7號裂解爐第4組爐管個別溫度點高于預警值，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佳，現場進一步查驗發現第4組燃燒磚有損壞痕跡。他立刻通知專業技術人員對該組爐管進行了調整處理。

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、動靜設備性能在線計算、閥門內漏診斷等手段，對設備異常進行提前預警，推動設備管理由事后檢修向預知維護轉變，有效提升設備運行可靠性。

此外，在乙烯裝置電氣間，他們還引入軌道巡檢機器人進行智能巡檢，每天巡檢1134個點位，監控電流、電壓、斷路器運行狀態及配電室溫度、濕度等情況，對故障的早期預警準確率達90%，有效降低由于配電柜設備突發故障引起乙烯裝置非計劃停工的概率。

實時監控 安全生產有保障

在中科煉化的乙烯裝置中，一系列依托數字孿生和5G技術構建的信息化新技術手段得到廣泛應用，其中包括安全生產實時監測系統、人員定位系統以及乙烯碳足跡智能核算系統等，極大提升了生產流程的精細化管理與智能化操控水平。

 “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。”近日，化工一部安全工程師李彬收到安全生產實時監測系統發來的預警短信，立即到現場督促整改，對施工單位進行停工教育。

智能化實時管控、突發事件預警與應急聯動、機器人智能巡檢等技術在乙烯裝置的應用，加大了對現場儀表異常問題、機泵等設備異常報警、跑冒滴漏和人的不安全行為的識別力度，實現了隱患排查，以及設備監測的智能化、精細化、信息化管理，有效防范了事故發生。