活動(dòng)鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)題---實(shí)現石油與化工的信息化

   近年來(lái)，我國石化產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，不少主要石油石化品的產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費量已躍居世界前列。英維思先進(jìn)應用解決方案可以支持中國石化業(yè)完成“十二五”兩項重點(diǎn)工作 。英維思的SimSci-Esscor Pro/II（流程模擬）、SimSci-Esscor Dynsim （動(dòng)態(tài)研究與操作員培訓）、SimSci-Esscor Connoisseur（先控）與SimSci-Esscor ROMeo（在線(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化）、WonderWare Suite（MES）、Invensys Offsites Suite（罐區管理與調和優(yōu)化），以及InvensysAvantis（預防/預測性的資產(chǎn)維修管理）都是世界上領(lǐng)先的軟件平臺，廣為全球的石化企業(yè)采用。英維思先進(jìn)應用面向中國石化業(yè)，不僅可以提供先進(jìn)的軟件技術(shù)，而且涵蓋國際領(lǐng)先的經(jīng)驗與最佳實(shí)踐，針對國內石化業(yè)的需求與特點(diǎn)，形成客戶(hù)化的功能設計與實(shí)施模式，實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行技術(shù)轉移。項目交付后，根據需求提供加強培訓以及技術(shù)支撐，確保項目效益的可持續性。

   英維思先進(jìn)應用的SimSci流程模擬軟件從80年代初期進(jìn)入中國以來(lái)，到2005年才正式成立了先進(jìn)應用解決方案的實(shí)施隊伍。這支隊伍至今在中國已有60余位技術(shù)顧問(wèn)，涵蓋的業(yè)務(wù)除流程模擬外，還包括動(dòng)態(tài)研究與操作員培訓、先控與在線(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化、MES、罐區管理與調和優(yōu)化、以及預防/預測性的資產(chǎn)維修管理。在中國都有運行的案例。最近一年，英維思在國內完成了兩項中國第一的項目，分別是原油在線(xiàn)調和優(yōu)化項目與在線(xiàn)實(shí)時(shí)乙烯能量?jì)?yōu)化降低單耗項目，這兩個(gè)項目均在節能減排方面取得了較好的效果。以下將這兩個(gè)案例做一個(gè)較詳細的介紹。

    1 英維思原油調合協(xié)助煉廠(chǎng)提高經(jīng)濟效益

    1.1 原油調合對煉油企業(yè)的重要性

    中國2010年全年進(jìn)口原油達到了2.39億噸，原油對外依存度達到53.7%。原油是煉油裝置生產(chǎn)的源頭，性質(zhì)相對穩定，可以保持原油加工裝置的平穩運行，有效降低能耗，提高原油加工量，減少原油切換對裝置負荷、產(chǎn)品質(zhì)量及設備的影響，更好地進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制，防范設備腐蝕，減少設備改造及維修的投資。同時(shí)，還可以保證后續裝置原料、加工負荷及產(chǎn)品質(zhì)量的穩定，從而保證煉廠(chǎng)整體加工負荷的平穩及最大化。

    1.2 英維思原油調合解決方案

   英維思具有一套完整的原油調合解決方案，包括：TIS—原油罐存信息管理、OMM—原油罐組成跟蹤、質(zhì)量跟蹤計算及原油接卸/移動(dòng)管理、BOSS/BPO—多周期調合計劃優(yōu)化管理及調合執行控制、DBS—運行于DCS/PLC環(huán)境的調合控制系統。國際上原油調合的一般物性主要為API比重或密度、含硫。英維思原油調合的調合物性可以設置為符合常減壓裝置側線(xiàn)的收率（如：38℃、105℃、165℃、365℃和565℃或石腦油、蠟油、渣油等）、硫含量、酸值等，并可在線(xiàn)調整各物性?xún)?yōu)化控制指標或監視指標。英維思實(shí)施了國內首家原油在線(xiàn)調合優(yōu)化系統，調合目標為常減壓裝置石腦油、蠟油和渣油收率。較世界常用的以API/密度為調合目標更加先進(jìn)。

   1.3 原油調合實(shí)施概要

   實(shí)施階段包括功能設計、系統配置、工廠(chǎng)測試、培訓、現場(chǎng)測試和投用。英維思先進(jìn)和成熟的技術(shù)使原油調合項目實(shí)施周期較短。在國內首家原油在線(xiàn)調合優(yōu)化項目的實(shí)施中，從設計到現場(chǎng)投用共計6個(gè)月時(shí)間。

   1.4 原油調合的效益來(lái)源

   在原油調合過(guò)程中與經(jīng)濟效益有關(guān)的因素有以下幾個(gè)方面：

   提高常減壓裝置的處理量，滿(mǎn)足常減壓裝置和下游裝置對原料的負荷和質(zhì)量的要求；提高高附加值產(chǎn)品的收率，在原油調合時(shí)考慮高附加值產(chǎn)品所需原料的數量和質(zhì)量，將使提高高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)量得到保證；改進(jìn)下游裝置的操作，下游裝置原料的數量和質(zhì)量得到保證，將使下游裝置的操作更加穩定和緩和；改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和節約能源，穩定的原油組成將消除煉廠(chǎng)主要的不穩定因素，使煉廠(chǎng)操作平穩、增加產(chǎn)品質(zhì)量、能耗和設備安全收益；合理利用低價(jià)原油，提高煉廠(chǎng)整體效益。減少原油切換頻率，通常原油切換所造成的操作損失也將降到最低。

   2 英維思嚴格在線(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)在乙烯裝置能量?jì)?yōu)化降低單耗

   2.1 嚴格在線(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)對能量?jì)?yōu)化的重要性一個(gè)能?chē)栏衲M乙烯裝置能量系統的軟件平臺，長(cháng)期在乙烯裝置上進(jìn)行在線(xiàn)計算，對裝置的節能進(jìn)行開(kāi)環(huán)優(yōu)化尤為重要。主要理由如下：更好地響應原料（加氫尾油、化工輕油、直餾石腦油、柴油加氫石腦油、外購石腦油）的變化、更好地接近工藝的約束、更好地響應工藝的擾動(dòng)、提高效益、更好地響應由于下游處理裝置引起的變化、提高安全操作、實(shí)施情景模擬分析，以提高產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量、 快速地偵測和解決生產(chǎn)故障（設備和/或工藝）、增加生產(chǎn)操作的可預見(jiàn)性以避免事故的發(fā)生、為排產(chǎn)和生產(chǎn)操作提供具有指導性的實(shí)時(shí)和精確的過(guò)程和經(jīng)濟信息。

   2.2 英維思嚴格在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)

   嚴格在線(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化（ROMeo）軟件全稱(chēng)為基于方程的嚴格在線(xiàn)建模優(yōu)化軟件（英文名：Rigorous On-line Modeling withEquation-based Optimization），它是建立在開(kāi)放方程基礎上的模擬、在線(xiàn)實(shí)時(shí)開(kāi)環(huán)優(yōu)化、在線(xiàn)實(shí)時(shí)閉環(huán)優(yōu)化的先進(jìn)應用平臺。自2001年到2010年，英維思共計實(shí)施約70個(gè)ROMeo項目，廣泛應用于煉油、化工、電力、氣體分離、液態(tài)天燃氣、氫氣平衡等行業(yè) 中的連續工藝裝置。

   2.3 實(shí)時(shí)優(yōu)化項目的實(shí)施

   實(shí)施階段包括項目的開(kāi)工、功能設計、功能設計審查、建立模擬模型、建立數據整定模型、建立優(yōu)化模型、建立實(shí)時(shí)序列、工廠(chǎng)測試、現場(chǎng)的軟件安裝和系統配置、現場(chǎng)開(kāi)環(huán)（咨詢(xún)）測試、投用和培訓。英維思嚴格在線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)在國內首家乙烯裝置能量?jì)?yōu)化項目上的實(shí)施，從項目開(kāi)工到現場(chǎng)投用約12個(gè)月。

   2.4 能耗降低的原因分析

   通過(guò)項目的實(shí)施，能耗有明顯的下降，效益也有明顯的上升。針對各個(gè)流程區段能耗下降的原因作了以下分析：優(yōu)化進(jìn)料分配，增加高效爐進(jìn)料，減少低效爐進(jìn)料；COT和稀釋比是典型的均衡優(yōu)化變量，在P/E比的約束下優(yōu)化COT與稀釋比；提高急冷塔底的傳熱效率，增加稀釋蒸汽的生成量，最小化從高壓蒸汽經(jīng)過(guò)減溫減壓線(xiàn)生成的低壓蒸氣；在保證裝置冷劑需求量的同時(shí)最大化冷劑壓縮機的進(jìn)口壓力，從而降低蒸汽的消耗量，達到節能的目的；裂解氣壓縮機進(jìn)口壓力是典型均衡優(yōu)化變量，ROMeo計算得到最佳的CGC進(jìn)口壓力，指導優(yōu)化調整的方向；公用工程部分為所有能耗用戶(hù)與來(lái)源的匯總與平衡。燃氣的最大用戶(hù)為裂解爐與鍋爐。優(yōu)化的目標是最小化燃氣的消耗，最小化LPG的備用流量與燃氣放空到火炬的損失。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2011年第十期