绿色复苏,创新未来——2024年能源化工产业发展展望

2023年,全球地缘政治环境复杂多变,国内能源化工产业发展面临内需不足、经营困难的压力,但行业能源安全保障能力稳步提高,石油石化产品产量持续增加,呈现巨大的发展韧性和潜力。2024年,能源市场回归均衡,有序转型重新起航,油气价格仍处在中高位;在能源革命10周年的基础上,中国的能源转型步伐迈得更加坚定,重点是要扛牢能源安全责任、落实“双碳”目标任务。由于新能源汽车的快速发展,国内成品油需求进入低增长阶段;化工装置扩张放缓,下游需求改善,企业经营压力得到短暂缓解;同时,化工新材料发展继续取得突破,多个首套新材料生产装置投产,乙烯下游重点布局新材料得到发展。未来行业将更加注重转型与高质量发展,新型炼化一体化产业链将突出竞争力、绿色化、高端化和数智化。

LF精炼工艺智能控制与决策模型研究进展

LF精炼能有效控制钢水成分和温度,并且在炼钢–连铸之间起缓冲协调生产节奏的作用.在LF精炼中运用模型进行控制与决策,可以进一步规范精炼操作,提高钢水质量和稳定性,同时结合自动控制,将有力推动智能精炼的发展,实现炼钢流程的优化和效率提升.在钢铁行业智能制造的背景下,LF精炼工艺模型不再局限于单功能模型的建立和部署,开始朝着集成化、自动化和智能化的方向发展,同时其功能也由单一的预测和推荐转变为整体的智能控制和决策.因此,建立集成化模型,规范现场工艺,改善数据质量,同时结合自动化控制和闭环反馈,进一步来实现智能控制模型成为LF控制模型未来研究和应用的重要方向.本文总结了LF精炼控制与决策模型中关于合金化模型、造渣模型、温度模型、吹氩控制模型、钙处理模型等单功能模型以及智能精炼技术的发展与研究现状.系统梳理了不同模型的建模原理和实现功能,展望了未来LF工艺智能控制与决策模型的发展方向,为后续LF智能精炼技术的开发和应用提供参考.

“碳双控”形势下炼化企业的生产经营计划优化

随着我国“双碳”战略稳步推进,从能源消耗总量和强度双控(能耗双控)转向碳排放总量和强度双控(碳排放双控)的新形势对石油石化行业节能减碳提出了更高的要求。本研究从石化产业链的关键环节——炼化生产经营和计划优化的角度出发,探索炼化企业在不改变现有生产工艺和能源结构、不增加额外投资的前提下,通过优化生产方案实现碳减排的新途径。通过梳理某炼化一体化企业A和燃料型企业B的生产过程碳排放情况,创新间接排放因子计算方法,对企业每套装置的碳排放量进行精准测算,将炼油厂的碳排放量测算精度从全厂级别推进到装置级别。并进一步将装置的碳排放量纳入生产计划优化模型,研究了装置级碳排放对企业计划优化的影响,研究发现在原油加工量和乙烯产量等条件不变的情况下优化减碳空间至少3%,为A和B企业在实际生产中提供了切实可行的碳减排解决方案。

炼化企业“大污水场”一体化管理新模式探讨

针对炼化企业污水特征复杂多变、简单粗放的工艺运行模式难以适应日趋严格的出水排放标准等问题,提出了“大污水场”一体化管理新模式,通过污水场间“污水、活性污泥、废气”三联通、“药剂集中管理、操作集中控制”两集中等现代化创新管理新方式,统筹企业环保资源,最大化延展污水场的环保辐射边际,实现了污水系统统一管理、污染物负荷动态调配及内部资源化利用,进而实现环保及经济效益双赢。

炼化企业设备智能化建设探索与实践

数字化转型智能化建设是新信息技术迅速发展背景下企业创新变革、提质增效、提升竞争力的必然选择,是企业高质量发展的重要抓手。炼化企业具有支撑国家经济发展的重要意义,应抓住机遇面对挑战,加速信息化建设,强化技术和管理创新,助力企业产业结构升级。设备作为炼化企业生产的关键要素,是数字化转型智能化重点建设内容之一,如何开展设备数字化智能化建设成为企业重点研究的问题。该文在国家“十四五”信息化和工业化深度融合发展的背景下,并结合新一代信息技术的应用,对炼化企业设备智能化建设的意义进行探讨,并提出设备智能化建设架构和基本思路,希望对炼化企业设备智能化建设提供参考。

国产超低压连续重整装置扩能改造总结

某石化企业为了调整产品结构,适应企业未来发展方向,推进炼化一体化发展,确保芳烃原料供应,根据总流程测算,对现有国产超低压连续重整装置进行扩能改造,处理量由1.20 Mt/a升级改造成1.50 Mt/a。对装置进行了扩能改造工艺核算,对其可行性进行了深入分析,提出了改造方案并加以实施。结果表明,装置改造后运行情况良好,其中反应苛刻度(C^(+)_(5)RON)上升了1.0单位,脱戊烷生成油液体收率和芳烃质量分数分别提升0.56、1.92百分点。芳烃原料的自供能力提升了46.4%,可实现连续稳定生产PX(对二甲苯)68.8 kt/月,全厂柴汽比从1.22下降至1.09,月均增效约10743万元,产品结构得到明显改善,经济效益显著。

智能管控一体化系统在化工企业管理中的应用

文章阐述了现代化工企业管理工作中,智能管控一体化系统应用的意义以及必要性。并结合实际应用场景,对智能管控一体化系统的功能模块进行了详细解析,最后结合应用实例,对智能管控一体化系统的应用效果进行了分析。希望给化工企业生产管理智能化相关领域提供一定的参考资料。

120 t LF智能控制系统的开发和应用

针对LF精炼操作对人工经验过度依赖的问题,马鞍山钢铁有限公司长材事业部基于冶金机理,在120 t LF上开发了温度模型、合金模型、吹氩模型和造渣模型,建立以钢水温度、成分、炉渣三者相互统一的控制模型,利用大数据技术和自学习功能对控制模型进行优化,实现了各模型协同集成和LF智能控制,取得了良好的应用效果,LF自动控制比例达到80%,终点目标温度±5℃命中率达95%以上,终点成分窄范围命中率(w(Si)±0.02%、w(Mn)±0.02%、w(S)±0.001%、w(Al s)±0.005%)达97%以上,降低LF精炼电耗约4 kWh/t、减少精炼处理时间约5 min,提高了生产效率和钢水质量,对炼钢工序降本增效起到了重要作用。

炼化企业双重预防数智化管控平台研究及应用

炼油化工装置工艺复杂,生产介质易燃、易爆、有毒。利用现有的风险评估技术及数智化技术融合双重预防体系与数字化手段,开发了炼油化工企业双重预防数智化管控平台。从双重预防体系技术流程、风险分级管控、隐患排查治理等方面介绍了企业双重预防理论体系,通过分析平台架构,介绍了该平台主要功能。实际运行效果表明:该平台使炼油化工等危化品企业安全管理工作更加有效、准确、可控,推动了危险化学品企业向安全生产风险管控数字化、智能化转型。

炼化一体全流程生产优化

炼化一体化是石化行业发展趋势,可以从分子层面实现“油头化尾”,以原油开始,以化工结束,降低汽柴油收率,提高化工品产出,极大弥补高附加值、紧缺型化工产品市场需求。在原油资源分配上,向压减成品油效果好的炼化企业倾斜。建立测算模型,按照测算结果,推动企业炼油、化工一体化大负荷生产优化。制定具体策略和措施,提升公司炼油和化工整体负荷和盈利能力。基于上述背景,企业生产优化上确立了积极争取原油加工负荷,推动炼化一体大负荷生产的整体优化思路,达到炼化一体全流程优化,实现整体效益提升的目的。

炼化企业防腐信息化管理现状及建议

对27家炼化企业的防腐信息化管理工作进行了调研。从在线腐蚀监测系统的应用、腐蚀监测数据的管理、防腐管理平台的开发与应用等三个方面阐述了当前炼化企业防腐信息化管理对预防装置腐蚀风险、消除腐蚀隐患和保障装置长周期安全运行的重要作用和意义,对其存在的在线腐蚀监测覆盖不全、信息孤岛多、防腐管理平台数据种类不全与管理功能不完善以及防腐专业人力资源短缺等问题进行了讨论,并提出了分三个阶段实现智能防腐的建议及未来发展前景。

炼化大机组设备预测性维护模型的研究与实践

石油炼化工艺流程的高温高压、易燃易爆、有毒有害、连续生产的特点对炼化装置的运行要求非常苛刻,只有长周期、满负荷、不间断的安全运行才能保证生产的安全性、产能的连续性以及经济效益的最大化。当前基于大数据的设备智能化预测性维护已经成为石油炼化行业趋势和共识。本文探讨了一种通过采集工业现场大机组设备运行数据,采用多种分析手段建立预测性模型,对炼化大机组设备运行进行综合实时状态评估、故障部位精准定位以及设备维护提前预警,从而实现大机组设备预测性维护。

芳烃联合装置C_(8)芳烃资源在炼化一体化加工优化设计

通过对芳烃联合装置中C_(8)芳烃资源的全面分析以及节能方案的深入讨论,提出了一系列优化策略,以在提高装置经济性、降低运营成本和增强企业竞争力方面发挥积极作用,有助于进一步减少芳烃装置的能源消耗。

基于系统工程方法的炼化企业联合运行部工作浅析

联合运行部是炼化企业的下属二级单位,负责2套以上工艺装置(或罐区)的运行,具有工艺流程功能、经济效益功能、HSE功能、政治功能等功能。文章针对当前联合运行部普遍存在的问题,提出了优化顶层设计的建议,并介绍了DoDAF方法;针对数据信息缺乏共享,业务流程不够整合的问题,提出进行数智化转型,打破信息孤岛,加强数据价值挖掘的建议;针对炼化行业由于高风险和重资产而容错率低等问题,建议构建模拟仿真与平行系统。并提出加强培养符合时代要求的复合型人才的建议以及对联合运行部在新时代的工作任务进行了展望。

恒力石化炼化一体化项目装置技术分析

以恒力石化为例,介绍了国内民营炼化一体化项目的装置技术现状,包括装置规模、技术来源,原料及产品方案等,并对各种生产工艺进行了技术特点比较和分析,为国内炼化一体化项目建设提供了参考。

考虑调度操作安全平稳性的炼油化工生产过程调度优化

平稳运行是炼油化工企业本质安全运行、生产经济效益和挖潜增效的重要保证,然而由于原油供应以及产品需求多变,炼油化工生产装置的多操作模式运行已成为普遍现象,调度调整也日渐频繁。现有的研究方法未考虑到装置多模式切换等调度调整对平稳操作带来的影响,甚至会导致调度操作方案实际不可行。为此,提出一种考虑调度操作平稳性的炼油化工生产调度优化模型,以解决常规调度优化模型优化产生的调度调整易使生产波动从而导致调度方案不可行的难题。考虑调度操作平稳性的调度优化模型采用离散时间表示,通过操作模式的切换与装置加工速率的波动综合表征系统平稳性,建立以生产成本最低为目标的调度优化模型。为了验证所提出模型在解决实际工业问题时的有效性,采用Julia的JuMP包调用Gurobi求解器对典型案例进行仿真求解。案例仿真结果验证了所提出模型的正确性及可实施性。与常规调度优化相比,以过程动态为表征的调度操作的平稳性提高了10%以上。

炼化一体化企业物料流向优化研究

炼化一体化企业涉及较为复杂的物料互供,尤其是炼油装置为化工部分提供原料时,原料种类、装置负荷、物料流向等因素均对企业整体效益影响较大。为实现炼化一体化效益最大化,以某炼化企业某月实际加工情况为基础,通过PIMS模型测算炼油装置加工负荷、物料流向对炼化一体化边际效益的影响,研究了部分炼油装置最优负荷以及最佳物料流向问题。分析表明,化工装置的边际效益对部分炼油装置的最优负荷及物料流向产生决定性影响。

新型化工型炼油厂总加工流程的优化

以典型沙特混合原油为研究对象,通过分析原油组成、加工工艺路线以及化工原料优化等,探讨不同原油加工方案对炼化一体化总加工流程的影响。结果表明:在“以多产化工原料为目标,宜烯则烯,宜芳则芳”的原则下,可以统筹炼油工艺优化和化工产品生产;在“新型化工型炼油厂的总加工流程”中选择重油催化裂解、二次柴油加氢处理、C_(4)馏分综合加工、石脑油正异构分离等工艺技术,可减少成品燃料油的产出,多产化工原料,适量增产芳烃产品;通过优化炼化一体化的产品方案,可以提高全厂经济性、降低成本、增强企业竞争力。

基于BIM的铁路转体桥梁施工精细化管理

铁路桥梁施工周期长且作业复杂,可视化程度低,所涉专业人员种类多,导致效率低下,精细化程度低。针对此发展现状,基于BIM技术进行铁路转体桥梁施工精细化应用,解决其传统施工模式下中存在的方案可行、结构碰撞、进度管控、协同办公等问题。以京哈转体大桥为背景依托,基于BIM技术,实现工程施工精细化管理,完成桥梁与场地信息的可视化交互分析,并自主研发协同管理平台进行工程管理,加快了工程推进速度,提高了效率,对推动桥梁工程的智能建造具有实际意义。

大型炼化一体化企业燃料气系统优化

大型炼化一体化企业燃料气系统呈现出燃料气供气点多、燃料气供需不平衡、系统易波动等特点,对装置加热炉热效率和环保排放造成了影响,给装置的安全平稳运行带来了极大的挑战。通过采取优化燃料气系统管网设计、回收燃料气中高附加值组分、控制燃料气排放、回收火炬气、构建以燃料气系统热值平衡和运行效益最大化为目标的生产优化模型并对其进行信息化监控和智能化控制等一系列组合措施,实现了加热炉的安全平稳运行和燃料气资源的优化利用,达到了节能减排、降本增效、提高企业竞争力的目的。