青岛炼化打造数字化炼油厂

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1、青岛炼化打造数字化炼油厂随着我国石油化工领域市场竞争的日益激烈，企业对安全运行、节约成本、降低污染、高效生产投入了越来越多的关注，对于大型炼化项目而言，DCS控制系统肩负着数据采集、优化流程、数据查询、事故分析等重任，是全流程控制的中枢核心。中国石化青岛炼油化工有限责任公司（简称青岛炼化公司）坐落于风景优美的青岛经济技术开发区重化工园区，是中石化公司近年来重点投资建设的一座新型炼油厂。青岛炼化公司一期1000万t/a炼油项目作为我国获批的第一个单系列千万吨级炼油项目，拥有目前国内最先进的炼油装置并采用了各种先进工艺设备

2、，总投资共计103亿元，每年成品油产量超过700万t。青岛炼化一期项目按照“大型化、系列化、集约化、信息化”的理念进行规划，建设包括1000万t/a常减压蒸馏、410万t/a柴油加氢精制、320万t/a加氢处理、290万t/a催化裂化及250万t/a延迟焦化等16套主要装置及相配套的储运系统、公用工程系统，项目规模和技术含量均达到国际先进水平。该项目DCS系统集成规模（I/O点）达近4万点，工艺复杂，规模庞大，对DCS的数据处理能力、网络通信速度和系统开放性等要求远远超过一般项目。全集成自动化理念2006年，青岛炼化在

3、全厂DCS控制系统的项目筹备之初就把目标设定为“建立基于联合装置的数字化炼油厂”。联合控制、安全集成青岛炼化针对大型联合生产装置的特点，对于控制系统采用了紧凑集中的布局方式。全厂工艺装置的DCS与安全仪表系统（SIS）、火灾和气体监测系统（FGS）、压缩机控制系统（CCS）等系统共用一个中央控制室，并且均通过DCS进行集中操作、控制和管理。现场信号以就近的原则接入各个现场机柜室，再采用光纤通信传送至中控室，这样在大量节省电缆支出的同时可实现对不同生产装置的独立控制，在信息管理层面上它们又相互连接，组成全厂互联的自动化结

4、构，实现了高度灵活的统一管理和调度架构。安全是炼化企业的最为关注的主题之一，因而该项目采用一台OPC服务器作为DCS和MES两大系统间连接的数据接口，并设置了两道防火墙进行安全防护，构成一个大型冗余环形网结构。MES只能从PCS7中读取而不能写入数据，这种单向数据传输机制可有效防止外部系统影响DCS系统的正常运行和操作，实现了安全的信息集成。保证项目顺利实施SIAS参与项目执行的优秀工程师在现场可以确保系统的日常维护、问题诊断、培训及优化。因而，目前厂区只配备了约500名员工进行管理，达到了最少的人员配置水平，也无需订

5、购大量备品备件，进一步降低企业运营成本。安全稳定投运系统自投入以来运行稳定、可靠，实现了零故障运行。作为高标准、一体化的过程控制系统，SIMATICPCS7不仅完全胜任联合生产装置的检测及控制工作，更为青岛炼化公司全厂的生产安全、装置稳定和长周期运转提供了坚实的保障，也为企业实现经营管理信息化，增强市场应变能力打下了良好的基础。三维数字化工厂技术在中石油炼化企业应用研究中国石油炼化企业信息化建设经过“十一五”的全面推广实施，已经在炼化企业的各个业务层面和多个业务领域形成业务支撑，对炼化企业的经营管理、生产运营等生产过程

6、和日常管理带来了巨大的变化。但是多个系统的海量数据如何整合，并以更生动直观的形式展示出来，以及以此为基础实现更多的分析、模拟、演练和培训功能，应用三维数字化工厂技术，建设数字化炼厂管理平台成为最好的解决方案。三维数字化工厂概念很宽泛，不同行业有不同的内涵和外延。就中石油的炼化企业来说，数字化工厂的具体内容应该是建立一个以三维虚拟炼厂为基础的集成管理平台，集成工程设计、生产运营、机动设备、环保安全等各种动态静态数据，运用三维可视化技术，提供企业资产信息全生命周期管理、具备高度可配置化应用的系统，是对企业信息管理系统的扩充

7、应用；在物理资产从产生、运营到退役的全过程中，提供资产信息的工程设计、数字资产移交、整合与生命周期管理、技改变更、运行维护、动态展示、信息查询和模拟演示，能够为规划、设计、施工、运营等部门提供准确数据支持的管理环境。1数字化工厂关键技术三维数字化工厂的关键技术如下：（1）数字化建模技术：需要建立装置设备模型、生产环境模型、工艺模型（工艺规则、加工路线）以及生产管理模型（系统的限制和约束关系）等。数字化工厂是建立在模型基础上的综合应用管理系统，所以数字化建模是数字化工厂的基础。（2）优化仿真技术：在数字化建模的基础上，对

8、生产系统装置设备布置、加工能力、加工路线等各方面进行动态仿真和优化。（3）虚拟现实技术：文本信息、图表和二维图纸很难满足数字化炼厂的需求，随着三维技术发展，具有沉浸性的虚拟现实技术，使用户能身临其境地感受装置的设计建造过程和生产加工过程，使用户对现场工艺的了解更全面、更准确、更便捷。（4）软件之间的重组和集成：数字化工厂软件模块之