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1、1 序 言當前,推動數字經濟和實體經濟融合發展已成為助推我國經濟高質量發展的重要途徑。無論是對于一個行業,還是就企業自身而言,數字化轉型永遠都是一項需要遠瞻視角、穩步推動的事業,無法一蹴而就。作為一家世界級的新能源、新材料高新技術產業集團,多年來,盛虹堅定做綠色高質量發展的引領者和產業轉型升級的探路者,不斷探索如何充分利用數字化、智能化技術,提高生產過程和運營的安全、可靠、高效和可持續,以提高企業的核心競爭力。開啟斯爾邦石化 PDH 的智能工廠試點項目是一個非常好的契機。我們期望通過數字化轉變項目運營理念,優化組織結構和崗位職責,以實現高效運行和管理,并借由工藝技術和智能化技術的深度結合,以
2、PDH 裝置為原點,在石化行業內探索以裝置為核心基礎的綠色化、數字化、智能化最佳實踐?;裟犴f爾在流程工業深耕數十載,在自動化、數字化創新解決方案,以及石化煉化工藝技術等領域都有著深厚積淀和獨到優勢,是盛虹多年來理念同頻、志同道合的合作伙伴。2021年初,我們的PDH丙烷脫氫裝置決定采用霍尼韋爾工藝技術,雙方深入探討了在裝置實施數字化、智能化的業務目標和實施路徑。經過近兩年的持續建設和運營完善,如今,我們很欣慰地看到,當時的許多設想都已經走進現實,成為了我們項目實際生產運營的一部分。同時,我們也欣喜于將這次數字化轉型的探索歷程與實踐碩果毫無保留地同廣大的行業伙伴分享。我們希望這本白皮書能夠成為國
3、內外的石化和流程工業同行可以借鑒的、務實的數字化轉型實踐參考,用前沿的數字化技術塑強企業的盈利性和生存能力,在激烈的市場競爭中脫穎而出。希望我們的成果能夠助推整個石化產業引領高質量發展的新時代。盛虹石化產業集團總裁3 目 錄序言 2第一章 洞察:當前石化行業的機遇與挑戰 4 第二章 破局:雙“技”融合助力卓越運營 7第三章 實踐:斯爾邦丙烷脫氫(PDH)標桿工廠 9項目建設目標 10實施路徑與建設成果 11a.控制系統性能監視與運維 CPM 12b.先進控制系統 APC 12c.丙烷脫氫工藝霍尼韋爾 UOP 生命周期服務 12d.現代化中控室 13e.智能報警管理系統 13f.PDH 裝置碳排
4、放監控 14g.智能生產管理執行系統(Honeywell MES)14項目效益 15 第四章 展望:流程工業“質”勝未來 16 關于盛虹石化 18關于霍尼韋爾 19當前石化行業的機遇與挑戰第一章 洞石化行業要想實現高質量、可持續發展之路,就需要采用更為“與時俱進”的手段和方法,利用全球領先的數字化技術持續提升裝置和工廠的自動化水平,加速企業數字化進程,以全面提高產能效益、生產精益管理、精準碳排監控和企業管理的水平。察4 雙技融合 卓越運營 霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐5 第一章 洞察:當前石化行業的機遇與挑戰隨著社會經濟的高速發展,在過去幾十年里,我國石化產品的市場需求和產能一直保持快速的增長
5、勢頭。從整個工業體系看,石化產業作為支柱產業的重要性日益凸顯,2022 年中國石油和化學工業經濟運行報告顯示,石化產業規模以上企業營收占全國規模以上工業總收入的12%。從全球市場來看,2022年,我國煉油總產能達 9.2 億噸/年,已成為世界第一煉油大國;乙烯產能在全球乙烯產能占比增至 21.3%,繼續保持世界最大乙烯生產國地位;合成樹脂、合成橡膠、合成纖維產量均連續多年穩居世界第一1。隨著產品供給日益豐富,行業結構調整進一步加快,我國石化化工行業已站在新起點,開啟由石化化工大國向石化化工強國邁進的新階段。在 2022 年 3 月,工業和信息化部等六部門發布了關于“十四五”推1 中國石油和化學
6、工業聯合會,2022 年中國石油和化工行業經濟運行情況2023 年 2 月 16 日2 國務院新聞辦公室官網2022 年 3 月 28 日(http:/)3 國家統計局2023 年 1 月(http:/ 2022 年末,我國 60 歲及以上人口達 2.8 億人,占全國人口的19.8%,已然進入人口老齡化社會。然而石化企業對于管理、工藝、控制、IT 等各領域的人才需求巨大,人員老齡化、專業人才缺失,以及新員工培養難等問題日益凸顯,都會給行業向陽發展帶來壓力。在“雙碳”政策持續推進下,關于“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見中提出,到 2025 年,大宗產品單位產品能耗和碳排放明顯下降,
7、揮發性有機物排放總量比“十三五”降低 10%以上。同時 2022年 8 月,工業和信息化部等三部門印發了工業領域碳達峰實施方案,提出要加快推進工業綠色低碳轉型,切實做好工業領域碳達峰工作。市場不確定性增加運營決策與安全性人力資源難題低碳可持續面對這些挑戰,石化行業要想實現高質量、可持續發展之路,就需要采用更為“與時俱進”的手段和方法,利用全球領先的數字化技術持續提升裝置和工廠的自動化水平,加速企業數字化進程,以全面提高產能效益、生產精益管理、精準碳排監控和企業管理的水平。時至今日,“數字化轉型”已經行至深水區,邁向了新的發展階段,全球企業對于數字化轉型的重視和資金投入也達到了前所未有的高度。2
8、022 年,全球數字化轉型投資規模超過 1.5 萬億美元,而在中國,預計到 2026 年數字化轉型支出規模將超過 6000 億美元,復合增長率將達到 17.9%,增速位于全球前列4。和過去相比,這部分預算和支出也已經從支持轉型轉為構建企業韌性,用于促成收獲業務創新性增長或者打造競爭性壁壘,企業決策者也開始更加注重企業組織戰略目標、組織能力的同步數字化升級。很多企業都在尋求結合特定的裝置工藝,讓數字化技術更廣泛、更深入地觸及各大業務領域的智能化應用場景,提高數字化轉型的深度和效率的同時,“由點及面”構建更多可復用、可推廣的智能應用。除了大量聚焦過程控制、生產管控、企業管理的成熟的數字化解決方案外
9、,AIGC、機器學習、XR 技術,以及 5G/6G、物聯網等數字化技術均已經開始在工業生產領域得到不同程度的應用。同時,ESG(環境、社會和公司治理)理念這兩年在全球領域的迅速崛起也給石化企業的數字化轉型提供了新的維度數字化是踐行這一長期主義的重要手段,能夠有效幫助煉油、石化化工行業節約能源和減少碳排放5。企業還能通過建立碳資產的數字化管理體系,不斷探索低碳資產與創新發展的結合路徑,驅動綠色轉型的業務增量,提高資源與資產利用與價值創造效率,并實現運營和生產的端到端優化。新的挑戰、新的技術進步、新的理念更迭,讓構建石化行業智能工廠這個課題變得更為復雜和豐富。這其中,作為中國石化行業的一個重點投資
10、工藝,PDH(丙烷脫氫)可謂是整個石化行業的一個縮影。盡管石化行業生產工藝眾多,不同企業對數字化轉型的具體需求雖然不一樣,但依然能找到許多可參考的共性。本書就將以 PDH 智能工廠的實踐為例,希望可以由小見大,提供石化行業數字化轉型的新思路。895預計到 2023 年底中國 PDH 裝置產能將達到4 IDC全球數字化轉型支出指南2023 年 V1 版2023 年 6 月5以先進技術促進可持續發展霍尼韋爾 2022 低碳發展綠皮書2022 年 11 月萬噸70%6000億美元預計到 2026 年中國數字化轉型支出規模將超過復合增長率將達到17.9%較 2022 年將增加6 雙技融合 卓越運營 霍
11、尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐7 雙“技”融合助力卓越運營第二章 破霍尼韋爾提供的數智化技術(亦稱為互聯工廠技術)的一大亮點,就是與其 UOP 煉化工藝技術和專家洞見的深度融合,通過軟硬件“雙管齊下”的手段,取得 1+12 的成果。局第二章 破局:雙“技”融合助力卓越運營125436六 大層 面 安全&卓越運營 數據驅動分析&洞見可持續人員技能&生產力 端到端優化 資產可靠性霍尼韋爾是這樣定義一座成功的“流程工業智能工廠”的流程工業智能工廠應當考慮從工藝設計、工程建設到生產運行管理全生命周期生產及管理的自動化、數字化和智能化,并從自動控制到智能運營管理均采用成熟可落地的先進技術,幫助企業達到安全生
12、產、降本增效和提高決策效率的目的,通過數據驅動策略的部署為企業最終實現數字化轉型賦能。(內容摘自霍尼韋爾 流程工業智能工廠白皮書從洞察到成果)生產運行工程設計互聯工廠流程模擬設計軟件操作員仿真培訓(OTS)裝 置 的 數 字 孿 生流 程 模 擬 U S D控制系統PCS制造執行系統MES設備預測性維護APM先進控制和優化APC/RTO過程安全管理PSM工藝遠程指導CPS數字化交付A1.可研/前期設計模型被復用Master Data(工廠主數據)/ASSET(設備屬性)A2.詳細設計A3.采購和建設B.開車/生產機理模型 圖片來源:霍尼韋爾流程工業智能工廠白皮書從洞察到成果基于成熟的智能工廠架
13、構,霍尼韋爾可以面向流程工業的不同層次,從工業現場的智能設備到自動化控制系統、安全控制系統,再到卓越運營和優化軟件,提供覆蓋全面的技術解決方案。綜合來看,針對流程工業數字化轉型面臨的難題,霍尼韋爾可以從以下六大層面,為智能工廠建設提供可以預見的效果和效益:可研/前期設計、詳細設計、采購建設到開車/生產的全生命周期的數字化建設和轉型。同時,在實際的應用中,智能工廠并不是一個靜態的存在,而是一個根據工廠實際情況出發,并以結果為導向的一個動態的智能化提升過程,實現從開始的自動化控制、優化層級向互聯工廠、自主運營的方向提升。在這樣的理念指導下,霍尼韋爾提供的數智化技術的一大亮點,就是與其 UOP 煉化
14、工藝技術和專家洞見的深度融合,通過軟硬件“雙管齊下”的手段,取得 1+12 的成果。借助霍尼韋爾 UOP 工藝專家,霍尼韋爾可以實現優化指導和卡邊控制,幫助客戶確保重整、芳烴、加氫、丙烷脫氫、苯酚丙酮等裝置持續優化效益,并夯實本質安全,實現卓越運營。多年來,霍尼韋爾已經通過實施對過程、資產、人員的互聯,幫助眾多工業用戶成功打造了行業領先的智能工廠,助力提升設備與工廠運營的安全性、高效性和可靠性,加速客戶價值鏈革新、提升經濟效益。同時憑借自身對技術應用的深度洞察和實踐,積累了許多成功案例和智能工廠實踐行業經驗?;裟犴f爾認為,流程工業智能工廠實現路徑可以從兩個維度來看:縱向不同的應用層級(包括感知
15、控制層、生產運營層和企業管理層)及橫向的實施過程,即充分利用設計階段數字化交付成果,實現從8 雙技融合 卓越運營 霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐9 第三章 實踐:斯爾邦丙烷脫氫(PDH)標桿工廠 斯爾邦丙烷脫氫(PDH)標桿工廠第三章 實踐數智化轉型是一項復雜的過程系統工程,它不僅要突破技術的瓶頸,更要將技術落到具體的應用場景中?;裟犴f爾與盛虹石化合作的 PDH 智能工廠正是將理想照進現實的典范。PDH 項目是近年來中國石化投資的一個熱點。據中國化信統計,2022年中國丙烯產業新增產能611萬噸/年,新增產能以 PDH 工藝為主,PDH 產能占比已經成為僅次于蒸汽裂解的第二大丙烯生產主流工藝。而
16、且,預計到 2023 年底,PDH 裝置產能將達到 895萬噸,較 2022 年將增加 70%6。放眼工藝端,為增強企業的生產能力及可持續性,截至 2022 年底,世界范圍內有超過 60%的 PDH 裝置,使用了霍尼韋爾UOP 的移動床連續再生脫氫技術 Oleflex,并已成為行業內目前主流的生產工藝方式7。項目名片斯爾邦石化丙烷脫氫裝置智能工廠試點項目該 PDH 裝置是斯爾邦二期丙烷產業鏈項目之一,位于連云港徐圩石化園區,裝置共占地57920平方米,采用霍尼韋爾 UOP 移動床徑向反應器、催化劑連續再生的 Oleflex 創新技術生產丙烯化工產品。裝置概況裝置規模:70 萬噸/年丙烯啟動時間
17、:2021.12 2022.12項目范圍:裝置工藝、控制優化、生產安全和運營管理數字化在裝置的控制數字化、智能化以及生產管理層面,斯爾邦希望應用數字孿生、優化控制等新技術,將企業內的丙烷脫氫裝置(PDH)建設成為全球領先、結合工藝技術、實現智能化生產以及數字化操作管理的標桿裝置。詳細建設目標和規劃藍圖如下:項目建設目標對于 PDH 行業來說,從工藝創新改進和數字化技術應用的兩大維度實現高質量發展是應對挑戰的關鍵所在。打造一座卓越運營的智能工廠已是 PDH 企業提高資產、員工、資本效率和價值創造力,最終提升競爭力的必由之路。但數智化轉型是一項復雜的過程系統工程,它不僅要突破技術的瓶頸,更要將技術
18、落到具體的應用場景中?;裟犴f爾與盛虹石化合作的 PDH 智能工廠正是將理想照進現實的典范。提升裝置過程安全管理水平通過報警數據收集及合理化分析、關聯,消除裝置無效報警,優化有效報警,通過集成安全操作窗口確保裝置長周期安全運行,降低非計劃停車風險、實現裝置異常報警全流程閉環管理。6 CNCIC,中國化工信息中心2023 年 3 月7 金聯創能源2023 年 1 月10 雙技融合 卓越運營 霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐11 圍繞確保過程安全、優化裝置效益、提高生產管理水平、降低運行成本的建設目標,斯爾邦石化丙烷脫氫生產運營的智能化升級,選擇了霍尼韋爾行業領先的智能工廠實施路徑與建設成果 優化裝置生
19、產質量和效益借助霍尼韋爾UOP 工藝數字孿生互聯與先進控制結合,提高自控水平,提升裝置平穩性、收率產率,并降低人員操作強度;在優化產品質量的同時,收獲降低能耗、產率提升的雙收益。提高生產卓越運營管理水平明確裝置管理和生產崗位職責,建立相應實時績效KPI,通過數字化手段展示運營績效,實現從計劃、執行到統計結果的實時閉環管理,并通過績效異常驅動工作流程和各部門協同。打造 PDH 行業綠色低碳標桿對裝置的CO2排放進行實時監控和計算,打造低能耗、低物耗、低工藝生焦、低碳排、低催化劑粉塵、長預期壽命的行業工廠新標桿。解決方案,從集成操作窗口、先進控制和優化、智能運行管理以及數字孿生和互聯應用的層面,共
20、實施了七套子系統,帶來了可觀的數字化效益。,與UOPDH 丙烷脫氫裝置數字化、智能化規劃過程安全集成安全操作窗口過程性能管理設備性能運行管理卓越運行建設和評估生產運行管理數字化提升和穩定收率和產率提高運行和決策效率提高資產可靠性卓越運營管理操作管理報警管理操作員技能培訓和管理系統(OTS)智能生產管理執行系統(Honeywell MES)現代化中控室操作員崗位角色轉變設備可預測性維護裝置性能預測和提升卓越運行體系建設:從訂單到回款精益生產管理 先進控制(APC)與工藝知識結合控制回路及先進控制性能管理霍尼韋爾UOP數字孿生及生命周期服務提升運行效益企業級運營性能管理集成工藝知識的過程控制DCS
21、/SIS系統,與霍尼韋爾UOP工藝知識深度集成現場安裝運行混合現場、數據云云端布置第三章 實踐:斯爾邦丙烷脫氫(PDH)標桿工廠控制系統性能監視與運維 CPM先進控制系統 APC丙烷脫氫工藝霍尼韋爾 UOP 生命周期服務abc過程 PID 回路及先進控制是影響裝置運行質量的關鍵因素,傳統的人工維護難以保障回路及先進控制高質量的有效投運率?;裟犴f爾 Profit CPM 系統可以實時提供一個周期內的回路、先進控制有效投用率報告,并對已投用自控的回路及先進控制給出性能評級以及控制回路深層次剖析數據,便于確?;A回路和先控的運行性能?;裟犴f爾 APC 系統的先控和優化軟件是成熟的、國內外長期使用的標
22、準軟件產品,該系統基于新一代控制算法、漏斗控制創新技術,擁有更好的魯棒性、穩定性,支持多模型在線無擾動切換,幫助客戶提高裝置平穩性、穩定產品質量、提高目標收率,實現節能降耗?;裟犴f爾 UOP 數字孿生互聯和生命周期專家服務,能夠通過對裝置性能指標、操作參數、反應器及催化劑狀態等關鍵參數的工藝監控,定期發送裝置運行狀態趨勢、裝置主要指標以及預測較佳效益趨勢,指導裝置可靠、優化生產,最終提高 PDH 裝置的產能、產率,避免非計劃停車,更好地降低原料、催化劑消耗和烷烴單耗等關鍵指標。建設成果:優化和監測控制性能現場的儀表工程師、工藝人員,能輕松通過 CPM 系統中的 Web 熱區圖,實時查看投用率低
23、的 PID 回路和 APC 控制性能,包括自動發現閥門靜摩擦、粘滯、振蕩等情況,更有針對性地進行參數優化。借由這一強大的在線監視手段,能夠大幅降低設備、工廠維護的人工工作強度,有效提高維護效率,PDH 裝置自控率提高到 95以上。建設成果:長周期運行,降本增效霍尼韋爾 UOP 生命周期服務可每周發送裝置運行狀態和趨勢預測,幫助斯爾邦 PDH 項目實現長周期運行、優化原料消耗,讓裝置實現增加產量,降低整體生產成本。過去將來最小移動T=0控制變量(MV)被控變量(CV)假設值設定點最佳響應控制漏斗預測的非強制響應建設成果:提升自控和生產水平霍尼韋爾 APC 系統通過對丙烷脫氫裝置脫氫反應器單元、脫
24、丙烷塔、脫乙烷塔和丙烯精餾塔 4 個控制器的全流程控制,并和霍尼韋爾 UOP 工藝知識結合,設定轉化率等優化目標,實現裝置優化生產、平穩運行。系統投用后,實現人工操作頻次降幅達50%以上,大大降低了人員勞動強度;提高裝置自控率至 95%以上,丙烯收率提高 0.1%以上。12 雙技融合 卓越運營 霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐13 現代化中控室智能報警管理系統de霍尼韋爾 Experion PKS Orion Console 操作站的數字化技術的應用,PKS 正在改變中控室操作人員的工作方式和職責范圍,系統的大屏可以展示從裝置主要實時績效指標 KPI,到多窗口線上分層的流程圖畫面、趨勢、報警畫面和
25、現場視頻監控,復雜回路控制、先進控制、程序控制的投入,大大減少操作人員的操作頻次,從而將操作人員從傳統的設備、控制操作高負荷工作中解放出來,更多精力關注整個裝置的運行性能和優化,操作人員的操作對象從單元、設備轉變為整個裝置的運行。過程安全是石化生產降本增收的前提,ASM 異常工況管理協會研究表明,過程控制系統中大量無效報警會導致危險隱患與事故的發生,操作人員伴隨著疲勞與壓力等多種原因,在響應大量報警并需要立刻做出判斷的同時,也會引發低效率的操作,甚至是安全風險。通過報警設計、報警設備和合理化分析、變更管理等全生命周期的報警管理,消除無效報警,優化減少有效報警,斯爾邦丙烷脫氫裝置通過霍尼韋爾報警
26、管理系統采集與存儲來自 PKS 系統的報警與事件數據,評估、分析報警性能,通過可自定義建設成果:分屏展示操作,提升決策效率在斯爾邦工廠的現代化中控室中,采用了 55 寸大屏 Experion PKS Orion Console 操作站,通過和斯爾邦丙烷脫氫裝置經理及霍尼韋爾 UOP 工藝專家的討論,確定了大屏展示的裝置 KPI 區域的參數列表及流程圖分層設計結構,內操人員可在一個大屏上進行多組運行數據的趨勢監測,關注點也從原來的單體過程控制操作轉變為整個裝置的運行性能,操作效率大幅提升,亦能提高員工技能和決策效率。并基于角色的KPI 展板,允許操作員、工程師、經理、主管等負責人快速查看各班組的
27、報警數量、優先級分布、報警洪災等性能及診斷報告,并和行業同類裝置對標;通過系統記錄的同一時間段內報警和事件信息關聯分析,查找報警產生原因或操作事故調查;通過合理化分析減少擾動報警,優化減少有效報警;同時,在 PKS 操作站設有報警幫助窗口,當關鍵報警出現時,自動彈出報警幫助窗口,顯示報警起因、后果、應該采取什么行動等報警幫助信息。過程安全操作管理集成窗口過程上下限可靠性下限安全上下限環境上下限生成報警報告并發布 報警收集和分析行動觸發PKS報警上下限報警設置組態數據(AR)HSE 數據 維護數據 關鍵運行變量 日志生成操作指導生成操作指導過程變量監控早會討論集成上下限存儲第三章 實踐:斯爾邦丙
28、烷脫氫(PDH)標桿工廠建設成果:報警管理系統優化報警合理化分析,消除無效報警,優化有效報警自智能報警系統投運以來,PDH 裝置平均每天報警量減少 90%以上,擾動報警減少 80%,短暫報警減少 90%以上,每十分鐘崗位報警 1 次,峰值報警率不超過 10 次,已處于國際行業標準的領先水平;報警幫助功能為經驗不足的操作人員帶來關鍵報警在線提示,傳承安全操作經驗和知識。打破工控邊界,生產安全互聯互通通過智能報警系統,打通了工控專有應用邊界。裝置管理人員可在辦公室實時在線快速了解全廠裝置報警運行狀態,識別發生頻繁的報警和事件,進行及時調整優化;可通過分析操作員活動,對操作頻繁的單元或者系統進行分析
29、,優化工藝控制,降低操作頻率;可通過事件序列,了解操作人員操作習慣,由崗位工程師規范操作思路,達到全員精細化操作。系統深度集成,實現閉環管理PDH裝置報警系統與智能生產管理執行系統(Honeywell MES)系統集成,報警信息主動推送至 MES 報警管理模塊,實現報警處置記錄錄入功能,崗位操作員對每個報警填寫原因分析、處置措施及結果,便于實現針對報警信息的閉環操作。同時在 PDH 裝置當班的交接班日志中直接展示,便于班組人員檢查及報警跟蹤。PDH 裝置碳排放監控智能生產管理執行系統(Honeywell MES)fg霍尼韋爾根據 PDH 裝置工藝原理、工程設計和現場設備參數,參照中國石油化工企
30、業溫室氣體排放核算方法和報告指南,開發了丙烷脫氫碳排放在線計算公式,由生產過程排放計量核算、凈購入電力和熱力總碳排放,扣除 CO2回收利用部分等環節組成排放在線計算,從而能夠實時在線監測、統計 PDH 裝置的 CO2排放。智能生產管理執行系統(Honeywell MES)通過制定生產計劃、進行生產排產、形成操作指令,指導生產操作、監視生產狀況,進行生產統計、實現物料平衡、將實際生產結果與計劃目標比較,將生產結果反饋到ERP 層,從而再改進生產計劃,改進生產流程,形成生產過程的閉環,對業務流程進行不斷改善??冃Ч芾砟K可以對工廠各個層次各個專業的人員設定績效指標,并進行實時監視,保證所有人員的行
31、為與公司的整體目標保持一致。Honeywell MES 為企業的操作管理、生產運行提供統一的實時數據和協同工作平臺,保證生產信息在更大范圍內共享,保證決策層能根據實時生產情況及時作出生產調整。建設成果:精準監控碳排放斯爾邦 PDH 裝置是霍尼韋爾全球首個使用專有計算公式實現碳排放在線監測試點,未來會繼續探索其在裝置級碳排放對標和優化、企業級可持續低碳實時管理、碳交易核算等方面的價值。建設成果:進軍生產精益管理霍尼韋爾幫助斯爾邦搭建了全廠級 MES 系統,完成了全廠 13 個管理模塊的開發與測試工作,包括計劃管理、調度管理、統計管理、操作管理、工藝管理、計量管理、物料管理、能源管理、三劑管理、績
32、效管理、生產統計、工藝技術文檔管理、綜合展示以及移動應用,目前已全部上線并陸續投用。斯爾邦所定制的班組成本核算、效益測算、在線盤點、裝置異常管理等模塊,通過結合智能報警系統,可實時完成報警信息的推動與閉環管理;人員可以通過系統或企業微信,實時掌握裝置關鍵運行信息,深度挖掘生產運行數據,訂制符合各管理崗位的個性化 KPI 指標。*以上項目數據均來自雙方簽收的項目驗收報告14 雙技融合 卓越運營 霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐15 該項目裝置的高品質運行,在保持工廠運營性能、生產成本和碳排放等關鍵指標行業領先水平,為斯爾邦新能源新材料戰略轉型再添新動能的同時,也為打造三大世界級百萬噸產業項目獲得更堅
33、實的基礎原料提供了保障,讓盛虹石化上下游產業鏈的整體競爭力再次躍遷,原料丙烯完全擺脫進口依賴,保障了自給自足能力。放眼未來,盛虹石化圍繞大煉化和其他各類生產裝置,也將持續深化數字化轉型理念,在行業內擴大影響、形成輻射效應,充分發揮該標桿智能工廠的領頭作用。利用互聯服務新功能,與工廠運行數據和霍尼韋爾 UOP 模型相結合,實時監控工廠運行狀態和關鍵 KPI,進而預估反應器檢修時間,大幅提升裝置經濟效益?;谛袠I成熟事故處理經驗,結合裝置工藝特點,個性化定制事故處理方案,如停水、停電、蒸汽中斷等場景模擬,提高事故處置的高效性和準確性。持續開展裝置報警合理化優化,進一步完善報警數據庫,實現全廠報警的
34、閉環管理。進一步提高全廠控制回路性能及 APC 投用率,為裝置的穩定運行提供堅實的基礎。利用遠紅外成像、超聲波檢測等手段,通過智能機器人、智能巡檢攝像頭,對裝置高溫、易燃易爆、易泄漏部位進行 24 小時實時監控,給裝置安全平穩運行增加千里眼和防火墻項目效益霍尼韋爾所提供的整套智能工廠解決方案,幫助斯爾邦穩固了工廠在裝置性能、生產成本、碳排放關鍵指標等層面的行業領先地位,讓斯爾邦的 PDH 裝置,成為目前國內首家結合工藝技術和智能化技術應用、實現全面智能化生產和數字化操作的生產裝置。經過全方位的深度合作,霍尼韋爾強大的智能工廠技術能力,為 PDH 裝置和工廠的運營管理插上了智能化的翅膀,轉變了斯
35、爾邦工廠傳統的操作管理理念,優化了組織結構和崗位職責,打造了 PDH 行業智能工廠的典范。一直以來,斯爾邦始終對新技術和新領域秉持著積極和開放的心態。例如斯爾邦還應用 5G+AR智能頭盔進行工藝監控,實現專家遠程指導與運維,加速裝置調試和投用進度;在高風險及受限區域開啟 5G+視屏 AI 應用試點,實現安全風險主動預警受控等。百尺竿頭,更進一步。在智能工廠成功實踐的引領下,斯爾邦也期望持續深化與推廣數字化技術,繼續探索和解鎖新技術在更多裝置中更廣泛的應用,如:第三章 實踐:斯爾邦丙烷脫氫(PDH)標桿工廠流程工業 “質”勝未來第四章 展作為石化產業的重要組成部分,烯烴行業為下游各行業提供原材料
36、,扮演著舉足輕重的角色。我們可以從霍尼韋爾盛虹石化PDH 智能工廠項目的成功實踐中,窺見未來流程行業數字化轉型的有效途徑和耀眼曙光。望16 雙技融合 卓越運營 霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐17 作為石化產業的重要組成部分,烯烴行業為下游各行業提供原材料,扮演著舉足輕重的角色。我們可以從霍尼韋爾盛虹石化 PDH 智能工廠項目的成功實踐中,窺見未來流程行業數字化轉型的有效途徑和耀眼曙光。當前,整個流程工業正處在結構調整、提質增效、降低能耗的轉型升級關鍵時期,企業也面臨著產品高質化、運營高效化、生產低碳化等一系列挑戰。面向未來,更多企業提出了實現工廠智能自主運營的建設新需求,其中包括讓設備能以更好的
37、狀態自主操作,擁有從已知故障中自主恢復的能力;讓人員更好地遠離安全風險,更大限度地發揮人的潛力;減少非計劃停機時間,創造更大經濟效益等。然而智能工廠的建設,并不是一個可以一勞永逸的靜態過程,而是一個需要根據工廠實際情況出發,并以結果為導向的動態迭代和升級的過程,最終實現從最初級自動化控制層級,向高級別互聯工廠的升級。有鑒于此,霍尼韋爾主張流程工業企業可以從控制優化、智能分析、遠程管理、自適應,到最終的自主運營中的任一不同層級節點,加入數字化轉型的前行隊伍。企業可以從單個裝置(如 PDH 等)的智能化試點入手,逐步擴展到企業級的應用及相關組織配套,并通過人工智能、工藝數字孿生等技術的應用潛力探索
38、,發揮更大的數字化效用。多年來,霍尼韋爾也始終致力于通過一系列創新技術和成熟行業解決方案,為包括石油天然氣、化工、煉油和采礦冶金等在內的流程工業企業打造數字化引擎,除了傳統的 DCS、MES、操作員仿真培訓OTS、先進控制 APC、在線實時優化 RTO 外,解決方案還包括且不限于霍尼韋爾智慧罐區解決方案、過程安全套件(Process Safety Suite,PSS)、工廠移動作業軟件(Mobile Plant Operator,MPO)、Honeywell Trace 軟件、人員定時定位系統(Real-Time Locating System,RTLS)、設備預測性維護(Asset Perf
39、ormance Management,APM)、排放控制等豐富的自動化控制系統、儀器儀表、軟件解決方案和服務等?;裟犴f爾盛虹石化 PDH 智能工廠的實踐碩果,很好地驗證了數字化轉型需要和組織架構、崗位職責和協同流程結合才能持續發揮效益的理念。未來,依托霍尼韋爾 UOP 工藝和智能工廠“雙技融合”的獨門秘籍,霍尼韋爾也將幫助更多流程工業企業實現可持續、高質量發展目標,加速數字化技術的應用探索和賦能進程,引領流程工業“質勝”可持續、安全和智能化的未來,釋放數字化技術應用的無限潛力。第四章 展望:流程工業 “質”勝未來盛虹石化產業集團是世界 500 強企業盛虹控股集團傾力打造的創新型、生態型產業集群
40、。目前,盛虹石化已投資約2000億元,建設了1600萬噸/年煉化一體化、240萬噸/年醇基多聯產、70 萬噸/丙烷產業鏈、390 萬噸/年 PTA 等重大項目。在新時代新發展理念引領下,盛虹石化正在全面推進轉型升級,大力發展綠色產業,構建核心原料平臺+新能源、新材料等多元化產業鏈條的“1+N”新格局,加速打造世界一流的新能源新材料產業集群。集團旗下江蘇斯爾邦石化有限公司作為國家高新技術企業,專注于生產高附加值烯烴衍生物,已形成丙烯、乙烯及衍生精細化學品協同發展的多元化產品結構,丙烯腈、MMA、EVA、EO 及衍生物等裝置產能在行業內名列前茅,并同時具備EVA 和 POE 兩種主流光伏膜材料全套
41、自主生產技術。關于盛虹石化18 雙技融合 卓越運營 霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐19 霍尼韋爾(中國)有限公司智能制造研究院隸屬霍尼韋爾(中國)特性材料和技術集團。研究院成立于 2019 年 10 月,致力于結合國際領先的智能制造趨勢和技術以及中國企業的實際情況,為中國的智能制造技術及行業發展提供洞察和咨詢服務,每年將出版相關的市場研究和技術趨勢報告。本書是研究院發布的“智能工廠系列”白皮書的第四本,前三本依次為流程工業智能工廠白皮書從洞察到成果、遠程運營中心及新工業安全?;裟犴f爾特性材料和技術業務集團 2022 年全球年銷售額達 107 億美元,是全球領先的特性材料、工藝技術和自動化方案供應
42、商。該集團的過程控制部是分布式控制系統(DCS)的發明者,引領工業自動化行業長達半個世紀之久,其技術應用于全球超過 15000 家生產基地,覆蓋超過 125 個國家和地區。集團旗下的霍尼韋爾 UOP 業務部有超過 4900個專利和應用,并且全球廣泛使用的 36 種煉油工藝中的 31 種是霍尼韋爾 UOP 的發明。此外,霍尼韋爾UOP技術助力全球60%汽油、40%液化天然氣和70%聚酯纖維的生產。編輯委員會感謝參與撰寫雙技融合 卓越運營:霍尼韋爾盛虹石化智能工廠實踐的各位編者:韓偉、吳昂山、張德順、林川、羅錚、劉海浪、梁鑫、徐水根、吳翀、李強、石林才、羅超、張雯。感謝他們基于對行業發展和相關技術應用的洞察和提出的獨到見解和前瞻看法。關于霍尼韋爾 關于霍尼韋爾關于我們