2023年10月10日，習(xí)近平總書(shū)記來(lái)到九江石化視察，指出要再接再厲，堅(jiān)持源頭管控、全過(guò)程減污降碳，大力推進(jìn)數(shù)智化改造、綠色化轉(zhuǎn)型。勉勵(lì)我們堅(jiān)定不移走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

王子宗
中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司副總工程師

　　習(xí)近平總書(shū)記重要指示精神高瞻遠(yuǎn)矚、高屋建瓴、飽含期待、語(yǔ)重心長(zhǎng)，是我們推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的思想旗幟、動(dòng)力源泉和行動(dòng)指南。我們認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書(shū)記視察九江石化重要指示精神，加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，打造綠色智能工廠。2024年4月，全球首座數(shù)字孿生智能乙烯工廠—中科煉化智能乙烯工廠上線運(yùn)行，去年年底項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收，截至2025年3月中旬，累計(jì)增效5000多萬(wàn)元。

　　該工廠的運(yùn)行標(biāo)志著我國(guó)在石化工廠數(shù)字孿生技術(shù)、工業(yè)軟件國(guó)產(chǎn)化及智能設(shè)備制造等關(guān)鍵領(lǐng)域取得重大突破，成為乙烯工業(yè)自主智能制造技術(shù)發(fā)展的里程碑，為我國(guó)石化行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)提供了示范，將有效推動(dòng)石化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

　　*本文刊登于《中國(guó)石油和化工》雜志2025年3月刊*

　　牢記囑托、感恩奮進(jìn)

　　建設(shè)世界一流智能乙烯工廠

　　石油化工事關(guān)國(guó)計(jì)民生。作為石化工業(yè)的基石，乙烯產(chǎn)能代表了一個(gè)國(guó)家石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。其衍生產(chǎn)品涵蓋塑料、化纖、橡膠等全產(chǎn)業(yè)鏈體系，支撐著農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通、醫(yī)療等國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展。中國(guó)石化歷經(jīng)40年持續(xù)攻關(guān)，基于自主研發(fā)的CBL裂解技術(shù)已建成裂解爐超過(guò)210臺(tái)，總乙烯生產(chǎn)能力超過(guò)2000萬(wàn)噸/年。其中，中科煉化30萬(wàn)噸/年氣體裂解爐不僅是國(guó)產(chǎn)CBL技術(shù)的首次工業(yè)化應(yīng)用，更以單爐規(guī)模全球最大、綜合性能指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先的突破，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)裂解技術(shù)從跟跑到領(lǐng)跑的歷史性跨越。

　　如何在工藝、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，做到全面自主可控，打造世界一流智能工廠，成為我們建設(shè)數(shù)字孿生智能乙烯工廠的目標(biāo)和方向。我們堅(jiān)決把習(xí)近平總書(shū)記重要指示精神轉(zhuǎn)化為加快打造世界一流、邁向世界領(lǐng)先的自覺(jué)行動(dòng)，勇敢面對(duì)乙烯裝置復(fù)雜過(guò)程機(jī)理與嚴(yán)苛運(yùn)行要求的雙重挑戰(zhàn)，以智能乙烯工廠建設(shè)為抓手，通過(guò)工藝創(chuàng)新與人工智能深度融合，構(gòu)建起覆蓋資源統(tǒng)籌、控制優(yōu)化、資產(chǎn)管理及安全管控等領(lǐng)域的數(shù)字孿生智能工廠，在裝置全生命周期管理、生產(chǎn)能效提升等方面形成創(chuàng)新突破，為行業(yè)走新型工業(yè)化道路，推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展提供了可復(fù)制的模版。

　　自主可控、創(chuàng)新發(fā)展

　　實(shí)現(xiàn)三大技術(shù)突破

　　乙烯作為典型的流程工業(yè)裝置，在數(shù)智化改造、綠色化轉(zhuǎn)型過(guò)程中需要解決多學(xué)科過(guò)程機(jī)理知識(shí)數(shù)字化沉淀。數(shù)字孿生智能乙烯工廠深度融合新一代信息通信技術(shù)與乙烯工藝，通過(guò)成套技術(shù)軟件化封裝、工程建設(shè)數(shù)字化交付及工業(yè)數(shù)據(jù)混合建模修正，構(gòu)建基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字孿生體系，提升智能化運(yùn)營(yíng)水平。在技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，我們堅(jiān)持自主可控，堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展，堅(jiān)定不移地走新型工業(yè)化道路。通過(guò)多學(xué)科技術(shù)攻關(guān)，提出智能工廠總體架構(gòu)與實(shí)施路徑，突破工藝—設(shè)備—安

　　全—IT協(xié)同壁壘，研發(fā)了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心工業(yè)軟件及智能裝備，實(shí)現(xiàn)了三大技術(shù)突破。

　　技術(shù)突破一：構(gòu)建數(shù)字孿生智能工廠體系。首創(chuàng)“成套技術(shù)成果軟件化、工程建設(shè)交付數(shù)字化、石化工廠運(yùn)營(yíng)智能化”三位一體實(shí)施路徑，定義行業(yè)首個(gè)數(shù)字孿生智能工廠架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)字孿生系統(tǒng)自主化建設(shè)。

　　技術(shù)突破二：攻克核心軟硬件技術(shù)壁壘。自主研發(fā)邊緣計(jì)算平臺(tái)，支持涵蓋石油化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)的工業(yè)物聯(lián)協(xié)議解析120余種;構(gòu)建多維度數(shù)字孿生模型，突破國(guó)外反應(yīng)模型封鎖;研制3類(lèi)9種智能監(jiān)測(cè)裝備，分析監(jiān)測(cè)乙烯工廠運(yùn)行狀態(tài)的軟硬一體化智能設(shè)備，形成體系化技術(shù)解決方案。

　　技術(shù)突破三：建立成套智能運(yùn)營(yíng)技術(shù)。創(chuàng)新研發(fā)了裝置在線實(shí)時(shí)優(yōu)化及智能控制軟件，模型收斂率96.9%;研發(fā)了關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)控及故障預(yù)警技術(shù)，電氣設(shè)備故障早期預(yù)警率超過(guò)90%;開(kāi)發(fā)了基于風(fēng)險(xiǎn)演變?nèi)^(guò)程的鏈?zhǔn)桨踩揽丶夹g(shù)，全流程典型工藝異常診斷準(zhǔn)確率超過(guò)94%，降低DCS內(nèi)操人員勞動(dòng)強(qiáng)度60%;研究開(kāi)發(fā)了節(jié)能減排的在線監(jiān)測(cè)管控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)乙烯裂解爐NOx排放濃度預(yù)測(cè)提前15分鐘，模型預(yù)測(cè)誤差≤5%。

　　深化應(yīng)用、提質(zhì)增效

　　推進(jìn)企業(yè)數(shù)智化和綠色化轉(zhuǎn)型

　　通過(guò)智能乙烯工廠的深化應(yīng)用，提升了工作效率，增加了經(jīng)濟(jì)效益，推進(jìn)了企業(yè)安全環(huán)保水平的提升。經(jīng)測(cè)算，年增效5000萬(wàn)元以上。具體成效如下：

　　實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制由平穩(wěn)控制向?qū)崟r(shí)優(yōu)化轉(zhuǎn)變：自主研發(fā)的裂解反應(yīng)模型實(shí)現(xiàn)全原料/全爐型收率精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與實(shí)時(shí)智能尋優(yōu)，替代了國(guó)外軟件，雙烯收率提升0.315個(gè)百分點(diǎn);全流程智能控制系統(tǒng)突破多變量協(xié)同前饋控制技術(shù)，自控率由投用前的98.44%提升至99.50%以上;碳三加氫智能優(yōu)化使丙烯選擇性提升14.6個(gè)百分點(diǎn)，年增產(chǎn)丙烯1318噸。

　　實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理由事后檢修向預(yù)知維護(hù)轉(zhuǎn)變：通過(guò)智能預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)裂解爐異常工況預(yù)測(cè)與根源分析，預(yù)測(cè)潛在異常工況，為操作人員提供指導(dǎo);建立爐膛安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系，確保裂解爐的長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，提高了爐管壽命和裂解爐在線率;通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)Q熱器污垢系數(shù)、儀表偏差和塔盤(pán)分離效率，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常。人工智能診斷引擎實(shí)現(xiàn)核心設(shè)備故障預(yù)警準(zhǔn)確率90%、診斷率87%，同步構(gòu)建電氣設(shè)備智能運(yùn)檢系統(tǒng)，集成閥門(mén)內(nèi)漏在線診斷技術(shù)形成從預(yù)警預(yù)判到精準(zhǔn)處置的全鏈路保障機(jī)制，有效降低非計(jì)劃停工風(fēng)險(xiǎn)與物料損耗。

　　實(shí)現(xiàn)安全防控由事后處置向事前預(yù)警轉(zhuǎn)變：通過(guò)新型水質(zhì)/烯烴泄漏檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)急冷區(qū)COD與丙烯精餾塔頂烯烴快速檢測(cè)，快速識(shí)別裝置異常工況，提升預(yù)警水平，有效降低生產(chǎn)檢修成本;智能安全管控系統(tǒng)約束高危作業(yè)行為偏差，防范事故發(fā)生，減少事故損失;全流程智能監(jiān)控、預(yù)警、報(bào)警及處置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝異常溯源分析，縮短異常工況響應(yīng)和處置時(shí)間;突發(fā)事件預(yù)警與應(yīng)急聯(lián)動(dòng)技術(shù)使火災(zāi)誤報(bào)率降低50%，形成“監(jiān)測(cè)—決策—處置”應(yīng)急閉環(huán)，提高了企業(yè)應(yīng)急救援效率。

　　實(shí)現(xiàn)作業(yè)模式由人工操作向人機(jī)協(xié)同轉(zhuǎn)變：部署智能巡檢機(jī)器人集群，集成防爆型氣體泄漏探測(cè)模塊(200m距離/0.25m2泄漏5秒識(shí)別)與電氣設(shè)備全息感知單元(故障識(shí)別>90%)，構(gòu)建“儀表識(shí)別—缺陷預(yù)警—環(huán)境監(jiān)控”立體巡檢網(wǎng)絡(luò);同步開(kāi)發(fā)裂解爐智能操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)升溫/投料等核心工藝自動(dòng)化(人工操作頻次降低60%以上)，通過(guò)參數(shù)優(yōu)化控制增加了效益，形成“智能巡檢—精準(zhǔn)操控—價(jià)值創(chuàng)造”的人機(jī)協(xié)同新范式。

　　實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排由指標(biāo)監(jiān)測(cè)向源頭減排轉(zhuǎn)變：創(chuàng)新應(yīng)用模型驅(qū)動(dòng)型節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)分離系統(tǒng)能效動(dòng)態(tài)優(yōu)化，節(jié)省分離單元和三機(jī)能耗;通過(guò)裂解爐NOx智能預(yù)測(cè)與低氮燃燒調(diào)控實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放，支撐企業(yè)減污增效;同步構(gòu)建堿液濃度實(shí)時(shí)監(jiān)控—廢堿減排聯(lián)動(dòng)體系，廢堿排放減少19%;結(jié)合碳足跡智能核算技術(shù)精準(zhǔn)追蹤工藝碳排放強(qiáng)度，形成“能耗監(jiān)控—污染防控—資源循環(huán)—碳排管理”四位一體的綠色生產(chǎn)閉環(huán)。

　　中科煉化智能乙烯工廠的建成投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了乙烯裝置的智能運(yùn)行，打造了世界一流、行業(yè)領(lǐng)先的乙烯裝置卓越運(yùn)營(yíng)新能力。這不僅實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)技術(shù)的突破，更重要的是構(gòu)建了覆蓋“工藝研發(fā)—工程建設(shè)—生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)”全生命周期的智能制造體系，形成了可遷移、可擴(kuò)展的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法論。這項(xiàng)凝聚著中國(guó)石化技術(shù)積淀的突破性成果，既是對(duì)“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”戰(zhàn)略的生動(dòng)詮釋?zhuān)彩菍?duì)全球流程工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型路徑的創(chuàng)造性回答，更為我國(guó)石化行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)的復(fù)雜進(jìn)程中，樹(shù)立了極具參考價(jià)值的典范，為推動(dòng)石化產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化高質(zhì)量發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐與實(shí)踐藍(lán)本，有望引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展新方向?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，智能乙烯工廠將得到不斷升級(jí)，具備更強(qiáng)的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自控制、自優(yōu)化和自決策能力，推動(dòng)石化產(chǎn)業(yè)向更智能、更高水平邁進(jìn)。我們將牢記囑托、感恩奮進(jìn)，沿著總書(shū)記指引的方向，披荊斬棘、勇毅前行，以數(shù)字引擎驅(qū)動(dòng)石化產(chǎn)業(yè)升級(jí)，在構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的征程中譜寫(xiě)中國(guó)制造的壯麗篇章。