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锦州石化:智能管控科学降耗
  新闻来源:石油商报 2018-09-12 10:49  

  降耗,任重而道远;与智能为伴,让锦州石化走出了降本增效新路,行稳亦无界。

  随着集团公司重大科技项目——炼化能量系统优化技术升级与推广应用的二期建设落幕,锦州石化作为第一家开展能源管控的炼化企业,不仅顺利通过集团公司重大科技专项验收评估,而且功能完全达到国家工信部对《炼油和化工能源管控建设实施方案》的各项要求。打造智能工厂开始换挡提速。锦州石化利用公用工程模拟软件进行在线优化,实现增效1450万元/年,节能4163吨标煤;利用模型优化生产装置,增效6118万元;同时取得了两项技术秘密和一项软件著作权。

  建立公用工程系统优化模型,实现公用工程系统的在线优化和全厂能源平衡监控。
  加氢改制装置优化流程,实施技改,降低装置能耗。

  

  “吃”透政策 规划战略

  2008年,集团公司第一期“炼化能量系统优化研究”项目启动。锦州石化在充分认识新形势下加速智能化降耗的重大意义,成立了能量优化项目组,组长由锦州石化公司总经理亲任。

  “开发并应用离线模型分析节能及生产优化机会,是智能化炼厂建设的必行路。”锦州石化生产技术处处长金东生作为项目经理,带领团队调研了集团公司炼化企业能源管理的需求。

  锦州石化为自己量身制定“五年三建”能源管控战略,即利用5年时间,建立公用工程系统优化模型,实现公用工程系统的在线优化和全厂能源平衡监控;建立重点装置和设备优化系统,提高运行的平稳性和工艺参数的控制精度;建立能源管控平台,应用能耗监控和能耗管理两大功能,推行从能源计划、运行统计分析到考核的全方位闭环管理模式。

  在对全厂、装置、重点耗能设备三级能源实时监控的过程中,锦州石化设定能耗警戒线,根据历史统计数据、总部下达的能耗指标和国内外先进企业的能耗水平,设定KPI的合理上下限,实现问题可回溯。

  锦州石化积聚储备能量,准备稳中发力。

  “戳”透重点稳践行

  借助项目推进,锦州石化梳理了装置余热回收利用率低,装置间热联合不足等耗能现状,同时利用软件搭建全厂低温热系统模型,合理优化热源和热阱的匹配方案,节约蒸汽25吨/小时;对燃料进行成本核算,合理匹配锅炉负荷,降低能源消耗;电力系统的优化根据自发电和外购电价格,优化电机发电量;燃料系统优化以燃料的成本和可用性,计算出加热炉最适合和最经济的燃料组合方式;氢气优化利用公用工程模型与工艺侧需求进行关联,计算氢气系统的平衡,优化制氢原料的比例分配,以达到降低成本的目的。

  到2014年,集团公司第二期“炼化能量系统优化研究”项目启动时,锦州石化能耗下降了11%,已具备较好的软硬件基础,成为集团公司第一家开展能源管控中心项目建设的炼化企业。

  事必有法,然后可成。围绕“全面推广、技术升级、队伍建设”的攻关目标,锦州石化严格制定了考核指标。项目组利用Visual MESA流程模拟软件,搭建了煤电厂、油电厂、炼油厂、化工厂等装置的蒸汽动力模型,电力模型、燃料气模型和氢气模型。模型还包括约100台大型耗能设备、56个优化变量、23个限制条件、约1200个PHD位号和92个KPI位号。 不仅如此,锦州石化还分别与国内外知名优化公司进行了4轮技术交流;到中国石油、中国石化等兄弟公司现场调研,了解能源管控系统相关软件的实际应用情况,为开发建模积累经验。

  7月底,经过集团公司专家组评审,锦州石化能源管控平台开发能源管控平台已经完成了能源在线监控、能源指标管理、计划管理、能源实绩管理、计量与结算管理、计量器具管理、能源运行支持管理、能源调度管理、能源质量管理、能源考核管理能源统计分析10个子模块开发。同时,能源管控平台开发了目标化管理和报警追溯功能。至此,锦州石化通过能源管控平台的总貌图可以实时展示全厂及各装置能耗、全厂能耗成本、电力、蒸汽成本等KPI指标,同时平台实现了与Petro-sim和VisualMesa MESA等第三方软件的系统集成,真正形成了一套完成的能源“管、控”体系。

  “穿”透固式创新制

  利用模型先算后干,已经让锦州石化率先尝到了“甜头”。投入运行的公用工程模型,识别出包括装置操作优化、设备运行优化等在内的不投资、少投资节能增效优化方案意向8项;生产装置优化内容包括调整外购电与自发电比例、关停二三催减温减压器、优化气柜离心机运行模式等。此外,创新利用搭建完成的VisualMesa公用工程系统优化模型和Petro-sim生产装置优化模型,实现了工艺侧与公用工程侧的协同优化。

  与传统的节能模式相比,能源管控项目正是依据模型的模拟,预判措施的可靠与可行。例如,利用VisualMesa公用工程模拟软件,在保证工艺侧运行稳定的前提下,对热电公司的运行负荷进行优化,根据每台锅炉和汽机的效率曲线不同,并对其进行优化调整,以达到降低能源总成本的目的。利用Petro-sim模拟软件搭建的三催化机理模型,对提高反应温度,降低催化柴汽比的方案进行了预测,预算出提高反应温度3℃,是最优的调整方案,实施后的结果与模型预测基本吻合,验证了流程模拟技术对生产的指导性。

  值得一提的是,在智能降耗推进中,边查边改让锦州石化直面公司能耗硬伤。在公用工程系统模型开发的数据采集阶段,项目组共收集了26套炼油装置、6套化工装置、蒸汽系统、燃料气系统、氢气系统的工艺流程图;在生产装置模型开发的采数阶段,收集了三催化装置和加氢裂化装置的工艺单元流程图、210个现场测量仪表位号及对应的MES系统PHD点表、LIMS数据,装置主要设备设计参数等。增加测量点、列项改造,让降耗延伸出更多价值。

  “下一步,要将能量优化专项取得的瞩目成效快速转化为生产力。”来自锦州石化管理层的决策,推动着智能降耗的大进程,以新技术改良原有生产方式也必将成为节能增效的常态化。

  管理者说

  “两化融合”纵深降耗

  有关资料显示,石油和化工行业能耗量仅次于钢铁行业。一直以来,集团公司大力推进节能降耗工作,主要单位产品综合能耗普遍下降,但受技术水平、工艺装备和管理水平等因素影响,目前行业平均能效水平与先进国家相比还有一定差距。集团公司能源管控项目建设将智能化、信息化与节能实现“两化融合”,为降本增效提供了更大空间。实践证明,通过能源管理中心建设,企业综合能耗降低可达2%以上,提升了企业能源利用效率和管理水平。

  锦州石化作为第一家开展能源管控的炼化企业,较好地应用了“两化”深度融合手段,推开了智能降耗之门。实施过程中,锦州石化的能源项目组完善了能源计量体系,完成了能源数据采集网络、能源管理中心基础平台、能源综合监控系统和能源闭环管理平台的建设。通过能源平衡与调度平台优化,建立能源介质产耗预测模型,准确掌握主要能源介质,剑指高耗能装置或设备的节能优化控制系统。

  “两化融合”体现在利用科技手段实时计算,模拟节能过程,以获知操作的可行性。根据企业能源管理需求,对重点耗能单元、设备和相关生产工艺进行必要的节能技术改造。这与传统节能的摸索干、推着走有天壤之别,智能炼厂的先算后干,科学地降低技改投资风险,且收效显著。

  面对炼化业务巨大的市场竞争压力,系统优化的工作任务依然十分艰巨。下一步,推进科技成果落地转化,实现常态化;深化模拟优化技术,逐步向智能化炼厂转化;增强自主创新能力,加强前沿引领技术攻关;稳定技术骨干队伍,树立人才引领发展战略,都将是“两化融合”的延展之路。

  (金东生 锦州石化生产技术处处长)  

 
  【作者: 谭月 陈镇 关闭窗口
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