炼油厂生产管理自动化信息系统应用
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摘要：现代炼油生产调度和操作管理流程必须建立在完整的自动信息系统上，以便及时收集和处理每个生产设施的运营数据，为现代炼油厂的生产管理和运营计划提供了良好的保障。跟踪石油产品和设备的运行，定期监视、收集、分析和汇总生产过程的质量指标，并根据这些可靠的数据，随时调整生产过程是现代化石油化工企业的生存之本。
引言
为工厂战略目标、形成结构和生产流程提供技术支持是炼油企业信息化建设的目的。工厂设立战略目标是为了实现工厂效益的最大化。随着信息技术的高速发展，工厂的发展需要融入信息技术，提升工厂的综合运行效率，完善生产技术流程，为炼油厂的高速发展提供技术保障。
1近现代炼油厂的主要生产过程
现代炼油厂通常采用精炼技术需要科技手段给予帮助，同时成本也是精练过程中至关重要的因素。举个例子，延安石化公司的2500万吨-1炼油厂，整个过程采用短流程和线性设计，这样的设计使整个过程简洁化。通过消除不必要的中间环节，该公司节省了不必要的生产成本并大大降低了生产风险。中国石油某2500万吨*A-1炼油厂的生产过程使用2500万吨A-1的常压和真空设备进行原油的初始分馏。直馏原油进入石脑油进行氢化，直馏汽油进入汽油加氢精制，柴油进入加氢裂化装置生产高级汽油柴油。类似地，将通过常压分馏和减压分馏获得的残余油通过催化进一步处理。蜡油分为两部分，一部分被催化原料催化，另一部分被蜡油氢化，以生产汽油和柴油。喷气燃料的组分可以通过蜡油的氢化和分馏，或通过常压和真空装置的直接蒸馏而获得。两种喷气燃料都可以参与喷气燃料的混合生产。其中，蒸汽由催化装置和动力装置平衡，氢气主要由制氢装置，电解制氢装置，重整装置和PSA装置平衡。通过撬起PSA分解气，切割回收气和气化混合C4气化炉，来平衡气体。
2现代炼油厂的运行管理特点
随着信息化水平的逐渐提升，现阶段自动化信息系统已经在监控炼油厂的日常运行管理工作中得以广泛推广虽然我国炼油厂自动化信息管理系统的兴起时间相对来说较短，但是在近几年整体呈现出较好的发展态势，已经初步具备科技化、精细化以及经济化特点。就现阶段炼油厂的自动化信息系统运行管理特点来说，直线型炼油工艺和短流程炼油工艺是应用频率最高的设计形式，其省略了不必要的炼油中间环节，所以更方便生产管理人员对投入成本进行控制，实现生产风险规避。比如说，部分炼油厂企业会使用常减压设备分馏原油，分离出柴油、汽油以及石脑油等物质。其后，则会运用轻精制设备或者轻液化设备直接加工直馏油，产出汽油和柴油。除此以外，由于在炼油厂生产工作过程中会涉及到多项相互关联设置的应用，必须保障整套装置的联系运转才能顺利产油。所以，炼油厂方面，不仅要考虑到高效率的生产调度和运行管理问题，还要对炼油厂生产系统的工作时间、循环方式等方面进行统筹管理，保障现代炼油厂运行管理的可靠性和稳定性。
3现代炼油厂的自动化信息系统运行现状
炼油和化工企业属于生产加工行业，多套设备相互连接是其重要特点。每套设备的产品可以是最终产品，也可以是其他设备的原材料，叫做中间产物。整个物料在常减压、催化，氢化，重整，芳烃萃取等装置之间流动，需要一直运转，不可中途终止操作。设备之间不仅存在物料平衡还存在能量平衡。原始原油、原料在在各个容器内进行经过多次试验，在多次物理、化学反应之后得出相应的商品油。市场对石油商品的要求在不断提高，炼油厂在进行石油生产的过程中，技术人员应重视控制施工工艺。生产经营调度作为炼油时的核心，生产管理具有重要的意义，良好的生产管理可以提升石油综合质量。所以，将自动信息系统应用于现代炼油厂的生产调度中是非常必要的。在出厂之前，对每个设备的中间链接的控制以及成品油的质量分析都需要自动化信息系统的支持，减少生产环节的失误。
4在实际生产中全自动信息系统的运行调度
4.1DCS系统的引进
DCS(分布式控制系统)是DistributedControlSystem的缩写，在我国通常被称为分布式控制系统。它的本质是一个多层计算机系统，这个系统是由是一个程控制系统和过程监控系统所组成的。他在互联网上传递设备所获取的信息，4C技术就是因此而集成的，这项技术分别由计算机、通信、显示和控制所构成。这项技术的主要活动有分散到不同的电子设备进行控制控制，集中到主要计算机进行简单操作，分出数个层次进行管理，它们的特点就是有灵活性和便携性。同时，主机可以集中各个设备的信息进行处理。它们的特点就是有灵活性和便携性。同时，主机可以集中各个设备的信息进行处理。它灵活，可靠，开放，可控且易于维护，并能够完美完成一个工作。部分先进发达国家已经研发成功了一些新的信息控制系统，这对炼油厂生产质量的提高十分显著。这种新型的信息控制系统使用现代、有效和适当的专业计算技术，以实现整个炼油厂和工厂实时生产过程之间的信息共同通、信息监管和信息调度。
4.2LIMS系统的引进
LIMS系统为实验室信息管理系统的简称。其构成部分为计算机硬件以及相应的计算机应用软件。此系统可以快速完成数据的收集、分析以及管理。LIMS系统基于信息技术的发展，结合实验室的总体环境以及总体水平，建成的集信息收集、信息软件处理以及数据库信息整合为一体的信息系统。其工作原理为以实验室为基础，通过信息技术将业务流程、实验方案、图书材料等完美地粘合在一起，从而形成一种现代化，信息化管理系统。LIMS管理系统在现代炼油厂生产的应用在实际生产上有利于改善产品质量，大大提高数据分析的综合效率，提高信息整合的速度，技术人员可以依托此技术进行数据的深入分析。
4.3原油调和、倒罐批量下单系统的引进
由于某石化2500万t*A-1炼油工厂可以系统加工品种多样、性质不一海外原油的特点，炼油厂引进石油原油调和优化系统。，根据该系统，可以快速的实现远程订购、线上指挥、网络监控，时间成本，经济成本就是通过这样的线上作业减少的，并能提高作业效率。广西石化总公司的生产战略目标可以根据原油调和优化系统查询储油罐的运行情况、检查原油库存容量、终端油的排放情况和船舱卸油操作。还有常减压油的供应情况以储油码头工厂的各种运转原油、成品油的方法。仓库和厂内的操作员可以根据生产和业务计划的工作要求逐步实现设备的集油、注油、调和等操作。特别是在原油调和操作中，可以为组分罐检查，单罐组分追踪，掺和罐组分追踪，掺和目标罐追踪以及掺和质量状态跟踪提供可靠的数据。
5自动化信息系统功能的实现
在炼油厂的日常生产作业中，自动化信息系统的主要功能要通过图形建模和优化求解等来实现，由此需要相关技术人员特别注意对子模块和数据库的明确。
5.1决策推理子模块
在炼油厂方面使用信息系统实现最优化求解的过程中，技术人员必须认识到决策推理子模块所发挥的不可或缺的作用，以专家系统的推理准则作为基础依据，分析生产线中原油的供应量以及成品油的品质情况。如此一来，自动化信息系统的子模块就会自动调度公用工程、协调生产调度情况。而在人员在信息系统实现优化求解时，需要考虑到包括加工费用、生产材料以及侧线性质等诸多约束因素。
5.2模型概述
在炼油厂自动化信息系统发挥作用的过程中，相关部门的人员要通过对子模块的最优求解来实现经济效益的最大化。所以，这也就需要相关人员借住，决策推理子模块中输出的数学模型和流程图对子模块的运行状况进行分析，并将由此推断出的生产调度管理信息和运行管理信息重新反馈给决策推理子模块。在这一过程中负责人员应该高度注重对数学模型中约束性条件的检查，判断其中是否具有明显的矛盾性约束条件。此后，要借助分析推理的结果以及生产调度周期信息重新进行数学建模，结合炼油厂的实际生产情况，采用更加科学的生产调度约束方式。比如说，如果炼油厂方面对生产线中调度成品油局部传递的油制品有所需求，那么可能最终所选取的生产调度约束方式就是非线性或双线性。最后，用户通过求解器对数学模型进行优化求解。
5.3图形建模子模块
用户可以利用视图库以及控件来开发图形建模子模块，并编辑图形相应的信息。与此同时，需要注意将信息录入到操作界面中并完成全流程的模型建构工作。除此以外，炼油厂的相关技术人员应该负责通过子模块建模来架构炼油厂生产调度和运行管理流程图，保障流程图的精准性与可靠性，达到简化运行管理流程的效果。
5.4数据库
借助现代化信息化手段，用户可以在数据库中通过便捷的操作完成数据维护、数据编辑或者数据查询等基础业务。在这一过程中，炼油厂的相关人员应该借助这些功能对存储流程图，数据库信息以及历史数据信息进行优化求解，保障传递的模块数据和决策推理中产生的数据准确无误，实现对物料信息调度和存储，制定更加科学合理的油品生产计划和运营管理计划。
6运行调度管理伴随自动化信息发展成果的展望
对于炼油工厂，尤其是中国石油、中国石化等大型企业化工厂而言，原油经过不管是催化、裂化、重整，还是加氢、芳烃萃取等过程形成不同的成品油，从而达到增值产品的目的，离不开精心的组织，完备周密的计划，规范、细心操作，严格把控生产环节，为周边的环境安全提供保障。在炼油的生产过程中，系统会记录大量的数据，在自动化信息技术的后台被收集，自动化信息技术在对生产模型进行专业处理之后，与管理层和控制层进行双向通讯，进而优化整合技术生产环节。现代炼油厂重视信息技术系统的合理调节，通过研发高质量的自动化信息系统，提高生产的综合质量，其可以对流程图进行快速绘制，对设备的各方面报表进行快速阅读，还能在各个设备之间建立一个中间服务器，对各个设备进行数据共享。
7结语
随着社会经济水平的不断提高，我国对石油资源的依赖会日益增加。研究学者曾经说过”现代大型炼油企业的建设和发展是一国经济发展的重要组成部分”。现代炼油厂的生产核心部分是企业的生产调度，工厂经济效益是否能够稳步提高与生产经营调度的水平高低有着密切的关系。现代炼油厂重视信息技术的研发创新，通过科学的理论依据，来提升炼油生产的综合质量。由此可见，自动化信息信息系统的研发与应用是现代石油生产的必经之路。
作者：薛永旭 单位：中国石油四川石化有限责任公司