中海炼化“数智化”转型
今年是国内首座“双频5G+工业互联网”智能炼厂建成的第三个年头,工业互联网、5G、边缘计算、大数据、AI、数字孪生技术已经遍及中国海油4家炼厂,围绕“数据+平台+应用”模式,中国海油炼化领域正在经历全方位、全角度、全链条的数字化转型,数字技术与石化核心业务的深度融合正构建“安全、绿色、卓越”的智能炼厂。
“数智进阶”:智能模型赋能生产
依托工业互联网全厂物联技术,惠州石化实现5平方公里的厂区、100596台套设备数据的实时接入,构建覆盖从采购到生产、销售全供应链的数十类数据微服务,实现对全厂积累的生产大数据进行抽取、处理与可视化统计分析。
数据好比一座丰富的宝矿,挖掘收集是第一步,精加工才是实现物尽其用的不二法门。装置轰鸣,昼夜不舍地冶炼着石油,而智能模型在无声中同样日夜不息地运转,将庞大的数据“炼”成能够指导生产优化的宝贵经验。

惠州石化搭建炼化大数据AI平台,面向炼化工程师提供从数据采集、特征工程、模型训练到模型部署一站式无代码建模服务。自2022年AI平台上线以来,炼化工程师共完成24种炼化生产场景、47个AI模型、300+炼化专题数据集的建立,加之已建立的22个加氢裂化工艺预警模型、343个智能排产收率模型、178个RTO高级预警模型和18个换热器热效率预测模型,惠州石化生产运营AI模型已达600+。
“利用混合人工神经网络建模技术,AI模型能够成功预测出煤柴油加氢裂化装置高压换热器E105结垢,预警发出的时间比操作人员正常感知的时间提前40天。”惠州石化信息中心经理助理陆鹏飞介绍道。

在惠州石化智能工厂,数智化与生产管理深度融合的案例遍布生产流程的每个环节,在数字技术与石化生产工艺本质环节高度融合下,惠州石化仪表自控投用率大于97%,生产数据的自动采集率超过98%,生产平稳率达99.9%以上,产品质量合格率100%,污染源自动监控率达100%,污染物排放达标率保持100%,全厂综合能耗降低10.8%,碳排放降低12%。
“数治安全”:“AI管家”保驾护航
安全生产是公司竞争力的核心,在智能管控平台的加持下,以往凭经验“望、闻、听、摸”的传统巡检转变为数字化、智能化、可视化、系统化的新型巡检方式,有效提高了生产现场的精细化管理水平。

大榭石化中控室显示屏实时更新着大榭石化隧道管廊信息、隧道巡检机器人状态及巡检轨迹,工作人员可以随时查看情况。大榭石化隧道管廊是连接大榭石化新老厂区油品输送的重要路径,内有管线78根,内部有多种易燃易爆及有毒物,危险系数高,且管廊内光线暗,人工巡检盲点多。中国海油依托“5G+工业互联网”数字化转型示范工程建设基础,建设隧道管廊无人化智能巡检系统,利用物联网、大数据、人工智能和数字孪生等先进技术,结合全要素数据和多模态人工智能分析识别,实现管理链条实时在线智能分析。

“巡检机器人的投用将隐患响应时间从小时级缩短至分钟级,有助于保障公司的安全生产。”大榭石化科技信息部负责人郭振宇介绍道。同时,项目实施28个AI模型,在工厂边端通过数据自动回流方式实现AI模型的自动学习与迭代优化,优化后的模型上传至云端,形成复制推广路径。

作为全国首批“工业互联网+危化安全生产”试点单位,中捷石化搭建的安环一体化智能管控平台包含17个标准场景内容,实现安全、生产、设备、人员等协同管理。“现在只需一个智能终端设备便可实现设备和双重预防融合后的数字化巡检,与之前相比降低了工作量,提升了工作效率。”运行二部副班长苏建勇介绍,他们负责的这套装置巡检点近20个,都已适配智能管控平台系统,搭载一键呼救、静止报警、轨迹追踪、紧急集合、应急疏散等功能,助力炼厂的安全管理。


中海沥青气体泄漏监测预警系统通过使用制冷型红外光谱成像仪、增强型气体泄漏探测算法,对泄漏气体实时成像、精准及时定位泄漏源。两台成像仪设备以预置点间自动巡航的方式对厂区关键部位进行24小时全天候自动扫描监控,实现厂区危化气体的泄漏智能监测,保障人员安全。
“以数赋智”:算法辅助智能决策
人工智能可以通过建立模型来预测设备运行状态和产品质量,帮助工程师和操作人员及时发现和解决潜在的问题,提高生产效率和产品质量。
先进控制、实时优化、高级预警、再生自动开停工4个子系统的建设,助力惠州石化催化重整装置控制更平稳、运行更优化、异常识别更及时,全面提升装置智能决策水平。“通过建立再生烧焦模型,结合开工规程、历史开工数据、工艺及操作人员的经验,经过对开停工操作数据要素的归纳分析,补足无人操作安全设
备,形成自动开工的步骤,实现重整再生单元无人自动开停工。”运行七部工程师姜立宝说道。

大榭石化生产管控智能化应用项目整合企业生产运行、经营指标、设备管理、安全环保、重要告警信息等数据,支持日常运营监控、智能辅助决策。大榭石化生产管控智能化应用共接入11个厂内系统、梳理92类数据,采集指标项2593项,解决了数据分散、质量低下、利用率低等问题,达到了数据治理的目的,生产运行管控由经验判断数据模式向“实时数据和沙盘分析协同”转变。
在数智浪潮的背景下,数据应用人才是项目顺利推进的关键保障,这对炼厂一线人员提出更高要求,他们不仅要掌握石化专业知识,也要及时更新工业互联网、人工智能、数学算法等方面的知识储备。惠州石化密切结合一线生产需求,连续两次举办炼化大数据机器学习建模培训,通过AI理论讲解+AI无代码平台实操,帮助一线人员完成由“工艺数据”到“数据工艺”的观念转变,提升一线人员数据素养。

“根据老师讲的案例应用方法,建立我们装置的一些工业参数算法模型,计算关键参数的趋势走向,对于装置的安稳运行有极大帮助。”参加大数据AI建模培训的一位员工说道。同时,惠州石化撰写了《员工AI培训的标准化指南》,固化AI应用经验成果、形成可复制成功实践的推广指南。
未来,中国海油将继续深化数智化转型,加强AI模型应用与优化,拓展智能场景覆盖,提升数据分析与决策效能,强化安全环保监控,培养高技能数智人才,打造更多智能应用场景。
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