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霍尼韋爾MES系統在海南煉化的應用
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修改時間：2009/1/15 14:07:35 瀏覽次數：6736
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800萬噸原油加工能力、中國石化傾力打造的21世紀樣板煉廠、國內單系列規模最大之一、技術國內領先、全新管理機制等一系列特點都使得海南煉油項目受到業內的關注。作為國內最先進的煉油廠之一，除了采用世界最先進的煉油技術，其全新的管理機制也是其一大亮點，其中MES系統的成功應用，功不可沒，近日本刊記者采訪了海南煉化MES系統負責人趙洪濤先生，了解了MES系統在海南煉化項目的應用情況。
項目介紹
總投資達116億元的中石化海南煉化項目，自項目奠基之日起就倍受關注。不僅是因為其擁有巨大的投資額，更是因為其將作為中石化傾力打造的21世紀樣板煉廠。依照項目要求，海南煉油項目體現了多方面的優勢和特點，包括：技術領先、質量優良、環境友好、投資節省、進度快速、開車緊湊、管理創新。
其中技術領先包括三個方面。一是廣泛采用最新煉油工藝技術，15套主生產裝置處理量或為國內最大或具較大規模，連續重整裝置為引進UOP公司最新低壓連續重整技術，其余全部采用了中國石化自有知識產權的國內領先煉油技術，整體技術水平處于國內領先地位，主要技術經濟指標先進。二是集約型設計，項目占地僅103.8公頃，同類型生產裝置、上下游原料互供聯系緊密的裝置采用聯合布置，將全廠分為4個裝置區，8套聯合裝置單元，實現了技術和人員的集約化。三是自動控制水平達到國內外石化企業的先進水平，裝置加工和油品儲運過程控制全部采用集散型控制系統（DCS），全部裝置及系統集中在一個中心控制室進行操作控制；裝置的聯鎖保護、越限報警和緊急停車系統采用安全儀表系統（SIS），全廠主要機泵實施了遠程控制。四是信息高度集成，推廣使用全廠實時及歷史數據庫系統、綜合實驗室信息系統、物料平衡軟件和計劃優化排產軟件，同步實施ERP系統，實現了全廠生產、化驗、產品銷售、物資供應等過程數據的共享和全過程的實時管理。五是提高設備質量等級，可以實現投產后三年一次停工大檢修的目標。
滿足生產管理迫切需要
海南煉油項目包括15套工藝裝置、相應的油品儲運及公用工程系統、30萬噸級原油碼頭、10萬噸成品油碼頭。主要產品有汽油、柴油、航煤、液化氣、硫磺、燃料油等。而這樣復雜的大型項目的全廠總定員卻僅為500人，因此需要一個理念先進、技術成熟的MES系統提高生產管理水平。MES可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業環境，幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。
在中石化總部信息系統管理部、發展計劃部、煉油事業部的指導和大力支持下，隨海南煉油項目同時批復建設MES系統。2005年10月12日，在中石化總部召開了海南煉化MES總體方案評審會并通過了對總體方案的評審。海南煉化與Honeywell公司進行合作，并于2005年12月18日正式啟動海南煉化MES項目。MES項目實施的多數時間是與生產裝置的工程建設并行的，見證了全廠所有裝置、系統從開工到穩定運行的全過程。"滿足生產管理迫切需要"是MES（一期）系統建設的前提，"一期立足生產需要、二期著眼管理提升"是海南煉化MES系統的總體實施方針。一期MES系統更加貼近海南煉化的生產實際需要。
全廠信息集成平臺
海南煉化MES的信息平臺可以與DCS系統（全廠生產及輔助裝置、罐區及公用工程）、罐區數據管理與油品移動系統、污水處理、化學水處理及凝結水系統、堿渣處理、汽車裝車系統、LIMS系統、電氣計量系統等實現數據連接。MES與DCS/PLC的過程控制數據、罐區管理TIS&OMM系統數據信息、化驗數據等全廠數據信息集成于統一平臺下，不僅可為MES提供基本數據信息，而且從根本上可以消除"信息孤島"的問題。Uniformance信息集成平臺不僅解決了"流行"多年的管理"頑癥"，更具有很好的系統擴展性以及與第三方系統的集成性，能夠很好地"與海南煉化共成長"。用戶不僅可以準確地了解全廠的數據信息，通過信息集成平臺，MES能夠方便地、系統地、快速地向外發布全廠基本生產數據信息；用戶將通過信息集成平臺十分便捷地獲取生產信息，將更多時間花在對生產數據信息的分析上，而非數據獲取上。
物料平衡系統
物料平衡系統涵蓋了原油進廠、裝置投入和產出、罐區庫存以及產品年出廠等一系列數據信息。物料平衡系統是海南煉化MES系統的核心，是MES的高度集成性的應用，包含了生產過程數據、物料移動信息、產品加工方案信息、LIMS化驗數據信息以及少量人工錄入的數據信息等。物料平衡系統為生產統計、加工分析、報表模塊等提供平衡一致的數據源，能夠真實反映工廠的實際生產情況。有了物料平衡系統的幫助，用戶可以通過MES系統了解全廠范圍內最基本的平衡數據，這樣就避免了煉廠經常會出現的裝置與罐區統計上的"數據不一致現象"。物料平衡系統能夠提供全廠范圍內平衡一致的生產數據，月底盤點時再也不用為"多了油"或"少了油"的情況而苦惱，同時也節約了大量的時間。此外，通過物料平衡系統用戶能夠容易發現存在偏差的儀表以及出現故障的儀表，為儀表管理部門提供及時可靠的維護信息；通過物料平衡系統，用戶能更加容易地檢查出諸如因操作不當將不合格油排到污油罐的不合理的業務操作，煉廠任何儀表都有出現故障的可能，通過每日的物料平衡能夠及時發現并查找出現問題的儀表，有效避免操作誤導；每日連續做物料平衡，周而復始，用戶會對裝置運行情況有越來越準確的了解，一旦裝置出現異常時就會及時、敏感地發現并在第一時間采取措施。
物料平衡模型不是簡單地模擬與之對應的工藝生產流程，而是結合物料平衡軟件對實際業務流程進行嚴格分析提煉出來的，合理處理模型中的"和"與"分"，整個模型簡潔、實用、準確性高、魯棒性強。海南煉化物料平衡系統具有以下特色：
每日能夠快速實現平衡，連續投用幾個月以來每日平衡時間幾乎都在30分鐘內完成；
模型能夠快速達到平衡同時又不失靈敏性。比如在原油進行表校準期間，當原油進料表出現0.25%的偏差時模型都能靈敏體現，為儀表的校準提供了重要依據；
物料平衡系統的實現充分利用海南煉化的一切有利條件，因地制宜，別出心裁的模型處理方法通過實施證明是非常正確和實用的。
用戶在MES平臺下基于物料平衡數據系統，可以制定全廠及各個裝置每日投入、產出、收率等平衡數據統計表；并可以自如提供以流程方式展示的物料平衡數據表、收率及其與設計值的對照表、自定義時間段的平均收率表等，不僅實用而且更加直觀；利用物料平衡數據系統，用戶基于平衡后數據的各裝置產出（收率）趨勢，來分析裝置一段時間的運行情況，該功能在滿足準確的前提下，更加直觀地幫助用戶進行數據分析；旬結、月結數據等將直接來自每日的物料平衡數據，月累數據自動生成，物料平衡系統可以為全廠提供完整、統一和準確的數據來源，全廠準確一致。
全廠公用工程平衡與全廠及各裝置能耗統計
隨著節能減排理念的提出，"綠色工業"的口號深入人心。在這樣一個時代環境下，隨著節能要求的增強，煉廠對公用工程系統消耗越來越重視。節能、降耗、增效逐漸成為當今煉廠追求的目標。海南煉化MES之全廠公用工程平衡通過提供協調一致的平衡數據，為消耗方的考核提供了合理的依據，為進一步降低能耗作了前期必備工作；通過公用工程平衡還便于分析當前全廠公用工程系統運轉是否處于合理甚至最優狀態，最終達到實現節能降耗的目的。
海南煉化MES之全廠及各裝置能耗統計模塊每日自動計算全廠及各裝置的實際能耗情況，代替了傳統的手工計算、推算甚至硬性分攤的尷尬境地。能耗統計模塊數據信息反映及時、準確、全面、可靠，為各裝置考核提供了依據與手段，為降低全廠能耗提供了數據基礎。
基于MES系統的統計報表
在MES平臺下，系統會為用戶自動生成以下報表，為用戶提供更加便捷的管理方案。
每日早上6點自動生成裝置加工量報表，當物料平衡數據發布后又平衡前/后兩套數據，該報表在每日調度會上打印既可作為會議材料，也可以在系統上演示。該報表內容包括各裝置日產量、收率、月累、年累等信息。所有報表支持IE瀏覽、打印以及導出Excel/PDF格式文件。
每日6點自動生成產銷存報表，其內容包括：原料進廠量、加工量及庫存量信息；各產品分品種的生產量、銷售量和庫存量統計；原油罐中現有原油情況、名稱和數量；中間庫存變化情況。通過MES產銷存日報表能夠全面得到全廠當天的生產運作信息。
生產調度油品罐表：通過集成DCS的數據、油品移動系統的數據和LIMS化驗數據等實現的。直接應用于調度崗位的生產指導中，實時反映海南煉化所有油罐的當前油品名稱、罐量信息、動態信息、正在發生或者已經完成的業務操作信息等。同時具備檢驗成品罐合格與否的標志。對每日的物料平衡快速實現具有輔助功能。
裝置關鍵操作參數報表：內容包括實時值、每8小時的數值。通過該報表可以隨時了解各裝置當前或歷史運行的大致情況。
裝置操作記錄報表（電子化工藝臺帳）：便于查詢各裝置運行情況，長期歷史歸檔數據便于日后對裝置進行長期運行情況分析。
電子交接班日志
電子交接班日志的使用替代了傳統方式，它的出現代表了觀念上的改變，是信息化技術進步的表現。為各生產裝置或部門提供了簡潔、統一的交接班日志記錄方式，同時還方便長期保存與信息共享。
總結
目前，已經正式投入使用并且運行穩定的海南煉化MES（一期）偏重于以生產指導為主，已經成為生產中不可或缺的系統。MES管理覆蓋到了海南煉化所有裝置的進料、出料，裝置公用工程產耗（水、電、汽、風、氮氣、燃料氣、氫氣），罐區庫存及收付動態，原料進場，產品出廠（船運、汽運、管輸）等煉廠領域。MES的信息平臺能夠提供實時、歷史數據信息，各部門可直接通過該平臺查找需要的信息。現場用戶利用MES系統提供的調度日報表、調度油品罐表等報表每日直接進行生產指導。而每日公用工程數據、能耗統計數據直接應用于各裝置的考核。另外，由于模型能夠很快達到平衡，因此物料平衡由每日當班調度來完成，除了實現物料平衡以外，通過做平衡還能為生產調度提供第一手及時的生產信息，以便于及時發現問題，指導生產。MES系統對煉廠各個領域實現了基于實時數據的"產、銷、存"的日動態監控管理。MES系統中的電子交接班日志OL在全廠裝置單元上使用效果良好，為下一階段的操作管理OM推廣打下了良好的基礎。
