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霍尼韦尔MES系统在海南炼化的应用
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修改时间：2009/1/15 14:07:35 浏览次数：6487
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800万吨原油加工能力、中国石化倾力打造的21世纪样板炼厂、国内单系列规模最大之一、技术国内领先、全新管理机制等一系列特点都使得海南炼油项目受到业内的关注。作为国内最先进的炼油厂之一，除了采用世界最先进的炼油技术，其全新的管理机制也是其一大亮点，其中MES系统的成功应用，功不可没，近日本刊记者采访了海南炼化MES系统负责人赵洪涛先生，了解了MES系统在海南炼化项目的应用情况。
项目介绍
总投资达116亿元的中石化海南炼化项目，自项目奠基之日起就倍受关注。不仅是因为其拥有巨大的投资额，更是因为其将作为中石化倾力打造的21世纪样板炼厂。依照项目要求，海南炼油项目体现了多方面的优势和特点，包括：技术领先、质量优良、环境友好、投资节省、进度快速、开车紧凑、管理创新。
其中技术领先包括三个方面。一是广泛采用最新炼油工艺技术，15套主生产装置处理量或为国内最大或具较大规模，连续重整装置为引进UOP公司最新低压连续重整技术，其余全部采用了中国石化自有知识产权的国内领先炼油技术，整体技术水平处于国内领先地位，主要技术经济指标先进。二是集约型设计，项目占地仅103.8公顷，同类型生产装置、上下游原料互供联系紧密的装置采用联合布置，将全厂分为4个装置区，8套联合装置单元，实现了技术和人员的集约化。三是自动控制水平达到国内外石化企业的先进水平，装置加工和油品储运过程控制全部采用集散型控制系统（DCS），全部装置及系统集中在一个中心控制室进行操作控制；装置的联锁保护、越限报警和紧急停车系统采用安全仪表系统（SIS），全厂主要机泵实施了远程控制。四是信息高度集成，推广使用全厂实时及历史数据库系统、综合实验室信息系统、物料平衡软件和计划优化排产软件，同步实施ERP系统，实现了全厂生产、化验、产品销售、物资供应等过程数据的共享和全过程的实时管理。五是提高设备质量等级，可以实现投产后三年一次停工大检修的目标。
满足生产管理迫切需要
海南炼油项目包括15套工艺装置、相应的油品储运及公用工程系统、30万吨级原油码头、10万吨成品油码头。主要产品有汽油、柴油、航煤、液化气、硫磺、燃料油等。而这样复杂的大型项目的全厂总定员却仅为500人，因此需要一个理念先进、技术成熟的MES系统提高生产管理水平。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。
在中石化总部信息系统管理部、发展计划部、炼油事业部的指导和大力支持下，随海南炼油项目同时批复建设MES系统。2005年10月12日，在中石化总部召开了海南炼化MES总体方案评审会并通过了对总体方案的评审。海南炼化与Honeywell公司进行合作，并于2005年12月18日正式启动海南炼化MES项目。MES项目实施的多数时间是与生产装置的工程建设并行的，见证了全厂所有装置、系统从开工到稳定运行的全过程。"满足生产管理迫切需要"是MES（一期）系统建设的前提，"一期立足生产需要、二期着眼管理提升"是海南炼化MES系统的总体实施方针。一期MES系统更加贴近海南炼化的生产实际需要。
全厂信息集成平台
海南炼化MES的信息平台可以与DCS系统（全厂生产及辅助装置、罐区及公用工程）、罐区数据管理与油品移动系统、污水处理、化学水处理及凝结水系统、碱渣处理、汽车装车系统、LIMS系统、电气计量系统等实现数据连接。MES与DCS/PLC的过程控制数据、罐区管理TIS&OMM系统数据信息、化验数据等全厂数据信息集成于统一平台下，不仅可为MES提供基本数据信息，而且从根本上可以消除"信息孤岛"的问题。Uniformance信息集成平台不仅解决了"流行"多年的管理"顽症"，更具有很好的系统扩展性以及与第三方系统的集成性，能够很好地"与海南炼化共成长"。用户不仅可以准确地了解全厂的数据信息，通过信息集成平台，MES能够方便地、系统地、快速地向外发布全厂基本生产数据信息；用户将通过信息集成平台十分便捷地获取生产信息，将更多时间花在对生产数据信息的分析上，而非数据获取上。
物料平衡系统
物料平衡系统涵盖了原油进厂、装置投入和产出、罐区库存以及产品年出厂等一系列数据信息。物料平衡系统是海南炼化MES系统的核心，是MES的高度集成性的应用，包含了生产过程数据、物料移动信息、产品加工方案信息、LIMS化验数据信息以及少量人工录入的数据信息等。物料平衡系统为生产统计、加工分析、报表模块等提供平衡一致的数据源，能够真实反映工厂的实际生产情况。有了物料平衡系统的帮助，用户可以通过MES系统了解全厂范围内最基本的平衡数据，这样就避免了炼厂经常会出现的装置与罐区统计上的"数据不一致现象"。物料平衡系统能够提供全厂范围内平衡一致的生产数据，月底盘点时再也不用为"多了油"或"少了油"的情况而苦恼，同时也节约了大量的时间。此外，通过物料平衡系统用户能够容易发现存在偏差的仪表以及出现故障的仪表，为仪表管理部门提供及时可靠的维护信息；通过物料平衡系统，用户能更加容易地检查出诸如因操作不当将不合格油排到污油罐的不合理的业务操作，炼厂任何仪表都有出现故障的可能，通过每日的物料平衡能够及时发现并查找出现问题的仪表，有效避免操作误导；每日连续做物料平衡，周而复始，用户会对装置运行情况有越来越准确的了解，一旦装置出现异常时就会及时、敏感地发现并在第一时间采取措施。
物料平衡模型不是简单地模拟与之对应的工艺生产流程，而是结合物料平衡软件对实际业务流程进行严格分析提炼出来的，合理处理模型中的"和"与"分"，整个模型简洁、实用、准确性高、鲁棒性强。海南炼化物料平衡系统具有以下特色：
每日能够快速实现平衡，连续投用几个月以来每日平衡时间几乎都在30分钟内完成；
模型能够快速达到平衡同时又不失灵敏性。比如在原油进行表校准期间，当原油进料表出现0.25%的偏差时模型都能灵敏体现，为仪表的校准提供了重要依据；
物料平衡系统的实现充分利用海南炼化的一切有利条件，因地制宜，别出心裁的模型处理方法通过实施证明是非常正确和实用的。
用户在MES平台下基于物料平衡数据系统，可以制定全厂及各个装置每日投入、产出、收率等平衡数据统计表；并可以自如提供以流程方式展示的物料平衡数据表、收率及其与设计值的对照表、自定义时间段的平均收率表等，不仅实用而且更加直观；利用物料平衡数据系统，用户基于平衡后数据的各装置产出（收率）趋势，来分析装置一段时间的运行情况，该功能在满足准确的前提下，更加直观地帮助用户进行数据分析；旬结、月结数据等将直接来自每日的物料平衡数据，月累数据自动生成，物料平衡系统可以为全厂提供完整、统一和准确的数据来源，全厂准确一致。
全厂公用工程平衡与全厂及各装置能耗统计
随着节能减排理念的提出，"绿色工业"的口号深入人心。在这样一个时代环境下，随着节能要求的增强，炼厂对公用工程系统消耗越来越重视。节能、降耗、增效逐渐成为当今炼厂追求的目标。海南炼化MES之全厂公用工程平衡通过提供协调一致的平衡数据，为消耗方的考核提供了合理的依据，为进一步降低能耗作了前期必备工作；通过公用工程平衡还便于分析当前全厂公用工程系统运转是否处于合理甚至最优状态，最终达到实现节能降耗的目的。
海南炼化MES之全厂及各装置能耗统计模块每日自动计算全厂及各装置的实际能耗情况，代替了传统的手工计算、推算甚至硬性分摊的尴尬境地。能耗统计模块数据信息反映及时、准确、全面、可靠，为各装置考核提供了依据与手段，为降低全厂能耗提供了数据基础。
基于MES系统的统计报表
在MES平台下，系统会为用户自动生成以下报表，为用户提供更加便捷的管理方案。
每日早上6点自动生成装置加工量报表，当物料平衡数据发布后又平衡前/后两套数据，该报表在每日调度会上打印既可作为会议材料，也可以在系统上演示。该报表内容包括各装置日产量、收率、月累、年累等信息。所有报表支持IE浏览、打印以及导出Excel/PDF格式文件。
每日6点自动生成产销存报表，其内容包括：原料进厂量、加工量及库存量信息；各产品分品种的生产量、销售量和库存量统计；原油罐中现有原油情况、名称和数量；中间库存变化情况。通过MES产销存日报表能够全面得到全厂当天的生产运作信息。
生产调度油品罐表：通过集成DCS的数据、油品移动系统的数据和LIMS化验数据等实现的。直接应用于调度岗位的生产指导中，实时反映海南炼化所有油罐的当前油品名称、罐量信息、动态信息、正在发生或者已经完成的业务操作信息等。同时具备检验成品罐合格与否的标志。对每日的物料平衡快速实现具有辅助功能。
装置关键操作参数报表：内容包括实时值、每8小时的数值。通过该报表可以随时了解各装置当前或历史运行的大致情况。
装置操作记录报表（电子化工艺台帐）：便于查询各装置运行情况，长期历史归档数据便于日后对装置进行长期运行情况分析。
电子交接班日志
电子交接班日志的使用替代了传统方式，它的出现代表了观念上的改变，是信息化技术进步的表现。为各生产装置或部门提供了简洁、统一的交接班日志记录方式，同时还方便长期保存与信息共享。
总结
目前，已经正式投入使用并且运行稳定的海南炼化MES（一期）偏重于以生产指导为主，已经成为生产中不可或缺的系统。MES管理覆盖到了海南炼化所有装置的进料、出料，装置公用工程产耗（水、电、汽、风、氮气、燃料气、氢气），罐区库存及收付动态，原料进场，产品出厂（船运、汽运、管输）等炼厂领域。MES的信息平台能够提供实时、历史数据信息，各部门可直接通过该平台查找需要的信息。现场用户利用MES系统提供的调度日报表、调度油品罐表等报表每日直接进行生产指导。而每日公用工程数据、能耗统计数据直接应用于各装置的考核。另外，由于模型能够很快达到平衡，因此物料平衡由每日当班调度来完成，除了实现物料平衡以外，通过做平衡还能为生产调度提供第一手及时的生产信息，以便于及时发现问题，指导生产。MES系统对炼厂各个领域实现了基于实时数据的"产、销、存"的日动态监控管理。MES系统中的电子交接班日志OL在全厂装置单元上使用效果良好，为下一阶段的操作管理OM推广打下了良好的基础。
