中国石化在中科炼化建成石化领域全球首个自主的数字孪生智能乙烯工厂

12月3日，集团公司科技部在中科炼化组织召开智能乙烯装置关键技术研发及工业应用验收会，与会专家组一致同意通过验收，标志着中国石化建成石化领域全球首个数字孪生智能乙烯工厂，为乙烯装置智能化关键技术研发及工业应用树立了标杆，推动了石化产业智能化生态建设。

据悉，总部信息和数字化管理部于2021年8月启动数字孪生的智能乙烯工厂课题，旨在研发基于工业互联网的边缘云平台，突破乙烯生产过程的运营优化、生产管控和资产管理的关键技术，实现乙烯装置工艺、设备、操作、安全、环保全域智能化运行。2022年1月，课题入选中国石化“十条龙”攻关项目，中科炼化为组长单位，石化盈科、工程建设公司、安工院、北化院、中国中化天华院等为参与单位，承担课题攻关任务。经过了两年多努力，完成了需求确认、详细设计、开发实施、测试验证、质控检查、上线应用等阶段性工作。今年4月，该项目在中科炼化全面上线运用。

该项目多项应用取得了创新突破，研究形成数字孪生智能乙烯工厂内涵和总体架构，提出了“成套技术成果的软件化、工程建设交付的数字化、石化工厂运营的智能化”的数字孪生智能乙烯工厂一体化实施路径，突破数字孪生智能乙烯工厂建设关键核心技术。

该项目通过关键技术攻关与应用实践，实现了乙烯装置智能化运行，过程控制由平稳控制向实时优化转变，设备管理由事后检修向预知维护转变，安全防控由事后处置向事前预警转变，节能减排由指标监测向源头减排转变，作业模式由人工操作向人机协作转变。构建了乙烯装置多专业、多模态、多尺度的高精度数字孪生模型，裂解反应模型可替代国外同类产品；研制了分析仪器仪表、在线监测电仪系统和巡检机器人等3类9种分析监测乙烯工厂运行状态的软硬一体化智能设备；开发了基于自主成套技术的乙烯装置实时优化及智能控制技术，实现双烯收率提高了0.315个百分点；全流程智能控制实现了各子系统智能统筹协调，装置平均自控率提升至99.5%以上；创新水质和烯烃泄漏检测技术，实现了对乙烯装置急冷区部分区域COD和烯烃的快速高效检测；裂解炉燃烧控制及烟气智能治理技术实现了对乙烯裂解炉NOx污染物超标的提前15分钟预测，辅助乙烯裂解炉烟气实现达标排放。

该项目投用以来，显著提升了乙烯装置资源高效利用、生产控制优化、设备可靠运行和安全环保低碳水平，攻克了核心工业软件国产化难题，有力支撑乙烯生产过程安全、平稳、高效运行，全面提升乙烯装置的智能化水平，实现乙烯生产的提质增效、装置操作的降本减负，提升装置生产的安全环保管控水平，为企业带来可观的经济效益，有效提升企业竞争力。