2023年10月10日，習近平總書記來到九江石化視察，指出要再接再厲，堅持源頭管控、全過程減污降碳，大力推進數智化改造、綠色化轉型。勉勵我們堅定不移走新型工業(yè)化道路，實現高質量發(fā)展。

王子宗
中國石油化工集團有限公司副總工程師

　　習近平總書記重要指示精神高瞻遠矚、高屋建瓴、飽含期待、語重心長，是我們推動高質量發(fā)展的思想旗幟、動力源泉和行動指南。我們認真學習貫徹習近平總書記視察九江石化重要指示精神，加快企業(yè)轉型升級，打造綠色智能工廠。2024年4月，全球首座數字孿生智能乙烯工廠—中科煉化智能乙烯工廠上線運行，去年年底項目通過驗收，截至2025年3月中旬，累計增效5000多萬元。

　　該工廠的運行標志著我國在石化工廠數字孿生技術、工業(yè)軟件國產化及智能設備制造等關鍵領域取得重大突破，成為乙烯工業(yè)自主智能制造技術發(fā)展的里程碑，為我國石化行業(yè)數字化轉型、智能化升級提供了示范，將有效推動石化產業(yè)高質量發(fā)展。

　　*本文刊登于《中國石油和化工》雜志2025年3月刊*

　　牢記囑托、感恩奮進

　　建設世界一流智能乙烯工廠

　　石油化工事關國計民生。作為石化工業(yè)的基石，乙烯產能代表了一個國家石化產業(yè)的發(fā)展水平。其衍生產品涵蓋塑料、化纖、橡膠等全產業(yè)鏈體系，支撐著農業(yè)、工業(yè)、交通、醫(yī)療等國民經濟關鍵領域的發(fā)展。中國石化歷經40年持續(xù)攻關，基于自主研發(fā)的CBL裂解技術已建成裂解爐超過210臺，總乙烯生產能力超過2000萬噸/年。其中，中科煉化30萬噸/年氣體裂解爐不僅是國產CBL技術的首次工業(yè)化應用，更以單爐規(guī)模全球最大、綜合性能指標國際領先的突破，實現了國產裂解技術從跟跑到領跑的歷史性跨越。

　　如何在工藝、設備國產化的基礎上，實現信息技術的國產化，做到全面自主可控，打造世界一流智能工廠，成為我們建設數字孿生智能乙烯工廠的目標和方向。我們堅決把習近平總書記重要指示精神轉化為加快打造世界一流、邁向世界領先的自覺行動，勇敢面對乙烯裝置復雜過程機理與嚴苛運行要求的雙重挑戰(zhàn)，以智能乙烯工廠建設為抓手，通過工藝創(chuàng)新與人工智能深度融合，構建起覆蓋資源統籌、控制優(yōu)化、資產管理及安全管控等領域的數字孿生智能工廠，在裝置全生命周期管理、生產能效提升等方面形成創(chuàng)新突破，為行業(yè)走新型工業(yè)化道路，推進高質量發(fā)展提供了可復制的模版。

　　自主可控、創(chuàng)新發(fā)展

　　實現三大技術突破

　　乙烯作為典型的流程工業(yè)裝置，在數智化改造、綠色化轉型過程中需要解決多學科過程機理知識數字化沉淀。數字孿生智能乙烯工廠深度融合新一代信息通信技術與乙烯工藝，通過成套技術軟件化封裝、工程建設數字化交付及工業(yè)數據混合建模修正，構建基于工業(yè)互聯網的數字孿生體系，提升智能化運營水平。在技術研發(fā)過程中，我們堅持自主可控，堅持創(chuàng)新發(fā)展，堅定不移地走新型工業(yè)化道路。通過多學科技術攻關，提出智能工廠總體架構與實施路徑，突破工藝—設備—安

　　全—IT協同壁壘，研發(fā)了一批具有自主知識產權的核心工業(yè)軟件及智能裝備，實現了三大技術突破。

　　技術突破一：構建數字孿生智能工廠體系。首創(chuàng)“成套技術成果軟件化、工程建設交付數字化、石化工廠運營智能化”三位一體實施路徑，定義行業(yè)首個數字孿生智能工廠架構標準，實現全流程數字孿生系統自主化建設。

　　技術突破二：攻克核心軟硬件技術壁壘。自主研發(fā)邊緣計算平臺，支持涵蓋石油化工相關產業(yè)的工業(yè)物聯協議解析120余種;構建多維度數字孿生模型，突破國外反應模型封鎖;研制3類9種智能監(jiān)測裝備，分析監(jiān)測乙烯工廠運行狀態(tài)的軟硬一體化智能設備，形成體系化技術解決方案。

　　技術突破三：建立成套智能運營技術。創(chuàng)新研發(fā)了裝置在線實時優(yōu)化及智能控制軟件，模型收斂率96.9%;研發(fā)了關鍵設備監(jiān)控及故障預警技術，電氣設備故障早期預警率超過90%;開發(fā)了基于風險演變全過程的鏈式安全防控技術，全流程典型工藝異常診斷準確率超過94%，降低DCS內操人員勞動強度60%;研究開發(fā)了節(jié)能減排的在線監(jiān)測管控技術，實現乙烯裂解爐NOx排放濃度預測提前15分鐘，模型預測誤差≤5%。

　　深化應用、提質增效

　　推進企業(yè)數智化和綠色化轉型

　　通過智能乙烯工廠的深化應用，提升了工作效率，增加了經濟效益，推進了企業(yè)安全環(huán)保水平的提升。經測算，年增效5000萬元以上。具體成效如下：

　　實現過程控制由平穩(wěn)控制向實時優(yōu)化轉變：自主研發(fā)的裂解反應模型實現全原料/全爐型收率精準預測與實時智能尋優(yōu)，替代了國外軟件，雙烯收率提升0.315個百分點;全流程智能控制系統突破多變量協同前饋控制技術，自控率由投用前的98.44%提升至99.50%以上;碳三加氫智能優(yōu)化使丙烯選擇性提升14.6個百分點，年增產丙烯1318噸。

　　實現設備管理由事后檢修向預知維護轉變：通過智能預警系統實現裂解爐異常工況預測與根源分析，預測潛在異常工況，為操作人員提供指導;建立爐膛安全動態(tài)監(jiān)控體系，確保裂解爐的長周期安全運行，提高了爐管壽命和裂解爐在線率;通過實時監(jiān)控換熱器污垢系數、儀表偏差和塔盤分離效率，提前發(fā)現設備運行異常。人工智能診斷引擎實現核心設備故障預警準確率90%、診斷率87%，同步構建電氣設備智能運檢系統，集成閥門內漏在線診斷技術形成從預警預判到精準處置的全鏈路保障機制，有效降低非計劃停工風險與物料損耗。

　　實現安全防控由事后處置向事前預警轉變：通過新型水質/烯烴泄漏檢測技術實現急冷區(qū)COD與丙烯精餾塔頂烯烴快速檢測，快速識別裝置異常工況，提升預警水平，有效降低生產檢修成本;智能安全管控系統約束高危作業(yè)行為偏差，防范事故發(fā)生，減少事故損失;全流程智能監(jiān)控、預警、報警及處置技術，實現工藝異常溯源分析，縮短異常工況響應和處置時間;突發(fā)事件預警與應急聯動技術使火災誤報率降低50%，形成“監(jiān)測—決策—處置”應急閉環(huán)，提高了企業(yè)應急救援效率。

　　實現作業(yè)模式由人工操作向人機協同轉變：部署智能巡檢機器人集群，集成防爆型氣體泄漏探測模塊(200m距離/0.25m2泄漏5秒識別)與電氣設備全息感知單元(故障識別>90%)，構建“儀表識別—缺陷預警—環(huán)境監(jiān)控”立體巡檢網絡;同步開發(fā)裂解爐智能操作系統，實現升溫/投料等核心工藝自動化(人工操作頻次降低60%以上)，通過參數優(yōu)化控制增加了效益，形成“智能巡檢—精準操控—價值創(chuàng)造”的人機協同新范式。

　　實現節(jié)能減排由指標監(jiān)測向源頭減排轉變：創(chuàng)新應用模型驅動型節(jié)能技術實現分離系統能效動態(tài)優(yōu)化，節(jié)省分離單元和三機能耗;通過裂解爐NOx智能預測與低氮燃燒調控實現煙氣達標排放，支撐企業(yè)減污增效;同步構建堿液濃度實時監(jiān)控—廢堿減排聯動體系，廢堿排放減少19%;結合碳足跡智能核算技術精準追蹤工藝碳排放強度，形成“能耗監(jiān)控—污染防控—資源循環(huán)—碳排管理”四位一體的綠色生產閉環(huán)。

　　中科煉化智能乙烯工廠的建成投運，實現了乙烯裝置的智能運行，打造了世界一流、行業(yè)領先的乙烯裝置卓越運營新能力。這不僅實現了單點技術的突破，更重要的是構建了覆蓋“工藝研發(fā)—工程建設—生產運營”全生命周期的智能制造體系，形成了可遷移、可擴展的數字化轉型方法論。這項凝聚著中國石化技術積淀的突破性成果，既是對“發(fā)展新質生產力”戰(zhàn)略的生動詮釋，也是對全球流程工業(yè)智能化轉型路徑的創(chuàng)造性回答，更為我國石化行業(yè)在數字化轉型、智能化升級的復雜進程中，樹立了極具參考價值的典范，為推動石化產業(yè)向高端化、智能化、綠色化高質量發(fā)展提供了堅實的技術支撐與實踐藍本，有望引領行業(yè)發(fā)展新方向?？梢灶A見，隨著物聯網、大數據、人工智能等新技術的發(fā)展，智能乙烯工廠將得到不斷升級，具備更強的自學習、自適應、自控制、自優(yōu)化和自決策能力，推動石化產業(yè)向更智能、更高水平邁進。我們將牢記囑托、感恩奮進，沿著總書記指引的方向，披荊斬棘、勇毅前行，以數字引擎驅動石化產業(yè)升級，在構建現代化產業(yè)體系的征程中譜寫中國制造的壯麗篇章。