炼油厂MES物料平衡系统研究与实施.doc

炼油厂MES物料平衡系统研究与实施 赵全庆1 李耀2 (中国石油锦西石化信息管理中心) 摘要：阐述如何根据炼油行业的特点及企业实际情况，建立基于MES的物料平衡信息系统及其实施方法，自动完成平衡计算及问题数据报警等工作，帮助企业各级生产及管理人员快速进行数据收集，将物料平衡周期从原来的每月、每旬平衡，缩短为每日平衡，甚至达到每班平衡。为生产调度、生产统计、计划优化及ERP系统高效、快速、优质的提供物料数据，提高企业的精细化管理水平。 关键词：炼油、物料平衡、实施、模型 前言 炼油化工行业是典型的流程行业，在生产过程中，炼油企业需要掌握原料、中间品、成品等物料的库存，需要掌握各装置的消耗产出等详细生产数据，以更好地实现生产调度。目前的炼化企业，由于技术、设备等诸多条件的限制，生产过程中的物料平衡工作包括数据的收集、数据校验??平衡计算等均需手工来完成；数据收集工作量大，数据质量差，平衡周期长，效率底下。按照现有的业务流程，企业管理者很难对生产进行实时分析与监控，对各种变化也难以做出快速的调度。为此有必要建立基于MES的物料平衡信息系统，以帮助企业各级生产及管理人员，快速进行数据收集，并自动完成平衡计算及问题数据报警等工作，提高物料平衡工作的效率，将平衡周期从原来的每月、每旬平衡，缩短为每日平衡，甚至达到每班平衡，为生产调度、生产统计、计划优化及ERP系统高效、快速、优质的提供物料数据，提高企业精细化管理水平。 炼油企业物料平衡特点 生产流程特点 炼油企业生产中，从原料（石油）到中间产品（石脑油、蜡油）到最终产品（汽油、煤油、柴油）中绝大部分的物料都是液体形态；整个加工过程中也伴随着各种液态物料的流动，所以炼油企业的生产特点与流体流动的特点契合。 从炼油装置工艺流程的特点来看，炼厂内部物料流向呈现网状。首先，炼油企业中大部分加工装置都具有原料及产品的多样性，即：同一装置需要共给多种原料，并生产多种产品；其次，同一种物料，可以根据不同用途，流向不同装置甚至其名称都不同；同时部分物料还需要回流，即：一些物料可能要从后阶段向前阶段重新循环再加工。由此不难看出炼油企业中的物料流向构成了错综复杂的网状，流程复杂是炼油企业进行物料平衡计算工作的难点之一。 加工过程复杂，生产变化较快；生产各部门掌握的信息具有不对称性。根据内外部环境的变化，炼厂会随时调整自己的工艺生产方案，使油品流动路线的相对稳定性较差，各类物料平衡的相关信息始终处于变化中，不同的生产部门只掌握部分物料平衡的信息，很难掌握其它部门的生产信息，例如：储罐与装置车间就只能分别掌握了库存和装置加工量的信息。 物料平衡业务管理流程特点 物料平衡业务流程涉及了炼厂多个部门，各部门又有相对不同的关注点。首先，计量部门是物料平衡业务的支撑部门，它为具体的测量业务提供技术规范，从某种意义上说高质量、高效率计量工作是做好物料平衡最根本的保障。生产业务车间（包括了生产车间、储运车间）是基础数据收集、整理的第一层面。目前，国内大多炼厂计量准确度还相对较低，尤其炼厂内部各生产单元的仪表配置、计量条件较差，数据的准确性不高；很多数据需要人工进行验证与估算。生产管理部门（生产处、调度中心）是物料平衡的主要需求部门，收集全厂数据，并进行初步的校验，对各种错误进行提示或修正，进行局部的平衡工作。生产部门对数据的时效性要求较高，需要迅速得到平衡数据以便准确指导生产；但对数据的精确性要求不高，一些小误差经常被忽略。目前，生产统计部门是全厂范围内物料平衡业务的主要完成者和结果应用者。而生产管理部门对物料平衡需求与结果则不同，其对基础数据准确性要求较高，要求更为广泛（从原油入厂到产品出厂、厂内各生产单元的物料）的数据。 计量及仪表相关信息 炼油企业的计量有自身特点，整个生产过程中大多数物料都处于液态，因此计量以液体的计量为主。对于炼厂内气态物料的测量，由于设备及技术的原因，计量精度较差，如瓦斯等的计量只能作为参考，很难直接采信测量数据。另外，像催化烧焦、加工损失、储运损失等项目则不能进行计量，只能进行人工估算。 仪表精度高低是判断数据准确性与否的重要参考指标之一。目前国内绝大部分炼厂进出厂物料的计量仪表配置较好，计量精度较高；而对于厂内单元间的仪表配置则相对较差，仪表精度不高，尤其是储罐的计量，高精度的计量仪表较少，部分测量点还在采用人工检尺的计量方法。 物料平衡系统的方案设计与实施 一般来说，大型信息系统实施项目在总体规划、可行性研究和系统选型之后的系统实施阶段有：现状与需求分析、初步设计、详细设计、系统配置、系统测试、系统试运行6个阶段。实施物料平衡系统就需要根据企业实际情况，使物料平衡系统的实施更加符合企业的现状与需求。下面以某炼油厂物料平衡系统的实施为例，详细说明炼油厂物料平衡系统分