两化融合促进节能减排试点示范企业经验交流材料2——中国石化集团公司(1).doc

1、两化融合促进节能减排试点示范企业经验交流材料汇编 2、中国石化集团公司 两化融合促进节能减排经验交流材料 1. 中国石化节能减排面临的形势、节能减排的重点和难点 1.1面临的形势 中国石化是目前国内最大的炼化企业，典型的炼化企业节能减排示意如下图 所示，包括水、电、汽、风、燃料等，排放主要是“三废”，即废水、废气、废 渣等。在高油价的情况下，企业生产成本不断增加，而且环境保护与可持续发展 得到各界的广泛关注，因此，节能减排已成为企业面临的重要挑战。 图1.1典型的炼化企业节能减排示意图 根据国家提出的到2010年万元国内生产总值能耗要比2005年降低20%左 右，“ 一五”期间，主要污染物排放

2、总量减少10%的节能减排目标，中国石化 各企业把节能减排作为企业可持续发展的战略目标之一，在做好资源供给，实现 效益最大化的同时，进一步认真研究节能减排对策，通过结构调整、科技创新、 加强管理实现节能减排，2005年2009年，集团公司万元产值综合能耗下降 了 15.38%，实现节能量1327万吨标煤，仅2009年万元产值综合能耗0.77吨 标煤，降低15.4%，外排废水COD量下降16.3%，二氧化硫排放量下降31%， 万元产值新鲜水用量下降 30.2%，不仅超额完成了国务院国资委下达中央企业 负责人第二任期目标任务，也提前实现与国家发改委签订的“十一五”节能责任 状目标，各项指标均处于石化

3、行业领先水平。 但是目前，能耗快速下降的趋势发生了变化，2009年中国石化集团公司万 元产值综合能耗比上年仅下降了1.61%，下降幅度大大减小。今后节能减排的 难度将继续加大，节能减排攻坚阶段已经到来。 2010年及“十二五”期间，集团公司化工板块产能产量将快速增长，福建、 天津、镇海、上海石化等企业乙烯、芳烃装置的投产运行，导致能源消耗量大幅 增加，集团公司单位能耗相应也会有较大幅度的抬高。油品质量升级、油气产量 和结构变化、企业间发展不平衡、节能管理机制不顺畅等因素，也将给节能减排 工作带来挑战，节能减排形势将更加严峻 近年来，随着成品油的质量全面升级、普光气田净化厂的投产和西部稠油产 量

4、的增加，中国石化产业和产品结构变化推高了集团公司能耗水平。按照中国 石化向政府的承诺目标：到2020年，与2005年相比碳减排40-45%。意味着 “十一五”必须完成节能减排20%、“十二五”至少要继续节能减排15%以上、 “十三五”至少要继续节能减排 15%以上，完成政府承诺的碳减排目标任务艰 巨，任重道远。中国石化既是生产企业又是能源消耗和碳排放大户，无论从企业 经营或社会责任角度出发，必然面临极大的节能减排压力。 1.2重点和难点 2010年，中国石化锁定了节能减排的重点工作内容：从应对气候变化的高 度,进一步提高节能减排认识；将节能达标工作与公司中长期发展目标紧密结合， 对照国内外先进

5、水平，深化能效对标活动；加大节能投入，进一步做好节能新技 术推广和节能专项治理工作；开展节能审计和能效测试工作，挖掘企业节能潜力； 做好全厂用能整体优化工作，提高能源整体使用效率；建立能源管理中心，利用 信息技术，提高用能水平；高标准、严要求，确保节能减排工作走在重点央企的 前列。 中国石化节能减排直接关系到企业的生存和发展，既是企业的社会责任，也 是每个石化人的历史责任。要更加重视减排过程中对温室气体的控制， 今后不仅 要控制污染物总体排放，还要逐渐把碳减排指标纳入节能减排工作内容中，严格 把控。要进一步增强减排工作的紧迫感，化压力为动力，促进和推动各项措施更 加有效落实和实施。要结合国家节

6、能减排的总目标和中国石化的行业特点，逐层 做好节能减排规划工作，确定目标，明确措施。 中国石化属于高耗能产业，必须牢记肩负的责任，高标准、严要求，以国内 领先、国际一流的目标，高水平做好节能减排工作，确保节能减排工作走在重点 央企前列。要对照国际先进水平，寻找每个板块的差距；对比能源消耗高低，找 准产业结构的差距。要进一步建立长效机制，梳理管理职责，不断深化精细管理。 同时，要以坚强的执行力落实各项重点措施，加大措施力度，切实加强管控，转 变经济发展方式，确保实现节能减排目标。 2. 利用信息化促进节能减排的主要做法和应用效果 中国石化把“节能减排”纳入重点工作，从装置改造、工艺提升、科技创新

7、 及精细管理等方面采取一系列措施。 在管理方面，采取节能减排与企业的发展战略目标相结合， 将节能减排列入 考核指标，通过精细管理，及时发现、分析及解决问题。在装置改造、工艺提升 方面，采取对重点用能、耗能设施的实施改造，根据环境变化调整运行方式，做 好净化排污等一系列措施。在科技创新方面，采取把信息技术应用作为“节能 减排”的重要措施，为节能减排提供信息技术平台，实现能耗、排放数据及时、 准确、完整的采集，为优化生产方案，动态跟踪生产运行，监控生产能耗，及时 发现和解决问题提供支撑。 总部层而 企业层面 能源计划管理 能源管网实时监控 甚于总部生产营远指挥 、平台实现能源综合管理丿J 能源统计

8、分析 能源指标体系 能源簣网平衡 1能源计划优化 能源统计分析 利用MES平合实现 J能源集中管理一丿 用能模拟 在线控制 图2.1节能减排相关系统功能架构图 中国石化节能减排相关系统功能架构如上图2.1.1所示，分为总部和企业两 个层面，总部层面基于总部生产营运指挥平台实现能源综合管理，包括能源计划 管理、统计分析、指标体系、管网平衡和管网实时监控。企业层面利用MES平 台实现能源集中管理，包括能源计划优化、用能模拟、在线控制、实时监控和统 计分析。 超畲 l弋 总器住严孵协同半台 金业紅息荣城也件实时蜀评 业务旅城俎件 仪衷短旳芹 地J供总址件视频盎控坦件 总部层面 企业生产泾刑恳数就乐

9、DCS/XADA/HjC 图2.2节能减排相关系统总体技术架构图 2.1总部生产营运平台全面应用，为总部集中调度、节能减排提供了支撑 中国石化生产营运指挥系统以中国石化业务管理为核心，以数据集成平台和 核心数据库为支撑，构建了一个生产营运指挥系统体系，建立了总部综合展示、 总部生产调度管理核心数据库、企业数据采集、总部工业电视监控、总部地理信 息系统和总部生产实时应用共6项技术的统一技术平台。系统面向总部领导、综 合管理部门、各事业部，实现集中统一调度指挥、生产运行跟踪监控、统计分析 和大屏幕集成展示四项主要功能，已成为日常生产经营的重要支撑和中国石化形 象展示窗口。 案中监管和统一指輝 椰企

10、业濮漪泊墟址沟，跟昧 1产桥:耗奎化”玫環*+节鼎潯 料的甘中监沬 LI I L1 :数掠采集和帯业穿透 :I卜汁京城化件业宅产続料15.据集城 用密点令护牛严说甘岳絃習錨 经济效廉 I科枝妙步二等哽 芹优铝桶请満耗略构.竹亚d 挥、障本串散等方It取得直 桃得如阳早型U dfil料抽淮田 81 4 图2.3总部生产营运助推节能减排效果图 中国石化生产营运平台全面应用，为总部集中调度、节能减排提供了支撑。 建设了生产调度管理系统，通过集成企业能耗数据和重点企业生产经营系统穿 透，掌握企业能源消耗结构，动态跟踪企业生产能耗变化，实现对节能降耗的集 中监管，在优化能源消耗结构、节能减排、降本增效等

11、方面取得了良好的效果。 2.1.1能源计划管理 能源计划管理包括万元产值综合能耗计划和指标计划（千克标油）。根据需 要对万元产值综合能耗计划的计划值进行管理，并根据需要可以不定期进行维 护。指标计划（千克标油），是对指标计划进行管理。数据源为总部各专业处室 下达的装置考核计划，企业上报的装置考核计划，主要数据内容包括企业名称， 考核装置名称，考核指标，额定达标值，考核时间，审核时间，下达时间等。 2.1.2能源统计分析 能源统计分析包括企业能源消耗结构分析、能耗考核指标对比分析、能耗考 核指标趋势分析、能源品种消耗对比分析、能源品种消耗趋势分析、能耗考核指 标趋势、能耗考核指标趋势、总部能耗考

12、核指标对比、同类装置纵向能耗对比、 同类装置横向能耗对比等。利用能源消耗结构分析，掌握企业能源消耗构成，水、 电、汽、风等实物介质消耗量和各能源介质的比例关系。 2.1.3能源管网平衡 能源管网平衡包括企业能源消耗平衡和能源网络分级平衡。企业能源消耗平 衡是用图形化的方式展示企业或装置能源消耗的来源和去向，便于掌握单位使用 能源的情况；能源网络分级平衡是根据条件（能源介质、计量类型、时间区间） 来展示每个能源的使用情况，能够逐级展开展示。利用能源消耗网络平衡图，跟 踪企业能源消耗情况，全面掌握能源进厂、消耗、产出、出厂等情况（数据粒度 到企业、分厂、装置），为总部和企业及时了解装置运行情况提供

13、分析的手段。 2.1.4能源指标管理体系 系统的全面投用，不仅形成了中国石化能源指标管理体系， 建立了科学的能 耗指标，并对指标计算公式进行明确的定义； 而且对能源介质的折标系数进行维 护管理，划分科学合理的装置考核范围。对所有生产装置以及能量转换单元确定 考核指标，定义数据报表、统计分析等用到的基础信息，为方便考核和对比分析， 对装置进行灵活组合。 2.2在企业层面，利用先进的信息技术正逐步形成闭环的能源管理模式 中国石化自04年启动MES建设工作以来，先后已累计完成19家炼化企业 的MES系统建设。通过基础计量条件的不断改善、生产管理水平的不断提升和 应用的不断深化，MES已逐渐成为企业生

14、产精细化管理的助推器，成为企业生 产管理与指挥的有利平台，实施的炼化企业已实现了能源“日跟踪、旬平衡、月 结算”，规范和优化了企业生产管理业务流程，提高了工作效率，通过生产监控 与生产分析技术，以及能源跟踪技术，及时发现问题，提升了企业精细化管理水 在企业层面，MES、流程模拟、先进控制在炼化企业的全面推进，正在逐步 形成从计划优化、用能模拟、在线控制、实时监控、统计评价的能源管理体系框 架，正逐步形成闭环的能源管理模式: (1) 计划优化：实现编制最优的用能计划； (2) 用能模拟：通过模拟测算，得出可以可执行、可操作的用能方案； (3) 在线控制：通过先进控制，使节能方案得以执行，并进行实

15、时优化; (4) 实时监控：对用能执行情况进行实时监控; (5) 统计评价：对用能结果进行统计和评价，提出改进方向 编制塩优的用能讣划 通过模眾测畀得 岀可以可执疔、可 操作的能方案 对用槪执厅悄况坍秆实 时語揑 对用能壊果进荷境计和评你 翟出歧进方阿 通过九谨揑制丫使 待R隹丘案福以执 tn并进tr实时优 化 图2.4企业层面闭环能源管理模式节能减排效果图 2.2.1能源计划优化 通过建立企业能源计划优化模型，制定能源优化方案，针对企业的公用工程、 热电联产等提供优化的能源计划，为节能减排提供支持。 利用模型化描述为企业公用工程(水、电、燃料气、蒸汽、风)提供了一个 精确的优化工具，在计划层

16、面综合优化各生产装置能耗。利用企业CFB锅炉优 化模型与整个能耗模型结合实现企业的热电联产优化，达到节能降耗目的。 2.2.2用能模拟 (1 )流程模拟 流程模拟技术推广应用试点项目是股份公司采用信息技术改造传统产业的 重大技术措施，该技术已经成为炼化生产装置节能降耗、挖潜增效的有效手段。 到2008年底，已经完成中国石化下属17家炼化生产企业和8家工程设计、 科研单位的推广，涉及的领域包括：炼油、化工、塑料、化纤、橡胶、化肥等， 共完成140余套装置的建模和优化，实现为企业降本增效约2.6亿元/年。2009 年全年完成47套炼油、化工装置的建模和应用工作。 流程模拟技术在节能减排中的主要手段

17、有在产品合格的前提下，寻找卡边操 作条件，降低装置能耗，提升装置效益；对于塔板数较多的塔，寻找最优进料位 置，使装置能耗最小，通过流程模拟可以优化分馏塔的取热分布，降低冷回流， 使顶部取热最小，尽最大量发挥顶循的作用，提高油浆取热能力，尽量多产中压 蒸汽等。 比较典型的案例有： 九江分公司1井催化裂化装置：九江分公司焦化装置通过提高蜡油循环量， 充分利用高温位热源加热原料渣油，经过逐级换热，原料渣油进入分馏塔的温度 可由280 C提升至300 C,进入分馏塔温度升高，循环比下降，降低了加热炉瓦 斯消耗，瓦斯单耗下降1.54Nm3/t ，降低能耗58.2MJ/t。通过模拟优化调整后， 蜡油回流和

18、柴油回流取热比例有较大变化， 分别上升5.43及下降5.69个百分点。 蜡油及中段回流增加后，自产的1.0MPa蒸汽由平均8.8t/h上升至9.8t/h，全 年可节约蒸汽8760t，能耗可降低27.87MJ/t 。 荆门分公司气分装置通过模型分析， 脱丙烷塔采取降压操作，在能保证产品 质量的前提下，可大幅降低装置能耗。6月份，以模型为指导，在保证产品合格 的前提下，把脱丙烷塔塔顶压力从 1.85Mpa调整到1.4Mpa，同时塔顶温度由 50.3 C降低到40.4 C,塔底温度由108.1 C降到94.6 C。调整后，蒸汽用量由 平均8.4t/h降低到4.6t/h，装置综合能耗由50.46kge

19、o/t 降低到46.12kgeo/t, 装置能耗降低了 8.6%。可实现节能效益457万元/年，效果明显。 (2)蒸汽管网 扬子石化建立的蒸汽管网运行管理优化调度智能监测系统。该系统实现了蒸 汽管网的实时管理，自动采集、处理、传输与保存、辅助分析；可以在网上对蒸 汽管网的主要参数进行实时动态趋势分析与监视；利用实时监测系统，可以对重 要参数提供异常显示与报警，提供各种参数报表和数据趋势图；利用数学模型分 析蒸汽主管网典型工况下的运行特性，可以对主管网运行状况做出热损和压损评 估，并提出优化方案。该系统投用后为扬子公司每年节约蒸汽12万吨。扬子石 化通过监控管网运行情况，及时发现问题采取措施，调

20、整装置运行方式、解决装 置放空问题等，每年节约近1800万元。 燕山石化通过监控、分析管网运行情况发现问题，解决了中低压输送管线的 保温和管线的局部瓶颈，改善解决了联络线保温问题，优化了余热锅炉和电站锅 炉及其发电机组的运行方式等，提高了用能水平，带来了经济效益，全年约为 3611.3 万元。 茂名石化利用系统模拟计算，按照模拟的方案进行改造，如对蒸汽管网进行 保温、管线改造等，可以产生直接效益约 330万元/年(不含潜在效益)，而保 证安全生产带来的经济效益则是不可估量的。 广州石化通过系统模拟计算确认了包括改造蒸汽管线保温材料、管网单复线 改造、降低拌热压力、更换疏水阀等多条措施，在投资约

21、850万元的情况下， 经济效益预计可达到约4690万元。 223在线控制 先进控制技术（简称 APC ）的应用是信息化在生产装置级的应用。它使石 油化工生产过程控制实现革命性的突破，由原来的常规控制过渡到多变量模型预 估控制，工艺生产控制更加合理、优化。中国石化自上世纪90年代以来在石油 化工装置上不断加大技术进步的投入力度，先后在 21家企业近百套装置上实施 或即将实施先进控制（APC），总共立项APC装置115套。 实施先进控制技术在节能减排中的主要手段有建立装置的动态数学模型，对 高耗能的加热炉等设备，进行优化控制，调整鼓风引风机以及烟道挡板、调节预 热温度等，在安全的前提下降低烟气氧含

22、量，从而提高炉效率。对于精馏塔类设 备，通过最小方差控制，使精馏塔底温度保持在低位，减少加热炉瓦斯量。对吸 收稳定、脱硫等循环量大的系统，先进控制可以提高抗干扰能力，减少装置加热 （制冷）量，降低泵等的能耗。 比较典型的案例有： 茂名分公司2#焦化先进控制器投用以后，加热炉氧含量指标的标准偏差得 到有效降低，控制器可以将烟气氧含量控制在工艺指标下限附近，并降低了烟气 换热后温度，从而降低了加热炉的能耗，提高了加热炉热效率。控制器投用前后 炉效率（计算量）对比为：加热炉热效率增加 0.66 %，相应瓦斯耗量可下降 0.66 %，根据装置瓦斯正常单耗0.20kg/t原料，装置生产量按去年的1199

23、968 万吨计，则投用后年可节省瓦斯 158 （吨）。可增加经济效益28.6 （万元）。 洛阳石化连续重整装置 APC项目中两个精馏塔采用了先进的 MINI COST 理念，在满足生产要求的前提下让回流与塔底加热都卡下限，实现了最小成本控 制。原料预分馏塔，重整稳定塔的塔底产品性质控制平稳基础上，可降低装置回 流比，降低塔底再沸的能量消耗，实现节能。通过对比先进控制投用前后各两个 月数据计算出，投用先进控制后装置能耗降低0.19kg标油/t原料，按年处理量 70万吨计算，标准油价格按3000元/t计，每年经济效益为39.9万元。 224实时监控 企业的用能监控实现了对管网平衡、公用工程系统的实

24、时监控。增强了企业 管网监控、污水处理监控的粒度，提升了管理的精细化程度。 燕山分公司建立环保信息系统，整合公司外排水、锅炉烟气、环境大气、应 急监控等在线监控数据，实现环境大气 3点、水质21点、烟气排放11点实时 数采，提供超标报警、数据查询、趋势查询。 2.2.5统计评价 通过MES系统，大部分炼化企业实现了能源统计频次到旬，个别企业实现 统计到日。茂名分公司在 MES实施及运行后，利用 MES系统实现精细化管理 抓生产的目标，将能耗指标层层分解到基层，人人明确任务，人人落实责任，人 人自觉实践，使企业的综合能耗逐年下降，从 2005年的66.31下降到2009年 的53千克标油/吨。

25、企业能耗的评价实现了企业及装置综合能耗、单因能耗、万元产值能耗等指 标的计算、对比、分析，为企业及时掌握自身的能耗状况、进行能耗分析提供了 有力手段。九江分公司建立了炼油企业能耗评价系统，该系统通过与MES系统 的连接，一方面实现了自动进行炼油企业的能耗统计、汇总、报表及图形展示； 另一方面实现通过各种能耗指标模型进行炼油企业能耗的实时评价，为进一步进 行节能降耗工作提供数据基础及支撑 广州分公司建立的能耗管理系统实现了对广州石化新鲜水、除氧水、脱盐水、 循环水、电、风、中压蒸汽、低压蒸汽、氮气等九种能源介质对应的能耗单元提 供及时、准确、可靠的计量数据，出具并发布公司的计量旬报月报年报。 2

26、.3其它 在油田、物流等领域，信息化促进节能减排成效显著。 2.3.1油田集输与注水 集输与注水生产优化系统在胜利油田东辛采油厂试点成功，对全厂2100余 口油井、200多座计量站、21座注水站进行模拟分析，全年调整工艺流程模型 10余次，提出集输与注水优化点180多个，节电194.6万千瓦时，节气42万 方，（节电效果及节气效果均换算成年耗吨标煤，1万度电折合1.229吨标煤；1 万方气折合12.283吨标煤），节能率达到5%。 2.3.2成品油二次物流 中国石化作为一个大型企业，在物流配送优化方面已做了大量工作。成品油 二次物流系统项目实施过程可以划分为四个主要阶段，即天津试点阶段（200

27、2 年5月一2002年12月）、北京等6家单位局部推广阶段（2003年5月一2004 年9月）、云南等13家单位全面推广阶段（2004年3月一2005年5月）和深 化系统应用阶段（2005年5月以后）。截止目前，成品油二次物流系统覆盖了 350余座油库，28000余座加油站。系统应用后的成效为进行了运输调度的优 化，减少了起程或返程空驶，避免了对流运输、迂回运输、重复运输、过远运输； 根据实际需求为加油站配送油品，使每个加油站的库存趋于合理水平；提高运输 效率，降低运输车辆的保有量，降低吨油费用。 3. 利用信息化促进节能减排的经验和体会 在中国石化集团公司党组的正确领导下， 在总部各项目牵头

28、部门、企业、实 施单位和信息部的共同努力下，我们继续坚持“六统一”原则和“建用结合、以 用为主”的工作方针，大力推进信息化“总部应用年”活动，利用信息化促进节 能减排工作取得了重要进展。 3.1 “两化融合”是促进节能减排的有力推手 中国石化节能减排是一个大型系统工程， 涉及油气勘探、炼油生产、化工生 产、成品油销售等多个板块，人盯人防的方式已不适应现阶段节能减排的工作要 求，信息技术是支撑节能减排工作的有效途径。 坚持信息化建设与加强企业管理、提高管理水平紧密结合，与提升技术水平、 增强技术创新能力紧密结合，与把握开拓市场、提高经济效益紧密结合。集团化 企业必须利用信息化与工业化融合，在节能减排的同时提升企业效益。 3.2坚持“业务部门专业牵头，信息部门综合管理，IT队伍技术支持”管理 模式 业务部门专业牵头，提出符合节能减排的业务需求，充分发挥了业务部门的 作用，信息部门综合管理，禾I用信息技术解决业务问题，提升精细化管控水平， IT队伍技术支持，根据节能减排的特点，对 IT队伍进行专业化分工，为各项技 术的全面、可靠提供支撑，永葆系统的生命力。 3.3坚持节能减排信息化“管”、“实”、“长”的方针 在思想上，中国石化集团公司党组高度重视