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栽下梧桐树 引来金凤凰
发布时间: 2018-10-23 浏览次数:

中国石化镇海炼化院士工作站

  2018年5月,由中国石化镇海炼化院士工作站和华东理工大学联合培养的杨明磊博士题为“大型炼厂生产计划优化关键技术研究”开题报告通过了审核,考核小组专家们一致认为,杨明磊博士具有较高的理论基础和实践技能,提出的研究计划具有较强的先进性和可行性,同意开题,进入下一阶段研究。目前杨明磊博士已成为镇海炼化院士工作站的核心成员。

  中国石化镇海炼化分公司(以下简称“镇海炼化”)是国内最大的炼化一体化企业,一直致力于追求效益最大化和持续高效发展,努力建设成为世界级炼化一体化标志性企业。公司炼油化工装置配套齐全,油化深度联合,在成本控制、产品质量、加工技术、环境保护、人力资源等方面优势突出,先进的技术和精细化管理持续提升了企业竞争能力。

  2016年9月,镇海炼化科技创新迎来了新的里程碑--院士工作站成立,并一次引进了袁渭康和钱锋两位中国工程院院士。袁渭康院士是化学工程联合国家重点实验室学术委员会主任,在化学反应器的模型化方法及应用方面具有深厚的学术造诣,其研究团队在反应器的在线优化和动态模型,超临界反应,有机电化学反应等领域具有举足轻重的地位。钱锋院士长期从事化工过程资源与能源高效利用的系统运行智能控制和实时集成优化理论方法与关键技术研究。研究成果已在数十套大型石油化工装置上成功应用,取得了显著经济和社会效益。

  院士工作站的成立,有利于凭借华东理工大学的科技优势,与镇海炼化一起协同创新炼化企业智能转型发展中的关键技术。工作站成立一年多来,镇海炼化院士工作站采用“产学研用”协同创新思路,充分发挥高校在学术资源和基础研究方面的优势,结合镇海炼化自身的平台基础和成果转化能力,共同研发我国石油化工智能制造领域存在的关键和共性难题。既担当企业领航员,也培养了高新技术人才,并取得了一系列的研究成果,提升了企业的核心竞争力。

  高端引领,担当企业领航员

  立足国家石化行业长远健康发展,聚焦石化行业关键共性问题,钱锋院士在参加2017年全国政协会议期间,递交了石化行业相关提案,并提出针对性的建议。参会交流期间,钱锋院士结合国家经济建设发展的新要求,围绕“优化能源产业结构,发展绿色低碳经济”主题进行了大会书面发言,受到有关部门和社会各界的高度关注。

  4月26日到27日,2018年中国炼油石化科技智能化大会暨炼化智能化工厂交流会在宁波召开。来自国内多位专家院士及行业、学会的300多位嘉宾参加会议。

  中国工程院院士钱锋表示,当下,要实现石油化工行业的高质量发展,就要将互联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术与现有的行业优势进行结合,主动融入“中国制造2025”“新一代人工智能发展规划”等国家战略,推动企业生产、管理和模式的变革,推进行业向绿色化和高效化发展。会上镇海炼化代表介绍了智能化工厂的相关情况。

  院士团队还结合镇海炼化实际情况,为公司长远高效发展提出新问题,明确了新方向。随着镇海炼化生产规模的不断扩大、生产工艺的日益复杂、过程控制的高度集成,如何在面向系统整体行为的生产运行中实现高效运行,是企业提升核心竞争力需要重点突破的首要问题。院士团队认为需要建立面向效益、能耗、安全和绿色等多目标的生产过程全流程、全时间尺度的全局运行协同优化系统;要针对原料油品属性复杂、产品加工方案多变的情况下,实施先进控制、实时优化与调度一体化的闭环协同系统;要针对国内炼油能力逐年过剩、竞争激烈的局面,着力开发高端新材料、高附加值的精细化工产品,提升企业核心竞争力。

  协同创新,支撑企业核心价值

  依托院士工作站平台的运行,院士专家团队不仅为企业带来了新思想、拓宽了新思路,也带来了新技术,为企业创新发展、提质增效提供了强有力支撑。院士团队与镇海炼化围绕企业需求,先后合作承担了工信部智能制造示范项目、中国石化“大型智能炼厂生产计划优化关键技术研发”、“乙烯生产过程先进控制和优化运行” 、“丁烯-1聚合反应器优化设计研究”和“3000吨/年聚丁烯-1闪蒸脱挥工艺优化与设备研发”等科技攻关项目,并取得了突破性进展。

  2017年,由袁渭康院士领衔的研究团队针对镇海“3000吨/年聚丁烯-1闪蒸脱挥工艺优化与设备研发项目”进行了技术攻关,特别是在千吨级聚丁烯-1聚合及闪蒸脱挥工艺与装备等方面开展了系列技术创新。聚丁烯-1项目也入选了国家 “2017年绿色制造系统集成项目”,并在2017年4月通过了中石化总部的工艺包审核。

  院士工作站还首创了生产计划与过程机理智能联动优化技术,提升生产计划准确性、敏捷性和实用性,最终实现炼油过程价值链最大化;自主开发面向工业应用的炼油过程机理模型及实时仿真技术;研发了面向装置精细化管理的运行优化平台。这些智能制造技术是镇海炼化智能工厂建设的核心,其成功应用起到了标杆作用,推动了石化工业的科技进步。

  上述智能制造技术实施后,月度、周度计划决策水平,装置操作优化效果都有显著提升。其中:在计划决策层面,通过价值链最大化优化技术,对石脑油资源重新分配,原加氢精制石脑油改换重整料,C7芳烃收率提高1.5%,C8和C9芳烃收率提高0.5%;在装置优化层面,开发了重整分子集总机理模型,并以此为基础,对多段反应温度进行梯度控制优化,使芳烃收率提高0.25%,创直接经济效益约600万元/年;在线控制层面,建设先进控制系统,提升装置操作平稳度,使装置在约束内安全、可靠地运行,实现关键被控变量的标准偏差降低20%以上,碳二、碳三加氢反应器加氢选择性提高5%以上。经初步核算,计划优化、装置优化与先进控制项目为企业带来的年经济效益超过千万元。

  在院士工作站研发团队的创新引领下,镇海炼化在知识产权、科技成果方面也取得较大突破。建站不到两年来,企业累计申请专利25项,其中发明专利15项,实用新型专利10项,申请数量同比增加30%以上。获得国家科技进步特等奖一项,国家发明专利二等奖两项,集团公司级科技进步奖9项。

  悉心指导,培养高新技术人才

  院士工作站为企业带来了新技术和新理念,同时也为企业培养了一批高新技术人才。依托院士工作站的科研创新项目建设队伍一半来自于院士团队,另一半则来自于镇海炼化一线的技术人员。一方面,生产一线装置操作运行需要前沿的理论支撑,突破生产、技术瓶颈,另一方面创新团队需融合实际经验,进一步提高理论高度和实践水平。2017年6月,院士团队应用分子尺度的重整机理模型,结合专家经验知识,创新研发了反应温度梯度控制技术,打破了重整传统“齐步走”的温度操作模式,有效提高了芳烃收率。该技术的成功应用突破了企业学术壁垒,推动了理论和技术水平的共同进步。

  院士工作站成立以来,依托化学工程联合国家重点实验和化工过程先进控制与优化技术教育部重点实验的技术研发基础和先进的仪器设备,以袁渭康院士团队在反应器设计与高端精细化工品研发方面的创新技术为指导,建设了专用实验室和分析室,配置相应的分析设备,为企业开发高附加值的精细化工产品,填补了国内技术空白,更为企业培养了一批技术创新人才;以钱锋院士团队在智能制造与智慧决策优化方面的先进技术为指导,建设了专用智能工厂实验室,为企业技术人员提供了智能优化平台,智慧决策全厂资源配置、快速优化调度指令、精准控制操作参数,进一步激发了企业技术人员创新、创造思维,提高了业务水平和自主研发能力。

  镇海炼化院士工作站团队包括2名中国工程院院士和核心骨干成员10位,所有骨干成员均具有博士学位。此外,临时服务人员包括5名教师,30名博士和硕士研究生。依托院士专家及公司技术团队,积极申报国家基金委创新团队项目,2017年申报华东理工大学炼化一体化智能优化制造技术科研创新团队获得成功。通过院士工作站建设,镇海炼化每年接受华东理工大学10余名工程硕士实践,对高校人才进行工程化训练,提高学生实践能力,双方建立了产学研,实现了共赢。

  在院士工作站的高效运行下,2017年,镇海炼化、华东理工大学和中科院宁波材料所合作成立联合创新研究中心。三方联合搭建高水平的科技创新平台,组建在同行业中具有国际影响力的技术创新团队,以期更好地发挥镇海炼化的产业优势、华东理工大学的学科优势、中科院宁波材料所的科研优势以及地方政府的政策协调优势。

  “创新是引领发展的第一动力”,镇海炼化院士工作站必将成为镇海炼化驶入科技创新高速公路的“加速器”、收获更多科技创新成果的“金钥匙”。

  通讯员:高海燕

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