中国石油加油站零售管理系统运营研究 深度文章|从数字化炼油到智能化炼油是中国石化行业的巨大变革,这是重建价值链的唯一途径

简介

作为当前智能精炼的热点,云计算,大数据,物联网,移动应用,社交媒体和其他信息技术极大地提高了生产和运营效率,并吸引了主要炼油厂的关注。世界,尤其是中国。它们将成为当前炼油和化工企业信息化发展的重点。

本文分析了炼油和化工企业面临的新竞争形势,并提出了一种信息化战略,以应对新形势,建立智能化炼油和化工流程。它详细讨论了智能精炼和化学构造的步骤和蓝图,并解释了智能精炼和化学构造过程中的几个重要的典型系统/应用功能和设计,包括原油分子信息数据库,智能供应链,生产和运营。共享中心,能源使用系统管理和优化,设备运行性能优化系统和智能加油站。

精炼是石油公司增加价值和利润的中心环节,是提高石油公司竞争力的重要领域。受地缘政治,资源,全球气候变化,新能源和新技术的影响,炼油和化工行业面临着新的挑战和机遇。 Internet +应用正在改变石化产品的市场结构和用户消费行为,使市场竞争日益激烈,炼油和化工业务正面临着新的发展趋势。

为应对新形势,炼油化工企业正在加强炼化一体化,规模化,规模化发展和能源资源多元化。同时,他们更加关注炼油和化工业务能力的提高以及信息化对产品销售模式的创新。云计算,大数据,物联网,移动应用程序和社交媒体等信息技术已经改变了炼油和化工公司的商业模式,并正在推动炼油和化工公司的数字化转型。建设数字化炼油厂和智能化炼油厂,优化生产,经营和管理等领域,提高炼油厂的生产经营效率,提高工作效率,已成为石化行业的重点任务。

数字工厂将真实的有形工厂映射到虚拟无形网络,以形成与真实的工厂相对应的系统。它的功能可以部分或完全模拟工厂的行为,并可以预测或反映工厂的实际结果。

智能精炼是指适用于过程工业的智能化工厂。这是工厂信息化发展的新阶段。它以数字工厂为基础,利用物联网技术和设备监控技术来加强信息管理和服务;清楚地掌握生产和销售过程,提高生产过程的可控性,减少对过程的人工干预;实时准确地收集生产线数据,合理安排生产计划和进度。整合绿色智能手段和智能系统等新技术,建设高效,节能,绿色环保,舒适环境的人性化工厂。简而言之,智能提炼需要人机交互。

从数字精炼到智能精炼,它是从整个石化行业价值链开始,整合人员,流程和技术,实现物联网优化,物联网,大数据,人工智能等新技术的应用。下游产业资源配置与装备能源,能源,生产,销售的全生命周期管理,将打开生产,供应,存储,运输,销售的整个供应链,实现整个价值链的优化。

一、智能精炼蓝图

智能炼油基于数字化炼油和智能炼油(如图1所示),其目标是使炼油和化工企业的产业链价值最大化。

数字提炼是基础。人员,设备,操作和操作,过程自动化以及管理信息化的数字化是数字化提炼的核心应用。通过数字化精炼的建设,将实现工厂运营的可视化,并提高生产和销售系统的管理效率。

智能提炼是核心。生产操作的知识和优化是智能精炼的主要应用。智能精炼强调企业模型系统的构建,包括生产系统规划优化和调度优化模型,生产运营优化模型,设备预测分析模型,仓库物流优化模型,客户群分析模型等。分子工程技术,工业和销售大数据分析是一种用于企业模型构建的新技术,也是当前炼油化工企业关注的重点。

基于优化模型,智能炼油厂将实现生产计划,调度和运营的最佳控制,实现设备的全生命周期管理和可预测的维护,优化整个工厂能源系统,并实现集成优化销售和物流。智能加油站。

精炼是目标。炼油和化工公司最终需要实现全面的价值优化,因此他们需要建立智能的供应链。通过智能供应链,实现了从市场销售到原油采购的整个产业链各环节的可视性,协调性和优化性,价值链得以最大化。对于炼油厂的生产和产品销售,应该从各个环节的成本优化入手,实现炼油厂和销售各环节的成本优化,包括生产可变成本管理和价值最大化,库存优化和销售价值最大化。

以一家大型炼油和化工公司为例,设计智能炼油和化学结构的蓝图如图2所示。

二、典型的重要系统/应用程序

中国石油加油站零售管理系统运营研究 深度文章|从数字化炼油到智能化炼油是中国石化行业的巨大变革,这是重建价值链的唯一途径-

智能精炼不可能一overnight而就。在企业信息化建设过程中需要不断完善,有必要利用现有的信息系统资源进行统一规划和实施。下面将详细阐述智能炼制关键信息系统的建设和应用。

1.原油分子信息数据库

石油分子工程学是一门从分子角度研究石油的组成,性能,结构和反应性能之间的关系的学科,并协助精炼和化学管理以最大限度地提高分子利用率和效益。分子管理基于石油分子工程。花费合理的成本使分子在合理的时间出现在正确的位置,从而优化了精炼和化学管理的方法。

原油分子信息数据库是石油分子工程和管理的基础。借助X射线方法,光谱学,色谱法,核磁共振等先进技术,可以确定,分析和分析组成原油的元素,单体烃,烃基组成和结构基组成的信息。表征,然后采取满足一定要求的方法。具体规则的分类方法和分子骨架结构的信息编码方法(如面向结构的矢量方法等),再结合相应分子的物理和热力学参数数据,形成原油分子信息数据库。

原油分子信息数据库具有广泛的应用范围。来自同一油藏或相邻油藏的原油的化学性质很可能相似。优先使用同一油藏中的原油作为参考,根据某些方法或规则(如实验室数据等)进行验证和调整,以获取原油。建立原油分子信息;建立原油分子数据库有助于研究分子转化规律,促进分子反应规则库的建立,进而促进产物共混模型的建立,为提高油质提供了保证。根据不同地区原油的分子信息,该炼油厂的炼油能力可以优化原油资源的配置,最大程度地发挥原油的利益。

但是,当前大多数相关研究仍处于定性分析的理论阶段,使用分子工程技术解决重油分子分析还需要更深入的研究。

2.智能供应链

近年来,学术界和企业界越来越重视供应链管理。下游石油供应链涉及原油采购,运输,炼油和化工生产,仓储物流,销售和其他环节(如图3所示)。供应链运作主要在计划和调度两个级别上。业务流程通常由原油和原料供应部门,贸易部门,炼油厂计划和运营部门,物流部门和销售部门执行。

目前,一些公司已经开始探索智能供应链,即集成生产,供应,营销和存储的构建和应用。例如,Petro Bras建立了供应链和物流管理系统,以协调供应链中各个业务环节的计划和调度。管理;埃克森美孚(Exxon Mobil)建立了全球石油产品运输系统(GOM),以预测供应链业务的持续需求并分析供需平衡。但是,他们只是优化供应链/业务的一部分,还没有实现供应链的整体优化。而且,许多石化企业应用系统中的业务流程不完整,导致供应链中的每个业务部门都执行自己的流程。业务流程和数据信息通常处于拆分状态,导致供应链运作效率低下。

智能供应链强调整体协调和全球优化,原油采购,运输,炼油厂生产,物流和产品销售的统一优化,并在整个生产,供应水平上建立集成的信息系统支持环境和工具,营销和库存管理以及各个业务领域。

智能供应链(生产,供应,销售和存储的集成平台)(图4)包括生产,供应,销售和存储的大数据平台,生产,供应,销售和存储的协调调度,集成优化)生产,供应,销售和存储的统计,生产,供应,销售和存储指标的可视化以及生产,供应,销售和存储的影响因子相关分析和绩效管理等五个主要功能,每个功能都为不同的功能提供支持业务。

生产,供应,销售和存储信息的收集和处理是通过生产,供应,销售和存储大数据平台,并基于外部市场,加油站,批发直销和炼油厂生产的数据来实现的数据,建立了用于生产,供应,销售和存储集成的大数据分析模型,以实现供应链中关键环节的优化。

生产,供应,销售和库存执行过程的动态管理通过生产,供应,销售和库存的协调调度,销售业务的动态监督以及生产和销售的整合来实现,从而实现整个供应链是完全集成的,并有效协调了供应链中的所有环节。

基于大数据平台,构建生产,供应,营销和库存的集成优化系统,准确预测各个地区客户的产品需求和销售变化,分析生产和销售动态;实现销售计划的优化和动态协调,实现生产计划的闭环管理和连续优化,同时优化关键运输环节,实现原油船期管理,并通过船期管理系统实现全过程管理中国石油加油站零售管理系统运营研究,并支持原油轮运输,卸货和原油加工之间业务的紧密协调。

通过生产,供应,销售和库存指标的可视化,实现对生产,供应,市场和库存关键指标的显示分析和深入挖掘,并实现风险预警。

应用大数据分析技术,分析生产,供应,营销和存储大数据平台积累的大数据,实现对各个地区生产,销售和存储相关因素的分析,并分析其影响。变化在各个区域的生产,销售和存储数据的性能,以提高每个区域的性能提供决策支持。

通过构建和实施智能供应链,将增强企业管理和控制能力,提高供应链运作效率,降低供应链成本。同时,各种有效数据的集成,尤其是供应链中不同公司之间有效数据的集成,是如何从相对复杂且具有不同标准的数据中实现有效数据的集成。这也是一个需要解决的问题。

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3.生产运营共享中心

生产与运营共享中心(ROC)旨在建立一个协作的工作环境,该环境将整合实现生产管理和优化运营所需的所有资源,提供数据分析和决策支持工具,并实现各部门之间的有效合作学科。提高生产系统的管理效率,降低生产管理成本,并实现卓越的运营。

生产和运营共享中心提供了不同角色的应用程序,包括企业主管生产主管,分支主管主管,生产调度员,优化控制人员,设备维护人员和成本分析人员等(图5))。

生产运营共享中心具有四个功能:一个是执行可视化,即可以及时获取与生产执行相关的数据,包括进入工厂的原油,产品产量,产品库存,设备运行,设备运行,能源消费,安全和环境保护诸如情况和市场动态之类的信息,以确保企业的安全和稳定生产;二是可以对结果进行分析,即以高度可视化的方式显示企业的整体运行情况,实现了指标的深入分析和基准分析。第三是可预测的风险,即能够及时掌握企业设备的运行状态,起停,大修状态,库存资源,及时了解异常生产状况,为企业提供支持。紧急命令;第四是可以优化运营,即整合采购,销售等。系统实现了供应链的可视化,为供应链的整体优化提供了支持。

4.设备运行性能优化系统

设备资产的可用性和可靠性是炼油和化工公司生产管理中的关键环节,计划外的设备停工将对该公司产生重大影响。当前,企业设备特别是关键设备(关键生产单位和大型单位)的运行和可维护性仍然是亟待解决的问题。

设备运行绩效优化系统旨在实现设备资产的智能化管理。通过建立设备资产大数据平台,设备运行绩效优化系统具有以下五个功能。

1)全面的设备监控功能

实现从底层系统的数据收集,包括点检系统,大型机组在线监控系统等。

2)设备资产基本数据管理功能

实现与设备资产绩效管理相关的基本数据管理,并为故障分析和维护策略优化提供支持,包括维护风险定义,设备关键等级管理,经验建议管理等。

3)故障分析功能

基于大数据分析和知识库,实现关键单元的故障定位和寿命预测,故障成本分析,可靠性分析,备件优化分析等。

4)设备资产维护策略制定功能

优化并平衡设备可靠性,性能和成本之间的关系。根据分析和预测数据以及历史维护计划,协助管理人员制定维护策略,以避免维护不足或过度维护,包括维护策略优化,维护策略制定以及批准,实施。

5)战略评估功能

基于故障风险评估,开发关键的KPI指标,并实现根本原因分析,生产损失分析等。

最后,通过优化设备性能,可以对设备健康因素的各个方面和整个过程进行监控和分析,以及基于大数据分析和诊断的关键单元故障定位和寿命预测专家知识库,实现维护策略的优化,提高设备预测的维护和可靠性管理水平。

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5.能源使用系统的管理和优化

工业生产中的传统能源管理面临诸多挑战,例如能源价格和运营成本上涨,全球化和国际竞争加剧以及更加严格的环境保护和法规约束。作为能源密集型产业,情况更加严峻。 。因此,国内外的炼油和化工公司正在寻找新的方法来改进/升级现有的能源管理方法中国石油加油站零售管理系统运营研究,以优化能源利用。例如,美国最大的炼油厂Valero的休斯顿炼油厂使用Aspen Utilities Planner&Optimizer为全厂范围的公用事业构建在线优化系统。投产后,蒸汽排放量减少了7%,锅炉的热效率提高了0. 6%,年收益约为270万美元。

能源系统管理和优化的目标:实现能源计划,运行,统计分析,评估和能源优化的全过程管理;实现企业能源设备和公共工程(蒸汽,燃料和动力系统)系统的实时数据收集,以及能源效率,成本和能源平衡的监控和分析;建立生产车间的蒸汽,燃料和动力系统优化模型,以实现对能源生产,传输,转移,存储,消耗和销售的全过程的管理和优化。它具有能源计划管理,能源官方网站平衡,能源统计分析,能源运行和监视,能源消耗分析和优化以及能源数据收集等功能(如图6所示)。

通过能源计划管理,实现能源消耗计划的生成和分解,实现能源消耗计划与实际能源消耗的比较分析;根据收集到的数据,可以通过内置算法实现每日余额和每月余额。通过报告,图形等分析企业的能源消耗;通过能源流程图监控能源消耗,包括能源使用,能源运行监控,启动和关闭消耗管理等。使用核心技术,例如能源生产和消耗预测,能源管网模拟以及能源多周期动态优化调度,建立能源生产和消费预测模型,能源管网仿真模型和能源系统优化调度模型,并通过系统自动提供各种能源媒体信息。优化调度和分配计划,以实现能源系统(燃气,氢气,蒸汽,电力,供水系统等)的最佳调度和运行。

6.智能加油站

加油站是成品油销售和零售的核心,是炼油和化工产品的销售渠道,以实现最大的利润率。如何充分利用加油站空间,为客户提供方便,快捷,更多的增值服务,是加油站迫切需要解决的问题。

智能加油站是指在加油站运行过程中,根据客户需求,采用先进的技术监测和收集各种关键信息,并利用大数据技术及时对信息进行过滤,清理,分类和挖掘。 ,从而实现相关人员和流程,例如客户,管理人员,石油产品,非石油产品,设备,销售渠道,市场营销,环境保护等智能响应和指挥决策加油站。实质是一切都从客户开始,实现智能加油站管理和服务,提高运营效率,提高客户满意度,最终实现加油站收益的最大化。

基于“人·车·服务”的经营理念,借鉴互联网思想,依托供应链与物流,汽车服务,支付金融,电子商务服务和加油站服务的整合一个聪明的加油站生态服务圈。实现加油站业务的整体转型升级(图7)。

随着物联网和人工智能等新兴技术的发展,仍然有必要实现设备与设备之间以及设备与人之间的通信。

三、结论

1.炼油和化学工业正面临新的竞争形势,包括不断变化的市场,国内外炼油和化学公司,能源替代品,提高产品质量的压力以及新技术的应用。开拓进取是企业生存的关键。打造智能炼油,实现炼化企业全面数字化转型升级,是炼化企业应对新形势的重要手段。

2.学术界和工业界对“智能工厂”建设的建议是:完善的基础设施,以确保数据采集和传输的效率和准确性;制定统一的数据标准以确保数据的准确性和唯一性;技术与管理相结合,严格的控制,较高的要求,从数据源到最终的过程控制。

3.智能精炼涉及工程,科学研究,原油采购和运输,精炼和化学生产,仓储物流,销售以及许多其他方面。智能炼油建设应以数字化炼油为基础,以智能化建设为核心,以智能化建设为目标,充分利用现有信息系统,整合各种信息资源,最大程度地利用信息资源,通过信息化提高提炼水平。技术企业的综合竞争力。

4.没有用于智能精炼和化学构造的统一模型。首先要以企业的信息化为基础,完成以经济效益为核心的顶层设计,突出典型系统的建设,并取得短期的立竿见影的效果。

美国得克萨斯州瓜达罗普山国家公园中沙漠红酒杯仙人掌的英雄之花(©Clint Farlinger / Alamy)

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