随同信息技能敏捷展开，美国、英国、德国等国都提出了智能制作战略和行动方案，我国也提出了我国制作2025的全体战略。炼化职业作为传统流程职业，经过工业化与信息化的不断交融，以及对智能化技能在炼化出产全进程的使用，已逐渐在出产进程优化智能化、供给链优化智能化、财物全生命周期办理智能化等方面获得开端成效。石化企业智能工厂阅历了两个展开阶段，智能炼厂1.0全体以炼化企业信息体系建造与使用为中心，智能炼厂2.0则以智能化优化技能研制与使用为中心，并对两个阶段的典型企业事例和技能使用进行了介绍和剖析，指出未来的智能炼厂将以具有较高常识结构的专业技能人员为根底，以出产管控一体化优化为主线，以自主学习和智能猜测为最终方针。

　　近些年来，以云核算、大数据、物联网、人工智能等为代表的信息技能快速展开，引领传统制作职业展开，并推动办理革新，促进出产制作向智能化方向改动。特别是阅历2008年全球金融危机之后，以制作业为中心的实体经济的重要性被国际各国从头认知，纷繁拟定国家层面的战略和行动方案。

　　美国早在2008年前就提出了先进制作技能的理念，并于2009年提出了“再工业化”等一系列战略和方案[1]。智能制作领导同盟2011年6月提出智能进程制作（Smart Process Manufacturing，简称SPM）道路）。该组织以为，智能进程制作是一种具有前瞻性的企业运营方式，由支撑常识的人员、东西与体系相连接，进行立异、规划、操作运转、保护和办理设备，并依据模型实时核算的归纳性能指标体系来决议方案和履行，然后使运营变得更可猜测、更具活络的经济反响和事端反响才能。

　　英国2008年提出“高价值制作”战略，2009年发布了新产业新作业战略，之后又发布了《英国先进制作范畴一揽子新政策》。2013年启动了对未来制作业进行猜测的战略研讨项目，推出了《英国工业2050战略》，以为未来制作业的首要趋势是个性化、低本钱产品需求增大、出产从头分配和制作价值链的数字化[2]。

　　为了支撑工业范畴新一代革命性技能的研制与立异，德国也于2013年提出了“工业4.0”战略，方案以数字化、网络化、智能化技能为主导的第四次工业革命或革命性的出产办法，树立一个高度灵敏的个性化和数字化的产品与服务出产方式，并经过产生各种新的活动范畴和协作方式，改动发明新价值的进程、重组产业链及分工，完结虚拟网络国际与实际物理国际的交融[3]。

　　2015年，我国提出了《我国制作2025》，布置全面推动施行制作强国战略，以促进制作业立异展开为主题，以提质增效为中心，以加速新一代信息技能与制作业交融为主线，以推动智能制作为主攻方向。其间，针对智能制作工厂，要求严密环绕要点制作范畴要害环节，展开新一代信息技能与制作配备交融的集成立异和工程使用，紧扣要害工序智能化、要害岗位机器人代替、出产进程智能优化操控、供给链优化，建造要点范畴智能工厂或数字化车间。

　　智能制作作为未来经济展开的首要方向现已得到广泛认同，多个国家正以工业化与信息化的充沛交融为根底，以智能化技能的研制与使用为手法，活跃推动传统制作职业的转型与快速进步。

　　石化职业作为传统的流程工业，面临新动力等多种要素的冲击，火急需要经过技能革新大幅进步出产功率、下降出产本钱、有用进步竞争力，并为未来及时满意客户定制化的产品需求做好技能支撑。

　　因而，自2010年起，国内少量石化企业已开端了智能炼厂的演示探究，本文称之为智能炼厂1.0阶段。该阶段全体上以炼化企业信息体系建造与使用为中心，并展开了部分事务范畴的智能化优化测验；自2015年以来，更多的国内外企业以智能化优化技能为中心，以进步企业效益和归纳竞争力为方针，对炼化企业全出产进程展开智能化优化技能研制与演示，本文称之为智能炼厂2.0阶段。

　　因为石化职业具有质料杂乱、工艺和出产进程杂乱、触及专业冗杂、随商场改变大等特色，因而无论是国内智能炼厂的探究，仍是国内外技能公司针对智能炼厂技能的研制集成，现阶段各自都带有鲜明特色，并没有固定方式。但全体而言，针对炼化企业的智能化建造，均包含在工业和信息化部提出的“出产管控、供给链办理、设备办理、动力办理、安全环保、辅佐决议方案”6个首要事务范畴，仅仅各企业现阶段的侧要点有所不同罢了（图2）。

　　我国石化九江分公司（简称九江石化）是国内最早展开智能炼厂建造的石化企业，也是国家第一批认可的石化范畴智能制作演示企业。该公司以“进步展开质量、进步经济效益、支撑安全环保、固化杰出基因”为方针，在“方案调度、安全环保、动力办理、设备操作、IT管控”5个范畴展开智能化技能使用，开端构成了数字化、网络化、智能化制作结构。（1）构建智能化联动渠道，出产运营优化团队使用PIMS、RSIM、ORION一体化联动优化功用，继续展开加工道路比选、设备优化等作业，完结了办理、出产、操作协同；（2）首家建成投用数字炼厂渠道，完结了企业级全场景掩盖、海量动态数据实时交互；（3）建成面向工业企业的移动宽带专网，完结了智能巡检、音视频交融通讯、施作业业视频监控等；（4）树立炼化出产管控中心，将运营优化、出产指挥、工艺操作、运转办理、专业支撑、应急保证等进行集成，完结了首要信息数字化、出产状况可视化、设备操控主动化、主体事务流程集成化。因而，大幅进步了企业经济效益和办理功率，成效明显[4，5]。九江石化智能制作的信息系一致体化方式见图3[4]。

　　我国石化茂名石化公司（简称茂名石化）环绕出产、安全、动力管控等中心事务，使用信息化技能打造了三大智能化渠道[6]：（1）打造出产优化智能渠道，促进经济效益最佳，包含供给链办理、出产调度、实时操作等智能化使用；（2）打造安全管控智能渠道，促进出产安稳运转，包含进步作业现场感知才能和油气长输管线）打造节能减排智能渠道，促进绿色低碳出产，包含树立环保危险猜测预警信息化体系、动力数字化办理体系，以及动力体系实时优化体系，完结了出产进程优化、安全管控才能进步、动力消耗下降，促进了中心竞争力的进步。

　　中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司（简称惠州炼化）确立了打造“绿色出产、杰出运营、可继续展开”智能炼厂的建造方针，首要经过树立四大渠道来打造智能工厂[7]：（1）环绕“数据收集、全面感知”，树立数据收集渠道；（2）环绕“数据交换、信息集成”，树立互联互通渠道；（3）环绕“精准操控、智能出产”，树立智能操控渠道；（4）环绕“出产管控、协同优化”，树立协同使用渠道。首要使用了智能化出产操作、全流程出产协同管控、方案出产协同优化、一体化出产作业受控、全厂动力办理中心、工程建造数字化、数字化物资库房。

　　国内外先进石化企业在主动化和数字化建造获得阶段成效后，逐渐加深了出产操作优化、出产运转优化、动力办理优化和设备财物优化等降本提质增效办法的使用，以进一步进步企业归纳竞争力。该阶段较为明显的特征是将石化出产进程的严厉机理模型或大数据模型与优化运算办法、先进操控手法等有机结合，为真实完结智能化出产供给了科学依据和展开根底。

　　其间，国外先进石化企业要点环绕“出产优化、智能运营、动力管控”等方面展开了部分智能使用。

　　出产优化方面，埃克森美孚、壳牌、BP、Dow等大型石油公司在很多炼油、乙烯设备施行了闭环实时优化（Real-Time Optimization，简称RTO）。例如，壳牌 Martinez炼厂在20世纪90年代依托企业先进的主动化和数字化根底，施行了常减压、催化裂化、加氢裂化、烷基化等首要设备的闭环实时优化（Real Time Optimization, 简称RTO），获得了约10美分/bbl原油的效益。Thai Oil在施行常减压设备先进操控和闭环实时优化获得明显成效的根底上，于2010年开端在整个炼油厂施行闭环实时优化。

　　智能运营方面，埃克森美孚施行全球供给链优化，完结了全球规模的资源供给和产品出售的全事务链优化。壳牌经过整合油气供给、炼化出产和出售事务，拟定全球17家炼厂一致的出产方案和排产，完结依据价值链的大局剖析与优化；经过精确把握质料价格、船期、出产运转、出售的动态信息，动态剖析当期方案或调度的盈亏点，敏捷调整出产运营方案，完结效益最大化。

　　动力管控方面，埃克森美孚大部分炼厂使用Visual MESA 软件施行了共用工程体系在线优化，部分炼厂施行了共用工程体系闭环实时优化。Valero公司在休斯敦炼厂树立了全厂共用工程在线优化体系，锅炉热功率进步0.6%、削减燃料气本钱1%，年效益约270万美元，并以此为中心，树立了企业动力办理信息体系[8]。美国Flint Hill炼厂建成以共用工程优化为主的动力办理体系，使全厂动力本钱下降了1%。

　　国内部分先进石化企业在现场感知才能进步、数据会集体系集成根底上，在“出产操作运转一体化优化、财物全生命周期一体化办理、工艺与共用工程一体化动力管控”方面进步出产运营水平缓智能化水平。

　　出产管控一体化优化方面，我国石化已在我国石化北京燕山分公司（简称燕山石化）、我国石化镇海炼化公司（简称镇海炼化）两套乙烯设备施行了全流程闭环实时优化，如燕山石化乙烯设备RTO于2014年4月完结闭环运转，施行年增效3000～6000万元，经济效益明显[9]。九江石化2016年启动了施行常减压设备依据分子炼油的闭环实时优化项目，项目施行后将实时供给1#常减压设备各馏分油温度点切开方案，主动下达给APC在线履行，提出各馏分的二次加工道路主张，然后明显下降设备归纳能耗，进步设备全体经济效益。

　　在财物全生命周期一体化办理方面，燕山石化2012年在炼油二厂三催化设备施行了设备预知性修理技能，经过实时或定时地获取设备运转进程中振荡、温度、位移等数据，可猜测数据改变趋势、确诊设备毛病、判别毛病原因，一起还可以对设备的前史毛病数据、毛病类型、毛病原因、毛病频率进行可靠性剖析，猜测下次产生毛病的时刻和可能性，协助技能人员提早防备。

　　在工艺与共用工程一体化动力管控方面，我国石油锦州石化公司于2015年启动了动力管控体系研制与使用项目，针对共用工程体系展开蒸汽动力体系在线实时优化，针对催化裂化等要点设备展开操作参数在线优化，并经过动力管控体系完结两者的协同优化。

　　全体而言，智能炼厂2.0是在完结以“现场感知才能进步、数据会集体系集成、工厂数字化可视化”为首要内容的智能炼厂1.0根底上，以增效为中心晋级智能使用，要点环绕“出产管控一体化优化、财物全生命周期一体化办理、工艺与共用工程一体化动力管控”3条主线进步企业智能化水平。

　　近几年，随同着炼化企业对智能工厂建造需求的日益火急，国内外石化企业和技能公司均展开了智能炼厂的技能研制与功用规划。从现在一些国外闻名技能公司和大型石化企业的规划思路来看，现阶段的智能炼厂首要是在整合原有不同范畴技能根底上的智能化规划与研讨，触及的技能包含原油及成品油在线谐和、油品在线剖析、出产方案优化、出产调度排产优化、设备实时优化、共用工程在线优化、设备运转猜测预警、智能无线巡检等多项技能，但没有研制构成具有颠覆性的智能化技能。究其原因，首要是因为炼化出产进程自身的杂乱性和触及多专业多范畴的特色，使得智能炼厂的展开不可能一蹴即至，而是一个长时间的研讨与建造进程。

　　笔者结合现在国内外石化企业智能化的研讨、建造发展，以及对智能炼厂的考虑，提出了合适未来5～10年技能展开的智能炼厂功用架构图（图4），以供参阅。

　　从智能炼厂的未来展开趋势来看，首要应在出产管控一体化优化、自主学习与智能猜测等方面加强研制与使用。

　　首要，智能炼厂应以出产管控一体化优化为主线，研制以进程操控模型、严厉机理模型和大数据驱动模型以及专家库、常识库、规矩库等为中心的方案—调度—操作一体化优化技能，并将设备运转的毛病确诊、预知性修理以及动力使用的实时闭环优化等与出产运转优化充沛集成，完结安全环保及用能本钱最小化条件下的质料收购、方案调度、出产制作到产品入库、物流配送的出产全进程智能优化。

　　其次，智能炼厂应以自主学习和智能猜测为最终方针，研制习惯于杂乱炼化出产进程的智能学习与猜测体系，该体系应交融机理模型、数据科学和专家经历，并凭借人工智能技能完结常识的主动获取、学习、推演、使用和改善。

　　最终，智能炼厂应以具有较高常识结构的专业人员为根底，依据智能工厂的功用规划、运转方式等，逐渐培育可以习惯出产进程优化智能化、供给链优化智能化、财物全生命周期办理智能化等的专业技能人才，保证炼厂智能化后的高效运转。