物料平衡在惠州炼化的构建与应用

【前言】物料平衡在惠州炼化的构建与应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司（以下简称惠州炼化）是中国海洋石油总公司投资兴建的第一个大型炼厂，是中国海油进一步完善产业链和价值链，加快海洋石油全面、协调、可持续发展的重大战略举措。该炼厂设计加工原油1200万吨/年，包括常减压蒸馏、催化裂化、...

摘 要：通过构建物料平衡系统，惠州炼化实现了单装置和全厂物料每日高精度平衡，使全厂和各装置投入、产出和公用工程消耗以报表的形式实时展现，为生产管理人员和统计人员提供了准确的信息。惠州炼化在物料平衡的基础上融入了价格管理体系，创建出经济核算模型，对各装置和全厂进行成本利润日测算，强化了生产组织和操作调整的针对性，能够对市场变化及时做出反应。

关键词：物料平衡系统；物料日平衡；成本利润日测算

中图分类号：TPP399 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.07.043

本文著录格式：[1]谢海峰，佘浩滨，曹孙辉.物料平衡在惠州炼化的构建与应用[J].软件，2013，34（7）：124-127

0 引言

中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司（以下简称惠州炼化）是中国海洋石油总公司投资兴建的第一个大型炼厂，是中国海油进一步完善产业链和价值链，加快海洋石油全面、协调、可持续发展的重大战略举措。该炼厂设计加工原油1200万吨/年，包括常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、连续重整、芳烃联合等16套主要生产装置。项目于2009年机械完工并一次投产成功，总体生产安全平稳；2010年荣获IPMA国际卓越项目管理金奖；截至2012年底，已累计加工原油4083万吨，上缴税收441亿元，取得了良好的经济效益和社会效益。

为了准确获取公司和各装置投入、产出，及时根据市场情况优化产品结构，惠州炼化构建了完善的物料平衡系统，达到了全厂物料每日平衡的目标，并以此实现了信息的高效传递和充分共享，为公司精细化管理提供了强有力的支撑。

1 物料平衡系统

从项目设计开始，惠州炼化就制订了“清洁化”、“信息化”、“差异化”、“高价值”的建设目标，MES、LIMS等信息系统随项目同步建设。MES系统主要由Honeywell的Business. FLEX应用套件构成，包括实时数据库、物料平衡、综合信息平台和生产计划优化等几个部分[1]。其中，物料平衡系统（Production Balance，以下简称PB系统）是利用数据校正技术，对炼厂生产过程中的装置加工量、侧线产量、物料移动量和库存量进行校正和平衡，为生产统计人员及管理人员提供实物量的、准确的平衡。

2 物料平衡的建立与实施

在追求每日物料高精度平衡的过程中，惠州炼化注重在“软”、“硬”两个方面下大力气。软件方面，以MES系统为基础构建了PB系统，以油品储运自动化系统（TIS系统）为基础形成了规范的油品移动关系；硬件方面，以2011年加氢装置换剂小修为契机，投资1000万元将各装置进出计量表更换为质量流量计，全面提升数据可靠性。

2.1 模型建立

工厂模型是Honeywell MES软件包中的一个公用数据模型，用于存储和管理工厂的基础数据，包括装置、流程、储罐情况和其它关联信息。惠州炼化物料平衡的实施范围为主要生产装置和储罐，公用工程部分在综合信息平台中以报表形式处理。模型涵盖了从原油进厂、装置加工、油品倒罐到产品出厂的各物料移动信息。模型以惠州炼化实际的进出点作为平衡模型的边界，物料平衡以油品平衡为主，也包含作为气态产品的装置干气和氢气。公用工程部分的数据源从实时数据库获取，不能获取的手动输入，全厂消耗量以总产量为准，总产量与总消耗之间的差值按各单元消耗量进行分摊，公用工程按介质名称、种类、等级在综合信息平台以报表形式展示。

2.2 编码统一

根据惠州炼化标准化的要求，各单元中文名称、简称和编码统一编写。主装置编码为三位字母，如催化裂化装置FCC、芳烃联合装置PXU；储罐以实际位号进行编写，如原油罐211T01。

装置物料编码根据进出情况定义，进装置物料的命名以装置代码为前缀，然后下划线“_”，后面是“FS1（阿拉伯数字1，2……）”，如催化裂化减三线进料代码为“FCC_FS1”；出装置侧线命名以装置代码为前缀，然后下划线“_”，后面是可以代表该侧线特点的英文缩写，如出催化裂化装置的液化气代码为“FCC_LPG”。

中间物料编码以“I”为首字母、紧跟物料类别和物料来源，例如“常减压常顶干气”的编码为IGASCDU。产品代码以P为首字母、紧跟物料类别和产品英文缩写（或英文与数字的组合），例如：产品“93#汽油（III）”的编码为：PGSLS93。

2.3 基础数据获取

物料平衡所需要的基础数据包括：装置进出物料流量、物料流向、罐存量、罐区内倒罐以及原料进厂和产品出厂数据。

基础数据的获取原则为：

（1）实时数据自动从PHD中获取，包括与物料和公用工程计量有关的流量、温度、压力等，对于无法获取的数据手工录入。

（2）化验分析数据自动从LIMS获取，主要是油品和气体的密度、油品水分、产品质量信息等数据，保存在实时数据库中，作为物料流量转换的基础，无法获取的手动输入，或者由油品移动提供质量分析信息。

（3）物料流向数据来自罐区自动化TIS系统。

公用工程平衡所需要的基础数据为各类公用工程流量，该数据可通过OPC自动采集、也可在WEB界面手动输入。

2.4 物料平衡原则

惠州炼化每日物料平衡工作由生产调度进行，统计专业制订了物料平衡的主要原则：

（1）物料平衡的时间点为每日0：00到24：00。

（2）物料平衡数据均为重量数据。在物料平衡模型中不进行计量单位的转换，直接引用装置侧线物料质量流量和罐存量质量结果。

（3）原油加工量以流量计数据为准，不允许人为平衡、调整；产品产量不允许人为调整。

（4）出厂计量数据级别高于罐存量数据。中间物料上、下游流量计不一致时以上游流量计为准。罐区倒油以付油方罐量数据为准。

惠州炼化专门制订油品移动关系创建规则并强化管理，运行班组将油品移动关系检查作为接班固定检查内容；生产调度通过每8小时自动生成的油品罐表审查全厂油品动向，对油品移动关系逐一检查，发现问题立即督促整改并计入月度考核，使各装置准确建立了油品移动订单。

2.5 数据平衡与校正

PB引擎从PHD中获取过程测量数据，包括库存量、流量等，然后将过程测量数据与油品移动信息合并在一起，使用Uniformance的工厂参照模型生成一系列原始库存和移动记录，同时把具有不同计量单位的数据源转换成具有统一单位的基础数据。

数据校正与平衡过程由生产调度通过人机界面完成，系统利用数据统计校正方法对物料平衡边界内的所有装置计量数据、储罐罐存量及物料移动数据进行整体的平衡分析，查找、消除错误的计量和可能丢失的物料移动，经生产调度修正和确认后，整体偏差因子小于1，则完成物料平衡计算过程，如图1所示。一旦物料平衡过程完成以后，平衡结果和原始数据都将被存回到Uniformance的关系数据库。目前，仅用半个小时的时间，生产调度就可以完成当天全厂物料的平衡，生成装置物料平衡日报、全厂物料平衡日报；在每日物料平衡的基础上，统计人员可以在每月1日8：00前给出上月统计报表。

2.6 数据输出与报表展示

在完成物料平衡过程后，数据最终以物料平衡报表的形式输出给用户。物料平衡系统提供了一系列标准的基于TPI中的报表。在惠州炼化，基于物料平衡的报表包括装置日报、全厂物料平衡报表、原油分品种加工表、油品调合组分表、周报、月报等，既可以以excel形式导出、也可以直接打印输出，装置、全厂物料平衡报表形如图2、图3。

3 成本利润日测算

为全面运营和管理好这座现代化精品炼厂、打造持续的国际竞争能力、实施中国海油低成本战略，惠州炼化以物料平衡结果为基础推行成本利润日测算，增强了全员成本意识和主人翁意识，建立了科学系统的绩效考核机制，提高了炼厂的综合竞争能力。

财务部门和生产部门根据物料性质，建立以市场价为基础的价格管理体系，确定各装置进、出物料价格，公用工程采用成本定价。根据每日物料平衡数据，各装置的投入、产出和公用工程消耗及各股物料对应的金额以报表的形式展现在综合信息平台上，在考虑了装置人工、折旧、制造费等相关成本后，建立起装置和全厂核算模型，直接测算出当天单位加工成本、吨油利润，通过累加可以得到单装置和全厂全月的核算数据，如图4所示。

4 结论

惠州炼化通过升级装置进出计量表、构建PB系统、规范油品移动关系，实现了单装置及全厂物料快速、准确的日平衡。炼厂每天的投入、产出和公用工程消耗都通过报表清晰展示。以高精度物料平衡为基础，惠州炼化推行全员成本管理，实施成本利润日测算，使生产组织及时跟进市场变化，灵活调整产品结构和燃料品种，实现了生产、经营过程的整体优化，降低了生产成本，提高了企业的经济效益。

参考文献

[1] 惠州炼油MES项目详细设计报告，1.