化学工程工艺中绿色化工技术探讨:石油化工自动化的关键技术及结构综述

【摘要】加快石油化工工业自动化技术的发展,是现阶段面临的重大课题。石油工程的自动化技术,是将先进的工艺装备技术、现代化的管理技术、优化的信息集成技术有机结合在一起的,对工程的整体进行全面控制与管理,为企业发展提供整体解决方案,从而实现企业的优化运行、优化控制、优化管理。因此，加强石油化工自动化技术研究与建设所具备的指导意义与价值非常重大。

【关键词】石油化工 经济 自动化 关键技术

虽然，目前我国的石油化工业的整体产品质量、生产工艺、以及管理水准、自动化技术、信息化工作进程水平等方面与国外发达国家相比还有着不小差距。但我国高度重视石油化工自动化技术的发展。目前我国在石油化工业自动化技术研究与发展所取得的长足进展也说明了石油化工业综合自动化的应用前景非常广阔。

1 石油化工能源性产业关键技术的结构构成

一般而言，大型石油化工集团企业或相关行业都非常注重自动化发展水准以及实践应用成效的优化体现。因此，这些企业无不具备先进规模化的信息集成系统。如，美国、日本、英国等的上百家炼油企业、化工产业都已经实施过了CIMS计划。而其目的就是进一步提升自动化应用管理水平，促进产业化经济迅猛发展。常规而言，石油化工业在引入自动化应用技术时一般都会考虑以下几点。

其一，安全。所谓安全则是为自动化控制系统、检测板块、以及设备的运作装置等提供安全运行保障，具体的保障举措则是对装置系统、控制系统、检测系统等进行定期检查故障或阶段性维护等。

其二，成本。显然，成本问题则是考虑投入自动化技术应用研究所用的总体投资，这种投资一般需要先进技术工艺、技术指标权重等的分析与测评，以此才能衡量出具体的建模技术、控制技术等的最高输出作业效率，最终分析出降低生产物料能耗、资源耗损等的投资比重，保证最大化成产效益。

其三，运作效率。通过有组织、有规划的计划调度与先进工艺流程模拟技术等来加强设备的生产效率以及实际作业利用率等。其四，核心竞争力。这种核心竞争力的体现显然与自动化应用技术有着直接重要联系，一般会通过诸如ERP、SCM、CRM，电子商务，以及价值链等技术进行辅助，从而才能确保企业价值增值，在原有的技术硬件基础上提高自身综合实力。具体而言，结合国内外先进自动化技术的发展形势去看待自动化关键技术结构，可将其主要划分为三层结构。

PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统（DCS）、现场控制系统（FCS）、多总线网络化控制系统、传感器技术、特种执行机构等。这是最基础的一层，是过程控制层,即按照生产计划,使用尽可能低的消耗,稳定的生产出更为优质的产品;

以MES（生产过程制造执行系统）为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术等。中间一层是数据处理及工厂管理层,是由管理网及网上的服务设备构成的;

（3）以ERP（企业资源管理）为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理（ERP）、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）、产品质量数据管理（PqDM）、数据仓库技术、企业电子商务平台等等。这是决策层,生产是由计算机自动管理的按公司决策、市场分析、经济利益进行的。

2 石油化工业自动化的关键技术

2.1 数据库信息集成

石油化工业自动化技术的主要载体是信息集成，而数据库管理则是确保信息集成得以实现的必要基础。由于石油化工行业有着自身行业特性，它往往需求庞大的海量数据加以处理、同时能够对数据进行开发与应用，以此才能体现数据库管理系统的强大功能与实用价值，促进石油化工业实现管理系统的各项经济指标控制。所以，数据库管理系统基于此种海量信息需求处理的形态下，就要实时对数据的产生加工过程进行监督与控制。而负责监督与控制的数据库运用载体则为关系数据库与实时数据库。这两种数据库能够作为系统信息的集散地，并可独立完成相应操作，且能相互协调进行。这样，通过信息集成化的数据库后台数据加工处理，就能把各种信息加以充分运用，并实现信息集成共享，以此保障了信息的增值与充分利用。

2.2 决策支持

（1）经营决策分析。石油化工业生产经营过程同样与其他企业一样需求决策支持，即经营决策是指导石油化工业生产经营活动的执行准则，同时也是一项重点执行内容。但是，由于传统管理模式下的决策支持往往缺乏相应的经验积累、决策质量不高、随意性幅度较大等缺点。而当前结合信息产业技术下的ERP、CRM、SCM等信息系统的出现，使得各项决策与同行业信息、数据等能够加以整合并实现优化，从而利于当前石油化工业的经营生产决策部署，提高自动化应用水准。

（2）成本效益分析。成本效益分析的本质目的在于提高各项业绩指标的利润最大化。一般而言，石油化工业自动化生产经营过程中，所必须加以进行盈亏生产方案分析的一项工作就是实际成本投入与计划成本之间的对照工作。即分析好这一过程的经济指标并进行及时调整，能够利于企业决策质量上升一个档次，更贴近企业生产经营实际情况。

2.3 流程模拟运用技术

简单说，流程模拟就是对石油化工自动化经营生产过程加以模拟，即建立出反映生产原貌形态的过程模型。我们知道，炼油生产直至后续的原料油品经营过程所涉及到的内容非常多，并且过程复杂，因此，当前在石油化工业运用综合自动化技术中的流程模拟加以充分运用，将生产工艺机理与整个系统化炼油生产过程加以紧密结合开来，势必会提高石油化工生产过程的结构优化能力。而除此之外，在石油化工业中还有着测量、机械故障诊断等技术都是自动化领域研究的重点问题。

2.4自动化技术未来增长点

以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中，原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。为实现到 2020年单位 GDP 二氧化碳排放比 2005 年下降 40％~45％，需要探索一条适合我国国情的低碳经济发展途径，石油化工行业是重要行业之一。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展，风能、核能、太阳能综合利用，市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。黄步余总结说：“石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求，这促进了石油化工自动化技术的不断发展，另一方面，自动化技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。”

结束语

总之，在当前石油化工行业中努力开发自动化工作建设进程应用技术非常重要。一方面，提高石油化工业的自动化水准能够提高产业价值、降低生产经营成本，提高产品质量；另一方面，随着当前市场经济需求的愈发强劲，自动化应用技术的前景也愈发广泛，各行各业中也必然脱离不开自动化应用技术。为此，石油化工业加强自动化技术的研究与应用并最终再次做出突破，势必会提高自身产业核心竞争能力，在国内市场中占据主导地位。

化学工程工艺中绿色化工技术探讨:石油化工仪表中的自动化控制技术研究

摘要：工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展，文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。

关键词：石油化工仪表；自动化控制；控制系统；自动检测仪表；变送器

1 概述

自动化仪表的智能化，使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作，使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计，不仅要考虑到功能的多样化，也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析，以便为以后的研究提供参考。

2 石油化工仪表中的控制系统

随着科技的发展，仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中，自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统，就要适应这些要求而使变送器快速发展起来，所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能，数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多，并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲，我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为＋0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时，也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡，从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确，从而提升产品的性能和质量。

2.1 DCS与FCS系统

我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品，与传统的DCS相比，新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结，能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制，也使性能变得更加强大。

2.2 新型DCS系统

炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂，这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统，不仅加强了自动化控制，也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制，对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中，还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费，由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件，此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强，可靠性也会越来

越高。

石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制，后来在乙烯装置中也采用了DCS控制，对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行，因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段，并采用了多集控单元，能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果，而以后还会变得更完善。

2.3 总线控制系统

全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广，对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计，目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息，其中的信息容量是相当大的，也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享，这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信，使得系统的可靠性提高，也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的，每个不同的厂家要按照标准生产产品，就可以相互交换或相互连接。即插即用，不仅能方便设备的提升更新，也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外，还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表，节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序，也更多地节省了其中的费用。

3 具体分析

3.1 检测执行仪表方面

石化现场设备或者管道内界质温度一般都在

－200℃～1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的，因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的，能抵御住高温，能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲，石化行业都以液位测量为主，并且除了浮力式仪表外，物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证，对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析，不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的，而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强，这也会使得产品的质量越来越高。

3.2 控制策略

从如今的新一代DCS系统的变化可以看出，石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用，其都是以DCS为基础的控制，但也都可以独立控制。

传统的生产过程都是一个装置一个控制室，但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主，这样能让公益操作人员轻松地进行操作。

石化装置的工艺过程复杂，很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升，若仅由DCS设备完成，则已经不能满足现在的要求了，如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实，而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产，还要在生产线的危险场所设置警报系统，一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下，对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。

4 结语

近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主，在安全生产的同时，设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平，增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。

化学工程工艺中绿色化工技术探讨:自动化技术在石油化工中的应用分析

摘 要：我国社现代石油工业也得到了长足的发展，各项技术也有了不同程度的提高。随着信息技术的不断发展，其被应用到了各个领域的生产实践中。石油化工工业的生产活动的性质较为特殊，对于自动化技术的要求较高，信息技术也为其自动化提供了新的思路。本文简单分析了传统人工操作的缺陷；自动化在石油化工中的应用，包括自喷井的自动化监控技术、气举井的自动化监控技术、电潜泵油井的自动化监控技术等，并分析了自动化控制发展趋势，为石油化工企业自动化技术管理人员提供一定的参考与借鉴。

关键词：石油化工企业 自动化技术 必要性 应用 研究

随着我国社会的发展，各个企业的发展，对于能源的需求量不断攀升。石油最为能源行业的重要组成部分，极大的改变了人们的生活方式。在该社会形势下，石油工业得到了长足的发展，形成了完整的产业链，各项技术也有了较大程度的提高。计算机技术的提高及信息技术的快速发展，改变了许多各个企业的生产及管理方式，并具有操作方便、稳定性良好、可靠性高等诸多优点，被广泛的应用于各个领域。石油化工企业中的自动化技术也是该技术上发展起来的，并融入了生产的各个环节，能够有效的提高生产效率，保障生产的安全性并体改生产效率，因此，对其进行深入的研究探讨是十分有必要的。

一、石油化工传统人工操作的缺陷

石油化工企业的传统技术一般是人工操作，但是其存在较多的缺陷，包括以下几点：①石油化工企业的生产工艺对于镜准确有着较高要求，但是传统的技术中一般是采用人工操作，精准度的控制有较大的困难，且一般达不到技术要求，如果在生产是存在投料不当而出现超温超压等现象，容易造成安全隐患；②在传统的石油化工企业生产中，许多环节需要大量的人员共同协作完成，该类工作一般具有一定的危险性，人员大量集中的情况下容易出现安全事故，直接威胁到大量人员的人身和财产安全；③由于石油化工的性质较为特殊，人员在操作时处于高污染性，高腐蚀性的工作环境中，即使做好防范措施，长期的工作还是会使工作的人员身体健康得受到一定的损害，因此自动化技术在石油化工企业中的应用时十分有必要的。

二、自动化技术在石油化工中的应用

1.气举井的自动化监控技术

气举井属于油田中期开发过程中使用的一种开采方式，相较初期自喷井，其还需要控制好注气举气，并进行各种数据的测量，包括气举气的压力、温度及流量等。为了控制气举气流量，应在气举气入口处设置一个电动调节阀，该调节阀则是由远程测控终端系统进行全面的控制。气举井的自动化控制的机制是构件的运行信息均需有油井远程测控终端系统传全面传输至油田的操作站。在油田操作站中，有专门的气举优化软件，对各种信息数据进行计算，再结合油田优化控制产量的各项指标，向调节阀发出指令，及时调整电动可调油嘴和气举气控制阀的开度及状态。在进行气举气流量控制之前，可以利用气举节点分析程序调节阀运行的最佳设定值，油井在该最佳值的状态下运行，能够使运行效率保持在较高的状态，最大化的提高原油产量。如果气体处理厂工艺出现故障或者压缩机发生异常情况，而造成气举气气量较小，控制系统则会有选择新的自动关闭一些产量或者采油效率较低的油井，保障产量或者效率较高的油井有气源充足，达到油田优化生产的标准[1]。

2.自喷井的自动化监控技术

自喷井在实现监控自动化之前，需要收集各种数据，包括油压、套压、回压、油温等。如果油井中的油嘴属于电动可调油嘴.则还需要收集油嘴阀位的各项数据，根据上述信息合理调整油嘴的开度及状态。在油井控制系统中，基本上信息的传输的信号均属于AJ模拟信号，自动控制系统会将上述信号传输至油井远程测控终端系统，该系统则能够用来控制油井的生产。电动可调油嘴接收到油井远程测控终端系统反馈的模拟信号后，及时对于油嘴的开度及状态进行全面的控制，能够有效的控制油井的产油量。油井监控系统的作用可以分为收集信息及传达信息，其先全面收集信息，再将该类数据等信息发送至油田的监控系统，该类信息对于油田的发展有着重要的意义，可以根据该类数据实施存储、数据处理、准确的计算等，全面掌握油井的各项变化情况及发展趋势，并准确的计算出油嘴开度的最佳数据，达到控制油井出油量的目标[2]。

3.电潜泵油井的自动化监控技术

电潜泵油井的构成部分包括电潜泵变速驱动器及电潜泵远程测控终端系统，并通过变速驱动器对其进行监控，该监控技术需要结合生产要求，把各项必须的设备下入井底，包括电潜泵、井下压力传感器等，利用电缆将电潜泵变速驱动器与之连接起来，井底的压力传感器准确检测油井的压力，进而实现稳定井底压力的目标。该监控技术的优势在于无需实施远程控制即可以完成控制过程。远程测控终端系统的功能在于收集电潜泵的各类数据，如开关信号、模拟信号、脉冲信号等，并将其传输至油田操作控制系统，最后完成电潜泵油井的远程监测工作。

三、石油化工企业的自动化控制的发展趋势

1.现场总线控制系统与分散控制系统共同发展

分散控制系统的发展经历了较长的时间，包括发展阶段、技术成熟阶段、广泛应用阶段，其灵活的运用了大量已有的成熟技术，因此技术性能稳定、可靠性高，软件种类较多，因此功能较为全面，受到了用户的广泛赞誉。现场总线控制技术起步较晚，现阶段还处于发展阶段，技术尚未成熟，稳定性不佳，可靠性有限，且功能不全面，因此对于该技术的应用尚未实现大面积推广，用户多为观望的态度。我国现代工业自动化系统中依旧是以分散总线控制系统为主，该技术短时间内不会因为现场总线控制技术的出现及发展完善而被淘汰，相反，二者会在今后的很长一段时间内处于共存的状态[3]。

2.现场总线控制系统与分散控制系统有机结合

分散控制系统的技术已经趋于成熟，且功能较为全面，控制力较强，在现场总线技术集成应用于现有控制系统方面，可以充分利用其功能优势促进现场总线的广泛应用。一般情况下，现场总线与传统控制系统之间的集成可以通过各种方式实现，具体情况如下：①充分利用网关，将现场总线设备集成至可编程逻辑控制器及分散控制系统中，实现统一组态，全面监控与管理的功能；②现场总线也可以集成至分散控制系统及的可编程逻辑控制器的I/O 层次中；③独立性较高的现场总线控制可以与分散控制系统及可编程逻辑控制器之间的信息进行集成，并利用网关的功能充分交流信息。利用上述各种方式均是以分散控制系统及可编程逻辑控制系统的成熟的技术与经验为基础，充分的发挥出现场总线控制系统的功能及优势。另外，现场总线控制技术应尽快完善一体化功能，达到统一管理及控制现场设备目的。

四、总结

现代社会的经济形势发生了较大的变化，全球化已经成为了大的趋势。石油行业作为现代社会中极为重要的产业之一，其对于我国经济发展有着重要的意义，也直接关系着社会的稳定及人们的争产生活。石油化工企业的得到了长足的发展，其技术含量在一定程度上代表着国家的综合实力。我国的各个产业对于石油的消耗不断提升，使得石油化工产业的提高生产效率，因此自动化技术的应用是十分有必要的。自动化技术在石油化工企业中的应用经历了一段时间，随着社会形势的不断变化，其对于自动化技术的水平也提出了更多的要求。实践活动中需要管理人员全面掌握各项因素，将理论与实践相结合，不断优化自动化技术，提高企业的自动化水平，保障生产效率及安全性。

化学工程工艺中绿色化工技术探讨:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势

【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步，人民的生活水平日渐提高，信息技术飞速发展的时刻，石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业，在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大，经济全球化的迅猛发展，石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时，信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。

【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势

在国民经济迅速发展的背景下，我国的能源消耗量也日益增加，虽然我国是一个能源大国，资源丰富，但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人，在激烈的市场竞争中，我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距，为了进行生产，我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看，要想提高综合国力使国家长久稳定的发展，就要减小对国外能源的依赖，寻求新的方法推进我国资源的开采和利用，减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用

石油是我国一项极其为重要的基础能源，也是全球需求量最大的能源，经济全球化的迅速发展，信息技术全球化的推广，让石油工业迎来了较大的发展机遇，同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国，但是随着世界范围内的经济发展，国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天，传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展，具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。

1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业

石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性，逐步运用先进的科学技术模拟人工化，不仅达到了人工操作的效果，还高额度的，高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发，先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力，只要熟悉操作程序，并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程，不同的是这一过程具有智能性，简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理，可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。

1.3 传统石油化工企业中，人工操作的缺陷性及危险性

（1）在传统的石油化工企业中，生产需要人工操作，大量的作业量需要很大数量的工人协作完成，石油化工生产作业时具有一定的危险性，大量的工人集中作业的工作环境下，一旦发生安全事故，大量工人的人身和财产安全得不到保障，会造成大量的人员伤亡。

（2）人工操作，达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求，但是人工操作生产过程中，精准度不易控制，在人工操作控制的情况下，想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当，从而导致生产时超温超压等异常状况，埋下安全隐患，引起事故的发生。

（3）石油化工属于高污染性，高腐蚀性的工作环境，全人工操作的模式下，如果做不好安全防范工作，长期工作的人员的身体健康得不到保障，对身心极可能造成不可逆转的伤害，容易形成职业病。

2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势

2.1 自动化技术的应用

石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中，目前的使用主要有两方面的应用：自适应控制和最优控制。

（1）自适应控制。根据具体的工作环境，智能调节机器的性能生成反馈信息，接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中，自适应控制运用到了石油化工的不同部门，与以往的传统自适应控制模式相比较来看，如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考，具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。

（2）最优控制。在当代的控制理论中，最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境，使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著，解决了传统人工操作的各种弊病，提升了石油化工产业在我国的产业地位。

2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势

2.2.1FCS将与DCS共存

DCS 自七十年代问世以来，采用了大量先进的成熟技术，经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟，性能可靠，软件丰富，功能完善，得到了用户的信任，而FCS还处于发展阶段，技术还不太成熟，可靠性还有待考证，功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展，但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用，仍是当前工业自动化系统应用的主导型，不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台，DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。

2.2.2现场总线与DCS相结合

现场总线技术集成到现有控制系统中，利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径：一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成，二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上，统一组态、监控与管理；第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成，两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验，发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上，尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。

3 结语

在经济全球化的大背景下，石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉，石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破，处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。

作者简介

贾苑（1984-10）男，汉，河北邯郸人，兰州寰球工程公司，设计，本科学历，自控设计方向。

化学工程工艺中绿色化工技术探讨:探究石油化工企业自动化技术的发展策略

摘 要：石油化工发展综合自动化整体解决方案，有利于提高和增加产品产量，降低生产成本，取得显著的经济效益和社会效益，增强企业的竞争能力，本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状，以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。

关键词：石油化工 自动化技术 发展 信息

在信息技术高度发达的今天，石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步，从初期简单的手工操作到连续工艺作业，对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高，从简单的闭环控制到装置的全面自动化，使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用；控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广，快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功，对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案，有利于提高和增加产品产量，降低生产成本，取得显著的经济效益和社会效益，增强企业的竞争能力，是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时，激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。

一、石油化工自动化技术的发展现状

1现场总线的应用正在逐步推广

现场总线应用于生产现场，实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”，但与现有的DCS、PLC等相比，现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点，仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。

2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术，取代系统硬件而成为高附加值的载体

具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠，软件丰富，功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段，当前工业自动化系统应用，没有随着FCS的出现而退出历史舞台，在今后相当长一段时间内，DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统，将现场总线智能仪表连接到DCS上，利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能，收集现场大量非控制信息，建立现场智能设备数据库，建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能，实现对现场设备的一体化管理与控制。

二、石油化工企业综合自动化的有效手段

1.实现企业的管控一体化。

自从计算机发明以来，自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展，给自动化技术提供了便捷的工具，使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力，已经成为决定企业竞争力的重要因素。

1.1是更好的应用IT技术，通过优化来产生效益，和具体的工艺、设备相结合，挖掘设备和工艺潜力，促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。

1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台，具体措施是：实现信息共享，提高信息利用率，提高企业决策水平和实效性，实现管控一体化。

2.先进的自动化控制系统的建立。

以PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统（DCS）、现场控制系统（FCS）、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。

2.1信息的集成、挖掘和增值

数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制，同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。

2.2成本效益分析

应用财务分析方法进行分析评价，可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中，成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节，也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析，为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标，加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标，就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售，控制控制原油的采购价格。

3.实现企业生产经营优化层

主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统，可以实现在线成本的预测，以形成生产成本控制中心，保证生产过程的优化运行；可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控，以形成质量管理体系和设备健康保障体系，保证生产过程的优化管理。

4.进行流程模拟，建立过程模型

实现流程模拟，是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点，必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明，结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统，实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化，技术难点是建立过程稳态数学模型。此外，还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。