让装置“自动行驶”在最优生产路线上
6月13日，扬子石化炼油厂常减压联合装置副主任蒋佳俊一上班，就来到装置现场，检查RTO系统运行情况。自4月10日通过验收以来，该系统运行平稳，装置优化如虎添翼。
作为中国石化首批炼油装置RTO系统试点项目之一，扬子石化3号常减压装置RTO系统项目为石化装置装上了“智慧大脑”，让该装置能够“自动驾驶”，始终“行驶”在最优生产路线上，有效助力精细化操作、降本增效及节能降碳，同时为石化企业智能工厂建设提供了战略支点。
引入RTO实现装置的全局实时优化操作
800万吨/年的3号常减压装置是扬子石化物料供应的龙头装置，每年加工原油品种接近20种，具有高度复杂性。单纯由技术人员根据设计参数和经验确定操作值，很难实现最优操作，亟须一套更加先进的智能化控制系统来更好地辅助生产判断，解决生产执行问题。
长期以来，APC（先进控制技术）已广泛应用于国内外石化企业。但APC以经验数学模型为基础，只能在较窄的操作范围内有效，不能局部优化及外延使用。要想实现整个装置甚至全厂工艺流程的全局实时优化操作，必须采用基于严格机理建模的RTO。
2022年7月，扬子石化与石油化工科学研究院开始合作，决定在3号常减压装置引入RTO，以期实现整体实时优化。2023年11月，RTO系统上线试运行。今年4月，该系统通过专家组验收。
该装置采用RTO后，可在不改造工艺流程、不增加生产设备的情况下，通过优化装置操作参数，实现“实时工况准确跟踪—操作参数全局优化—系统闭环自动调整”的“自动驾驶”，让装置始终处于最优运行状态，“行驶”在最优生产路线上，从而实现装置经济效益最大化。
基于数字替身模拟生产方案的运行结果
项目开发团队针对3号常减压装置的特点，确定了节能降耗、优化产品收率、卡边操作、稳定装置操作、经济效益最大化等5个优化控制目标。
据悉，RTO系统以虚拟世界的数字替身为基础，通过工艺模型计算等方式，在数字替身上模拟出各种调整方案运行后的结果，从而判断出当前装置是否处于全局最优运行状态；通过智能优化算法，给出调整加热炉温度、改变产品性质、调整汽提蒸汽量等具体的优化建议，就像为生产装置装上了一个会自主思考的“智慧大脑”。
据扬子石化炼油厂常减压联合装置副主任蒋佳俊介绍，RTO系统覆盖了装置原油系统、换热网络、初馏塔、常压塔、减压塔等各个单元，能够根据过程参数变化自主计算，并将“智能大脑”的优化建议发送给先进控制系统实时调整，快速精准达到已选定的优化工况。
依托“智慧大脑”，3号常减压装置的平均优化周期仅为两个小时。“这就好比有一名经验丰富的操作师傅一直在装置边上当‘参谋’，在不到一刻钟的时间里就能完成发现问题、思考解决方案、完成装置操作的全过程，而且24小时不停歇，在提升装置生产过程控制自动化水平的同时，降低了生产管理难度和员工劳动强度。”蒋佳俊说。
能很好地适应复杂工况和多样生产计划
项目建设过程中，装置工艺人员深度参与，发现了装置存在的瓶颈、可优化的工艺操作及相关仪表内容，加深了技术人员和操作人员对实时优化的理解，并将优化理念有效融入生产管理。RTO系统将计算的优化结果定期发送给APC系统，通过APC优化执行，实现了装置实时自动优化调节，使装置的智能化水平大幅提升。
通过不断优化，目前，RTO系统能够很好地适应复杂的生产工况和多样的生产计划，展现了多目标优化能力——在装置生产负荷在1.6万吨/天至2.1万吨/天间变化时，均可稳定运行，且在装置生产沥青产品、焦化料、渣加料3个主要生产模式下，均能满足生产要求。
“这套实时优化系统与我们的工艺参数契合度很高。”3号常减压装置中控室内，扬子石化炼油厂常减压联合装置主任纪振民看着屏幕上的实时优化参数向记者介绍，“我们采用近红外在线分析系统实时监测原料和侧线产品的关键物性参数，为RTO全面判断装置生产情况提供可靠参考。”（陶炎 陈子佩 仇苏红）
