石油化工过程控制自动化及其发展

刘　昕（中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳471003）

石油化工过程控制自动化及其发展

刘昕（中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳471003）

随着我国社会经济的飞速发展，科学技术的不断进步，工业自动化在石油化工行业不断扩大了应用范围，并且重要性逐年凸显；石化行业中的自动化控制已由原来的仅仅方便操作慢慢转向为更简易、更安全、更可靠、更高效。本文首先简述了石油化工行业自动化技术的应用情况，进而探讨了石油化工自动化技术的发展趋势。

石油化工；过程控制；自动化；发展

近年来，我国石油天然气化工行业中自动化技术被不断扩大应用，与之相配套的相关自动化设备、仪表、控制系统、网络通信技术和设备、安防技术和设备等等也都在不断的发展和改善。这样不仅仅是给人们的生活工作提供了方便，也在某些程度上提升了人工智能化，从而人们能够越来越精确的把握和控制生产环节上使用的各种各样的生产设备和种类繁多的仪表。自动化已经成为了各个企业的核心竞争优势的体现，为企业提供了更加广阔的发展和生存空间。当前自动化技术在石油化工行业中的应用，不仅保障了石油化工企业的安全生产，也极大了提高了其生产效率，图1为我国石化产业固定资产投资图。

1　简述自动化技术与石油化工自动化控制技术

1.1自动化技术

自动化主要讲的是指机器或者设备装置在没有人干预的情况下按照规定的程序或者指令自动进行操作或者控制的过程。自动化应用领域一般来说主要有：办公自动化，机械自动化，信息自动化，工业自动化，污水处理自动化等等。在数据信息化技术的影响下，与自动化工程相关的技术有了长足的进步。自动化技术更广泛地与现代化技术相结合，尤其是与计算机技术以及控制论相互结合，从物理活动的自动化向信息化方向发展。使用自动化技术可以将以往的需要重复并且复杂劳累的人力劳动、在高危环境或者极端环境下操作的劳动或是经常需要违背正常生活作息规律的劳动转换为相对轻松、安全、高效的普通劳动。简单地说，自动化就是尽量在不需要人的情况下，用各种元件和仪表执行控制，以减少劳力活动，使得人们从繁重的劳动中解脱出来。

图1

1.2石油化工自动化控制技术

石油化工行业比较危险，安全生产尤为重要，运用自动化技术对整个生产过程进行监控及调节保证了石化装置的安全生产。应该高度重视自动化控制技术，做好生产过程中的监控与检查，准确掌握其生产状况，以便及时发现问题，及时解决问题，将安全隐患消除在萌芽状态。常见的石油化工自动化控制技术主要有：仪表实时监控技术；检测模型的分析技术；自动化的检测与修复技术。

2　石油化工过程控制自动化应用的现状

近年来，我国石油天然气化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展，已经由现场手工操作发展到自动控制，由原始的单回路控制发展到高级复杂系统控制，直到管控一体化。自动化技术水平、控制规模、安全等级等方面都有了很大提高，随着测量技术和控制器技术不断的更新升级，生产企业使用的控制工具从早期的气动单元组合仪表逐渐发展为电动单元组合仪表以至到现在被广泛应用的DCS及PLC系统。

2.1自动化仪表系统

在我国石油化工行业，大力发展综合自动化整体解决方案以及集成技术是提升石化工业企业经济效益、增强企业竞争力的关键。自动化技术智能化需求的增加，参与自动化相关设备及产品生产企业的增多，产品结构及优化方案的不断完善，这些都成为自动化仪表系统能够在石化行业中地位上升的主要功臣。由于石化行业的生产和操作一般都是易燃、易爆等工况的环境下进行，工艺设备的调试、使用往往要尽量避免人员的频繁进入，以免造成人身安全伤害。因此自动化仪表和控制系统往往用来代替人工操作。随着石化行业的装置规模的不断扩大，装置处理量的不断提升，对安全性要求也日益提高。根据以往使用的经验和归纳，人们将现场仪表、智能仪表、控制方案及硬件控制系统DCS、SIS、PLC等急性一体化规整，并依托现代的计算机系统，构成石化企业的自动化解决方案，图2为自动化仪表综合校验系统图。

图2

2.2自动化应用现状

自动化将控制论与工程系统结合在一起，研究控制科学和系统科学，了解被控对象和环境的特性，通过能动地采集和运用信息施加控制作用而使系统正常运行并具有预定的功能。在这个过程中，被控对象一般是指生产过程中需要进行控制的工作机械、装置或生产过程，比如油品质量或燃气质量；通过测量元件——即各种智能仪表，检测被控量或输出量，作为反馈信号（一般为模拟量或数字量）经过控制系统的逻辑处理元件，比较产生偏差，最后经由执行机构来响应以完成控制。石化行业应用的自动化产品主要包括过程控制仪表、执行机构、控制系统、传动系统等，其中过程控制仪表的市场应用规模最大，包括压力、温度、液位、流量、分析等等。我国作为能源大国，对于自动化的需求是非常大的。以大中型石化相关企业来讲，在其生产过程中就已经实现了不同程度的自动化控制，并因此实现相应的经济效益，而小型的石化企业则通过主流程的自动化控制从而实现了相关信息在车间的集成。自动化技术因其在生产操作过程中巨大的优势，已经成为石化行业中的“必需品”。虽然自动化技术的智能性越来越高，人们也在不断的优化这计算处理方式，但是，由于石油天然气化工行业的特殊性——工艺复杂、产品不稳定，也对自动化产品的质量提出了更高的要求，我们需要的摸索中谨慎前进，寻求生产效率进一步提高。

3　石油化工过程控制自动化的发展趋势

目前我国石油天然气化工行业自动化水平虽然就以前有了不少的进步，但是放眼全球其他发达国家，依旧有较大发展空间。历史遗留的那些无法解决的问题，造成石化企业自动化总体效率低、自动化规模和技术水平不均衡。虽然部分国有企业对传统炼油和化工装置的自动化水平相对较高，但是有些方面也有较为明显的落后，比如控制信息的管理和数据共享技术与国外相比尚有不小差距。

3.1自动化硬件的发展趋势

现如今，自动化硬件向着集成化、数字化、网络化、智能化的方向发展的步伐是坚定的。微电子技术、计算机技术、网络通信技术和信息处理技术等逐渐新兴起的高新技术给自动化相关硬件的发展与升级为传统仪表检测及控制系统更新带来了新鲜的血液，已经成为石油化工行业中自动化硬件发展的新的推动力，突破了传统技术的壁垒，以更加高速、可靠、安全、简易的方式，走向未来。智能化的处理，不单单可以处理信号，还可以自我诊断与调整来分散。总线化的系统，提供高精度、高稳定、高可靠、高适应、低消耗的信息共享平台。网络化的体系，使控制网络能够实时连接并且方便扩展。开放性的核心，实现了多种智能设备的开放互联。

3.2自动化控制的发展趋势

目前我国石油天然气化工企业的生产规模越来越大，其生产程序逐渐变得大型、连续、复杂，因此，对于石油化工行业生产中过程控制方法也提出了更高的要求。经过多年的实践证明，自动化已成为现代企业提高效率的有效手段之一。然而，在实际的生产过程中，控制方式和经济效益之间有着不可规避的矛盾，为此，就需要更加先进的控制方式和控制方法。随着信息技术的应用和发展，现代自动化的概念已不单是生产过程的自动化，还包括企业信息管理的综合自动化，将信息化技术充分应用到企业决策、产品设计、工艺管理、销售、物流及客户管理上，才能在未来的路上走得更高和更远。发展是硬道理，对于整个石化行业是这样，对于自动化技术也是这样。只有不断的发展，不断的改进，才能够在国民经济中起到健康积极地作用，才能够满足市场竞争的需求，才能够给石化行业的发展带来足够的动力。

4　结束语

总而言之，石油化工行业自动化技术的应用，对于满足各项生产需求，是不可或缺的。随着石化工业规模的逐年扩展，装置快速反应、临界条件下的稳定工艺技术、能量综合平衡等工艺的开发逐渐成功，对自动化技术都提出了更高的控制要求。另外，激烈的市场竞争也对自动化提出了新的目标与要求。我们应该相信，随着科技的不断进步，自动化技术的不断创新和优化，在未来的石油化工行业中，自动化作为其发展趋势，仍然会大有作为，进而为我国石油化工行业做出相应的贡献。

[1]王小利，李静玉.浅析石油化工企业自动化仪表控制技术的探索[J].中国科技信息，2015，27（22）：201～203.

[2]周家云，钱小熹.试论电气自动化在石化行业的应用与发展趋势研究[J].石化技术，2014，10（10）：197～198.

[3]欧忠伟，萧 峰.浅析自动化仪表在石化行业的应用[J].石油化工，2015，10（03）：235～237.

TE968

A

2095-2066（2016）31-0260-02

2016-10-23