MES物料平衡系统在炼化企业的应用实践

王悦林

摘 要：物料平衡管理是炼油过程管理的一项重要手段，装置运行过程的物料状况不仅影响产品质量，而且影响产品产量、装置能耗、加工损失等诸多经济指标。物料平衡系统以装置和罐区的物料计量及物料移动等生产数据为基础，利用软件自带的算法和整订功能对全厂数据进行处理，完成全厂的物料平衡，从而为生产提供更接近实际情况的生产数据，然后与计划数据对比，为生产决策提供依据。炼化企业实施物料平衡系统后，可以用较少的时间采集数据，利用较多的时间分析数据，实现生产、经营过程的整体优化，降低生产成本，最终提高企业的经济效益。本文结合生产实践，就MES物料平衡系统在炼化企业的应用进行了阐述。

关键词：MES物料平衡系统;炼化企业;提质增效

0 前言

炼化企业物料平衡是指在一定平衡周期内，对生产过程中投入的原料与产出产品之间的物料量平衡关系进 行统计和核算的过程，它为企业生产统计和成本核算提供了准确、及时的平衡数据，并实现了炼油过程资源优化、节能降耗、增加收率的目标。MES物料平衡系统将生产过程中产生的实时数据整合到关系数据库中，运用统计学方法，在计算机中搭建虚拟的物料平衡模型，并对炼油过程进行定向模拟，自动完成数据采集和计算、异常数据报警等功能，满足企业生产计划、生产调度、统计分析等业务需求，完成基于物料平衡模型和物料平衡软件的数据处理和统计分析，用于指导企业决策。

1 MES物料平衡系统的主要功能

1.1炼化企业物料计量管理

通过实施物料平衡系统装置质量计算、罐量计算、物料移动和物料路由设置等模块，将用于物料平衡计算的装置产量、罐区库存、物料移动、物料路由等信息自动采集到MES系统中，并根据国家计量标准计算出实际的装置加工量、收率和罐区库存等，将以往通过手动计算过程改为自动，并能够自动生成用于指导生产的调度日报。

1.2矫正计量仪表误差

物料平衡系统除了自动计算装置加工量、收率和罐区库存外，还可以根据平衡

周期内的计划值、实际值、平衡值，以及以往的经验值，测算某个计量仪表的计量误差，测算出某些没有计量仪表的计量点的流量值。并可以根据物料平衡结果，测算出哪些计量点无需安装计量仪表，仅使用物料平衡系统的测算值即可，这能够为企业节省大量的计量仪表费用。

1.3物料统计平衡管理

MES物料平衡系统实现了对燃料油和燃料气的生产统计平衡，实现了生产统计平衡业务的自动化和科学化管理，摒弃了以往通过“拍脑袋”的统计平衡管理方式，使统计人员能够及时、准确的进行成本和盈亏分析，实现了统计平衡业务流程的优化，也为ERP系统财务核算提供了统计平衡数据。

2 MES物料平衡系统应用效果

2.1搭建了统一的信息平台，对全厂的物料移动情况进行跟踪、记录和汇总

实施MES前，每敬物料移动的信息都是采用手工等常规记录到收付記录中，无法实现信息的自动共享，生产管理人员不能及时便捷的了解和跟踪全厂物料移动的执行和库存情况。

通过实施物料移动和平衡系统，建立统一的物料移动信息库，实现了对全厂物料移动的跟踪管理。罐区操作班组能根据每次的移动指令，对每日油罐在原油进厂、装置收油、装置付油、装置边收边付、调合收油、调合付油、产品交库、产品出厂等运行情况下的罐存量变化和每条物流中的油品移动量进行数据维护，实现罐区油品运行情况的及时反馈和跟踪。

2.2实施物料平衡系统，将物料平衡管理周期从月缩短到日

实施MES前，很多炼化全厂的物料平衡每月才做一次。平衡周期过长，容易导致生产中物料不平衡的因素、物料损失及其原因等不能被及时发现，生产管理人员也无法及时获得支持生产决策 的信息和生产调度指挥的依据，不利于资源的优化，有效安排下一步的生产，提高企业经济效益。实施物料平衡软件，将物料平衡管理周期从月缩短到日，通过软件实现包括厂内装置和罐区所有物料的日平衡运算。每天进行一次物料平衡计算，可及时反映出装置的总拔、轻收、损失等重要 指标，从而使工艺技术人员能够及时找出物料损失的原因。基于每日的物料平衡数据，企业管理人员可以方便地进行每日的成本核算、监控和管理，从而及时组织和调整生产，实现生产、经营过程的整体优化，降低生产成本，最终提高企业的经济效益。

2.3保证了物料平衡数据的准确性

实施MES前，物料平衡数据大多依靠倒推和分摊，数据真实性和准确性不够。不精确的平衡数据可能会掩盖生产实际中存在的问题，使生产管理人员无法发现生产中的瓶颈问题，也无法反映生产的真实情况，为生产决策提供有效支持。

实施物料移动和物料平衡系统后，在系统中详细地记录了每日的库存及收付明细信息;利用实时数据库中的装置侧线质量数据，对没有数据采集系统的装置也采用人工录入侧线流程信息的方式，从而确保了物料平衡数据获得的及时性、准确性和完整性。调度人员每日基于上述数据进行物 料平衡运算，对平衡中发现的数据问题及时进行修正，确保系统中数据的准确性。

2.4直接从DCS获取原始数据，保证了原始数据的真实性和准确性

实施MES前，装置质量计算用excel表格来记录并进行质量换算，由于Excel表中数据的修改 没有权限控制，任何人可以对表格上的数据进行任意修改。这样容易导致实际数据的篡改、失真，使生产管理人员无法对原始数据的变化进行追踪，无法判断数据的准确性和真实性。通过对装置 计算方式的深入探讨和分析，将公式固化到物料移动和物料平衡系统中，实现系统中体积到质量流 量的自动换算。系统直接从DcS获取原始数据，原始数据不能随便被更改，如一经更改后，也将在系统中留下记录。系统中提供调整值列，用于数据的录入和改动，这种方法将使管理层及时发现变 动的数据，并了解数据更改的原因，检查计量仪表等问题。

2.5充分发挥实时数据库的作用

实施MES前，很多炼化企业实时数据库虽然已经建立，但油品移动数据都来源于人工报量，实时数据采集和实时数据库没有发挥作用。由于没有上层的应用，这些问题虽然存在，但是也无法被发现并更正。MES系统实施后，系统直接从DCS中获取数据，进行油品移动的记录和跟踪。通过对MES系统数据的整理和收集，发现实时数据库中存在的问题，并进行了相应的改进，确保了物料平衡所需数据源的准确性。

2.6实现良好的经济效益

炼厂通过实施物料平衡系统，改进了进料与产品的调度，从而最大限度地提高了厂内 油罐周转的频率，这样就可以用最少的油罐来完成作业，减少了炼厂储运设施的投资。另外，通过使用物料平衡系统，检查和发现炼厂现有计量仪表的精度和损坏程度，从而减少了由计量误差所引 起的炼厂生产统计数据的误差，保证了物料平衡所需原始数据的数据质量，这样最终所形成的平衡结果才是最接近实际生产情况的。

3结束语

实施物料平衡系统后，炼化企业可以生成一致、可靠的日物料平衡，这样就极大地满足率生产经营需要。物料平衡工程师可以及时发现并改正错误或不准确的生产统计数据，排除了由于跟踪不确切周物流或月物流所带来的问题。另外比较以往，实施物料平衡系统，可以用较少的时间采集数据，利用较多的时间分析数据，为细化管理提供了支持。

参考文献：

[1] 张春江，冷德成，亢予曦. MES物料平衡的应用方法研究[J].数字石油和化工.2018，13（04）：18-23.

（盛虹炼化（连云港）有限公司，江苏 连云港 222000）