电子展|全球首个数字孪生智能乙烯工厂：石化领域智能化变革的里程碑
在当今科技飞速发展的时代，石化行业正积极拥抱数字化转型浪潮，而全球首个数字孪生智能乙烯工厂在中科炼化的建成，无疑成为了这一进程中的一座重要里程碑。
近日，中科炼化成功建成了石化领域全球首个数字孪生智能乙烯工厂，并顺利通过了在中国石化集团公司科技部组织召开的智能乙烯装置关键技术研发及工业应用验收会，专家组一致认可并同意验收。电子展了解到，该项目旨在深度研发基于工业互联网的边缘云平台，全力突破乙烯生产过程中运营优化、生产管控以及资产管理等关键技术瓶颈，进而实现乙烯装置在工艺、设备、操作、安全、环保等全领域的智能化高效运行。
据相关介绍，此项目在多项应用层面取得了创新性的重大突破。首先，深入研究并形成了数字孪生智能乙烯工厂的内涵与总体架构，创新性地提出了 “成套技术成果的软件化、工程建设交付的数字化、石化工厂运营的智能化” 这一数字孪生智能乙烯工厂一体化实施路径，成功攻克了数字孪生智能乙烯工厂建设过程中的关键核心技术难题。通过对关键技术的深度攻关与广泛应用实践，该项目圆满达成了乙烯装置智能化运行的既定目标，实现了多个关键领域的变革性转变：在过程控制方面，从传统的平稳控制跃升至实时优化，极大地提升了生产过程的精准性与高效性；于设备管理领域，由事后检修模式全面转向预知维护，有效降低了设备故障率，延长了设备使用寿命；在安全防控上，从以往的事后处置模式转变为事前预警，显著增强了工厂的安全风险防范能力；针对节能减排工作，从单纯的指标监测迈向源头减排，切实推动了石化生产的绿色可持续发展；在作业模式上，成功实现了从人工操作向人机协作的转型升级，大幅提高了生产作业的效率与质量。
电子展了解到，该项目精心构建了乙烯装置多专业、多模态、多尺度的高精度数字孪生模型，其中裂解反应模型更是具备替代国外同类产品的卓越性能，有力地提升了我国在石化关键技术领域的自主创新能力与国际竞争力。此外，项目团队还自主研制了分析仪器仪表、在线监测电仪系统和巡检机器人等 3 类 9 种能够精准分析监测乙烯工厂运行状态的软硬一体化智能设备，为工厂的智能化运维提供了坚实的硬件支撑。在技术创新方面，开发了基于自主成套技术的乙烯装置实时优化及智能控制技术，成功将双烯收率提高了 0.315 个百分点，显著提升了乙烯生产的经济效益；全流程智能控制技术的应用实现了各子系统的智能统筹协调，使得装置平均自控率大幅提升至 99.5% 以上，有效保障了生产过程的稳定性与可靠性。同时，创新水质和烯烃泄漏检测技术，能够对乙烯装置急冷区部分区域化学需氧量（COD）和烯烃进行快速高效检测，为及时发现和处理潜在安全环保风险提供了有力技术手段；裂解炉燃烧控制及烟气智能治理技术更是实现了对乙烯裂解炉氮氧化物（NOx）污染超标情况的提前 15 分钟精准预测，有力辅助乙烯裂解炉烟气实现达标排放，为环境保护做出了积极贡献。
自项目投用以来，中科炼化乙烯装置在资源高效利用、生产控制优化、设备可靠运行以及安全环保低碳等多个方面均取得了显著提升。尤为值得一提的是，该项目成功攻克了核心工业软件国产化难题，为我国石化行业的自主可控发展奠定了坚实基础，有力地支撑了乙烯生产的安全、平稳、高效运行，实现了乙烯生产的提质增效以及装置操作的降本减负，创造了极为可观的经济效益与社会效益，为全球石化行业的智能化转型提供了极具价值的成功范例与借鉴经验。
聚酰胺（PA，尼龙）作为一类极为重要的高分子材料，涵盖了 PA6、PA66、PA56、PA46、PA11、PA12、PA1010、尼龙 6T、尼龙 9T 等众多品种。我国《化工新材料产业 “十四五” 发展指南》明确提出，力争在 2025 年将特种工程塑料自给率提升至 85%，工信部也将高流动性聚酰胺、高温聚酰胺、长碳链聚酰胺列入《重点新材料首批次应用示范指导目录》，充分彰显了我国对高端聚酰胺产业发展的高度重视与战略布局。与此同时，生物基聚酰胺已成功实现产业化，并正逐步拓展其应用范围，国家发改委更是将生物基聚合物列入《战略新兴产业重点产品和服务指导目录》，进一步凸显了生物基尼龙等新型聚酰胺材料在未来产业发展中的重要地位与广阔前景。
2024 年 8 月，英威达上海尼龙 66 聚合物生产基地扩建项目正式完工；2024 年 9 月，广西恒逸 120 万吨聚酰胺一体化项目完成关键节点；2024 年 11 月，中国天辰、福建能化等 232 亿元投资的高端聚酰胺产业链项目稳步推进。截至 2024 年，中国 PA66 拟在建产能已超过 700 万吨，其他 PA 种类市场也呈现出稳定增长的良好态势。亚化咨询深入分析认为，当前世界聚酰胺产业重心正加速向中国转移。随着己二腈和己内酰胺等关键原料产能的持续扩张，以及下游应用市场的深度推广，中国高端聚酰胺产业蕴含着巨大的发展潜力与机遇。
由亚化咨询主办的高端聚酰胺产业链论坛 2025 将于 3 月 26 - 27 日在厦门盛大召开。本次会议将围绕高端聚酰胺及关键原料产业的现状与发展趋势展开深入探讨，重点聚焦生物基尼龙等与高性能尼龙的发展前景等热点话题，并精心安排了对福建古雷石化产业园区的实地考察活动，旨在为行业内企业、专家学者以及相关从业者搭建一个交流合作、共商发展的高端平台，共同推动全球高端聚酰胺产业链的创新发展与繁荣进步。
文章来源：石油化工论坛