2PSE在中国石化的研究与应用

第一篇：2PSE在中国石化的研究与应用

2PSE在中国石化的研究与应用.txt25爱是一盏灯，黑暗中照亮前行的远方；爱是一首诗，冰冷中温暖渴求的心房；爱是夏日的风，是冬日的阳，是春日的雨，是秋日的果。2PSE在中国石化的研究与应用.txt恨一个人和爱一个人的区别是：一个放在嘴边，一个藏在心里。人生三愿：一是吃得下饭，二是睡得着觉，三是笑得出来。本文由shengboda123贡献

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大会报告

PSE 技术在中国石化的研究与应用

王基铭

（中国石油化工集团公司 北京）

一、前言

中国石油化工工业经过 50 多年，特别是改革开放以来的较快发展，已跻身于世界石油 化工大国行列。“十五”时期，中国石化工业的实力进一步增强，在世界石化业中的地位不 断提升。据统计，截至 2005 年底，中国原油一次加工能力约 3.53 亿吨/年，居世界第二位； 乙烯生产能力 787.5 万吨/年，居世界第二位；合成树脂生产能力 2203 万吨/年，居世界第 二位；合成纤维生产能力 1310 万吨/年，居世界第一位；合成橡胶生产能力 141 万吨/年，居世界第四位。2005 年，我国一次能源生产量达到 20.6 亿吨标准煤，消费总量为 22.2 亿 吨标准煤，能源自给率达到 93%，其中，一次能源消费总量分布，煤炭占 68.7%，石油 21.2%，天然气 2.8%，水电 7.3%；原油产量为 1.81 亿吨，同比增长 2.8%，天然气产量为 500 亿立 方米，同比增长 20.6%，石油表观消费量为 3.17 亿吨，净进口石油 1.36 亿吨。石化工业为 国民经济的快速发展作出了积极的贡献。经过 20 多年的改革发展和不懈地努力，中国石化集团公司已由单一的炼油化工公司发 展成为油气勘探开发、炼油化工、炼化产品销售的上中下游一体化能源化工公司，形成了较 为完整的产业体系，已发展成为中国最大的油品和石化产品生产商及经销商，步入了世界大 型能源化工公司行列。2005 年，中国石化集团的原油和天然气产量分别达 3927 万吨和 63 亿立方米，是中国第二大油气生产商；原油一次加工能力达 1.72 亿吨/年，成为世界第四、亚洲最大的炼油企业；乙烯生产能力达 554.5 万吨/年，成为世界第六、亚洲第二大石油化 工企业；拥有加油站 3 万多座，成品油经营量 1.05 亿吨，是中国最大的成品油销售商。中 国石化在美国《财富》杂志世界 500 强企业中的排名从 2001 年度的第 86 位已上升到 2005 年度的第 23 位，列世界石油石化公司第 7 位。中国 500 强企业第一位。中国石化在 20 多年的发展历程中，产品结构逐步调整，资源配置不断优化，经营总量 稳步扩大，经济效益持续提高，综合实力显著增强。主要是得益于紧紧抓住国民经济快速发 展有力拉动石油石化产品需求持续增长的历史机遇，坚持“改革、调整、创新、发展”的战 略方针，在结构调整、科技创新、对外开放、企业管理等方面实施一系列有效措施所取得的。其中很重要的是得益于持续地推进科技进步和技术创新，得益于坚持不懈地开展 PSE 过程系 统工程技术的开发研究和应用。近年来，中国石化发展的实践证明 PSE 技术在中国石化的深 层次研究与应用，促进了新技术与工业化的快速结合和发展，在开发新技术、新工艺、新产 品、降本增效、节能降耗、环境保护、安全生产、科学决策等诸多方面都起到了重大的作用，有效促进了科技进步和生产力的提高，有效促进了中国石化竞争力的提高。

二、PSE 在中国石化的研究与应用 10 大会报告

面对新世纪的挑战，我们紧紧跟踪当前国际 PSE 技术在炼油化工过程开发研究、应用的 最新进展和前沿发展趋势，结合中国石化的实际，不断推动 PSE 技术在中国石化的研究、应 用和发展，加速推进 PSE 技术向生产力转化。PSE 技术开发和应用已经从传统意义上过程系 统工程领域向宏观和微观两个方面扩展，在炼化企业的供应链、环境保护、节能、安全以及 分子模拟、过程模拟、优化操作、信息技术应用、过程和产品设计等诸多领域有所突破和创 新，为中国石化持续有效发展提供了强有力的技术支撑。1.掌握了当代主要的先进炼油技术 中国石化十分重视通过科技进步提升炼油工艺技术水平和整体效益。炼油工业是过程工 业，PSE 技术在炼油新工艺新技术新催化剂的开发过程中得到了广泛应用，PSE 技术的理论、方法都在这些技术开发过程中得到应用并贯穿于研究开发、应用的全过程。如，近年来，我 们自主开发成功了清洁汽柴油生产、重油及含硫油加工和油化结合等具有中国特色的成套技 术和新技术； 依靠自主技术和装备成套建设千万吨级炼厂，如最近投产的海南炼油厂体现了 当代炼油先进水平，无论工艺技术水平、经济技术指标、工厂管理模式、定员等都是国际一 流先进水平，并且在工程建设中运用 PSE 理论创建了新的工程管理模式，实现安全、质量、投资、合同执行、进度有效控制，用两年时间，建成了世界一流炼油企业。我们的重油催化 裂化、加氢裂化和渣油固定床加氢处理等技术达到国际先进水平，深度催化裂解技术、催化 裂化技术和加氢精制催化剂实现出口。这些自有技术为中国炼油工业的发展、油品质量升级 和节能降耗提供了有力的技术支撑。2.石油化工技术开发取得重要进展 石油化工工业也是过程系统产业，包括乙烯主体装置和下游配套的有机原料、合成树脂、合成纤维原料、合成橡胶等下游生产装置，是十分典型的过程系统工业，也是典型的产业链 延伸的产业。二十多年来，中国石化工业得到快速发展，1983 年年产乙烯 65 万吨到 2005 年乙烯 756 万吨，随着乙烯工业发展，乙烯生产技术和下游生产工艺技术都得到很快发展，例如，自主开发的乙烯裂解炉、聚丙烯、乙苯/苯乙烯、甲苯歧化、聚酯、芳烃抽提等技术 成功实现工业化应用。甲苯歧化技术以及聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈等催化剂达到国际先进水平并实现出口。大型乙烯工程建设已由当初成套引进和国外工程公司总承包，转变为仅引进工艺包和部 分关键设备，由国内自行设计、采购和组织建设。茂名石化 100 万吨/年乙烯改扩建工程是 我国首个以自主技术为主建设的大型乙烯工程。这项工程已于今年 9 月 28 日投料试车成功，不仅使乙烯生产能力由 36 万吨/年扩大到 100 万吨/年，而且新建的 30 万吨/年聚丙烯、35 万吨/年高密度聚乙烯、25 万吨/年高压聚乙烯装置单线生产能力均是目前国内最大的同类 生产装置。3.以 ERP 为核心的信息技术应用取得重大进展 中国石化于 2000 年提出积极采用信息技术提升石油石化传统产业的重大战略决策。为 了适应改革、发展和生产经营管理的需要，中国石化紧紧围绕战略发展目标和核心业务，将 信息化建设与提高管理水平、堵塞漏洞紧密结合，与提升技术水平、提高经济效益紧密结合，与更好把握市场信息、开拓市场紧密结合，积极推进以 ERP 为主线的信息化建设，全面提升 了中国石化的生产经营管理水平、竞争能力，取得了显著成效。目前，中国石化已建立 ERP 系统基本框架，所属 49 家企业 ERP 系统成功上线，实现了 11 大会报告

物资流、资金流和信息流的“三流合一”；供应链优化体系初步形成，SCM 优化技术在原油 采购与配置、炼化计划排产、成品油配送等方面得到广泛应用；电子商务系统长周期在线运 行，应用成绩显著；电子加油卡交易平台全面运营，做到“一卡在手，各地加油”；油田企 业深入利用信息技术，为保证油气田稳产和油气储量持续增长发挥了重要作用； 炼化企业信 息系统建设稳步推进，MES、APC、流程模拟等技术取得了一系列成果。中国石化正在努力使 信息系统支撑生产经营管理和决策的全过程，促进经营管理的智能化和现代化。4.工程设计技术创新实现跨越 工程是最为有效地把自然资源转化为人类用途的科学应用。工程具有特定的技术集成 性和产业相关性。可以说，工程就是某种形式技术集成体，而产业相关性是缘于企业是现代 经济活动主体。因此，中国石化坚持把工程技术开发创新作为技术创新的主攻方向之一。工 程设计单位是把科技成果转化为现实生产力的桥梁和纽带，我们通过 PSE 技术应用，在工程 技术开发创新方面，取得了可喜成绩。在炼油技术方面，通过炼油厂工程技术集成创新的研 究，已经具备了自主设计和承包建设千万吨级炼厂的能力，并可适应加工高含硫原油，满足 生产清洁燃料、化工原料和高档润滑油等石油产品的不同需求；在石油化工技术方面，自主 开发的成套技术进入大型乙烯工程建设中的比例有了大幅度的提高； 中外合资的赛科和扬巴 采用中国石化专利技术的 55 万吨/年芳烃抽提装置，均一次投料开车成功；24 万吨/年乙苯 工艺技术实现工业化应用，原始性创新的仿生氧化制环己酮成套技术开发进入了工业化阶 段。过程模拟技术在工艺包工程设计过程和重大装备国产化项目的研究中发挥了重要作 用。利用过程模拟软件已经建立了常减压、加氢裂化、加氢精制、催化重整、芳烃抽提、催 化裂化等炼油装置以及乙烯、苯乙烯、聚丙烯、PTA、聚乙烯、乙二醇、己内酰胺、制苯等 多种化工装置的模型，完成了不同规模的自主产权工艺包的设计，并广泛应用于国内石化装 置工程设计中。利用模型和可视化设计技术，初步建立了协同设计平台，提高了工艺开发能 力、工程化水平及方案优化水平，提高了设计质量和效率，取得了显著的经济效益和社会效 益。5.PSE 扩展领域的技术创新和应用实现了突破 经 过 多 年 的 研 究 开 发，在 PSE 的 扩 展 领 域--分 子 模 拟、计 算 流 体 力 学 CFD（Computational Fluid Dynamics）等技术在中国石化新技术新产品开发中，发挥了显著作 用。分子模拟技术在催化剂研发、油品添加剂设计、聚合机理和聚合物性能等研究开发方面，特别是在催化剂的结构表征、合成设计、吸附与扩散、催化反应机理等方面均得到了广泛的 应用。在新型催化裂化降硫催化剂与助剂研发中，采用分子模拟技术，系统地研究了不同金 属氧化物以及催化裂化主催化剂对硫化物脱除过程的影响，显著提高了催化裂化过程的脱硫 率，对于降硫催化剂的开发具有重要指导意义。在催化裂化提升管反应器和汽提器开发、加氢处理和加氢裂化反应器内构件开发、乙烯裂解炉开发、大型乙苯反应器研究等方面均应用了计算流体力学 CFD 技术。炼油新工艺 MIP（多产异构烯烃的催化裂化工艺）技术是中国石化拥有自主知识产权生产清洁汽油的重 大创新技术，在其原始构思形成、成套工艺开发等过程中，CFD 技术的研究应用发挥了显著 的作用。

三、中国石化技术创新与 PSE 应用展望 12 大会报告

本世纪头 20 年，是中国全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化建设的关键时期，也是中国石化加快发展的重要战略机遇期。中国经济的较快增长，消费结构的变化和产业的 全面升级，将不断拉动和扩大石油和石化产品需求，并对产品质量、性能和功能等提出更高 要求。随着我国入世过渡期的结束，中国石化生产经营面临巨大的竞争压力； 市场竞争加剧，资源紧张和环保压力都要求中国石化必须着力提高核心竞争力；世界石油石化技术迅猛发 展，跨国公司利用其技术优势，已在相关科技领域占据了技术制高点，对中国石化的科技发 展形成了严峻挑战。面对挑战，中国石化必须增强自主创新能力，建设创新型企业。为全面增强中国石化的自主创新能力，加快建设创新型企业，中国石化以科学发展观为 指导，结合中国石化长远发展战略和科技发展现状及未来发展环境，制定了《中国石化中长 期科技发展规划纲要（2006-2020 年）。其间，PSE 技术的研究和应用必将在中国石化科技 》 发展和创新中发挥重要作用。1.炼油领域 中国石化将进一步调整、改善炼油布局和装置结构，促进装置规模大型化、集约化，逐 步形成世界级规模炼化企业群，实现炼化一体化优化和区域资源优化，降低能源消耗水平，提高资源利用率，增强国际竞争能力，使炼油总体技术达到国际水平，部分技术达到国际先 进水平。为保证国民经济可持续发展对清洁能源的需求，中国石化将继续积极研究开发清洁燃料 生产技术，重点开发清洁汽油和柴油生产技术，炼油化工一体化技术，开发重油深加工、劣 质原油和非常规原油加工处理技术，实现石油资源的合理高效利用。2.石油化工领域 中国石化将进一步调整产品结构，优化资源配置，大力发展烯烃、芳烃以及三大合成材 料等石油化工主营业务；进一步优化产业结构，整合化工产品资源，充分发挥整体优势，努 力扩大中国石化化工营销在国内市场的影响力和控制力。为满足人民生活水平不断提高和相关行业持续发展对合成材料质量、性能的要求，中国 石化将积极开发三大合成材料高性能化技术，提高石化产品的技术含量。重点开发大型乙烯 和芳烃等有机原料成套生产技术；以产品为龙头，从市场需求出发，开发合成树脂、合成橡 胶、合成纤维新产品，提高产品附加值，逐步形成具有中国石化特色的产品系列。3.清洁生产领域 在环境友好生产技术方面，中国石化为切实履行节约资源、保护环境的社会责任，将进 一步重视全过程污染防治，持续减少污染排放总量，不断完善安全、环境、健康（HSE）管 理体系；大力发展循环经济，最大限度地减少“三废”排放，全面推进清洁生产，不断提供 节约资源的新产品和新工艺，提高资源利用效率。将开发并集成应用先进的节能、节油、节水减排和环保技术，努力节能降耗，减少二氧 化硫、氮氧化物、二氧化碳排放。优先开发清洁生产工艺及资源循环利用技术，从源头控制 和削减污染物的产生和排放，实现从原料供应、生产加工到终端消费全过程的清洁化。实施 污染物总量控制技术，使“三废”排放得到有效的控制。开发先进的环保技术，加强废物回 收和副产品的循环利用，实现废物处理的减量化、无害化和绿色化。4.前沿科技创新与应用领域 13 大会报告

中国石化将加强炼化技术领域具有战略性、前瞻性和先导性的新理论、新方法和新技术 的研究，为中国石化技术更新换代和新兴业务发展提供技术基础。重点开展石油烃组分的分 子水平鉴别，基于材料性能设计、分子设计的聚烯烃高性能化基础研究，以及生物技术、催 化新材料、纳米材料和化学工程新技术等高新技术在石油石化领域的应用研究，推动石化技 术进步和创新突破。按照国家能源结构多元化的战略部署，结合中国石化的实际，加大研究和开发替代燃料、替代化工原料技术，重点开发以天然气或煤为原料生产运输燃料和化工原料技术，开发以生 物质和非常规油气资源开发利用等技术。5.信息技术应用领域 信息技术应用是推进中国石化管理现代化的有效工具，是深化体制机制改革的技术保 障，是提高管理水平的有效手段，是提高应变能力、增强中国石化核心竞争力的有效支持。中国石化信息化建设要站在全局的战略高度，服务于改革的需要，使决策更加科学，运转更 加高效，监管更加到位，为科学高效的管理决策提供支持。“十一五”期间，中国石化将继续实施以 ERP 为主线的信息化建设。重点开展“两个平台、两个集成、两个体系” 建设，建成总部统一的经营管理和生产营运指挥两个信息平台； 实现总部和企业两个层面信息系统的集成； 完善网络与安全和信息化标准两个体系； 建成中 国石化一体化的 ERP、供应链、生产营运指挥、物流管理与电子商务、客户关系管理、勘探 开发决策支持、综合分析管理和综合业务办公等应用系统，实现信息资源的统一管理，为生 产经营管理和科学决策提供可靠的依据。6.工程设计领域 进一步坚持以“贴近生产实际、突出工程开发、提高设计水平、确保国内领先”为目标 加快技术进步，充分发挥工程设计单位把科技成果转化为现实生产力的桥梁和纽带作用，围 绕炼油化工核心业务，大力开发工程设计核心技术和专有技术，逐步形成建设千万吨级炼厂、百万吨级乙烯、大型芳烃等装置的成套工业化技术，开发装置大型化工程技术，进行大型化 工设备放大工程研究等。进一步加强对工程数据库和智能化设计技术的研究，扩充智能化二维方案设计系统； 深 化基于三维模型的协同设计应用，整合与提升工程设计集成系统，整合设计数据库与知识库，提升三维工厂设计应用水平，完善三维模型数据库和材料数据库，全面提高中国石化工程设 计水平。面向未来，中国石化已经确定了新的奋斗目标，我们正站在一个崭新的发展起点上，作 为具有高度社会责任感和使命感的中国石化，将一如既往地与国内外科技界和石化工业界，加强交流，精诚合作，全方位开展 PSE 的研究与应用工作，加快建设创新型企业，为建设资 源节约型、环境友好型的和谐社会共同目标，实现石化工业与经济、社会和环境的协调可持 续发展做出新的贡献！作者简介：王基铭，中国工程院院士，中国石油化工股份公司顾问，中国石油化工集团公司 科技委主任，过程系统工程专业委员会主任委员。14 1

第二篇：65-中国石化原油评价数据库系统建设与应用【PSE 2006】

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主题八：过程先进控制、优化技术研究及应用

中国石化原油评价数据库系统建设与应用

田健辉，郑晓军，朱淼

（石化盈科信息技术有限责任公司 北京 100080）摘 要：中国石化原油评价数据库系统是具有中国石化自主知识产权、符合中国石化应用特色的专业行业

软件，该系统自 2004 年初建设，与 2005 年底建成投用，目前入库原油 126 种，包含三大模块、七个子模 块、二十四项功能，在中国石化供应链优化项目中经受住了用户检验，取得了良好的应用效果。关键字：中国石化，原油评价数据库，数据管理，应用软件 0 引言

原油是石油炼制企业最基础、最核心、最根本的生产资料，在原油加工过程中，原油 采购成本占加工总成本的 80%以上。自上世纪 90 年代中期，我国成为原油净进口国后，进 口的原油品种和数量逐年上升，如中国石化 2005 年进口原油 1.05 亿万吨，累计进口油种 100 多种，而这个数据今后还将会继续攀升。面对如此复杂的原油资源结构，炼油企业在选 择油种、制定加工方案时，再用过去那种凭经验、拍脑袋的方法已经不能适用，必须要用科 学便捷的原油评价数据库软件提供准确、详尽的原油评价数据，为决策提供数据支撑。特别是自 2001 年中国石化全面启动了供应链优化项目后，中国石化对原油评价数据库 软件的需求日益增强。目前，中国石化已经在总部、事业部和企业三个层面全面开展了供应 链优化的实施和应用，涉及的业务包括原油选购、原油运输、生产加工和产品配送等环节。这些模型在中国石化总部及企业的相关业务工作中起到重要作用，为生产经营决策提供量化 的数据支撑。这些借助现代技术开发建设的数学模型，在其基本构成单位的数据中，原油评 价数据是最基本、最重要的数据之一，原油评价数据的准确性，直接影响到模型计算的结果，影响生产经营决策的方向。国外发达国家的石化企业很早之前就遇到了以上类似问题，所以一直以来对原油评价 数据库软件的开发工作都很重视，目前国际上比较著名的原油评价数据库包括 Chevron 原油 数据库、BP 原油数据库、Philips 原油数据库，比较著名的原油数据管理及应用工具有 Haverly 公司的 H/CAMS 和 KBC 公司的 CAMS 软件。国内炼油企业也曾引进过国外的原油数据 库软件，由于我们国家的炼油工艺以及可选的原油资源与这些国家存在一定的差异，所以这 些软件并不能完全满足国内炼油企业的需求。我国从 90 年代后期，也曾开发了一些原油数 据库软件，但没有得到很好的应用。中国石化考虑到一体化管理的问题，考虑到企业和总部在生产经营决策时基准数据的 一致性，考虑到节省投资，减少不同企业对同一原油进行重复评价造成资金的浪费，同时也 考虑到和中国石化的生产经营特色相结合，为此，2004 年中国石化总公司决定整合中石化 内部的技术力量，开发一套具有自主知识产权的、具有中国石化特色的原油评价数据库系统。1 中国石化原油评价数据库系统的主要模块

为了实现原油评价数据库在中国石化总部和 30 多家炼化企业的共享，实现原油评价数 443 主题八：过程先进控制、优化技术研究及应用

据的统一管理，中国石化原油评价数据库系统是一个网络版的系统，软件架构如下图：

图1 中国石化原油评价数据库系统软件架构图

中国石化原油评价数据库系统分三个层次，相互支撑的关系依次为： 数据库管理 数 据库 应用程序。其中数据库管理用于对原油评价数据的管理，数据库用于存放原油评价 数据以及用户信息，应用程序是基于原油数据的应用工具，如原油切割、原油混炼、切割校 正、数据接口等。1.1 数据库管理 数据库管理包括数据维护、数据修正、数据查询三个模块。数据维护模块包含的功能有：添加原油信息、编辑实验数据、数据处理。添加原油信 息及编辑实验数据功能是系统与原油评价实验数据的接口，而数据处理是通过图形工具及标 准化算法，将实验数据拟合成可以供后续原油切割模块计算的物性曲线。物性曲线将以数据 记录的形式存放入标准原油评价数据库。原油物性并非是稳态的。即使是同一种原油，受运输途损、采油批次的影响，物性也 可能存在差异。这就意味着企业所加工的油种可能会与数据库中对应的标准原油数据存在差 异。但作为普通用户是没有权限对标准数据进行修改的，为了解决这个问题，系统增设了数 据修正模块。数据修正模块在功能设计上充分考虑了国内炼油企业的原油评价资源，开发了 两种算法，一是用企业的原油简评数据对标准数据进行修正，另一种是用企业原油一般性质 分析数据对标准数据进行修正。在数据修正模块快中同样设置了原油评价实验数据的录入接 口，用户可以将自己的实验数据录入到系统中去。用户的原油评价实验数据以及修正后的物 性曲线数据均被存入用户原油评价数据子库，并不影响或改变标准数据的记录。数据查询模块包括两种功能，一是条件查询，另一个是模糊查询。在条件查询是通过 用户输入的查询条件，逐级查找目标原油。模糊识别功能是根据用户输入条件，查找一个与 输入条件最为相似的原油，用来解决没有评价数据的新油种的数据替代问题。数据查询模块 对查询到的原油评价数据以三种形成进行输出： 第一种是以评价报告形式，第二种是数据列 表形式，第三种是物性曲线形式。其中物性曲线形式还能将相似油种的对应物性或与被输出 物性存在关联的物性进行同界面比对输出。444 主题八：过程先进控制、优化技术研究及应用 1.2 数据库 原油评价数据库里包含三个子库。标准原油评价数据库，用户原油评价数据库和用户 信息数据库。标准原油评价数据库存放的是中国石化权威而统一的原油评价数据，是所有用户可以 共享的数据。标准原油评价数据库由指定的数据管理员单位派专人管理，用户是不能对之编 辑和修改的。用户原油评价数据库内存放的是用户的原油评价实验数据，以及用户利用自己 的实验数据对标准库数据进行修正后的修正物性曲线数据。每个用户均有自己的用户子库，并且只能对自己的用户子库进行操作，而不能对其他用户子库操作。用户原油评价数据库的 数据也可以支持后续的应用程序。用户信息库存储的是用户在应用过程中的操作信息，如用 户制定的常减压装置模型、原油切割方案、馏分代码、所切割的物性等。1.3 应用模块 应用模块包括常减压理论切割、原油混炼、切割数据校正、工具箱四个子模块。常减压理论切割是整个应用模块的核心模块。它所实现的主要功能是：以数据库中标 准物性曲线为基准，按用户设定的切割方案，对原油进行切割。根据中国石化供应链优化项 目的应用要求，目前系统对外提供的了 PIMS 模型的 ASSAY 表数据接口，切割结果可以直接 调用进 PIMS 模型中，实现了无缝连接。在常减压装置实际生产过程中，大量进行的是原油混炼，很少有单炼的情况，为此系 统设计了原油混炼模块。为了减少方案制定的工作量，原油混炼模块可以调用常减压理论切 割模块中的切割方案，而且也能以 PIMS 模型的 ASSAY 表格式进行输出。常减压理论切割是基于原油实沸点蒸馏曲线的理论切割，而实际常减压蒸馏装置的理 论塔板数低于实验室蒸馏仪的理论塔板数，原油各馏分之间的分割精度要小余实验值，存在 着反混。所以理论切割值与常减压装置的生产实际值之间存在着差异。为了减少差异，系统 提供了切割校正模块，切割校正模块根据常减压装置各侧线收率的标定值或统计值对理论切 割的切割点进行校正，根据常减压装置实际生产时的侧线馏程分析数据对切割结果的物性值 进行校正。这样大大提高了切割的准确度，实现了理论值与生产实际的值对接。校正切割模 块也能以 PIMS 模型的 ASSAY 表格式进行输出。除了原油切割功能外，系统为用户提供了一些石油炼制行业的专用计算工具，如汽油 辛烷值的关联计算工具、柴油十六烷指数的关联计算工具、特性因数、相关指数、燃烧热、苯胺点的计算工具等等。这些计算工具均纳入工具箱模块中。2 中国石化原油评价数据库系统的特点

2.1 入库数据的权威性与可靠性 原油评价数据是原油评价数据库系统的核心资源，也是支持数据库应用程序的数据基 础，是确保计算结果可靠、可信、可用的前提条件。对于原油评价数据的入库工作，中国石 化建立了一系列规范、严格的管理体系。原油采样时，要求样本来自一程船原油；在评价实 验时，由国内原油评价的权威机构严格按照原油台架实验的标准进行操作； 对评价结果要和 其它途径获取的原油评价实验数据进行纵向和横向比对，纵向比对分析原油随时间物性变化 的趋势，从横向比较物性的数据范围，从而确保实验数据的可靠性；在数据入库前还要经过 由院士及专业技术人员组成的原油评价专家组对数据进行评审； 数据入库和维护则由指定单 位的专业技术人员执行； 同时建立数据跟踪反馈体系，对数据库里评价数据的应用情况进行 445 主题八：过程先进控制、优化技术研究及应用

跟踪，如果发现数据的可靠性变差，或出现新油种，则要及时组织评价，进行数据更新。2.2 计算结果的准确性与可用性 原油评价数据库系统最核心的应用是按用户设定的切割方案进行原油切割。为了保证 原油切割结果的准确性，大多数物性均按实验数据拟合的物性曲线为基准进行切割计算，尽 量避免使用工程上的关联计算经验公式，从而减少经验公式的应用范围及公式本身的精度给 计算结果带来的误差。将原油评价数据按实验馏分宽度进行切割，收率数据和实验值的偏差 不超过 3‰,物性数据的偏差在 5％之内，达到很高的数据还原性。为了解决原油理论切割值 与实际生产收率存在差异的问题，数据库系统采用简单模拟技术，开发切割数据校正模块，进一步提高了计算的准确度。2.3 界面的友好性 中国石化原油评价数据库系统在设计时充分考虑用户使用的便捷性，做到界面友好。例如在原油切割工作中，切割方案设计的工作量很大，需要设立每个侧线的切割温度，每个 侧线的切割物性。中国石化原油数据库系统针对用户的实际业务将原油切割方案的设计分为 三步，第一步建常减压装置，设计常减压装置的各个侧线；第二步对各类馏分的物性进行定 义；第三步调用装置模型和馏分物性，设立切割温度，组合成用户需要的切割方案。其中常 减压装置模型和各类馏分的定义是作为记录被保存的，用户只需经过一次设定，在以后的方 案设计是均可以通过对装置侧线与馏分类型进行组合，方便的生成所需要的切割方案。另外 系统甚至加入了复制方案功能，用户可以将以前的方案进行复制和改造，形成需要的方案。再如，切割油种选项里，系统提供了“油种打包”功能，用户可以对所需切割的各个油种进 行打包，进行批量切割。2.4 系统的安全性 中国石化原油评价数据库系统从管理体制和技术两个层面确保系统特别是数据的安 全。在管理体制上，规定只有数据管理原用户才能对标准数据库进行操作，普通用户只能调 用数据，而且作为普通用户只能看到原油的简单评价数据，支持应用程序的核心数据——原 油物性曲线数据是无权限获取的，而普通用户权限的发放也是由专门的业务部门发放和管理 的。从技术层面上，该系统只能通过中国石化内网访问，而且需要用户名和密码。

中国石化原油评价数据库系统的应用

中国石化原油评价数据库系统自 2005 年底完成开发后，配合中国石化供应链优化项目 开展了大量的应用。目前中国石化正在推广炼油企业级 PIMS 模型(企业生产计划优化模型)，在已经推广的 20 家炼油、炼化企业的生产计划优化模型（PPIMS）中得到成功应用，取得了 良好的应用效果，获得用户的一致好评。随着炼油企业级 PIMS 项目推广的进程加快，中国 石化原油评价数据库将为中国石化所属的所有炼油、炼化企业的生产计划优化模型提供常减 压模拟切割数据，为企业的生产经营决策服务。此外，中国石化原油评价数据库系统正在进 一步扩大应用范围，将为总部一体化供应链优化模型（MPIMS）联合石化现货选购模型、（PIMS）等提供数据支撑，为总部的生产经营决策提供服务。4 中国石化原油评价数据库系统的发展与展望 446 主题八：过程先进控制、优化技术研究及应用

虽然中国石化原油评价数据库系统达到了国际同类产品水平，但还有许多可以继续提 升的空间。从现有模块的功能来说，因为最初系统设计基于中国石化的供应链优化项目，可以切 割计算的物性以满足供应链优化模型的物性需求为目标，而一些关于工程设计、科研的物性 未纳入，如渣油结构参数等，这些物性的计算在今后随着应用范围的扩大应逐步完善。从进一步提高计算精度来说，要在今后的应用中不断完善物性计算算法，提升模型计 算的精度。同时应进一步扩充物性计算的模型，从而保证各公式按其适用范围进行使用。从系统集成来说，原油评价数据库系统作为各生产相关业务的数据基础，应加强与其 他信息系统的集成，如何原油管输项目、原油配送项目、生产调度指挥系统等，从而发挥更 大的作用。另外,中国石化评价数据库中的数据都是石化内部权威的、标准的评价数据，而企业获 得的原油由于运输过程中的混油问题，或者采样点的不同，因此数据库中的评价数据不一定 能完全表征企业加工的原油，需要以中国石化评价数据库中的标准评价数据为基础，开展数 据快速修正的工作，使评价数据服务于企业生产加工，还有很多工作有待总部、企业和技术 单位进一步加强。5 结论

中国石化原油评价数据库系统作为数据基础，为石油炼制行业其它信息系统的建设起 着重要的支撑作用，为生产经营的科学决策提供了数据依据。该系统在中国石化供应链优化 项目的开发和应用中取得了很好的应用效果，结果证明该系统达到了国际先进水平。但原油 评价数据库系统的建设并不是一朝一夕的工作，需要在今后的使用过程中不断更新和增加原 油评价数据，不断完善算法，不断扩大应用范围。相信经过长期的建设和维护，中国石化原 油评价数据库系统将在中国石化原油采购、生产经营、设计科研等各个领域发挥更大的作用。

参考文献 [1].《中国石化原油评价数据库系统总体设计》 [2].《石油化工工艺计算程序》 何良知，烃加工出版社，1993，[3].Technical Data Book-Petroleum Refining , Metric Edition , API, 1985 作者简介 田健辉，生于 1976 年 12 月，本科就读于华东理工大学，石油加工专业，硕士研究生就读于同济 大学，工商管理专业，就职于石化盈科信息技术有限责任公司，石化供应链优化高级顾问，项目经理。447 1

第三篇：74-石化企业上层应用系统的设计与实现【PSE 2006】

74-石化企业上层应用系统的设计与实现【PSE 2006】.txt爱情就像脚上的鞋，只有失去的时候才知道赤脚走路是什么滋味骗人有风险，说慌要谨慎。不要爱上年纪小的男人，他会把你当成爱情学校，一旦学徒圆满，便会义无反顾地离开你。本文由百有任何贡献

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主题九：信息集成技术研究及应用

石化企业上层应用系统的设计与实现

荀允

（中国石化长岭分公司计算机应用研究所，岳阳 414012）摘 要: 本文详细阐述石化企业上层应用系统的设计与实现技术,针对石化企业上层应用系统的特点提出

了基于同一数据源企业不同应用模型的实现技术,并给出了 J2EE 结构框架、异构数据库等关键技术的解决 方案。关键词：上层应用 J2EE Servlet EJB 实时数据库 MVC 组件 0．引言

随着计算机技术的普及应用，石化企业自动化水平在不断提高。许多单位都先后建立了 过程控制系统、企业内部网、实时数据库系统以及一些应用系统；但由于各应用系统数据源 不统一，出现各部门得到的数据信息不一致，对生产经营决策工作产生一定影响；上层应用 系统就是建立在实时数据库的基础上，一方面通过技术手段以一定的频次将实时数据库中的 关键数据转到关系数据库中作为企业应用的统一数据源，另一方面根据企业各部门的需要以 不同的形式进行数据加工与展示，满足企业生产经营需要。2．总体设计

2．1 上层应用系统的特点 上层应用系统作为企业生产经营决策的重要依据，必须具备以下特点：（1）准确可靠性 上层应用系统作为企业生产经营结算的重要依据，系统运行必须稳定可靠，数据准确，值得信赖。这就要求包括数据转换、统计公式、异构数据库之间数 据传输在内的综合系统运行必须运行可靠，综合误差保证在规定的精度范围 内。（2）完整及时性 由于生产实时数据具有累加性和传递性的特点，在任何情况下都不允许丢 失生产原始数据。这就需要在数据传输的各个环节比如 OPC 接口、ODBC-JDBC 桥采用相应的技术手段来确保数据的完整性和及时性。（3）可扩展性 由于上层应用系统面向企业各个业务部门和生产单位，具有多角度的应用 需求。这就要求系统具有业务功能的扩展、组态和重组。（4）安全性 企业上层应用系统是建立在实时数据库基础上，企业技术参数必须严格保 密。系统安全一方面要求企业网管加强网络安全建设；另一方面上层应用系统 限制企业内部的各个部门在自己的使用权限下进行操作。对于后者，通常作为 507 主题九：信息集成技术研究及应用

面向用户、开放的操作平台，上层应用系统为不同的部门提供不同的权限，不 同操作权限的部门只能在自己的权限范围内操作。一般的软件做法是采用多级 多元多视图达到这个目的，所谓多级就是超级用户通过为用户设置不同的级别 使其具有相应的操作权限（也称软件分发技术）；多元是指超级用户可以设置 更趋个性化的人机界面； 多视图是指不同操作级别的人员所操作的人机界面也 不一样，因而有不同的信息访问范围。2．2 系统总体结构

图 1 系统总体结构图

2．3 主要功能 上层应用系统粗略的讲就是要解决物流监控、基础计量、数据处理以及不同管理视图的 数据生成与显示。2．3．1 物流定义 物流就是指物料从一个地方流向另一个地方，通常物流 A->B 有两个计量点,系统对每 个计量点给定一个公式变量，方便数据统计与处理； 石化企业物流定义（面向生产）包括 装置与罐区两部分，物流定义的同时解决各物流的数据计量方式与方法,考虑装置与罐区计 量方法的差异,公式变量采用不同的命名规则。（1）以装置为参考点的物流定义 508 主题九：信息集成技术研究及应用

图2 安庆石化催化裂化装置的主要物流图

上图为安庆石化催化裂化装置的主要物流图，系统按如下存储结构进行物流定义：

表1 公式 变量 TG00 1 TG00 2 TG00 3 催化 裂化 催化 裂化 催化 裂化 油浆 付 二罐 区 CH-FQ329 虚拟 0.98 质量表 装置 物料 名称 常底 重油 柴油 付 收 动态 来源 去向 常减 压 精制 CH-FQ352 真实 1.1 体积表 物流定义 实时数据库 位号 CH-FI281 真实 位号类型 仪表修 正系数 1.0 质量表 仪表类型

生产线/ 侧线-（2）罐区物流定义 罐区物流定义与装置类似,只是在定义的同时给出计算方法和计算公式;结构如下: 表2 公式 变量 TP001 物流 中心 101 装置 罐号 物料 名称 油浆 收 动态 来源 去向 催化 裂化 结算结构 实时数据库 位号 WL-FQ325 计算 方法 公式 法 液位修 正值 1.0 22.5 1 乘系数 除系数

考虑企业数据的使用目的,对储罐罐量计算有粗略计量方法和精确计量方法，在上层应 用系统中已开发成组件 EJB，分简单公式法和查表公式法两种: 简单公式法:(液位计数据 + 液位修正值)* 乘系数 / 除系数，这是一种粗略计量方法； 查表公式法: m={(V+Vsp×D4-VＳ)×[1+β（t-20）]×K×ρ20×F－G}(1－Ws)这是一种精确 计量方法，式中： m——罐内纯油在空气中的重量，V——罐内液位高度下的表载体积，509 主题九：信息集成技术研究及应用

VＳ——罐底明水高度下的表载体积 D4——罐内油品 20℃密度和 4℃纯水密度的比值 β——油罐材质体胀系数 t ——罐内油品的温度 K——石油体积系数 ρ20——罐内油品标准密度 F——真空中质量换算到空气中重量的换算系数 G——油罐浮顶重量 Ws——罐内油品的含水率 因为第二种方法要查相关表格（如罐容表、静压力修正表、VCF 等），因此命名为查表 公式法。2．3．2 数据采集 用户可通过数据录入界面方便地进行数据录入、参数设置以及系统维护，系统自动保 持全网络数据的一致性。任何数据的修改都不会影响系统的正常运行。数据采集主要包括人 工部分和自动部分，人工部分包括系统设置、物流定义、报表定义以及由于计量手段等原因 造成不能自动采集的生产现场数据； 自动采集部分根据物流定义中的位号进行采集主要包括 储罐液位数据、储罐温度数据、装置流量计数据以及公用工程数据。2．3．3 统计指标设置与计算（1）统计指标设置 前面已经提到，同一物流收付双方都有计量，在企业统计中以哪方计量参与统计，这就 是统计指标设置要完成的工作。假设有如下业务场景：

计量点 0302 A1 A2 B1 A2 常 减 压 A1 B2 C1 C2 公式变量 TP002 TP003 TP004 TG099 TP008 TG123 催 化 C2 C1 0301 B1 B2 裂化

图4 业务场景

如上图，假设物料 W1 从储罐 0301 发到催化裂化与罐 0302 并且收到常减压发量，共有 6 个计量数据；假定 0301 属于储运部，现在统计 0301 的库存增减，那么系统就必须提供如 下表定义模板，可能的计算模式有 8 种即 C1-A1-B1、C1-A1-B2、C1-B1-A2、C1-A2-B2、510 主题九：信息集成技术研究及应用 表 3 定义模板 二级变量 TW0001 单位 储运 罐号 0301 物料 W1 指标名称 库存增减 计算公式 TP008-TP002-TG099 公式描述 略 C2-A1-B1、C2-A1-B2、C2-B1-A2、C2-A2-B2，具体应用中选哪些计量数据视具体情况由 用户设定。为了系统实现的方便性，计算公式中用物流定义中的公式变量作为因子，统一用 公式解析组件进行解析； 公式描述是为了提高公式的可读性而设计的，在物流定义中抽取重 要信息字段组合成完整语句按计算公式中的因子逐个替代。当然，根据企业应用需要可以定 义多级统计公式，通常情况是班组级、车间级和企业级。（2）公式解析与计算 在实际应用中，系统对计算公式进行解析，通过公式变量和时间（可以是时间点也可以 是区间）从数据库中获取对应的数据进行算术运算。公式解析模块已开发成组件，对任何算 术表达式解析无误。2．3．4 数据展示 上层应用系统根据统计层次进行报表定义，针对每级统计指标都有对应的报表数据项目 定义，并且指定了数据在报表中显示位置。上层应用系统提供一套仿 EXCEL 电子报表的制作 工具，它的风格和操作模式都与 EXCEL 非常相似，只要熟悉 EXCEL 的人就可以很方便的使用 系统的制表工具，完成了生产数据、报表操作与 EXCEL 无缝连接，生成摸板文件后，可以方 便地在 Web 上发布。

报表格式定义

报表数据表

建立 Websphere 与 Excel 的通讯 报表生成 Excel 模板文件

报表显示

图 5 报表制作流程 3．实现技术

3．1 基于 J2EE 模式的三层 B/S 体系结构 上层应用系统采用基于 J2EE 模式的三层 B/S 体系结构，三层结构是在两层结构的基础 上加入一个（或多个）中间件层。它将 C/S 体系结构中原本运行于客户端的应用程序移到了 中间件层，客户端只负责显示与用户交互的界面及少量的数据处理（如数据合法性检验）工 作。客户端将收集到的信息（请求）提交给中间件服务器，中间件服务器进行相应的业务处 理（包括对数据库的操作），再将处理结果返回客户机。与传统的 C/S 体系结构相比，三层 511 主题九：信息集成技术研究及应用

体系结构具有零客户短维护、可扩展性好、安全性好、资源重用性好等优点。基于 J2EE 模

EJB/Bean Servlet(控制器)EJB/Bean Web 客户机 Web 服务器 DBMS EJB/Bean JSP(视图)图 6 应用程序服务器

式的三层 B/S 结构如下。从图中可以看出，三层结构主要由如下三部分组成：（1）客户端 客户端的主要任务是显示用户界面，接收用户事件。三层体系结构中，用户界 面通过浏览器显示，Web Server 将应答最终以 HTML 为载体下载到客户端浏览器，经浏览器进行解释，得到最终的用户界面。（2）中间件服务器 中间件服务器由 Web 服务器和应用服务器两部分组成，有的中间件将这两部分 集成到了一起如 BEA Web Logic。应用服务器是中间件的核心部分，是真正实现业 务功能的服务。按照一般的 MVC 中间件设计模式，应用服务器可以划分成视图（View）、控制器（Controller）和模型（Model）三个层次。视图负责显示应答结果，控制器是应用服务器的调度中心，它接收来自客户端的请求，将处理结果返回客户 端；模型是具体实现业务处理功能的层次，供 Servlet 调用、分析和处理来自客户端 的请求。（3）数据库服务器 数据库服务器是业务对象的属性得以永久性保存的载体。基于业界面向对象的 数据库技术还不成熟，本系统还是采用比较流行的关系型数据库 Oracle 9i.3．2 实现上层应用系统的三种 J2EE 技术 3．2．1 Java Server Page Java Server Page(JSP)技术与 ASP 技术类似，是一种在服务器端进行解析，动态生成网 页传递给客户端 Web 技术：它是基于 Java 技术，将 Java 代码嵌入 HTML 页面中实现的。本质上，JSP 是一种高层的 SERVLET。它与其它网页编写脚本有很大的相似性，但是执行 时有所不同。JSP 引擎将它和它所在的 HTML 文件一起合成 Servlet 的代码，然后它的执行 就与 Servlet 的一样：先编译成.class 文件,最后由支持 Java 虚拟机的服务器来执行,最后输出 结果。在使用 JSP 中如果结合使用 JavaBean 技术就会更加方便灵活。512 主题九：信息集成技术研究及应用 3．2．2 Servlet Servlets 提供的功能大部分与 JSP 相同，它采用的是一个有点不同的方法。JSP 中大部 分是 HTML 代码，其中只有少量的 Java 代码，而 servlets 则相反，它完全使用 Java 编 写，并且产生 HTML 代码。Servlet 是一个在服务器上运行的 Java 小程序，它可以扩展 Web 服务器的功能。Servlet 和 CGI 一样都是运行在 Web 服务器上，用来生成 Web 页面。与传统 CGI 或其它 CGI 类 似代替技术来说，Java Servlets 效率更高，使用更方便，功能更强大，更小巧也更便宜。在开发 Servlet 时，一般都要扩展 javax.servlet.http.HttpServlet 类，并且覆盖 它的一些方法。常用的方法包括： service(): 作为 command-specific 方法的一个调度程序 doGet(): 处理来自一个客户的 HTTP GET 请求 doPost(): 处理来自一个客户的 HTTP POST 请求 3．2．3 EJB EJB 是一种基于组件的结构，用于开发和使用基于组件的分布式业务应用。使用 EJB，应用程序开发者可以专注于支持应用所需的商业与业务逻辑，而不用担心周围框架的实现问 题，J2EE 服务器会提供基本系统级服务，如并发控制、事务管理、持久性管理、对象分布、命名和安全管理等。EJB 组件有三种基本类型，我们使用的有两种即：Entity bean 和 Session Bean。实体 Bean 是为现实世界的对象建造模型，这些对象通常是数据库中的一些持久记录； 会话 Bean 是客户端应用程序的一个扩展，并负责管理整个过程和任务。下图为上层应用系 统的部分 EJB 实现模型：

Session EJBs Entity EJBs Search facade Clients B_data_jjyb B_data_ddrb Database reports facade 图 7 上层应用系统的部分 EJB 实现模型 3．3 数据库和实时数据库 在上层应用系统中，数据库技术是不可缺少的关键技术之一，由于各个企业具体情况的 不同，特别是要兼容企业现有软件（比如提供接口）数据库的时候就要考虑异构数据库的读 写。基于数据库的中间件从某种意义上解决了这个问题。基于数据库的中间件提供了一系列应用程序接口 API，从而允许应用程序同本地或异地 的数据库进行通信。应用程序通过中间层而不考虑操作系统及网络来访问数据库，以达到访 问数据库的透明。ODBC，JDBC 都是基于数据库的中间件标准。在上层应用系统开发中主要应用 JDBC 与 JDBC-ODBC 桥。JDBC 是使用 Java 语言实现的，在 Java 语言中支持基本 SQL 功能的通 用应用程序编程接口，它实现了一个独立于特定数据库管理系统 DBMS 的通用的 SQL 数据 访问和存储结构。JDBC API 的结构如下图。值得注意的是在开发 EJB 组件时，可以根据实 513 主题九：信息集成技术研究及应用

际需求选用容器管理持久性或 Bean 管理持久性。当使用 Bean 管理持久性机制时，必须在 Bean 类中利用 JDBC API 明确地编写持久性处理代码，这样做可以使我们在管理 Bean 实例 和数据库之间的状态时具有更大的灵活性。

Java 应用程序 JDBC API Java 驱动程序管理器 JDBC Driver API JDBC-NET 驱动器 JDBC-ODBC 桥驱动器 ODBC 与 DB 驱动器 JDBC 中间件协议 图 8 JDBC API 结构图 其它驱动器 专用 DBMS 协议

由于实时数据库不支持 JDBC，因此在实际开发中使用 JDBC-ODBC 桥；JDBC-ODBC 桥 允许在 Java 程序中将许多现有的 ODBC 驱动程序与 JDBC 一起使用，桥本身就是类 sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver 定义 的 JDBC 驱动程 序，它 定 义了 JDBC 的子 协 议 odbc。简单的说，在上层应用中使用 JDBC-ODBC 桥的目的就是用 ODBC 从实时数据库读取 数据，用 JDBC 在 JAVA 中显示。4．结束语

随着企业信息化建设的深入和细化，上层应用系统渐显其优势。MVC 作为一种设计模 式在 WEB 应用中渐渐得到广泛应用。笔者先后在中石化安庆分公司、中石化仪征化纤股份 有限公司开发企业上层应用系统，取得了明显的应用效果。

参考文献

[1] IBM，Introduction to Java using IBM WebSphere Studio Application Developer V5.1.1 [2] IBM，Servlet and JSP Development With IBM WebSphere Studio V5.1.1 [3] IBM，Developing EJBs with IBM WebSphere Studio Application Developer V5.1.1 [4] IBM，IBM WebSphere Application Server V5.1 Administration [5] IBM，WebSphere Studio Application Developer Version 5 Programming Guide [6] IBM，EJB 2.0 Development with WebSphere Studio Application Developer [7] IBM，IBM WebSphere Application Server 5.0 System Management and Configuration 作者简介 荀π，1972 年 12 月生，1997 年毕业于大连理工大学，工程师、主要从事软件工程和数据库技术。514 1

第四篇：中国石化企业国际化经营研究

学校名称

学校图标

题目：学院：专业：班级：姓名：学号：

中国石化企业经营研究

中国石化企业国际化经营研究

中国石油化工股份有限公司的简介：

中国石油化工集团公司(英文缩写Sinopec Group)是1998年7月国家在原中国石油化工总公司基础上重组成立的特大型石油石化企业集团，是国家独资设立的国有公司、国家授权投资的机构和国家控股公司。中国石化集团公司注册资本1820亿元，总经理为法定代表人，总部设在北京。

中国石化集团公司对其全资企业、控股企业、参股企业的有关国有资产行使资产受益、重大决策和选择管理者等出资人的权力，对国有资产依法进行经营、管理和监督，并相应承担保值增值责任。中国石化集团公司控股的中国石油化工股份有限公司先后于2000年10月和2001年8月在境外境内发行H股和A股，并分别在香港、纽约、伦敦和上海上市。目前，中国石化股份公司总股本867亿股，中国石化集团公司持股占75.84%，外资股占19.35%，境内公众股占4.81%。中国石化集团公司主营业务范围包括：实业投资及投资管理；石油、天然气的勘探、开采、储运（含管道运输）、销售和综合利用；石油炼制；汽油、煤油、柴油的批发；石油化工及其他化工产品的生产、销售、储存、运输；石油石化工程的勘探设计、施工、建筑安装；石油石化设备检修维修；机电设备制造；技术及信息、替代能源产品的研究、开发、应用、咨询服务；自营和代理各类商品和技术的进出口（国家限定公司经营或禁止进出口的商品和技术除外）。中国石化集团公司在《财富》2010年全球500强企业中排名第7位。

随着经济全球化日益深入和我国加入WTO，不仅我国市场将向外国企业全面开放，而且外国市场也将更大程度地对我国企业开放。这无疑将大大加快中国企业的国际化进程。对于我国五大支柱产业之一的石油和化学工业来说，在迎来机遇的同时，也面临着巨大的挑战。那么中国石化企业又该如何走出国门，在激烈的国际市场竞争中立于不败之地，这将是关系中国石化企业能否长远发展的艰巨课题。下面针对中国石化企业国际化经营进行探讨和研究。

一、中国石化企业国际化经营的现状分析

据中国石油和化学工业协会提供的最新数据，2004年我国石化行业销售收入和利润均创历史最高水平，全年将实现工业总产值2.425万亿元，销售收入

2.33万亿元，利润2700亿元。中国是国际石化企业投资的重要地区之一，也是全球最重要的石化产品进口国之一。

改革开放20多年来，我国石化企业的国际化经营经历了一个从无到有，从少到多，逐步发展并不断调整和完善的过程。目前，我国石化企业基本上走的是一条“引进来”的道路，引进国外资金、技术以及发展出口贸易在企业国际化经营格局中居于主导地位，2005上半年，我国石油和化工行业实现进出口贸易总额940.67亿美元，同比增长30.1%，进出口贸易作为石化企业国际化经营的主要方式没有发生大的变化。而以境外直接投资为主要特征的“走出去”步伐较为缓慢，尚处于初级阶段，其中只有像中石油、中石化等国有大石化企业在海外有过直接投资，其他中小型石化公司根本不具备国际化经营的条件。但是随着全球

经济一体化进程的加快和中国成为WTO的成员国，我国石化企业也在加快自身的国际化进程。具体表现为：

1、我国石化企业的国际化经营处于快速发展阶段

一直以来，西方石化公司都注重自身的国际化。现在也到了中国石化企业加快国际化进程的时候。最近的“沃尔玛现象”昭示中国石化的国际前景，早在10—15年前，在美国最大的商品零售商沃尔玛的货架上，只有不到20%的商品产自中国，而且大多是低廉的小商品；如今，中国商品已超过了80%，产品种类涵盖各类日用品，且具有较高的技术含量。正是从商品的低价格和高质量的角度上看，中国商品几乎没有竞争对手。特别是中国具有无限的人力资源优势，包括在高价值产品、产品质量与多样性、服务及石化行业的技术支持、石化行业的技术研究与产品开发优势等方面。而且目前我国石化企业正在通过国际合作、对外投资等形式进行国际化探索。

2、中国石化企业已有些具备国际市场竞争力

从2003年年底的世界石油与化工公司的市场资本排名来看，中国石油公司、中国石化公司分别排在第6位和第11位，市场资本分别达945亿美元和356亿美元，与西方大型石化公司相比，已经具有一定资本竞争力，特别是中石油、中石化还分别与国际石油三大巨头埃克森美孚、壳牌和BP谈判并先后达成战略联盟的一系列框架协议，从而提高自身整体的国际竞争力。

3、中国石化企业内部层次不齐，其国际化经营阶段也具有很大差异

按照国际化经营，目前中国石化企业一般可以为三个不同等级：绝大多数尚不具备国际化经营的石化企业；初步具备国际化经营的企业；以及已经展开国际化经营的企业。对于他们自然采取的国际化经营方式大相径庭。

二、中国石化企业国际化经营遇到的问题与障碍

随着中国市场的完全开放，中国石化企业也在进行国际化经营探索，并取得了一些可喜的成绩,但从企业层面，还是存在许多困难与障碍。

1、中国石化企业国际化经营意识不强，很多中国石化企业要么没有企业国际化经营观念，要么对海外经营投资、扩张顾虑太多，国际化进程开展不利，目前一些大型石化公司在国际化经营方面，缺乏关于“往那里走”、“怎么走”等问题的长远战略规划。目前，中国石化企业的海外投资虽然已初具规模，但国际化经营效果并不理想。据有关部门调查，国有石化企业在境外投资不赚钱甚至赔钱的约占2/3，海外投资项目中大约只有1/2是赢利的。这种局面的形成除石化企业缺乏“走出去”的经验外，与“走出去”之初缺乏明晰的战略思路和战略定位有着直接关系。

2、中国石化企业国际化经营活动比较单一，主要是简单进出口贸易，对于设立的海外分支机构也较少。目前只有少有的企业，例如中石油公司国际化开始于1993年，在美国石油城休斯敦建立了办事处。很多企业还只是停留在进出口原油的贸易阶段。

3、中国石化企业缺乏国际化经营的专门人才，石化企业海外经营一定要有雄厚的国际贸易人才，要能够懂得相关的国际法规，熟悉和了解当地的法律环境。目前中国企业进行国际化经营，急需大量国际性经营的人才。但很少有企业对人才大量投资。从1991年中石油从海外派出一期100多名业务精英跨国培养，人才投入累计超过亿元。

4、中国石化企业投资结构与方式不太合理，在国外市场的选择上游资源比重明显不足。比如中石化在勘探开发、炼油营销、化工业务占用资本的构成比例为25:50:25，而国外三大石油公司（埃克森美孚、壳牌、BP）三块业务占用资本比例约为52:33:15。两者相比较，中石化油气勘探开发明显不足。

5、信息化建设不足与跨国公司相比，中国石化企业包括中石化、中石油等五百强企业无论在企业内部还是企业外部信息化建设都存在明显不足。

众所周知，现在国际石化市场早已为跨国化工集团公司所垄断，它们凭借着庞大的规模、雄厚的财力和先进的技术占据了世界石化贸易市场的绝大部分份额。而作为刚刚起步的中国石化企业，尚处在国际化经营的初级阶段。与跨国石化公司相比，仍还处于国际化经营的初级阶段，主要表现为核心竞争力不强、跨国经营程度不高、企业经营效益自然不好。例如，2003年，埃克森美孚的资产总额达到1742.78亿美元(约合14424.47亿元人民币)；销售收入达到2370.54亿美元(约合19620亿元人民币)；利润达到215.10亿美元(约合1780亿元人民币)。而中石化2003年资产总额才达到4008亿元人民币；主营业务收入达到4171亿元人民币；利润总额达到300亿元。中石化是一个上、中、下游一体化的石油企业,但中国石化的产业链呈现头小尾大之势---其原油资源比起庞大的炼油业务来说是太小了。目前，中国石化的油气开采收入只占全部营业额的10%，公司所需的原油70%以上依赖外购，其中进口原油占原油需求量的比例达到60%，而且呈现出递增趋势。与跨国经营的石化巨头相比，差距还是很明显的。所以我国石化企业国际化经营道路仍然漫长。

三、中国石化企业国际化经营路径选择

通过对我国石化企业进行国际化经营的必然性和紧迫性分析，以及指出我国石化企业实施“走出去”战略所碰到的种种困难与障碍，我们认为我国石化企业缺乏国际化经营的长远规划和战略部署，不能从战略的高度认识到企业国际化经营的重要性，所以我国石化企业必须在推进其国际化经营之初，必须确立企业的全球竞争战略。

1、制定全球竞争战略，建立国际战略联盟

全球竞争是企业跨国经营的必然选择，我国石化企业在“走出去”战略中应该尽快确立企业全球战略，坚持战略先行。战略先行的指导思想对开展跨国经营尤为重要。目前中石化实施“走出去”战略进入国际市场，在经营方式上，先通过战略联盟与资源国石油公司或国际大石油公司合作，后对外直接投资进行单独勘探开发。随着经济全球化进程加快，国际战略联盟日益成为跨国公司普遍的国际化经营模式。我国石化公司国际化经营尚处于起步阶段，开展国际化经营必须加强于国外企业的合作。比如2000年，中国石油化工有限公司分别开始与国际石油三大巨头埃克森美孚、壳牌和BP谈判并先后达成战略联盟的一系列框架协议。其中之一就是中石化将选择江苏、福建、广州三地，与埃克森美孚、壳牌和BP共同经营1500个加油站。对于中石化，组建战略联盟联手走出去，通过互补优势、共享利益、共担风险、获取知识等方式有效增强联盟各方自身实力，降低成本和风险，延伸价值链，实现自己的战略目标。

2、实施国际化经营，选择最佳的路径模式

石化企业国际化经营是石化企业竞争日趋国际化、全球化的必然要求，也是加入WTO以后我国石化企业必须走出去的迫切需要。但是石化企业国际化经营

是一个从国内经营转向跨国经营的循序渐进过程，大多从扩大直接商品出口开始，逐步走出国门，直接对外投资，进行跨国经营，其发展一般要经过三个阶段：商品国际化阶段，即积极从事直接出口，把商品销售到国外；国外生产阶段，即通过海外投资，在国外直接进行生产和销售。比如与国外厂商进行长期合作，或在国外直接投资建厂生产；跨国公司阶段，即企业生产和销售国际化，这是企业国际化发展的成熟阶段。通过进行跨国经营，在全球成立若干全资或控股的子公司，在全球范围内进行资源最优化配置。在一般的国际化路径中进行选择，具体的经营模式看哪个更适合其不同状况进行取舍。比如考虑走出去时，在海外设立办事处、分公司，大力推广其品牌的影响力。或者就与跨国石化企业或本地大规模企业，进行高层次的国际合作与战略联盟。也可以进行海外投资与运营（子公司），建立中国自己的跨国石化公司，通过在多个国家建立子分公司，由母公司或总公司进行决策，为用户提供服务。例如中国石化企业为了抗衡跨国石化企业，成为真正的“跨国公司”，在国际竞争中占据更强的地位，于1997年11月19日，中国石化企业第一次“战略联盟”产生，由金陵石化公司，扬子石化公司、仪化集团有限公司、南化集团公司和江苏省石油集团组建起中国东联集团公司，从而实现国内石化企业的强强合作，以抵御外来的竞争对手。同时也可以进行直接海外投资，比如2005中石油和中石化共同组成的中国石油投资集团收购了加拿大石油公司在厄瓜多尔的石油资产和管道资产，其总额达到14.2亿美元。

3、实施国际化经营，推行人才国际化战略

人才是企业成功的关键和核心。国际化人才战略是跨国公司成功实现全球化战略的重要保证，海外经营一定要有雄厚的国际贸易人才，即注重高级人才的国际化。以中海油为例，近年来，中海油在跨国经营中成功地实施了国际化人才战略。一是聘请“洋高参”。有限公司董事会9个成员中有4人是外方专业人士；有限公司成立高层次的决策咨询机构“国际顾问委员会”，聘请世界著名大学教授、BP石油公司、壳牌公司高层管理人员出任委员。二是引进国际人才。有限公司外籍员工有1000多名。三是充分利用外脑。聘请国际知名咨询机构和投资银行，在国际运做中发挥专业优势。

中国石化大事记

中国石化167.8亿股H股股票于2000年10月18日、19日分别在香港、纽约、伦敦三地交易所成功发行上市；

2001年7月16日在上海证券交易所成功发行国内公众股28亿股。

2003年，中国石化集团公司在《财富》全球500强企业中排名第54位。

2008年9月，中国石油天然气集团公司已于当日通过上海证券交易所交易系统买入方式增持中国石油股份公司6000万股股份。中国石油集团增持前持有中国石油股份公司的股份数量为***8股，约占公司已发行总股份的86.29%，增持后持有公司的股份数量为***8股，约占公司已发行总股份的86.32%。[1]

2008年，中国石油天然气股份公司通过境外附属公司向中国石油集团收购其间接持有的太阳世界有限公司100%的股权，以实现对中国（香港）石油有限公司51.89%股权的间接收购。而收购已于2008年12月18日完成。[2]

2009年《财富》世界500强排行榜中石化首次挺进全球前10名，以全球第9名的座次成为该榜单中排名最靠前的中国企业。

2010年中国石化集团公司在《财富》2010年全球500强企业中排名第7位。

第五篇：计算机与PLC集成控制系统在石化行业的应用

计算机与PLC集成控制系统在石化行业的应用.txt13母爱是迷惘时苦口婆心的规劝；母爱是远行时一声殷切的叮咛；母爱是孤苦无助时慈祥的微笑。本文由gdturui贡献

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计算机与 PLC 集成控制系统在石化行业的应用

陈 勇 张华平赵显红

摘 要：计算机与 PLC 集成控制系统的基本组成、功能、系统软硬件设计与 通信技术以及该系统在石化行业的应用。关键词：计算机 PLC 可编程序控制器 控制系统 通信技术 关键词近年来，国际市场上石化产品的竞争日趋激烈。与国外同类产品相比，我国 的石化产品无论在生产工艺上，还是产品质量上，都存在着相当大的差距。为改 变我国石化产品发展严重滞后的局面，国内石化行业的许多厂家已开始向产品的 多样化、添加剂材料和配方的高科技化迈进。我们应有关厂家提出的技术要求，针对石化产品生产工艺复杂、添加剂配比要求严格、品种多样、互换性差的特点，开发研制了计算机与 PLC 集成控制系统。该系统控制可靠、操作简便、开放性强、性能价格比高，在国内石化系统的数家企业推广应用后，受到好评。1 系统组成

计算机与 PLC 集成控制系统由生产系统和非生产系统二部分组成(如图 1)。生产系统主要由微型机、适配器、PLC、执行机构及现场仪表等部分组成。非生 产系统主要由工艺流程模拟显示屏、电视监视设备、现场通话设备、质量检查系 统、管理信息系统等部分组成。中央控制室负责处理来自生产系统和非生产系统 的大量信息。通过计算机与 PLC 集成控制系统，将润滑油厂的各生产车间、附属 部门以及总厂厂部联成了密不可分的整体，从而最大限度地利用了信息资源。

图1 计算机集成控制系统的组成 2 系统功能

为满足用户提出的技术要求和现场的工况，此控制系统的设计具有以下功 能： 1.根据用户提出的技术要求，按照添加剂配方的比例精确地配制生产各种型 号的石化产品，并且通过微型机和现场 PLC 控制系统实现整个生产过程的自动 化。2.通过自行开发的计算机软件，实现生产现场的动态监控。良好的人机界面、清晰的组态图形，使得操作人员通过计算机屏幕，对于现场的各种工况变化一目 了然。3.在现场生产中，为提高整个控制系统的精确性，在搅拌器、电动机、电动 阀、电磁阀等设备上均设计了局部反馈功能，这些相互独立系统的局部反馈功能 构成了对总系统反馈控制的有力支持。4.当系统出现压力报警或油面报警时，一方面通过 PLC 程序实现自动停车，另一方面借助于语音卡，在控制间的操作人员可以立即听到报警信号，及时采取 相应措施。5.考虑到生产现场某些部位属于高温、有害气体残留处，技术人员不宜靠近，在现场设置了电视监视设备，让技术人员实现远程监控。为便于管理，还安装了 现场通话设备。6.在中央控制室设置了 1 个大屏幕模拟显示屏，在屏幕上不仅可以显示总厂 所有管道线路，而且能够动态显示油的液位、流向，让高层管理人员从宏观上掌 握全厂的生产状况。7.通过微机联网，质量检查部门可以直接得到工业现场的信息，各管理部门 之间也可以实现数据通信与数据共享。

硬件与软件设计

3.1 硬件设计 在本系统中，工业现场控制是核心，而工业现场控制主要由 PLC 系统完成，所以如何合理有效地使用 PLC 技术就成了设计的关键。PLC 的特点是控制可靠，编程简单，但程序内存不大，不能进行复杂的编程；而石化产品的特点是生产工 艺复杂，产品型号繁多，往往 1 条生产线就能够生产几十种型号的产品。这就形 成了一对矛盾。如果设计时采用常规的 PLC 控制系统，那么 1 条生产线就需要 20 几台 PLC 基本模块和 A/D 转换模块。投资巨大，而且按照现代控制理论，在 1 个控制系统中配置的控制模块越多，控制越不可靠。为了减少投资和增强控制的 可靠性，在 PLC 控制系统的硬件配置上进行了多项创新。以润滑油生产线为例，在润滑油生产车间，有搅拌温度、添加剂温度、输油 泵压力、油罐的液面等共计 32 路模拟信号需要检测。如果按常规设计，需要 8 块 FX-4AD 模块。为减少投资，设计了多路开关切换电路，只用 2 块 FX-4AD 模块 就完成了全部功能。图 2 为 FX-4AD 模块的多路开关切换示意图。

图2 FX-4AD 模块的多路开关切换示意图

图 2 中，FX-4AD 模块为 12 位 4 通道模拟量输入模块，Y0、Y1、Y2、Y3 为 PLC 的任意输出触点。FX-4AD 模块的多路开关切换电路的设计实质上是通过 1 个多路开关控制 FX-4AD 模块分别去完成搅拌温度检测、添加剂温度检测、输油 泵压力检测及油罐液面检测 4 项功能，其中多路开关的 4 个转换触点接 PLC 的输

出触点，由 PLC 编程控制。这个多路开关切换电路简单实用，而且节省了大量投 资，实践证明，该电路在控制精度上完全满足用户的需要。软件设计 在计算机与 PLC 集成控制系统的软件设计中，也采用了许多新的设计思想。仍以润滑油生产车间为例，按照用户提出的 72 种润滑油的生产工艺和技术 要求，如果用常规方法编程，需要 12 台 PLC 基本模块。为节约投资，我们充分 利用 PLC 的文件寄存器(2000 点)，用逐项查表的方法编写了 1 个 72 种润滑油的 通用程序，用 1 台 PLC 基本模块带 2 台 PLC 扩展模块的方式完成了过去需要 12 台 PLC 才能实现的功能。我们选用了三菱公司生产的 FX 系列的可编程序控制器，文件寄存器共计 2 000 点(D1000～D2999)。为节约程序内存，充分利用 PLC 本身提供的指令资源，我们选用了字传送方式，用 1 个 16bit 的字来控制 PLC 触点的 16 个输出触点，而不必像过去那样，1 条指令只能控制 1 个输出触点。例如在图 3 中，首先 X0 导通，十进制数 K6 送入数据寄存器 D0，接着 X1 导通，数据寄存器 D0 的数值 K6 转化为二进制数“0000 0000 0000 0110”送入 K4Y0，控制输出 Y0～Y17 共 计 16 个触点的动作，其开关动作和数据寄存器 D0 的数值 K6 一一对应。如图 4 所示，“1”控制输出触点导通，“0”控制输出触点关断。在此例中，Y1、Y2 触点导通，其余输出触点关断。3.2 图3 字传送方式控制输出触点示意图

图4 数据寄存器 DO 的值与 16 个触点的对应关系

通过字传送方式，我们用 1 条指令就可控制 16 个电动阀及输油泵的动作，大大节省了程序空间。在这种设计思想下，我们把 72 种润滑油的工艺流程全部 用字方式编写，然后输入文件寄存器，并在此基础上，编制了 72 种润滑油的通 用程序。在通用程序运行时，根据某一润滑油的型号，通过查表的方式，在文件 寄存器中调出对应的数据段(这些数据段也就是该种润滑油的工艺流程)，然后该 数据自动输入 PLC 的控制程序，使得 PLC 按照规定的工艺流程控制整个执行机构 工作。如图 5 所示之例，润滑油品种 LSO-1 的工艺状态字存于文件寄存器 D1050～ D1060 10 个字节中。程序运行时，首先根据润滑油型号在文件寄存器中寻址，查到正确的地址后，调出 D1050～D1060 10 个字节的数据，然后输入到通用程序 的相应寄存器，参与工业控制。

图5 文件寄存器示意图

计算机与 PLC 的通信技术

在计算机与 PLC 集成控制系统中，一个关键的技术问题是计算机与 PLC 的通 信。若在整个系统设计中全部采用进口器件，软件也选用相应的进口产品，那么，整个工程造价惊人。针对这种情况，我们自行开发了计算机与 PLC 的串行通信技 术。该技术设计思想先进，软硬件简单实用，可靠性高，性能价格比好，兼容性 强，可适用于市场上多种型号的计算机与 PLC。从硬件上讲，现在中国市场上使用的 PLC，在通信接口上多采用 RS422 接口 或 RS485 接口；而微型机多采用 RS232 接口。这样在计算机与 PLC 通信时就不可 避免地要选用 RS422-RS232 转换模块，同时考虑到恶劣工况下的抗干扰要求，这 个转换模块必须具有良好的隔离功能和放大功能，而选用高性能进口模块，必定 提高工程造价。针对这种情况，为降低工程造价，我们在硬件上用 1 根普通的通信电缆代替 进口的通信模块，在电缆的接口处采用先进的电路设计技术和单片机技术，以完 成信号的隔离和放大功能。实践证明，通信的可靠性完全可以和国外的进口模块 媲美，而且造价极低。从软件上讲，计算机和 PLC 的通信技术属于保密技术，长期为国外公司垄断。这就使得我们只要选用了该厂家生产的 PLC，就必须选用它开发的工控软件，提 高工程造价。针对这种情况，我们开发了自己的工控软件。下面以三菱公司生产 的 FX 系列可编程序控制器为例，介绍我们的软件设计。FX 系列可编程序控制器 命令格式如表 1 所示。表1 FX 系列可编程序控制器的命令格式 命令 命令号 日标设备 功 能 设备读 命令‘0’ X/Y/M/S/T/C/D 读位设备或字设备状态 设备写 命令‘1’ X/Y/M/S/T/C/D 强制开 命令‘7’ X/Y/M/S/T/C 强制关 命令‘8’ X/Y/M/S/T/C 写位设备或字设备 打开位设备 关闭位设备

每一个字符都以 ASCII 码形式串行传输，传输格式如图 6。

图6 字符传输格式

例如，字符‘F’(ASCII 码是 46H)的传输格式如图 7。

图7 字符“F”的传输格式

一般文本数据的传输格式如图 8。

图8 文件数据传输格式

图 8 中，STX 为文本的开始，其 ASCII 码定为 02H；ETX 为文本的结束，其 ASCII 码定为 03H；CMD 为命令字符，取‘0’、‘1’、‘7’、‘8’。在 STX 之后，被传送数据的 ASCII 之和，也被作为 2 个字符码发送。例如，实现从地址 10F6(10F6 为寄存器 D123 的地址)处读取 4 个字节数据，执行传输格式如图 9。求和： 30H+31H+30H+46H+36H+30H+34H+03H ＝74H 图9 传输格式之例

通过改变命令号和地址号，就可以实现计算机与 PLC 之间的读、写、强制开 关等基本功能，用户可以使用我们研制的通信软件，也可以在该软件基础上，根 据实际情况灵活地用 C 语言开发自己的通信程序，这正体现了该软件的开放性特 点。5 结束语

计算机集成控制系统采用了先进的系统集成的设计思想，投入运行后，为企 业带来了可观的经济效益和社会效益。该系统在工业现场控制方面，尤其在 PLC 控制方面，独树一帜，以其卓越的控制功能和良好的性能价格比，赢得了用户的 广泛赞誉。

作者单位：机械部洛阳拖拉机研究所计算机室(471039)参考文献 1 2 赵海.现场总线网络控制系统与领域自动化.微计算机信息，1996；15(1)李瑜详.微机数据通信技术.上海：上海科学技术文献出版社，1992