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华理打造大型炼油装置“工业大脑” 2020-06-30

  6月19日,记者从华东理工大学了解到,该校信息科学与工程学院钟伟民教授团队开发成功的大型炼油过程智能制造关键技术及系统,已在九江石化和镇海炼化的炼油装置获得应用,取得了显著的经济效益和社会效益,并受到工业界和学术界的广泛关注,为我国流程工业智能制造转型升级提供了成功的应用案例。

  钟伟民领衔的炼化一体化智能制造科研创新团队通过多学科交叉与制造流程紧密结合的方式,结合人工智能技术,融合数据、模型和领域知识,研发炼油过程智能制造关键技术,开发具有自主知识产权的炼油过程智能制造系统,实现炼油过程生产计划决策优化和装置操作运行优化。该团队从物质转化本质出发研发了炼油生产过程多尺度特性表征与智能建模方法,从系统行为决策出发研发了面向全流程价值链最大化的多时间尺度资源优化决策方法,从过程性能调控出发研发了集成知识和模型的操作优化与性能评估方法,开发了具有自主知识产权的炼油过程智能制造软件及系统,实现了大型炼油工业全流程、多层级的协同优化。

  该团队研发的大型炼油过程智能制造关键技术及系统的主要创新成果包括:炼油过程机理建模与全流程实时仿真技术,解决了物质转化过程多尺度特性表征以及多场耦合、多重循环、能质高度集成系统模型难收敛与泛化能力弱的难题;融合过程运行特性的生产计划智能优化决策方法、技术和系统,实现了面向价值链最大化的炼油过程生产模式的优化;集成知识和模型的智能优化方法以及炼油装置操作运行优化和性能评估技术及系统。

  石化工业是重要的原材料工业,是我国实体经济的支柱产业,而石化工业的“龙头”则是炼油。我国炼油工业发展迅速,但其物耗、能耗和总体运行效能与国际先进水平仍有差距,这其中一个重要的原因就是缺乏核心工艺模拟、优化运行关键技术和系统。“智能化系统好比炼化企业的‘大脑’,掌控着炼油过程全局运行,是炼化企业全流程优化实现价值链最大化的关键。”钟伟民表示。

  炼油过程全流程优化需要综合考虑资源和能源的高效利用、安全和环保的约束以及产品质量和运行经济性等指标,是一个多尺度、多层级、多目标、复杂约束的大规模非线性优化难题。生产过程多尺度特性表征与建模,多工序关联下的多目标优化,以及面向全流程资源优化配置的生产计划决策都是国内外学术界的研究热点和工业界的重点攻关方向。


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