未来炼油厂之设想

作为全球炼油行业的资深总监，MARCELO CARUGO 与来自艾默生各部门的专家团队一起，领导炼油项目的进行。CARUGO 在炼油和石化行业积累了 30 年的丰富行业经验。其专业领域包括利用相关技术提高炼油厂的盈利能力、优化运营、改善法规遵从性和可靠性。Carugo 先生拥有荷兰 NUFFIC 电子工程硕士学位，以及布宜诺斯艾利斯大学的电子工程学位。

试图对 2026 年的全球炼油市场行情进行预测是不现实的。我们唯一能够确定的就是市场的不确定性。电动车、替代能源和人工智能的发展、市场波动的加剧、政治不确定性以及发展中国家人民生活水平的不断提高，这些趋势只是将会影响未来几年炼油行业发展的部分因素。我们仅仅能够推测，这种空前的变化速度将会给未来 10 年带来显著影响。

由于我们无法预测未来，所以炼油商需要未雨绸缪，以应对“未知”带来的挑战。换言之，未来的炼油厂要时刻准备着“面向未来”。

围绕以下三个基本运营和业务目标，我们可以实现这一目标：

• 灵活性。未来的炼油厂可以在燃油和石油化工产品种类之间快速切换，以便充分响应市场需求并抓住市场机遇。

• 可靠性。到 2026 年，具有最佳运营绩效的标杆炼油厂将基本实现无停工运营。

• 共享智能化。未来成功的炼油厂降简化业务流程并实现自动化，企业将能够跨设施实现专业知识共享及共同决策。

如果能够成功做到以上三点，2026年的炼油厂将可以轻松应对技术发展、市场变化和全球事件带来的各种挑战和机遇。

灵活性。在今后 10 年里，追求业务灵活性很有可能成为区分成功企业与失败企业的标尺。

今后，具有最佳运营绩效的标杆炼油厂将能够抓住稍纵即逝的机会，而不是由于无法及时响应而错失良机。如果业务主管掌握了从原油来源到煤气泵之间所有过程的整合数据分析，那么就可以根据市场需求实时确定原料和产品种类。如果管理人员能够在线访问供应链数据，适时库存将成为“新常态”。

要完成这些目标，需要应对大量的新挑战。挑战之一是如何设计相关生产设施，使之能够处理各种来源的不同原油（包括最重和腐蚀性最强的原油）。为保证能及时响应市场变化，迅速切换产品种类，可能需要让某些工艺装置处于热待机状态，以避免其启动和关闭过程造成的时间浪费。这样操作还可以降低风险，因为瞬态操作是导致安全事故的最常见原因。

不过，使工厂前端获得更大的灵活性还不足以确保在所有市场获利。炼油厂应成为可在多种目的之间自由转换的设施，助力满足全球对纤维和塑料的需求，而不仅局限于生产燃油。通过小批量制造品类丰富的中间产品，并迅速从燃油转换为石化产品，业内操作人员职能将更加多样化。而为了处理所有这些输出流，独立的炼油厂可能需要多达 50,000 个额外的数据点，并且为适应不同的工艺条件，每个数据点都需要能够轻松地重新组态。

可靠性。如果炼油行业最终能够解决可靠性差的问题，那么停工及随之而来的高成本问题将成为过去式。例如，“热检修”可以避免由于维修或更换部件而导致的工艺装置停车。通过重新设计阀门和其他设备，可以更容易地查看易磨损部件，工作人员在现场即可原位完成检修，避免了中断生产。

专用的在线资产可靠性网络是另一个具有发展前景的领域。这些网络将为操作人员在整个设施上布设一个虚拟的“感知穹顶”，以便为他们提供执行基于实际工况的远程维护策略所需的信息种类和信息数量。凭借自我诊断设备和早期报警管理的协助，维护管理人员在较远的地方也能提前了解异常，预防会影响产能的停产或混乱状况的发生。

如今，普通的炼油厂配备持续资产健康状态监测方案的资产百分比不足其总资产的 20%。不过，由于成本经济的无线技术的不断发展，此范围将在10年内快速扩展到60%。微传感器甚至能够漂浮在产品内部，在工艺装置之间传输即时的质量读数。

共享智能化。炼油厂的组织架构也会发生根本性变化。现场工作人员能在未来10 年内缩减 50%。很快，工作人员就只会在执行特定人工任务时才会到达现场。而决策者（管理层，业务运营、可靠性、工程和整合部门）能够远程地链接到一个或多个工厂，通过一个单独、集中式的操作中心指挥整个炼油体系。

此外，自动化将会持续改变许多传统上由人工操作的常规作业。借助带有平视显示功能的增强现实头盔，维护人员可以有效地将控制室人员带入现场。无人机将用于查找短时排放/泄漏、搜索故障位置以及识别难以到达区域的管道和容器完整性问题。

这些创新通过识别即将发生的潜在问题，减少工人在危险区域停留的时间，从而为炼油行业的安全性带来巨大影响。其他进展可能还包括：

• 化学工程方面的突破可能会实现催化剂的不断再生，从而保持生产过程持续运行。

• 机器的学习功能可能会让工厂能够“吸收”操作人员的知识并针对不断变化的条件即时做出调整。

• 随着科技的进步，某一天炼油商可能会实现工艺程装置的自动启动和关闭，免去人工介入，进一步增加安全性。

• 炼油厂也许很快就能回收产生的几乎所有废弃物，而新的碳回收和固碳方法可能会永久性地改变生产商应对法规遵从性的方式。到 2026 年，废气火炬和废水倾排池可能会被时代所弃。

这些进步也许看起来难以想象，但事实是，大多数实现这些未来愿景所需的知识和技术如今都已出现。例如，信息技术近几年所取得的发展已能够允许企业远程访问大量数据并充分利用专业技术和经验，而不受地域的限制。因此，炼油商正在开始充分利用大数据分析结果和新的协作技术整合其业务运营方式。

此外，在人性化设计方面所取得的最新进展让从操作变得更加简单，对现场专家的需求也更好了；无线仪表的使用在业内更加广泛，并且一些炼油商正开始雇佣遥控无人机来收集所需的测量数据。

想要在2026年的市场占领一席之地，炼油商应马上开始采用和整合这些创新技术，等待和观望只会失去县级。而要想在面对未知与不确定时更好地发展，通常意味着运营人员要敢于挑战现状。在重塑炼油的世界形势下，克服阻力力求改变将变得更加关键。

毕竟，就像有人说的那样，未来属于那些愿意今天做出准备的人。

最初发表于：2016 年 7 月号Hydrocarbon Processing，使用已获相关许可。