化工企业数字化工厂 顶层设计方案 目 录 一、背景与目标 二、顶层规划方案 三、整体解决方案 建设背景与目标 企业都在思考变革 国家战略推动变革 如何转型制造制造？ • ERP 升级 • 智能制造转型 • 打造智能工厂 • 两化融合 • …… 智能制造 工业 4.0 工业 互联网 工业 互联网 新技术驱动变革 信息物理 系统 CPS 数字化 网络化 智能化 两个目的：智能地实现产品，实现智能的产品 三大功能：信息深度自感知、智慧优化自决策、 精 准控制自执行 四个特征：智能制造、关键制造环 节智能化、端 到 端数据流、网络互连 数字化制造的定义 化工企业的四大挑战 企业本质安 全 风险分级管控 隐患排查治理 重大危险源 监 测预警 生产过程安 全 监管 安 全 标准化管理 内外部管理协同 协同办公 O A 流程管理 知识管理 专家智库 ④ 数字化安 环 —重大危险源 动态监 测预警 系统结合物联网监测预警技术，通过部署在现场的物 联网云主机，接入企业各种安 全 生产动态监 测数据、监 控视频，主要用于监测化工企业构成重大危险源 的 危险 化学品储存设施及生产装置实时数据和预警、可燃有毒 气体数据及预警、危险化工工艺安 全 参数监测预警、监 控视频等信息。利用物联网云主机内嵌的视频分析技术、 预

相比西方发达国家较为落后， 法规体系在不断完善中 • 安全管理水平参差不齐 自动化程度普遍不高 • 自动化程度普及度不高，工艺 操作依靠人工，人员暴露风险 高 物料危险性大 • 化工企业原辅料、产品等多为 易燃、易爆、腐蚀性、毒性等 危险化学品，行业风险较其他 风险高 • 一旦经营者在生产使用运输过 程中管控出现纰漏，操作失误 功能区安全：推进智慧园区建 设 推进安全生产重点工程建设 提高应急救援处置效能 程记录，提升培训监管效能 设施自动化控制系统建设，实 政策背景 产品简介 了工业互联网 + 危化安全生产场景、化工企业安全生产标准 化和化工企业过程安全管理要素，主要包括安全生产目标 责任管理、安全制度管理、教育培训、现场管理、作业管 理、安全风险分级管控及隐患排查治理、应急管理、事故 管理、考核评审、持续改进等为一体的信息管理系统 数据具有巡检功能，对监测数据进行分析和预警 工业互联网 + 危化安全生产平台，是融合安全标准化体系要素、安全生产管控 要 素，运用先进技术推动企业数字化转型，提升安全生产管理水平的有力抓手 人员不安全行为管控 用于管理化工企业作业人员定时、定人、定岗履职的物联 网信息系统，可通过生物识别、智能门禁、实时定位等技 术，能够有效识别、跟踪作业人员及车辆的位置和行为。 主要包括系统建设的系统架构、建设功能、系统数据、技

数，建立动态模型实时调整工艺参数，减 少试错成本 • AI赋能产品研发：通过高通量计算筛选 潜在分子结构，预测产物性能，优化配 方，加速新产品研发 • AI赋能成本控制：AI整合市场需求、物流、 库存等数据，辅助化工企业动态调整生产 计划，实现供应链成本控制 核心优势： • 减少实验次数，降低开发及工艺优化成本 • 缩短研发周期，快速响应市场需求 • 预测供需波动，提升运营敏捷性 典型场景： • 向：一是推动化 工生产过程的智能化，实现流程设计、操作优化和安全管理等 环节的数字化升级；二是助力新材料的研发与合成，提升研发 效率和精度。此外，AI可进一步整合市场需求、物流、库存等数 据，辅助化工企业动态调整生产计划，实现供应链成本控制。 AI赋能化工工艺优化与产品研发 在AI推动智能化生产方面，目前比较成熟的应用是智能 化工厂建设，提供生产优化、质量控制、安全环保等多 方面智能化解决方案。其中，流程模拟仿真、工艺监控预 势的同时，加快建设高端新材料产能，成为全球化工产能的核心 区域；中东与东南亚则以资源和成本优势为基础，继续深耕基础 化工，并延伸至部分中端产品，形成多极协同的的新一代全球化 工产业版图。 国际化工巨头调整产品布局，中国化工企业海外并购迎来窗口期 国际化工巨头传统产品业务利润下滑，加快战略调整。受全球 供需过剩、成本上升与竞争格局变化影响，国际化工巨头普遍面 临传统产品利润下滑压力，加快战略转型。一方面剥离低效资产、 收

两个目的：智能地实现产品，实现智能的产品 三大功能：信息深度自感知、智慧优化自决策、 精 准控制自执行 四个特征：智能制造、关键制造环 节智能化、端 到 端数据流、网络互连 智能制造的定义 化工企业的四大挑战 企业本质安 全 风险分级管控 隐患排查治理 重大危险源监测预警 生产过程安 全 监管 安 全 标准化管理 内外部管理协同 协同办公 O A 流程管理 专家智库 ④ 数字化安 环 —重大危险源动态监测预警 系统结合物联网监测预警技术，通过部署在现场的 物 联网云主机，接入企业各种安 全 生产动态监 测数据、 监 控视频，主要用于监测化工企业构成重大危险源的危 险 化学品储存设施及生产装置实时数据和预警、可燃有 毒 气体数据及预警、危险化工工艺安 全 参数监测预警、 监 控视频等信息。利用物联网云主机内嵌的视频分析技术

和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现 代数字制造技术与计算机仿真 技术相结合的产物，主要作为 沟通产品设计和产品制造之间 的桥梁。 目前我国先进石油化工企业 已基本实现这一阶段。 主要来源工业 4 ：数字化工厂、智能工厂和智能制造  实现智能优化制造的三个阶段 第二阶段：智能工厂，实现人机交互 石化行业智能优化制造 整体可视技术进行推理预测，利用仿真及多媒体技术，将实境扩增展示 设计与制造过程。系统中各组成部分可自行组成最佳系统结构，具备协 调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。 目前我国先进石油化工企业已着手建设智能工厂。 主要来源工业 4 ：数字化工厂、智能工厂和智能制造  实现智能优化制造的三个阶段 第三阶段：智能优化制造，实现人机物一体化 石化行业智能优化制造

低碳需求服务 技术成果交易 降碳咨询服务 节能诊断服务 低碳智库 碳资产交易 安全 规范 原材料 设备 工艺 降碳服务平 台 碳数据服务平 台 低碳综合服务平台 水泥企业 钢铁企业 石化化工企业 有色金属企业 产应链企业 行业专家 服务机构 ...... 数字化碳生态地图 家电企业 技术 规范 标准 体系 设计 规范 碳金融 大数据中台 数 据 接 入 零碳园区服务平台架构

革、动力变 革，打造高效益的开发模式，实现管理流程、运营模式的重组 变革，业务运行的敏捷高效、降本增效，不断拓展产业链的价 值空间，建设全新的产业协作、资源配置和价值创造体系。 石油化工企业开展数字化转型要加强顶层设计，制定适合自身 的转型路线，通过构建数字化平台，开展数据治理，不断释放 数字价值，培育数字文化，实现高质量可持续发展。 应用敏捷交付 5G+Al+ 云 + 边缘

有组织排放二氧化碳的工艺装置、罐组及装卸区等设施宜布置在人员集中场 所的全年最小频率风向上风侧。 4. 2. 4 石化企业内二氧化碳捕集装置与其他建构筑物的防火间距应符合现行国家标 准《石油化工企业设计防火标准》 GB 50160 的有关规定；电力、钢铁、水泥等企业内二 氧化碳捕集装置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB 50016 的有关规定。 4. 2. 5 液体二氧化碳储罐 毒物料污染的区域 应设置不低于 150mm 的围堰和导液设施。 7. 1. 11 液氨储罐防火堤设置应符合现行国家标准《石油化工企业设计防火标准》 GB 50160 的有关规定。 7. 1. 12 捕集纯化装置的通道、梯子平台的设置应符合现行国家标准《石油化工企业 设计防火标准》GB 50160 的有关规定。 7. 2 管道布置与设计 7. 2. 1 管道及管道组成件的设计应符合现行国家标准《压力管道规范 《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064 《工业企业噪声控制设计规范》GB/T 50087 《工业循环水冷却设计规范》GB/T 50102 《石油化工企业设计防火规范》GB 50160 《工业企业总平面设计规范》GB 50187 《构筑物抗震设计规范》GB 50191 《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB

防范 石化行业 弧光监测方案 方案概述 电弧是一种极具破坏性的气体放电现象，其短路能量越高，由故障产生的电弧能量也高，破坏性极 大，可能发生爆炸等极端危害，再加之石油化工企业环境中易燃、易爆物品的大量存在，一旦引发 连锁事故，常常造成人员重伤甚至死亡，很多事故还伴随长时间的停机事故和设备损坏。 为了避免严重事故，弧光必须尽快切除，ABB TVOC-2弧光监测器可以通过配合断路器实现高安全

充分利 用而被浪费。该案例将这部分余热“变废为宝”，通过高效的热量转移与提升机 制，把装置余热转化为可用于生活区清洁供暖的热能。随着社会对能源综合利用 和清洁供暖关注度的不断提高，无论是炼油化工企业、供暖运营方还是生活区居 民，对于这种创新的供暖模式接受度也在逐步上升。该应用案例积极响应了国家 双碳目标各项政策，并为推动加快热泵系统应用和清洁供暖提供了创新思路，是 中国石化集团公司践行 审核人：李恩成 中石油云南石化有限公司 2025 年 2 月 47 六、中国石化镇海炼化芳烃低温热综合利用 1. 案例基本情况 1.1 企业概况 中国石化镇海炼化分公司是中国石化旗下重点骨干炼油化工企业，前身是始 建于 1975 年的浙江炼油厂，1983 年划归原中国石化总公司，2006 年登记为中国 石化镇海炼化分公司。中石化宁波镇海炼化有限公司由中国石化与宁波市于 2018 年 6 月 联合理念，长距离热循环流程，成功实现回收热量的高效利用，热利用率达 90% 以上。同时下游用户也能节省能耗费用近千万元，实现产业链创新链价值链一体 化融合，有效拉动石化园区资源共享，实现热量互供，打造与园区内化工企业“共 建共享共赢”的命运共同体。 4. 突出亮点 该项目贯穿镇海炼化内外多个生产装置，打破了以往节能降耗仅限于装置自 身内部优化的局限，开创了石化园区内能源综合利用先例。项目根据热源的低温