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中国石化如何用AI数字孪生实现智能乙烯工厂案例

🏭 制造业 ⚡ 效率提升型 🏢 中型企业 🎯 AI应用场景 🔧 人工智能 📅 2026-06-21

📌 摘要

中国石化,建成石化领域全球首个自主的数字孪生智能乙烯工厂,解决乙烯生产高温高压、工艺参数多、难最优运行的难题,实现中科炼化乙烯装置能耗降低6%、关键技术国产化。

📖 本案例根据 新华网报道整理 · 查看原文 →

企业背景

中国石油化工集团有限公司(简称中国石化)是特大型石油石化企业集团,成立于1983年,总部位于北京市。中国石化主要从事石油天然气的勘探开发、石油化工产品的生产销售、石油石化工程的技术服务等业务,是中国最大的成品油和石化产品供应商。
乙烯工业是石油化工产业的核心,乙烯产量被视为衡量一个国家石油化工产业发展水平的重要标志。然而,乙烯生产具有高温、高压、易燃、易爆等特点,生产流程复杂,工艺参数众多,传统的人工操作和控制系统难以实现最优运行。
为了提升乙烯装置的智能化水平,中国石化在中科炼化建成石化领域全球首个自主的数字孪生智能乙烯工厂,树立了石化行业乙烯装置智能化关键技术研发及工业应用标杆。

解决方案

1. 数字孪生智能乙烯工厂
中国石化在中科炼化建成石化领域全球首个自主的数字孪生智能乙烯工厂。该项目突破数字孪生智能乙烯工厂建设关键核心技术,攻克核心工业软件国产化难题,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种一体化智能设备。
2. AI优化控制系统
数字孪生智能乙烯工厂部署了AI优化控制系统,通过机器学习算法实时分析乙烯装置的运行数据,自动调整工艺参数,实现乙烯装置的自主优化运行。
3. 智能巡检机器人
中国石化研制了防爆智能巡检机器人,替代人工进行危险区域的巡检工作。巡检机器人配备了多种传感器和AI视觉识别系统,能够实时监测设备状态、识别安全隐患。
4. 基于5G技术的防爆智能巡检机器人
中国石化在中科炼化乙烯装置应用了基于5G技术的防爆智能巡检机器人,实现了巡检数据的实时传输和智能分析。
5. AI视频分析技术
中国石化在中科炼化乙烯装置应用了基于AI技术的视频分析技术,实时监控生产过程,识别不安全行为和异常情况,提升安全管理水平。

实施效果

1. 乙烯装置能耗降低
通过数字孪生智能乙烯工厂的AI优化控制,中科炼化乙烯装置能耗降低6%,在能源价格高企的背景下,这种能耗降低意义重大。
2. 劳动生产率提升
数字孪生智能乙烯工厂的建成,使中科炼化乙烯装置的劳动生产率提升30%,显著提升了企业的盈利能力。
3. 资源高效利用
数字孪生智能乙烯工厂推动资源高效利用,通过AI优化控制,减少了原料浪费和能源消耗,提升了资源利用效率。
4. 绿色低碳转型
数字孪生智能乙烯工厂推动石化行业绿色低碳转型,通过能耗降低和排放减少,助力中国石化实现"双碳"目标。
5. 核心工业软件国产化
该项目攻克核心工业软件国产化难题,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种一体化智能设备,提升了石化行业的自主可控能力。

经验启示

1. 数字孪生是智能制造的高级形态
中国石化建成石化领域全球首个自主的数字孪生智能乙烯工厂,这种数字孪生模式,是智能制造的高级形态,能够实现物理世界和数字世界的实时互动和优化。
2. 核心工业软件要自主可控
该项目攻克核心工业软件国产化难题,研制了3类9种一体化智能设备。这种自主可控的技术路线,保障了石化行业的产业安全。
3. AI应用要与实际需求结合
中国石化数字孪生智能乙烯工厂的建设,紧扣乙烯生产的痛点:能耗高、劳动生产率低、安全风险大。这种以实际需求为导向的AI应用,让智能化转型产生了实实在在的效益。
4. 智能化转型要推动产业链协同创新
中国石化数字孪生智能乙烯工厂的建设,推动了跨行业、多专业的产业链协同创新。这种产业链协同创新模式,是未来智能制造的重要方向。
5. 传统能源行业也能实现智能化转型
中国石化的案例证明,即使是在传统能源行业,通过引入AI和数字孪生技术,也能实现生产管理的智能化转型,提升效率、降低成本、保障安全、绿色发展。

本文整理自:中国石化新闻网《中国石化建成石化领域首个数字孪生智能乙烯工厂》(2024-12-12)