①图为2013中国国际智慧化工高峰论坛现场。
②图为四川天华股份有限公司合成氨装置主控人员正在中心控制室通过信息平台掌握装置运行情况。
“在当前绿色浪潮的全球背景下,智慧化工是担负重大历史使命的尖兵,是实现财富增值和环境友好的最佳选择。”国务院参事、中国科学院研究员牛文元在近日于上海召开的2013中国国际智慧化工高峰论坛上如是说。以绿色化学、信息技术、环境友好、创造美丽世界为核心的智慧化工被牛文元参事正式引入国内化工行业。该论坛还对智慧化工概念进行了解读,力求让与会者了解化工行业最具价值的发展方向及前沿、高效的技术应用等,这或许可以给化工行业未来实现可持续发展提供一些启示。
绿色发展是核心
牛文元介绍说,智慧化工源于智慧城市和智慧产业。节能减排、环境友好是21世纪的整体趋势,也是未来可持续发展的趋势,智慧城市和智慧产业正是适应这个趋势,来实现绿色发展的整体目标。
牛文元指出,从全球范围来看,人类的“生态足迹”已经超出了全球承载力的20%,正在加速耗竭自然资源的存量。当人类的发展遭遇危机的时候,实现生态文明、绿色发展、可持续发展等是非常现实的要求。
“智慧产业是绿色发展的动力,而且必须牢牢记住的是,智慧产业永远是推进绿色发展的核心与产业创新的主线。”牛文元强调说。同时,智慧产业必须做到以下三点:以新一轮的发展红利抵消传统产业的边际效益递减;以创新的发展内涵抵消粗放式生产的外部成本;以智慧管理的制度精准性重塑产业建构的新秩序。
据了解,美国政府召集了100多位高科技人才,通过“专家知识+计算机学习系统”,创建了未来20年技术预见下的智慧产业群,其中包括能源和环境产业、信息技术、先进制造业、医疗与生物产业、智能交通产业及商务贸易产业等。“我们不难发现,在所有这些智慧产业中,智慧化工都是参与的主角。”牛文元说。
据牛文元介绍,智慧化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大,直接服务于诸多行业和高新技术产业的各个领域,是实现绿色发展的基础和实现可持续发展的支撑。
牛文元指出,智慧化工将实现两大革命:一是生产方式、产品结构、服务方式和公共责任的巨大变革;二是绿色发展、低碳发展、循环发展和可持续发展的革命性升级。而要实现智慧化工,化工行业将面临多重挑战。如:新的战略选择和发展方式的转变,竞争力培育和节能增效的社会响应,源头创新和绿色标准,生产流程的信息化管理,保证周边公众幸福宜居与健康生活等。
牛文元进一步分析认为,智慧化工最为核心的是绿色发展。其科学原理是绿色化学,其生态原理是环境友好,其社会原理是美丽世界。智慧化工绿色标志是:能量流高效利用;物质流封闭循环;信息流智能管理;精准组配元素、精细加工产品、精密安排流程;原料溶剂催化剂中间产物无害化和温和化;无“三废”溢出,无残留危害,无社会投拆。智慧化工最终要实现“三零”目标,即零废品、零环境污染、零生态应力(对生态本身不造成应力,且无论建在哪里都要增加幸福感)。
“随着智慧化工的发展,将更加优化配置自然资本、生产资本、人力资本、社会资本,达到大力节省资源和能源,改善生态环境,提高生活质量,促进绿色发展的目的,并进一步增强我国化工行业的可持续发展能力。” 牛文元给我们编织了一幅关于智慧化工、绿色化学的美丽画卷。
信息技术是助力
要实现绿色发展,智慧化工离不开信息技术,即由包括传感网、物联网、泛能网、云计算、大数据、超算中心等所组成的智慧世界。
“智慧化工是以智慧管理的制度精准性重塑产业建构的新秩序。有些化工企业在智慧管理方面已经走在了行业的前列,成为企业践行智慧化工的范例。”IBM认证知识管理专家、鼎捷软件副总裁陆伟告诉记者。
据陆伟介绍,至去年年底,鼎捷软件历时三载助力中国化工集团构建了智慧协同管理平台。目前,双方已在协同办公领域展开深度合作,依托IBM Lotus Domino和WebSphere Portal等协同办公软件,结合中国化工集团自身信息化建设现状和信息化战略规划,构建了“门户导向、流程驱动”的中国化工协同管理平台系统架构,实现了在中国化工所属118家企业内部署并通过协同管理平台开展日常的生产经营工作,通过智慧的协作积极转化智慧管理。
据了解,中国化工协同管理平台系统包括集中的办公系统、人力资源管理、财务管控、项目投资管理、集中采购、绩效指标考核等。通过流程驱动各项业务的协同和开展,提升了中国化工集团的集中管控能力,公司去年节约资金超过1亿元。
此外,烟台万华集团也通过智慧协同,建立了协同管理平台,借助信息化手段实现了企业新的腾飞。据了解,经过多家产品和解决方案选型,烟台万华也最终选择了鼎捷软件股份有限公司提供的基于IBM Lotus Domino/Notes平台的企业协同办公解决方案,后者为烟台万华成功部署了以OA为核心的协同管理平台,成为公司三大基础平台之一。通过集成、统一的协同办公管理平台,烟台万华及其各地的分支机构实现了全球化的信息共享,降低了管控成本,提升了办公效率并使之达到最大化。而且这一行业领先的智慧协作解决方案,为企业创建了一个全新的业务模式,带来了新的战略优势,还创造了新的经济价值。
SAP中国化工行业首席专家孙敦圣表示:“牛文元参事提到信息产业是七大智慧产业之一,还提到生产流程的信息化管理以及信息流的智能管理,SAP实时、智能和移动的智能工厂解决方案与这三条都非常契合,能够促进石油化工行业业务发展,为石化企业提供新的机遇,并可有效促进石化企业的节能减排。”
据介绍,为帮助石化企业更加充分地利用资源,促进行业节能减排,SAP提供了三项突破性新技术:一是为企业提供SAP MII生产集成和运营智能监控服务,经过实际验证,可有效帮助企业节能降耗,提高生产管理效率。二是基于内存计算的SAP HANA和实时分析技术,可使企业实现秒级的实时业务场景分析管理,大大提高数据运算能力。三是为企业提供企业级安全的移动解决方案。一旦工厂现场出现问题,问题的发现者可以将问题信息通过移动终端发送到安全管理系统,各级工作人员可以依HSE管理流程实时监控,并随时提供解决问题的方案。
“如果我们能对生产现场的安全隐患及生产运营,运用智能化、实时化和移动化的解决方案加以管理,这种管理方式就会帮助我们实现绿色化工。信息化不能代替绿色化工,但它可以推动和促进绿色化工发展,这正是体现了两化融合在化工行业的应用。以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路,也是绿色化工的必经之路。”孙敦圣表示。
新材料、产业升级是方向
“智慧化工将实现新的战略选择和发展方式的转变,从粗放化变为精细化发展,是新材料、新工艺、新的经济增长点的重要组成部分。”牛文元在解读智慧化工时表示。
据他介绍,从化工产品的精细化率来看,美国已达56%,德国已上升到60%,日本达到62%,预计2015年发达国家可达68%,而我国目前刚到30%。
同时,牛文元指出,提高国内产品的精细化率还有一段很长的路要走,这就需要我们不断追踪世界化工新材料投资的亮点,并加快传统产业升级。
但目前国内化工新材料产业的发展并不乐观。“国内新材料的生产虽然起步并不晚,但小企业较多,产品多处于研发期、导入期和成长期,总体水平与发达国家相差10~15年。且产品跟踪仿制多,拥有自主知识产权特别是具备高性能、高附加值产品专利成果较少,研究成果转化率低,规模化生产程度较低。”中国化工经济技术发展中心副总工程师徐京生表示。
为此,徐京生指出,企业在发展化工新材料时,应避免大路货的生产,关注高端产品。在工程塑料和特种工程塑料领域,未来应多关注尼龙11和尼龙12产品的生产;在特种橡胶领域,应多关注丙烯酸酯橡胶,该产品在汽车工业中可替代一些传统产品。另外,国内还应重视生物基与可降解材料的发展,如聚乳酸等产品。
除应该大力发展化工新材料外,传统产业的升级也被认为是实现智慧化工的关键。
据专家介绍,目前我国化工行业主要存在三个方面的问题。第一,产业布局和发展面临城市化的挑战。目前产业布局与城市规划的矛盾比较突出,有些地方是产业先搞起来,后来城市扩张把产业包了进去,也有的是产业布局时没有考虑到城市发展的要求。
第二,产业结构不合理。近年来,行业主抓的是淘汰落后产能,即高耗能、高污染的工艺。经过几年的治理,“两高”淘汰有了明显的进步,但同质化问题严重,尤其在一些传统行业,如化肥、甲醇、电石、轮胎等。这些行业产能严重过剩,开工率很低,运行成本居高不下,而又不符合淘汰的要求,企业的日子不好过。
第三,现在化工园区建设很活跃,但作为一个化工园区实际上要有一定的技术含量和外部的制约条件,不是划块地方就能叫园区,要有水资源和环境容量的保证,要有交通和物流条件,还要有很好的市场氛围,且在园区内部又要有功能完善的服务体系。现在化工企业在城市生存不下去了,很多地方要求他们进园区,想法是好的。但园区如果治理不好,污染会更严重。
专家提出,为解决这三大问题,全行业未来应实现六个目标:一要保证对国家和社会发展的供应;二是要实现淘汰落后的目标;三要优化产业布局,强化一体化,实现可持续发展;四要搞好科技创新;五要实现原料多元化;六要实现低碳、节能环保,这是一个长期的任务。
同时,行业还必须加快实现三个转变,即:从发展基础化工原料向发展高新化工产品方向转变;从规模化发展初级化工产品向发展高附加值的高端产品方向转变,如重点发展急需的专用合成材料、新型专用化学品等,以差异化的产品和技术提升我国化工行业的整体水平;从粗放型生产向资源节约、环境友好型转变。
这些也正是智慧化工的要求。
在采访中,记者深深感受到:智慧化工是化工行业又一新起点的开始,它将以新理念、新技术、新网络、新贸易等要素为手段,促使化工行业再次变革,打造化工企业更加美丽、绿色、和谐、高效。
③中化兴中石油转运(舟山)有限公司30万吨级码头的输油作业全程采用自动化信息监控系统,从油轮靠泊、输油臂操作到接卸油品的流速、流量等都采用信息操控平台进行控制,不但极大地提高了工作效率,而且确保了生产数据的实时性。图为该公司输油臂作业现场。