国能宁煤煤制油分公司：为超级工程装上“智慧大脑”

在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油分公司（简称煤制油分公司）中央控制室，数十块监控屏时常沉浸在一片“黑暗”之中——这不是故障，而是系统高度自控、实现零报警运行的“黑屏操作”。2022年以来，煤制油分公司全面加速推进智能工厂建设，突破了超大型煤化工装置调控、化工大机组状态监测与自动诊断系统等难题，实现智慧化工与生产装置的深度融合，为400万吨/年煤间接液化项目这一超级工程装上了“智慧大脑”。

日前，国能宁煤“高效转化煤制油智能工厂”入选2025年度卓越级智能工厂名单。

破局超大型装置调控瓶颈

煤制油分公司拥有气化、变换、净化、费托合成、油品加工等数十套主装置，管道总长超3700千米。在传统运营模式下，面对海量的工艺参数，人工调控往往滞后，上下游物料平衡的微小偏差极易引发连锁波动，导致非计划停车。

更为紧迫的是，作为国家煤炭深加工示范项目，装置达产后面临的挑战已从“能否产出”转向“能否稳产优产”。然而，生产数据分散在各车间DCS系统中，形成大量信息孤岛；设备运维依赖“计划修”和“故障修”，效率低、成本高；安全风险管控主要靠人防，缺乏智能化预警手段。

为落实国家能源集团战略部署和公司“高端+精细”的一体化发展目标，突破传统管理模式极限，煤制油分公司于2022年全面启动智能工厂建设，通过智能控制、质量管控、实时监测、智能物流、工业互联网平台、工业大数据和新一代人工智能等新技术打造企业统一、协同、联动的煤炭高效转化的煤化工示范工厂，旨在以数字化手段系统解决超大型煤化工装置的调控难题。

为此，煤制油分公司确立了“数据驱动、业务协同”的破局路径，重点聚焦于打破部门壁垒，通过构建一体化的生产制造执行系统（MES），将原本割裂的生产计划、调度、统计与计量等环节串联起来。通过强化生产调度作业与实时数据的联动管理，智能工厂旨在实现对生产全过程的集中监控指挥，确保任何工况波动都能迅速反馈并科学处置，从根本上提升装置的抗扰动能力与全要素生产率。

构建“云边端”协同管控体系

面对煤化工工艺链条长、耦合度高的行业共性难题，该智能工厂紧扣工厂建设、研发设计、生产管理及作业运营五个环节，搭建起一套“云、边、端”三级协同技术架构，改写了传统煤化工的数据流转模式。

“端”层作为神经末梢，部署了人员车辆定位终端、巡检机器人及5000余个智能传感设备，将现场温度、压力、振动等物理量实时转化为数据流，替代传统人工抄表；“边”层部署在厂侧，承担承上启下职能。现场系统细分为过程控制与状态监测：过程控制系统依托全流程先进过程控制（APC）实现装置精准调控；状态监测系统实时看护设备健康，实现异常预警与预测性维护。边缘数据中心同步完成现场数据的就地处理与存储，确保响应实时性；“云”层则位于架构顶层，将由化工工业互联网平台与各类应用构成核心中枢。平台集成了应用、移动、AI及实时数据库，承载生产执行、物料管理等业务功能，通过大数据分析将海量数据转化为生产指令与决策建议。

为支撑这一架构落地，煤制油分公司历时三年构建5G专网与工业以太网，搭建化工工业互联网平台，打通26个专业化子系统，形成“数据—模型—应用”的智能化底座。在实施策略上，项目摒弃“重展示、轻实效”误区，深耕工艺控制。技术团队重点攻克APC与PID回路整定优化难题，将数千个控制回路逐一优化，把工艺专家经验固化为算法模型。同时，建立“战略—执行—支撑”三级推进体系，由董事长牵头设立专职智能制造专班，将智能化KPI纳入部门考核，确保技术与业务深度融合，实现了从装备智能化到管理精益化的全栈升级。

输出行业数智转型新范式

智能化改造为这个超级工程带来了实质性突破，多项指标已达行业领先水平。

在生产运行上，装置自控率稳定提升至98%以上，关键工艺指标平稳率保持在98%高位，首创的“黑屏操作”模式使单装置人工操作量大幅减少。在经营效益上，项目运营成本显著下降，全员劳动生产率提升超51%，关键设备综合利用率达100%。通过大数据预测性维护，设备故障预警准确率提升至92%，年直接经济效益达271亿元。

在技术引领上，煤制油分公司不仅实现自身蜕变，更输出行业标准。公司牵头制定《煤基费托合成汽油组分油》等国家标准和行业标准，还发布了《煤制油化工工业控制系统安全防护技术》等企业标准，为高危化工场景的工控安全筑牢防线。

在产业链延伸方面，依托智能工厂的精准分离与提纯技术，煤制油分公司成功开发出煤基航天煤油，已应用于长征系列运载火箭，实现了从“燃料”向“材料”的跨越，不仅盘活了宁东基地的上下游资源配置，也为我国现代煤化工产业从“跟跑”向“领跑”转变提供了可推广的经验。

目前，煤制油分公司正推进“1126”链式发展战略，以数字化与精益化推动发展，并引入AI大模型优化生产、预测故障，拓展5G应用提升管理效率。