1.1　石化工业及工程项目特点

1.1.1　石化工业的特点

石化工业是一种高风险的行业，其投资大、技术复杂、原料和产品大多易燃易爆，技术、经济和安全风险都比较高。综合分析，我国石化工业具有以下几个特点。

（1）装置大型化、基地化

21世纪以来，世界石化工业发展迅速，产业结构调整力度不断加大，发展重心已转向亚洲和中东地区，产业集中度进一步提高，装置规模趋于大型化。据美国《油气》杂志报道，2000年以来，世界炼油工业关闭了大量小型炼油厂，改扩建和新建了一批大型炼油厂，炼油厂数量大幅下降，炼油能力略有增加。2009年世界炼油厂数量由2000年的742座降至661座，炼油能力由2000年的40.65 亿吨/年增至43.60亿吨/年，炼厂平均规模由2000年的547万吨/年增至660万吨/年。

21世纪初，我国开始建设现代化炼厂和现代化乙烯厂。截至“十二五”末，我国已建成1000万吨/年以上的炼油基地26个，80万吨/年以上乙烯基地17个。单系列装置规模不断扩大，常减压装置规模达到1500万吨/年、重油催化裂化装置规模达到480万吨/年、加氢裂化装置规模达到400万吨/年、催化重整装置规模达到400万吨/年、柴油加氢装置规模达到410万吨/年、渣油加氢装置规模达到400万吨/年、乙烯装置规模达到100万吨/年、聚丙烯装置规模达到40万吨/年，工厂的技术经济指标明显提升，装置大型化的优势充分显现。

为了进一步优化资源配置，充分发挥炼油的规模优势，按照“宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳”的理念，建成了一批大型炼化一体化基地（见表1-1）。“十三五”期间，我国继续优化产业布局，推进产业集聚发展，提升产业集约化、规模化、一体化水平，开工建设广东惠州、广东茂湛、浙江宁波、福建古雷、大连长兴岛、上海漕泾、河北曹妃甸等石化产业基地。

（2）技术密集，产业关联度高

作为流程工业，石化工业综合应用了一系列工艺技术、工程技术和建造技术。技术来源广泛，技术选择难，集成难度大。相关技术的先进程度，决定了石化工业的发展水平。比如，为了提升石油资源的综合利用效率和轻油收率，提升炼油工业的整体效益水平，我国开发应用了系列催化裂化技术、系列加氢裂化技术、劣质重油加工技术、炼厂轻烃综合利用技术、炼化一体化技术等。为了实现清洁汽油生产，使油品质量达到国Ⅴ、国Ⅵ标准，中国石化开发应用了催化汽油吸附脱硫技术（S Zorb）和烷基化技术。石化装置中的重大装备（如工业炉、反应器、压缩机、大型储罐等）的设计与制造技术，也对石化产业的发展产生重要影响。中国石化工程建设有限公司、中国第一重型机械有限公司、中国第二重型机械有限公司联合中国石化的使用单位研制的超大、超厚（内径5400mm、壁厚340mm）渣油加氢反应器，是实现渣油加氢装置大型化的核心装备。过程控制系统［DCS（分布式控制系统）/FCS（现场总线控制系统）］是实现生产过程控制、监视、报警、报表打印和生产管理的核心控制系统。正在兴起的智能工厂技术则要综合利用信息化、数字化、网络化、智能化技术的集成应用，以实现设计、生产管理和经营管理的智能化。在石化装置的建设过程中，还要应用许多先进的施工安装技术，如中国石化形成的“四大一特”施工安装技术［即大型设备吊装技术、大型传动设备（机组）安装技术、大型储罐安装技术、大型DCS自动化集散控制系统安装与调试技术和特种材料焊接技术］，对提升施工安装效率和水平，保证施工安装质量，发挥了重要作用。

石化工业是一个关联度非常广的产业，通过炼油、乙烯等重大工程项目的建设，既可实现本产业的快速发展，又能带动汽车、电子、建材、机械制造等相关产业发展。石化工程项目既需要先进、可靠、耐用的专用设备和电气仪表等石化装备，又需要应用先进的网络技术和信息技术，因而对机械、电子等相关产业技术有较大的促进作用，能够带动其快速发展和优化升级。同时，石化工业所生产的合成树脂、合成橡胶、合成纤维、精细化学品以及化工新材料等产品，可广泛应用于国民经济发展的各个领域，对其产生较强的支撑、辐射、带动和提升作用。石化工业与各相关产业相辅相成、互相促进、共同发展。

（3）安全风险大，管理要求高

石化装置的物料、介质和产品大多是易燃、易爆的危险化学品，很多装置及设施的操作条件为高温、高压、深冷。石化企业在生产、储存、运输过程中存在的危险因素有火灾、爆炸、中毒、辐射、高处坠落、机械伤害、噪声、腐蚀等，且生产过程高温高压，安全风险比较大，生产管理要求非常高。

①物料危险性高。石化装置中，从原料到产品，包括工艺过程中的半成品、中间体、催化剂、溶剂、添加剂等，绝大多数属于可燃、易燃性物质，还有爆炸性物质，如原油、天然气、汽油、煤油、液态烃等。它们又多以气体和液体状态存在，极易泄漏和挥发。有些物料是高毒和剧毒物质，如苯、甲苯、氰化钠、硫化氢、氯气等，如果处置不当或发生泄漏，容易导致人员伤亡。石化生产过程中还要使用、产生多种强腐蚀性的酸、碱类物质，如硫酸、盐酸、烧碱等，容易导致设备管线的腐蚀。一些物料还具有自燃、暴聚特性，如金属有机催化剂、乙烯等，在生产过程中，许多加热温度都达到或超过了物质的自燃点，一旦操作失误或因设备失修，极易发生火灾爆炸事故。

②工艺条件苛刻，工艺过程危险性高。石化生产工艺技术复杂，运行条件苛刻，易出现突发灾难性事故。在石化生产过程中，需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作，有些过程控制条件异常苛刻，如高压、高温、深冷、真空等。如高压聚乙烯的聚合压力达350MPa，涤纶原料聚酯的生产压力仅为0.1～0.2kPa；乙烯装置蒸汽裂解反应的温度高达1100℃，而下游深冷分离过程的温度在-100℃以下。

③有些工艺介质的腐蚀性强，对设备、管线的损害较大。石油化工生产过程中的腐蚀性主要来源于：在生产工艺过程中使用一些强腐蚀性物质；在生产过程中有些原料和产品本身具有较强的腐蚀作用；生产过程中的化学反应也会生成许多新的具有不同腐蚀性的物质，如硫化氢、氯化氢、氮氧化物等^［2，3］。设备和管道的腐蚀会导致设备和管道加速减薄、变脆，大大降低设备、管道的使用寿命。严重情况下，会导致泄漏或火灾爆炸事故。

为了应对腐蚀问题，对设备、管道、阀门等提出了严格的防腐要求，包括材质防腐、工艺防腐和涂料防腐等。在装置设计和运行过程中，要进行腐蚀风险分析和腐蚀适应性评估，并将评估结果应用于腐蚀风险管理控制的全过程，包括装置的设计选材、腐蚀监测技术的优化及检维修策略优化、操作过程中的腐蚀介质含量及操作参数的控制、防腐检查与失效分析等。

需要特别强调的是，石化装置和设施的本质安全、本质环保是保证石化企业“安稳长满优”运行的基础，必须在工艺过程、技术方案、设备材料选择、监控系统设置及建造质量保证等方面严格把关。

（4）环保要求高，生产过程的绿色化和低碳化趋势明显

近年来，石化企业产品排污呈下降态势，但由于产品产量增加，污染物排放总量并没有明显下降。我国为兑现“到2030年二氧化碳排放要达到峰值”的承诺，要求石化行业全面落实二氧化碳减排措施。2017年1月1日全国汽柴油开始执行与欧Ⅴ标准相当的国Ⅴ标准，国Ⅵ汽柴油标准正在制定中，于2019年在全国实施，2020年前我国将成为世界上油品标准最严的国家之一。

为了实现石化工业的绿色低碳发展，一是要不断推进生产过程的绿色化和低碳化，包括积极采用绿色工艺和先进的三废（废水、废渣、废气）处理技术来减少生产过程的SO₂、NO_x、VOCs（挥发性有机物）和固体废弃物等的排放；积极采用节能技术，减少能源消耗。二要推动油品质量升级，为此，我国开发应用了催化汽油吸附脱硫（S Zorb）、烷基化、逆流连续重整等新技术，其中S Zorb技术实现了催化裂化汽油超深度脱硫，能耗仅为5～7千克标油/吨进料，是我国生产符合国Ⅴ标准清洁车用汽油的主力技术。

（5）现代信息技术正在深刻影响石化工业

近年来，石化工业信息化取得了显著成绩，现代信息技术对石化工业的规划、建设、运营全过程都产生了巨大影响。在自动化层面，随着石化工业的大型化、一体化，对控制系统的开放度、可靠性、集成化和智能化提出了更高的要求，为此各生产企业普遍采用了以过程控制系统为核心，包括可燃气体和有毒气体检测报警系统、安全仪表系统等在内的控制系统网络，主要生产过程基本实现自动控制，增强了生产操作的平稳性，提高了产品质量合格率。在生产执行层面，通过生产执行系统、生产优化技术、生产调度系统的建设与应用，提升了生产管控水平和工作效率。在经营管理层面，大中型石化企业普遍采用了企业资源计划（ERP）系统，支撑了采购、销售、财务、资金等业务的高效运作，提高了企业经营管理效率^［4］。

当前，石化行业正在持续推进现代信息技术与石化工业的深度融合，应用大数据，通过物联网、互联网、云计算，全面推进炼油与石化装置的智能化。人工智能技术也开始应用，自学习、自修复功能开始形成。目前，我国石化企业正在全面推进炼油及石化过程物质流、能量流、信息流、资金流的集成优化，实现原油采购、配置、运输的智能化和优化，生产过程的智能化和优化，生产过程水、电、蒸汽、燃料使用配置的智能化和优化，油品调和产品配送的智能化和优化，差异化石化产品定制化生产的智能化与优化，生产设备运转状况检测控制智能化与优化。镇海石化、九江石化、元坝天然气等企业正在开展智能工厂建设，初步实现了贯穿生产运营管理全过程的自动化、数字化、可视化、模型化和集成化。

1.1.2　石化工程项目的特点

石化工程项目属于资源、资金、技术高度密集型项目，具有技术复杂、专业领域多、关联范围广、工程投资大、建造周期长和质量安全环保要求高等特点，探索应用科学先进的项目管理方法，是提升项目管理水平的关键。

（1）技术复杂

石化工业的技术复杂性决定了石化工程项目的复杂性。石化工程项目是科学成果转化为现实生产力的载体，综合应用了众多的工艺技术、工程技术、建造技术、安全环保技术、信息化技术等，技术来源广泛，集成难度大。项目技术的合理性和先进性决定了工程项目的建设质量和水平，也决定了所建成的石化装置的内在运行基因。因此，工程技术管理是贯穿于项目管理活动全过程的一项重要工作，它在项目的前期策划、过程控制、结果评判、最终记录等各运行环节充分发挥管理效能，是实现工程项目目标的重要保证。特别是在项目前期和项目实施过程中，要不断优化设计、建造和施工技术方案，开展技术方案评审，确保方案的先进性和适宜性。

（2）专业领域多

在石化工程项目的前期咨询、设计、采购、施工、开车过程中，涉及数十个专业。比如，在咨询设计阶段，涉及工厂设计、工艺、化学工程、热工、储运、给排水、总图运输、配管、材料、应力、建筑、结构、静设备、机械、机泵、加热炉、电气、电信、仪表自控、安全与健康、分析化验、暖通空调、环境工程、估算、技术经济、信息技术等二十多个专业。在施工阶段，涉及土建、吊装、设备安装、焊接、无损检测（NDT）、电气、仪表、给排水、防腐与绝热等十几个专业。在项目实施过程中，各专业之间的协同配合水平将直接影响项目能否顺利开展，影响项目执行效率和水平。项目组要综合应用各专业的知识、技能和方法，强化专业协作，注重项目方案的整体优化，实现工程项目的目标。

（3）关联范围广

石化工程项目的关联范围广，利益相关方众多，主要包括业主、行政主管单位、政府机构（包括政府建设行政主管部门、环保部门、消防部门、招标投标管理部门、质量技术监督部门、安全监督部门、海关、工程质量监督站等）、监理公司、业主委托的第三方（如项目管理、检验）、设备或材料供应商、承包商、合作方、社会公众等（见图1-1）。所以，在项目实施过程中，应科学分析利益相关方的需求和期望，加强项目界面管理和沟通协调，确保项目的顺利进行。

（4）工程投资大

石化工业正在朝着大型化方向发展，炼油规模一般在1000万吨/年以上，乙烯规模一般在100万吨/年以上，这就决定了项目投资规模也越来越大。千万吨级炼油工程及配套的投资额一般在150亿元以上，百万吨级乙烯工程及配套的投资额一般在200亿元以上。一套百万吨级乙烯装置的动静设备有860多台套（约合16000t），钢结构约2万吨，混凝土浇筑量约5万立方米，工艺管线约300km，DCS及仪表总量6000多台/件，仪表电缆总长约800km，电气设备及器材总量4000多台/件，电缆总长约600km，工程投资额超过30亿元。另外，由于石化装置技术复杂且操作条件苛刻，有时还需要引进一些专利、专有设备以及高性能材料等，价格昂贵，进一步增加了工程投资。

（5）建造周期长

石化工程项目的建设周期一般都比较长。从工程设计到建成投产，1000万吨/年炼油工程的建设周期在32个月左右，100万吨/年乙烯工程的建设周期在38个月左右。在如此长时间的建设过程中，存在各种难以预测的风险，比如项目资源风险、进度风险、安全风险、设备材料价格风险等，因而必须强化过程管理，严格管控风险，才能保证项目按计划完成。

（6）质量安全环保要求高

石化工程项目是一个复杂的巨系统，任何一个小的失误，其影响都会放大。石化装置的物料、介质和产品大多是易燃、易爆的危险化学品，有些装置的操作条件为高温高压，质量、安全、环境风险都比较大，一旦发生事故会造成生命财产的重大损失，甚至对周边地区自然生态和居住环境构成严重威胁。为了保证石化装置“安稳长满优”运行，必须在工程建设阶段确保工程质量，保证本质安全和本质环保，打造石化装置的优质基因。此外，在工程建设过程中，有时会有数万人在工程现场同时施工，高空、立体交叉作业多，有毒有害、易燃易爆、高温高压介质多，工程设计、设备制造、安装施工的任何一个环节均存在很多质量安全环保隐患，稍有不慎就有可能引发质量安全环保事故，因此必须加强过程管控，消除风险隐患，防止事故发生。