1.1　石化工業及工程項目特點

1.1.1　石化工業的特點

石化工業是一種高風險的行業，其投資大、技術復雜、原料和產品大多易燃易爆，技術、經濟和安全風險都比較高。綜合分析，我國石化工業具有以下幾個特點。

（1）裝置大型化、基地化

21世紀以來，世界石化工業發展迅速，產業結構調整力度不斷加大，發展重心已轉向亞洲和中東地區，產業集中度進一步提高，裝置規模趨于大型化。據美國《油氣》雜志報道，2000年以來，世界煉油工業關閉了大量小型煉油廠，改擴建和新建了一批大型煉油廠，煉油廠數量大幅下降，煉油能力略有增加。2009年世界煉油廠數量由2000年的742座降至661座，煉油能力由2000年的40.65 億噸/年增至43.60億噸/年，煉廠平均規模由2000年的547萬噸/年增至660萬噸/年。

21世紀初，我國開始建設現代化煉廠和現代化乙烯廠。截至“十二五”末，我國已建成1000萬噸/年以上的煉油基地26個，80萬噸/年以上乙烯基地17個。單系列裝置規模不斷擴大，常減壓裝置規模達到1500萬噸/年、重油催化裂化裝置規模達到480萬噸/年、加氫裂化裝置規模達到400萬噸/年、催化重整裝置規模達到400萬噸/年、柴油加氫裝置規模達到410萬噸/年、渣油加氫裝置規模達到400萬噸/年、乙烯裝置規模達到100萬噸/年、聚丙烯裝置規模達到40萬噸/年，工廠的技術經濟指標明顯提升，裝置大型化的優勢充分顯現。

為了進一步優化資源配置，充分發揮煉油的規模優勢，按照“宜油則油、宜烯則烯、宜芳則芳”的理念，建成了一批大型煉化一體化基地（見表1-1）。“十三五”期間，我國繼續優化產業布局，推進產業集聚發展，提升產業集約化、規模化、一體化水平，開工建設廣東惠州、廣東茂湛、浙江寧波、福建古雷、大連長興島、上海漕涇、河北曹妃甸等石化產業基地。

（2）技術密集，產業關聯度高

作為流程工業，石化工業綜合應用了一系列工藝技術、工程技術和建造技術。技術來源廣泛，技術選擇難，集成難度大。相關技術的先進程度，決定了石化工業的發展水平。比如，為了提升石油資源的綜合利用效率和輕油收率，提升煉油工業的整體效益水平，我國開發應用了系列催化裂化技術、系列加氫裂化技術、劣質重油加工技術、煉廠輕烴綜合利用技術、煉化一體化技術等。為了實現清潔汽油生產，使油品質量達到國Ⅴ、國Ⅵ標準，中國石化開發應用了催化汽油吸附脫硫技術（S Zorb）和烷基化技術。石化裝置中的重大裝備（如工業爐、反應器、壓縮機、大型儲罐等）的設計與制造技術，也對石化產業的發展產生重要影響。中國石化工程建設有限公司、中國第一重型機械有限公司、中國第二重型機械有限公司聯合中國石化的使用單位研制的超大、超厚（內徑5400mm、壁厚340mm）渣油加氫反應器，是實現渣油加氫裝置大型化的核心裝備。過程控制系統［DCS（分布式控制系統）/FCS（現場總線控制系統）］是實現生產過程控制、監視、報警、報表打印和生產管理的核心控制系統。正在興起的智能工廠技術則要綜合利用信息化、數字化、網絡化、智能化技術的集成應用，以實現設計、生產管理和經營管理的智能化。在石化裝置的建設過程中，還要應用許多先進的施工安裝技術，如中國石化形成的“四大一特”施工安裝技術［即大型設備吊裝技術、大型傳動設備（機組）安裝技術、大型儲罐安裝技術、大型DCS自動化集散控制系統安裝與調試技術和特種材料焊接技術］，對提升施工安裝效率和水平，保證施工安裝質量，發揮了重要作用。

石化工業是一個關聯度非常廣的產業，通過煉油、乙烯等重大工程項目的建設，既可實現本產業的快速發展，又能帶動汽車、電子、建材、機械制造等相關產業發展。石化工程項目既需要先進、可靠、耐用的專用設備和電氣儀表等石化裝備，又需要應用先進的網絡技術和信息技術，因而對機械、電子等相關產業技術有較大的促進作用，能夠帶動其快速發展和優化升級。同時，石化工業所生產的合成樹脂、合成橡膠、合成纖維、精細化學品以及化工新材料等產品，可廣泛應用于國民經濟發展的各個領域，對其產生較強的支撐、輻射、帶動和提升作用。石化工業與各相關產業相輔相成、互相促進、共同發展。

（3）安全風險大，管理要求高

石化裝置的物料、介質和產品大多是易燃、易爆的危險化學品，很多裝置及設施的操作條件為高溫、高壓、深冷。石化企業在生產、儲存、運輸過程中存在的危險因素有火災、爆炸、中毒、輻射、高處墜落、機械傷害、噪聲、腐蝕等，且生產過程高溫高壓，安全風險比較大，生產管理要求非常高。

①物料危險性高。石化裝置中，從原料到產品，包括工藝過程中的半成品、中間體、催化劑、溶劑、添加劑等，絕大多數屬于可燃、易燃性物質，還有爆炸性物質，如原油、天然氣、汽油、煤油、液態烴等。它們又多以氣體和液體狀態存在，極易泄漏和揮發。有些物料是高毒和劇毒物質，如苯、甲苯、氰化鈉、硫化氫、氯氣等，如果處置不當或發生泄漏，容易導致人員傷亡。石化生產過程中還要使用、產生多種強腐蝕性的酸、堿類物質，如硫酸、鹽酸、燒堿等，容易導致設備管線的腐蝕。一些物料還具有自燃、暴聚特性，如金屬有機催化劑、乙烯等，在生產過程中，許多加熱溫度都達到或超過了物質的自燃點，一旦操作失誤或因設備失修，極易發生火災爆炸事故。

②工藝條件苛刻，工藝過程危險性高。石化生產工藝技術復雜，運行條件苛刻，易出現突發災難性事故。在石化生產過程中，需要經歷很多物理、化學過程和傳質、傳熱單元操作，有些過程控制條件異常苛刻，如高壓、高溫、深冷、真空等。如高壓聚乙烯的聚合壓力達350MPa，滌綸原料聚酯的生產壓力僅為0.1～0.2kPa；乙烯裝置蒸汽裂解反應的溫度高達1100℃，而下游深冷分離過程的溫度在-100℃以下。

③有些工藝介質的腐蝕性強，對設備、管線的損害較大。石油化工生產過程中的腐蝕性主要來源于：在生產工藝過程中使用一些強腐蝕性物質；在生產過程中有些原料和產品本身具有較強的腐蝕作用；生產過程中的化學反應也會生成許多新的具有不同腐蝕性的物質，如硫化氫、氯化氫、氮氧化物等^［2，3］。設備和管道的腐蝕會導致設備和管道加速減薄、變脆，大大降低設備、管道的使用壽命。嚴重情況下，會導致泄漏或火災爆炸事故。

為了應對腐蝕問題，對設備、管道、閥門等提出了嚴格的防腐要求，包括材質防腐、工藝防腐和涂料防腐等。在裝置設計和運行過程中，要進行腐蝕風險分析和腐蝕適應性評估，并將評估結果應用于腐蝕風險管理控制的全過程，包括裝置的設計選材、腐蝕監測技術的優化及檢維修策略優化、操作過程中的腐蝕介質含量及操作參數的控制、防腐檢查與失效分析等。

需要特別強調的是，石化裝置和設施的本質安全、本質環保是保證石化企業“安穩長滿優”運行的基礎，必須在工藝過程、技術方案、設備材料選擇、監控系統設置及建造質量保證等方面嚴格把關。

（4）環保要求高，生產過程的綠色化和低碳化趨勢明顯

近年來，石化企業產品排污呈下降態勢，但由于產品產量增加，污染物排放總量并沒有明顯下降。我國為兌現“到2030年二氧化碳排放要達到峰值”的承諾，要求石化行業全面落實二氧化碳減排措施。2017年1月1日全國汽柴油開始執行與歐Ⅴ標準相當的國Ⅴ標準，國Ⅵ汽柴油標準正在制定中，于2019年在全國實施，2020年前我國將成為世界上油品標準最嚴的國家之一。

為了實現石化工業的綠色低碳發展，一是要不斷推進生產過程的綠色化和低碳化，包括積極采用綠色工藝和先進的三廢（廢水、廢渣、廢氣）處理技術來減少生產過程的SO₂、NO_x、VOCs（揮發性有機物）和固體廢棄物等的排放；積極采用節能技術，減少能源消耗。二要推動油品質量升級，為此，我國開發應用了催化汽油吸附脫硫（S Zorb）、烷基化、逆流連續重整等新技術，其中S Zorb技術實現了催化裂化汽油超深度脫硫，能耗僅為5～7千克標油/噸進料，是我國生產符合國Ⅴ標準清潔車用汽油的主力技術。

（5）現代信息技術正在深刻影響石化工業

近年來，石化工業信息化取得了顯著成績，現代信息技術對石化工業的規劃、建設、運營全過程都產生了巨大影響。在自動化層面，隨著石化工業的大型化、一體化，對控制系統的開放度、可靠性、集成化和智能化提出了更高的要求，為此各生產企業普遍采用了以過程控制系統為核心，包括可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統、安全儀表系統等在內的控制系統網絡，主要生產過程基本實現自動控制，增強了生產操作的平穩性，提高了產品質量合格率。在生產執行層面，通過生產執行系統、生產優化技術、生產調度系統的建設與應用，提升了生產管控水平和工作效率。在經營管理層面，大中型石化企業普遍采用了企業資源計劃（ERP）系統，支撐了采購、銷售、財務、資金等業務的高效運作，提高了企業經營管理效率^［4］。

當前，石化行業正在持續推進現代信息技術與石化工業的深度融合，應用大數據，通過物聯網、互聯網、云計算，全面推進煉油與石化裝置的智能化。人工智能技術也開始應用，自學習、自修復功能開始形成。目前，我國石化企業正在全面推進煉油及石化過程物質流、能量流、信息流、資金流的集成優化，實現原油采購、配置、運輸的智能化和優化，生產過程的智能化和優化，生產過程水、電、蒸汽、燃料使用配置的智能化和優化，油品調和產品配送的智能化和優化，差異化石化產品定制化生產的智能化與優化，生產設備運轉狀況檢測控制智能化與優化。鎮海石化、九江石化、元壩天然氣等企業正在開展智能工廠建設，初步實現了貫穿生產運營管理全過程的自動化、數字化、可視化、模型化和集成化。

1.1.2　石化工程項目的特點

石化工程項目屬于資源、資金、技術高度密集型項目，具有技術復雜、專業領域多、關聯范圍廣、工程投資大、建造周期長和質量安全環保要求高等特點，探索應用科學先進的項目管理方法，是提升項目管理水平的關鍵。

（1）技術復雜

石化工業的技術復雜性決定了石化工程項目的復雜性。石化工程項目是科學成果轉化為現實生產力的載體，綜合應用了眾多的工藝技術、工程技術、建造技術、安全環保技術、信息化技術等，技術來源廣泛，集成難度大。項目技術的合理性和先進性決定了工程項目的建設質量和水平，也決定了所建成的石化裝置的內在運行基因。因此，工程技術管理是貫穿于項目管理活動全過程的一項重要工作，它在項目的前期策劃、過程控制、結果評判、最終記錄等各運行環節充分發揮管理效能，是實現工程項目目標的重要保證。特別是在項目前期和項目實施過程中，要不斷優化設計、建造和施工技術方案，開展技術方案評審，確保方案的先進性和適宜性。

（2）專業領域多

在石化工程項目的前期咨詢、設計、采購、施工、開車過程中，涉及數十個專業。比如，在咨詢設計階段，涉及工廠設計、工藝、化學工程、熱工、儲運、給排水、總圖運輸、配管、材料、應力、建筑、結構、靜設備、機械、機泵、加熱爐、電氣、電信、儀表自控、安全與健康、分析化驗、暖通空調、環境工程、估算、技術經濟、信息技術等二十多個專業。在施工階段，涉及土建、吊裝、設備安裝、焊接、無損檢測（NDT）、電氣、儀表、給排水、防腐與絕熱等十幾個專業。在項目實施過程中，各專業之間的協同配合水平將直接影響項目能否順利開展，影響項目執行效率和水平。項目組要綜合應用各專業的知識、技能和方法，強化專業協作，注重項目方案的整體優化，實現工程項目的目標。

（3）關聯范圍廣

石化工程項目的關聯范圍廣，利益相關方眾多，主要包括業主、行政主管單位、政府機構（包括政府建設行政主管部門、環保部門、消防部門、招標投標管理部門、質量技術監督部門、安全監督部門、海關、工程質量監督站等）、監理公司、業主委托的第三方（如項目管理、檢驗）、設備或材料供應商、承包商、合作方、社會公眾等（見圖1-1）。所以，在項目實施過程中，應科學分析利益相關方的需求和期望，加強項目界面管理和溝通協調，確保項目的順利進行。

（4）工程投資大

石化工業正在朝著大型化方向發展，煉油規模一般在1000萬噸/年以上，乙烯規模一般在100萬噸/年以上，這就決定了項目投資規模也越來越大。千萬噸級煉油工程及配套的投資額一般在150億元以上，百萬噸級乙烯工程及配套的投資額一般在200億元以上。一套百萬噸級乙烯裝置的動靜設備有860多臺套（約合16000t），鋼結構約2萬噸，混凝土澆筑量約5萬立方米，工藝管線約300km，DCS及儀表總量6000多臺/件，儀表電纜總長約800km，電氣設備及器材總量4000多臺/件，電纜總長約600km，工程投資額超過30億元。另外，由于石化裝置技術復雜且操作條件苛刻，有時還需要引進一些專利、專有設備以及高性能材料等，價格昂貴，進一步增加了工程投資。

（5）建造周期長

石化工程項目的建設周期一般都比較長。從工程設計到建成投產，1000萬噸/年煉油工程的建設周期在32個月左右，100萬噸/年乙烯工程的建設周期在38個月左右。在如此長時間的建設過程中，存在各種難以預測的風險，比如項目資源風險、進度風險、安全風險、設備材料價格風險等，因而必須強化過程管理，嚴格管控風險，才能保證項目按計劃完成。

（6）質量安全環保要求高

石化工程項目是一個復雜的巨系統，任何一個小的失誤，其影響都會放大。石化裝置的物料、介質和產品大多是易燃、易爆的危險化學品，有些裝置的操作條件為高溫高壓，質量、安全、環境風險都比較大，一旦發生事故會造成生命財產的重大損失，甚至對周邊地區自然生態和居住環境構成嚴重威脅。為了保證石化裝置“安穩長滿優”運行，必須在工程建設階段確保工程質量，保證本質安全和本質環保，打造石化裝置的優質基因。此外，在工程建設過程中，有時會有數萬人在工程現場同時施工，高空、立體交叉作業多，有毒有害、易燃易爆、高溫高壓介質多，工程設計、設備制造、安裝施工的任何一個環節均存在很多質量安全環保隱患，稍有不慎就有可能引發質量安全環保事故，因此必須加強過程管控，消除風險隱患，防止事故發生。