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 創(chuàng)建工廠數(shù)字孿生可以幫助識別整個工廠的機會，無需資本投資即可提高能源效率。例如，LG化學公司在韓國大山年產(chǎn)90萬噸的乙烯工廠使用Aspen Plus和Aspen Energy Analyzer為工廠創(chuàng)建了數(shù)字孿生。一次能源分析就能發(fā)現(xiàn)約60個節(jié)能機會。在對商業(yè)和運營可行性進行評估后，LG化學選擇了其中的20個機會并實施了相應的舉措，最終減少了3-4%的整體能耗，估計每年將為工廠帶來1000萬美元的額外利潤。

  提高利潤率和減少碳足跡的另一個途徑是優(yōu)化燃料、氫氣和蒸汽等公用事業(yè)，一些大型化工企業(yè)正是采用積極的公用事業(yè)管理方式來提高能源效率。通過部署先進過程控制（APC）和數(shù)字孿生等數(shù)字解決方案，企業(yè)將能夠更好地了解和控制公用事業(yè)的運行情況、排放水平和降耗機會。幾十年來，APC一直被過程行業(yè)用以提高過程效率。除了解決非線性問題，新的APC工具還能利用人工智能和機器學習（ML），從工廠的歷史績效中學習，用戶只需花費很少的時間，即可優(yōu)化所需的經(jīng)濟和運營變量。同樣，數(shù)字孿生是跟蹤和管理排放的強大工具，還能就消除工藝瓶頸提供諸多洞察。數(shù)字孿生有助于在設備層面進行監(jiān)測，定位排放源，并幫助驗證和協(xié)調(diào)可用于報告和決策的全站數(shù)據(jù)。

  減少廢物產(chǎn)生

  化工行業(yè)產(chǎn)生的廢物占全球廢物總量的很大一部分。廢物可以是液體、固體或氣體。美國國家環(huán)境保護局（EPA）的數(shù)據(jù)顯示，僅在美國，2019年就有2.37萬臺有源發(fā)電機產(chǎn)生了3490萬噸危險廢物。由于化工行業(yè)消耗大量的水來冷卻過程或作為工藝的一部分，廢水是最大的廢物流。

  為盡量減少廢物的產(chǎn)生，化工行業(yè)以不同的方式利用數(shù)字解決方案，首先是平衡各種預防性策略，防止或盡量減少廢物的產(chǎn)生，其次是管理已產(chǎn)生出的廢物的策略。這種循環(huán)方法的兩個方面都受益于數(shù)字解決方案的實施。例如，制造廠的焚燒會產(chǎn)生廢物，影響附近社區(qū)的環(huán)境。其他舉措包括減少對產(chǎn)品進一步處理的需求，或最大限度地減少催化劑的衰減。

圖1. 化學制造行業(yè)的循環(huán)價值鏈示意圖，在每個環(huán)節(jié)都列出了利用數(shù)字解決方案的潛在機會

  結(jié)論

  為了應對新的技術(shù)和環(huán)境挑戰(zhàn)，化工行業(yè)比以往任何時候都更需要數(shù)字技術(shù)。數(shù)字化解決方案對于提高資源效率和減少行業(yè)運營的碳足跡至關(guān)重要。在本文的幾個案例中，我們利用數(shù)字解決方案，在沒有任何新的資本支出的情況下，幫助客戶提高了工廠的整體可靠性、生產(chǎn)力和效率。鑒于企業(yè)的資源有限，客戶對負責任的生產(chǎn)的要求越來越高，加上化學品市場的競爭日益加劇，化學品制造商正在快速改革運營，以獲得額外的收入機會。

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