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 創建工廠數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90萬噸的乙烯工廠使用Aspen Plus和Aspen Energy Analyzer為工廠創建了數字孿生。一次能源分析就能發現約60個節能機會。在對商業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化燃料、氫氣和蒸汽等公用事業，一些大型化工企業正是采用積極的公用事業管理方式來提高能源效率。通過部署先進過程控制（APC）和數字孿生等數字解決方案，企業將能夠更好地了解和控制公用事業的運行情況、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，即可優化所需的經濟和運營變量。同樣，數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。數字孿生有助于在設備層面進行監測，定位排放源，并幫助驗證和協調可用于報告和決策的全站數據。

  減少廢物產生

  化工行業產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。美國國家環境保護局（EPA）的數據顯示，僅在美國，2019年就有2.37萬臺有源發電機產生了3490萬噸危險廢物。由于化工行業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生，化工行業以不同的方式利用數字解決方案，首先是平衡各種預防性策略，防止或盡量減少廢物的產生，其次是管理已產生出的廢物的策略。這種循環方法的兩個方面都受益于數字解決方案的實施。例如，制造廠的焚燒會產生廢物，影響附近社區的環境。其他舉措包括減少對產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. 化學制造行業的循環價值鏈示意圖，在每個環節都列出了利用數字解決方案的潛在機會

  結論

  為了應對新的技術和環境挑戰，化工行業比以往任何時候都更需要數字技術。數字化解決方案對于提高資源效率和減少行業運營的碳足跡至關重要。在本文的幾個案例中，我們利用數字解決方案，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、生產力和效率。鑒于企業的資源有限，客戶對負責任的生產的要求越來越高，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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