1、Advanced Process Control智能生產組織的基礎 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。2資料來源:2018年5月15日,Wacker Group過程系統工程部門,Markus Bauer博士的APC陳述資料來源:Accenture,2018年數字化煉廠研究數字化的基石趨勢2數字化發揮其應有作用在您的煉油操作中,對您公司在以下特定數字化技術部署方面的成熟度如何評價?請按照技術類型選擇一種?(前五名 應用最廣泛)先進過程控制提高網絡安全性的工具更新IT系統,啟用其他數字功能運行應用遷移至云基礎設施先進數據分析盡管超過48%的公司將自身評價為數字化或半
2、數字化,但是采用的關鍵技術并不足以提供支持。44%的數字化或半數字化 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。3智能生產組織的統一生產優化供應和生產限制優化生產滿足市場需求統一計劃/調度動態優化將計劃和調度目標與實際運營保持一致APCAPCAPCAPC月/周/天小時實時最大程度生產利潤更大的產品最大程度減少產品產量過剩使產量/轉化最大化突破過程約束維持裝置目標維持調度目標協調多個APC增加生產量減少能源提升裝置產量在運行中實現性能極限全天候,以分鐘為單位 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。4確認的AspenTech APC效益資料來源:
3、陶氏化學在2009年5月Aspen用戶會議中的陳述資料來源:雪佛龍在2009年5月Aspen用戶會議中的陳述陶氏化學發現,增加AC&O應用可使生產能力提高3%至5%,同時使能源密集度降低4%至6%。陶氏化學在2009年通過AC&O累積節省的資本預測超過10億美元。W.Banholzer,執行副總裁兼CTO陶氏化學成敗的關鍵控制器的潛在效益Were Doing it For the Money我們的目標是實現利潤對于一個典型煉油廠來說主要過程裝置:子控制器:操縱變量:估算效益DMCplus的正常運行時間對于一個250MBPD 煉油廠來說年效益每個主要裝置 2018 Aspen Technolog
4、y,Inc.保留所有權利。5讓模型始終處于最新狀態裝置測試對工藝可能產生擾動,難以按計劃執行APC應用少,創造的效益低APC資源太稀缺/經驗少采用傳統APC技術面臨的挑戰 為何采用自適應過程控制?自適應過程控制實現持續后臺維護維護最大程度簡化、快速部署,實現覆蓋擴大校準實現非干擾測試使用便利、工具強大、整定簡化 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。6用于智能生產組織的自適應技術持久效益預防性維護更快部署易于使用,功能強大APC成功項目人員技術工作流程 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。7Aspen DMC3優勢與競爭產品相比真實案例
5、對比:4 臺主要煉油裝置每月效益減去成本(成本=軟件,維護費,實施和維護工程費用)增加的DMC3效益相當于兩條線之間的部分(例如:累積差異)4家煉油廠主要裝置案例DMC3的效益增量為5年以上約900萬美元10年以上約2000萬美元擴大到其余煉油廠,效益增量預計在5年以上約6600萬美元10年以上約1.31億美元(約22%)DMC3CompetitordeltaTotal Ben-Costs:1 year 1,893,574$1,697,762$195,812$Total Ben-Costs:2 years10,853,156$9,473,995$1,379,161$Total Ben-Cost
6、s:5 years40,834,682$31,967,810$8,866,872$Total Ben-Costs:10 years90,749,919$71,219,930$19,529,989$假設:競爭產品在性能峰值時實現DMC3的效益達到90%實施成本相同改造服務成本每月效益 成本競爭產品增量效益-成本(DMC3)效益-成本(競爭產品)2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。8采用Aspen DMC3-全球指數增長0500100015002000250030002013201420152016201720182019DMC3控制器的數量控制器的數量估算值煉油:E
7、xxonMobil,Chevron,Sinopec,Valero,Phillips 66,ENI,KOCH,Galp,API,ISAB,RAM,Gunvor,Heide,MOL,Rompetrol,Natref,Helpe,.化工:LyondellBasell,ExxonMobil Chemicals,ChevronPhillips,Dupont,Sasol,Braskem,Ineos,Repsol,Solvay,Fibrant,Lucite,Borealis,Unipetrol,.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。9AspenTech的關鍵APC技術包括行業金
8、標準的多變量控制器:DMC3和 DMCplus 市場份額占據世界第1位“自適應過程控制和智能整定等突破性和專利性技術大大改善了維護過程,在APC應用生命周期創造了重要價值?!?Peter Reynolds,ARC Advisory Group-Peter Reynolds,ARC咨詢小組施耐德電氣艾默生自動化解決方案安德里茨Aspen技術斯倫貝謝有限公司通用電氣羅克韋爾自動化公司霍尼韋爾ARC市場分析橫河石化西門子By Peter ReynoldsPeter Reynolds提供2018年8月Aspen DMC3產品概述 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。11A
9、spen DMC3技術概述最先進的自適應過程控制解決方案,用于構建與維護控制器方便整定和優化的專利技術智能整定專利魯棒控制技術,使效益最大化魯棒控制預測性維護、監測和診斷平臺Aspen Watch實現后臺測試的專利技術校準最具盈利性的APC技術DMCplus EngineAspen DMC3 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。12Aspen DMC3 校正技術E在優化同時,實施后臺背景測試對正常操作影響小減少維護工作量,快速實施部署自動在線模型辨識 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。13用于調整最佳控制和步階測試之間折中方案的一個
10、簡單參數無操作員干預后臺測試Test測試(CR=1)Control控制(CR=0)校準:允許后臺模型更新和快速部署優化控制,同時進行測試 MV Upper LimitMV上限值MV Optimum targetMV最佳目標MV Lower LimitMV下限值Current point當前點CV1 limitCV1極限current當前optimal最佳Optimum point最佳點Optimum area最佳區域CV2 limitCV2極限Patent No.:專利號:Date of Patent專利日期 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。14Aspen D
11、MC3部署和維護生命周期階躍測試模型辨識建立控制器投運預測試維持開始取得效益3至4個月開始取得效益預測試持續改進校準模式模型辨識更新控制器減小校準系數3至4個星期傳統工作流Aspen DMC3工作流 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。15自適應新項目加快效益增長數據切片識別預測試受監督的階躍測試數據收集工廠/模型不匹配額外約束條件開路和閉路測試調優校正不匹配添加約束條件微調測試建模投運監控故障排除開始取得效益測試(自適應模式)和監控預測試煉油和市場營銷建模最終確認模型開環與閉環測試微調自動化階躍測試自動化數據收集自動化數據自動化建模采用魯棒控制器,實現過程優化A
12、PC項目進度 標準和自適應方法PID回路調優儀器檢查設計收集歷史數據初始策略和種子模型PID回路調優儀表檢查設計投運開始取得效益 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。16實時監測和預測性維護目測、分析、監測和訪問實時控制器KPI,從而獲取控制器性能的關鍵信息鑒別重點翻新的故障區域,對性能進行持續監測提高控制器的投運率和利用率控制器主動監控快速檢測和診斷性能問題自動檢測診斷校正 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。17智能整定 方便整定和優化讓更多的工程師更容易地優化整定控制器通過直接規定目標消除復雜整定在模型更新后,無需重新查看整定專
13、利優化軟件能夠直接規定控制器目標,而不是整定參數快速調整,更改經濟目標靈活指定基于CV或MV的優化策略的組合基于CV的優化基于CV的優化Smart Tune V10Smart Tune V8.8/V9 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。18專利魯棒控制技術使您的控制器對于模型質量問題和工藝干擾更具有抗干擾能力協調優化和穩健性程度的單個穩健因子Robustness魯棒性控制器的投運率增加控制器穩定性提高在出現模型退化時進行優化Operator Low Limit操作員低限值Operator High Limit操作員高限值Predicted Moves預測的趨勢
14、2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。19在操作區域精確模型避免切換模型非常容易閉環在線調節模型動態及死區時間可變死去時間及可變動態PROCESS GAINRESPONSE TIME可變動態及死去時間可變動態及死去時間Variable DeadtimeMultiplier=0.5Multiplier=1Multiplier=2 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。20Aspen DMC3 Builder 平臺 功能強大,現代 及 容易使用現代界面基于菜單式設計工作流程共共線性分析集成和功能強大的共線性分析帶有工藝約束的模型辨識使工藝知識
15、融合在建??煽梢暬D換直觀及功能強確定變換智能數據剔除智能數據剔除自動智能剔除壞數據,以便栓選數據一站式功能強大集成平臺用于建立和部署控制器先進過程控制:數字工廠的基石Tushar Singh,Product Marketing ManagerAspen Technology,Inc.2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2資料來源:2018年5月15日,Wacker Group過程系統工程部門,Markus Bauer博士的APC陳述資料來源:Accenture,2018年數字化煉廠研究數字化的基石趨勢2數字化發揮其應有作用在您的煉油操作
16、中,對您公司在以下特定數字化技術部署方面的成熟度如何評價?請按照技術類型選擇一種?(前五名 應用最廣泛)先進過程控制提高網絡安全性的工具更新IT系統,啟用其他數字功能運行應用遷移至云基礎設施先進數據分析盡管超過48%的公司將自身評價為數字化或半數字化,但是采用的關鍵技術并不足以提供支持。44%的數字化或半數字化 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.3先控在集成生產優化中的角色供應和生產約束滿足市場需求的生產最優化集成規化和調度動態優化讓規劃調度目標與實際生產要求同步APCAPCAPCAPC月/星期/天小時分/秒最大化高利潤產品最小化產品流
17、失最大化產率卡邊運行保持裝置按目標運行保持調度目標與先控目標相一致增加產量降低能耗改進產率運行在最佳性能上 每一分鐘,每一天 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.4所有裝置的先控應用集中性能監控自適應控制先進過程控制優化資產性能Path to Value OPERATEAspenTech 先控和優化的效益先控和優化應用帶來每年超過十億美元的效益 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.5自適應控制Aspen DMC3TM維持先控系統的效益缺少有經驗的工程師實現對不斷變化的生產條件進行自動
18、調整和優化采用獨特的自適應控制專利技術,維持和擴大先控系統的效益,包括增加產量,降低能耗和提高產率保持工廠的峰值性能和快速系統投放先控應用的一些挑戰實施先控應用的門坎 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.6自適應控制帶來的好處Braskem 由于在乙烯裝置采用了自適應控制技術,降低了20%的能耗Eni 由于在煉油裝置采用了自適應控制技術,使產率提高了3%Qenos 由于在乙烯裝置采用了自適應控制技術,使產量提高了5-10%2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.7在線率有效性實際效益通過
19、關鍵性能指標了解系統效益跟蹤先控應用的實際效益集中和預測式的性能監控和診斷X=2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.8R充分實現先控應用的潛力新控制系統關鍵性能指標(收益,環保,安全)企業運行需要$系統更新系統維護 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.9了解你企業所處的位置 基準研究案例0%20%40%60%80%100%先控總體評分差距行業領先貴公司0%20%40%60%80%100%運行時間對比有效率對比覆蓋率對比優化廣度對比先控分項評分差距行業領先貴公司92%65%0%10%20
20、%30%40%50%60%70%80%90%100%經濟效益差距經濟效益差距行業領先貴公司差距$xx百萬/年 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.10制定使先控投資回報最大化的計劃先控項目可由分析結果及公司戰略優先排序制定公司內部推廣及應用計劃來提高現金流和內部收益率 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.11成功案例 北美一家主要煉油公司原始目標原始目標10002550751001252012201320142015效益效益 百萬百萬$/年年實際完成實際完成10810個煉廠每年1億美
21、元經濟效益“A job well done-again-by you and those in the trenches-doing real,value-added work.I am proud of you all.You brought to this important area of APC the necessary focus which is helping to make real difference”-VP,RefiningPrakash Karpe,先進控制優化及調和總監,Phillips66煉油行業過程優化35年經驗使十座煉產的先控效益提高了四倍先控應用成為公司核心
22、技術和管理重點獲得高層領導的多項佳獎 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.12自適應過程控制智能制造的基石自適應過程控制和集中式性能監控為許多生產過程提供了可觀的最優化機會一個成功的先控項目實施可以為工廠帶來可觀的效益提升APS(ORION)系統系統在大連西太的應用實踐在大連西太的應用實踐大連西太簡介大連西太是一個以加工中東油為主的燃料型煉廠,原設計原油一次加工能力500萬噸,后經兩次擴能改造后現有一次加工能力1000萬噸/年。流程特點:渣油加工能力的不足導致單套常減壓裝置分三種加工模式:含硫油模式、低硫油模式、瀝青模式。通常每月切換2-
23、3次低硫油,2-3次瀝青,頻繁的切換要求原油庫存控制、中間原料庫存控制更加精確。公司導航團隊應用PIMS和APS系統進行方案優化、計劃編制、調度排產。APS(ORION)系統項目建設和應用大連西太APS系統于2004年投入使用,后在2007年和2015年進行了模型更新和升級。APS系統主要用于計劃排產,在原油庫存控制、原油調和、加工方案切換、原料性質控制、產品庫存預測等方面發揮了重要作用。原油庫存控制M月安排M+3月到廠原油船期,控制合理的原油庫存。進入采購周期,當現貨原油品種數量、到港期等不能滿足計劃要求時,通過ORION模擬,快速發現可能出現的原油銜接困難、品種變化給裝置加工帶來的風險并采
24、取相應的措施。市場出現機會油種時,快速判斷加工的可行性及到港期的原油庫存情況,更好地抓住市場機會。裝置出現異常情況降低原油加工量時,通過ORION對原油滾動模擬,快速評估在途原油抵港時的庫存情況,及時調整船舶航速或者裝貨期,減少原油高庫存帶來的滯期費損失。原油庫存控制原油庫存控制原油調和在港口租用6個10萬立原油罐作為卸船中轉罐,廠內自有4個10萬立、2個5萬立原油罐作為原油調和目的罐。每日更新各儲罐庫存原油混合比,并導入ORION系統作為原油滾動模擬的初始量,根據一定周期內(一周或更長)原油到港情況確定原油調和事件,并不斷滾動調整,目標是實現周期內原油性質(API、硫含量等)的相對穩定。對含
25、硫原油、低硫原油和瀝青原油分開儲存,保證三種模式下原油的純度,避免對目的產品質量造成影響。原油調和不同加工方案切換頻次的控制單套常減壓分含硫油、低硫油、瀝青三種模式,每月2-3次低硫油切換,2-3次瀝青切換,切換頻次的控制對裝置的穩定運行以及全廠物料平衡至關重要。方案切換時間的控制取決于重油加氫原料和催化裂化原料庫存的合理搭配。切換低硫油時需要較高的重油加氫原料庫存和較低的催化裂化原料庫存,切換瀝青時需要較高的重油加氫原料庫存和適中的催化裂化原料庫存,通過常減壓裝置原油品種的合理搭配和裝置負荷的適當調整控制兩大原料庫存的變化趨勢。ORION系統對煉廠加工過程的模擬能夠很好地預測未來一段時間兩大
26、原料庫存變化趨勢,幫助計劃調度人員做出更為合理的安排。不同加工方案切換頻次的控制不同加工方案切換頻次的控制渣油原料性質的控制催化裂化裝置原料性質的控制是核心,催化裂化原料性質的穩定取決于重油加氫原料性質的穩定。通常將密度、硫含量、殘碳、金屬含量作為控制目標。每月加工的含硫原油品種約5-8種,不同原油的渣油性質差別較大,通過調整蠟油抽出量來控制渣油原料性質達到預期目標。重油加氫原料分兩部分:含硫油模式的常減渣、瀝青模式的部分常渣和重蠟油組分。瀝青模式生產的原料硫含量高,不能直接加工,需要用含硫油模式生產的重油加氫原料進行調和,因此含硫油模式下的重油加氫原料性質控制顯得尤為重要。渣油原料性質的控制
27、預測產品庫存,合理安排產品出廠計劃通過對全廠各裝置負荷、產品方案等的設定,模擬各主要產品一定周期內的庫存情況估計產品庫存預計和銷售計劃評估產品庫存是否合理APS(ORION)系統應用的幾點體會煉廠計劃調度工作需要解決的問題很多都是時序問題和可行性問題,而這一類問題是高度非線性的,在統籌學中,這類問題屬于NP完全問題,因此ORION系統不具備自動排產功能,而是一個強大的計算器,計劃調度人員可以通過對不同方案的模擬計算來選擇最優的方案,做出更為合理的安排。PIMS和ORION的結合使用可以顯著提高煉廠的導航水平。ORION對時序問題和可行性問題的模擬可以很好的驗證PIMS優化結果的可行性并校正PI
28、MS優化結果,提高方案的準確性和可執行性。煉廠生產是個復雜的過程,每個煉廠都有自己的特點,系統不是萬能的,根據煉廠自身特點來建立合適的系統模型并用來解決關鍵問題是比較可行的。EO模型應用模型應用-CDU&FCC中國石化煉油事業部技術處中國石化煉油事業部技術處中國石油化工集團公司S I N O P E C G R O U P鄭文剛鄭文剛2018年10月,北京OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechContents目 錄一、SINOPEC二、SM模型的挑戰三、EO建模四、CDU和FCC分離系統優化問題五、EO模型的優勢、前景六、總結一、Sinopec 2018/11
29、/63中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U POPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech中中國最大的成品油和石化產品供應國最大的成品油和石化產品供應商商第第二大油氣生產二大油氣生產商商世世界第一大煉油公界第一大煉油公司司第第二大化工公二大化工公司司加加油站總數位居世界第油站總數位居世界第二二在在2017年年財富財富世界世界500強企業中排名第強企業中排名第3位。位。二、SM模型的挑戰2018/11/64中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P如何解決以上問題?如何解決以上問題?SM 建模挑戰塔盤Murphree效率計
30、算?塔壓力或壓何計算?換熱器的總傳熱系數計算?壓縮機和透平效率是多少?人字檔板的傳熱效率?流量計、溫度計、壓力表、分析誤差的估計?霧沫夾帶量的估計?塔盤吹翻程度的估計?帶熱集成的流程如何模擬和優化?物性方程選擇?大規模復雜流程模擬,如何解決原料和操作條件變化后的收斂問題?大規模復雜流程的優化問題怎么辦?OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模2018/11/65中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P從從 SM 到到 EOSimulation模式:(1)Design-Spec (2)所有變量同步求解(3)自動切換不同操作條件P
31、arameter Estimation模式:估算換熱器傳熱系數、機泵、壓縮機效率、分離罐的霧沫夾帶量等Reconciliation模式:估算塔盤Murphree效率、霧沫夾帶量校正流量計、溫度計、壓力表系統誤差Optimum模式:100+多變量同步優化求解Simulation模式:(1)Design-Spec (2)所有變量同步求解(3)自動切換不同操作條件(4)5個以上變量優化求解困難OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模EO應用2018/11/66中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P挑戰挑戰應對方法應對方法塔盤Mur
32、phree效率-Reconciliation塔壓力或壓差估計-Parameter Estimation&Reconciliation 換熱器的總傳熱系數-Parameter Estimation&Reconciliation壓縮機和透平效率-Parameter Estimation&Reconciliation人字檔板的傳熱效率-Parameter Estimation&Reconciliation流量計、溫度計、壓力表誤差估計-Parameter Estimation&Reconciliation霧沫夾帶量的估計-Parameter Estimation&Reconciliation塔盤吹翻
33、程度的估計-Reconciliation帶熱集成的流程如何模擬和優化-Parameter Estimation&Reconciliation物性方程選擇-Reconciliation大規模復雜流程模擬,如何解決原料和操作條件變化收斂問題-EO&DMO&LSSQP&Homotopy大規模復雜流程的優化問題-EO&DMO&LSSQP自動化及在線實時優化-Aspen Online&EBS&EOEO模型能較好模型能較好的解決這些問題。的解決這些問題。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模EO模型求解模擬和優化問題的原理2018/11/68中國石油化工集團公
34、司S I N O P E CG R O U PEquation Oriented(EO)建模法原理建模法原理:模擬(Simulation)優化(Optimum)問題 =0,.0,=0,max(),1.0,=0,求求解器:解器:Aspen Plus中可選:NSOLVE,應用最常見的求解非線性方程組求解方法-牛頓法。Aspen Plus中還有更穩定更快的求解器:DMO和LSSQP。Simulation問題用DMO更合適Optimum問題則用LSSQP法更合適注:DMO和LSSQP求解器都屬于SQP(Sequential Quadratic Programming)法。SQP方法是求帶約束非線性規劃
35、問題的,即求解優化問題的算法。這種算法對于化工流程模擬問題而言比牛頓法更加穩定。比牛頓法收斂更快。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模EO模型的難的難點點2018/11/69中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P(1)過去個人計算機的內存和計算速度還不夠強大;(2)EO模型求解需要較好的初始值才能進行模擬和優化計算;(3)EO模型不收斂時,查找問題比較困難;(4)由于國內在線實時優化技術才開始起步,很多人還沒有了解聯立方程建模法;(5)無論是設計還是操作,還沒有提到全裝置級別的優化,往往是局部的優化;(6)需要對工藝的全
36、面的理解,對使用者的要求更高。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech四、EO模型應用CDU和FCC分離系統優化問題(1)用EO模型估算 Murphree 效率、傳熱系數、霧沫夾帶量、估算壓力、測量和分析誤差。(2)用EO模型選擇最準確的物性計算模型。(3)用EO模型進行優化,分析優化結果,指導裝置操作和提出改造方案。2018/11/610中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P以常減壓和催化裂化分離系統為例,介紹以常減壓和催化裂化分離系統為例,介紹EO模型的應用。模型的應用。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspe
37、nTech11中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P進進料壓力料壓力、壓、壓降估算降估算四、EO模型應用1.CDU分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech塔盤效率估算減減壓塔填料等壓塔填料等板高度估算板高度估算轉油線、氣化段轉油線、氣化段選擇物性方選擇物性方法法?重油的氣液平衡預測重油的氣液平衡預測現場分析數據誤差現場分析數據誤差?1)開發常)開發常減減壓裝置的壓裝置的SM模型模型2)切換)切換SM模型到模型到EO模型模型3)配置)配置EO模型求解策略模型求解策略-Special group-Connection-Cal
38、culator-Objective function-Measurement-Reconciliation Objective4)Simulate 5)Reconciliation6)Optimization2018/11/612中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P常常減壓的模減壓的模擬擬:Aspen Plus SM-EO 模型模型四、EO模型應用1.CDU分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechEO模型優化求解所有問題模型優化求解所有問題2018/11/613中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O
39、U P物性方程的選物性方程的選擇:擇:初初餾塔和常壓塔采用餾塔和常壓塔采用BK10減壓塔采用減壓塔采用Maxwell-Bonnel最最準準確!確!四、EO模型應用1.CDU分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/614中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P四、EO模型應用1.CDU和FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech塔盤效塔盤效率率、壓壓力力等參數等參數估估算算15中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P四、EO模型應用1
40、.CDU分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech操作優化:提高分離效率還是節能?常二中是高溫位熱源,應該提高常二中取熱,還是降低常二中取熱?常頂循是低溫位熱源,應該提高取熱還是降低取熱?減二中是高溫位熱源,應該提高還是降低取熱?2018/11/616中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P常減壓的優化常減壓的優化-目標函目標函數:數:GROSSM=初頂石腦油流量*石腦油價格GROSSM=GROSSM+常頂1級石腦油*石腦油價格+常頂2級石腦油*石腦油價格GROSSM=GROSSM+常一線流量*(航煤價格-航煤加氫操作成本-
41、氫氣成本)GROSSM=GROSSM+常二線流量*(柴油價格-柴油加氫操作成本-氫氣成本)GROSSM=GROSSM+常三線流量*(柴油價格-柴油加氫操作成本-氫氣成本)GROSSM=GROSSM+減一線流量*(柴油價格-柴油加氫操作成本-氫氣成本)GROSSM=GROSSM+減二線流量*(減二線進后續加工裝置全廠的效益增量)GROSSM=GROSSM+減三線流量*(減三線進后續加工裝置全廠的效益增量)GROSSM=GROSSM+減四線流量*(減四線進后續加工裝置全廠的效益增量)GROSSM=GROSSM+減壓渣油流量*(減壓渣油進后續加工裝置全廠的效益增量)四、EO模型應用1.CDU和FCC
42、分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechkukjfjipiCutilityCfeedCproductProfit,=產品產品 i i的價值的價值=原料原料j j的價值的價值=公用公程公用公程k k的價值的價值ipC,jfC,kuC,2018/11/617中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P優化結優化結果:果:優化變量優化變量UnitsPhysical Type優化值優化值-初始值初始值電脫鹽前換熱分支一流量比例電脫鹽前換熱分支一流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.1500電脫鹽前換熱分支二流量比例電脫
43、鹽前換熱分支二流量比例UNITLESSDIMENSIONLES0.1160電脫鹽前換熱分支三流量比例電脫鹽前換熱分支三流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.1500電脫鹽后換熱分支一流量比例電脫鹽后換熱分支一流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.0515電脫鹽后換熱分支二流量比例電脫鹽后換熱分支二流量比例UNITLESSDIMENSIONLES0.1362電脫鹽后換熱分支三流量比例電脫鹽后換熱分支三流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.1186初餾塔底換熱分支一流量比例初餾塔底換熱分支一流量比例UNITLESSDIMENSIONLES0.0149
44、初餾塔頂石腦油流量初餾塔頂石腦油流量TONNE/HRMASS-FLOW-1.34初餾塔側線流量初餾塔側線流量TONNE/HRMASS-FLOW3.96常頂石腦油流量常頂石腦油流量TONNE/HRMASS-FLOW23.54常頂循流量常頂循流量TONNE/HRMASS-FLOW110.00常一中流量常一中流量TONNE/HRMASS-FLOW100.00常二中流量常二中流量TONNE/HRMASS-FLOW-156.66常一線流量常一線流量TONNE/HRMASS-FLOW7.94常二線流量常二線流量TONNE/HRMASS-FLOW-72.39常三線流量常三線流量TONNE/HRMASS-FL
45、OW65.18常壓爐出口溫度常壓爐出口溫度CTEMPERATURE6.20常壓塔底吹汽提常壓塔底吹汽提TONNE/HRMASS-FLOW0.23常一線側線汽提蒸汽常一線側線汽提蒸汽TONNE/HRMASS-FLOW1.20常二線側線汽提蒸汽常二線側線汽提蒸汽TONNE/HRMASS-FLOW0.70常三線側線汽提蒸汽常三線側線汽提蒸汽TONNE/HRMASS-FLOW1.21減頂循流量減頂循流量TONNE/HRMASS-FLOW15.00減一中流量減一中流量TONNE/HRMASS-FLOW-281.36減二中流量減二中流量TONNE/HRMASS-FLOW300.00減一線流量減一線流量TO
46、NNE/HRMASS-FLOW5.99減三線流量減三線流量TONNE/HRMASS-FLOW64.44四、EO模型應用1.CDU和FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech26個優化變量個優化變量變量數:變量數:71270非非零值:零值:352401運算時間運算時間5-6分鐘分鐘Number of variables:71270Number of incident variables:71175Number of fixed variables:1395Number of free variables:69875Number of equat
47、ions:69849Number of included equations:69849Block equations:58539Connection equations:11310Number of excluded equations:0Number of non-zeros:352401Number of incident non-zeros:341348Number of inactive connections:2Number of incomplete connections:4Problem has 26 degrees of freedom2018/11/618中國石油化工集團
48、公司S I N O P E CG R O U P在當前價格體系下,考慮了能耗的前提下,常減壓裝置的優化方向是:(1)降低常二中的取熱,提高常頂循的取熱,這與我們的經驗相反。(2)提高減二中的取熱,降低減一中的取熱,這與節能理念吻合,但與減壓深拔的理念相反。(3)常二線要少抽,常三線要多抽,才能多產航煤。(4)優化結果顯示,石腦油、航煤增產,柴油減產。換熱終溫下降3,這和一般的優化調整方向相反。(只有把熱量往常壓塔上部移動才能增產石腦油和航煤,由此低溫熱增加,高溫熱減少,所以換熱終溫下降)(5)效益:5000+萬元/年(常減壓規模:1000萬噸/年)??煽梢娦枰獙ρb置進行全局優化測算后,才能確定
49、正確的操作調整方向。見需要對裝置進行全局優化測算后,才能確定正確的操作調整方向。四、EO模型應用1.CDU和FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech優化結優化結果:果:2018/11/619中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PCDU應用EO模型,得出如下結論:(1)物性方程選擇:Aspen Plus中推薦BK10模擬常壓部分Aspen Plus中Maxwell Bonnel模擬減壓部分(2)參數整定、診斷:考慮各個參數的影響,包括:減壓部分考慮減壓塔氣化段的霧沫夾帶、進料含水量、轉油線壓降等。診斷和估算塔盤效率、
50、塔盤壓降、塔進料壓力等不可測量或無測量的參數。(3)優化效益:5000+萬元/年(常減壓規模:1000萬噸/年)EO模型好比如黑夜中的一盞明燈,指出了操作優化的方向!模型好比如黑夜中的一盞明燈,指出了操作優化的方向!四、EO模型應用1.CDU分離系統優化問題總結OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/620中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P四、EO模型應用2.FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech多個循環物流,同時又是熱集成的,要滿足汽油、液化氣、干氣、柴油和油
51、漿的產品質多個循環物流,同時又是熱集成的,要滿足汽油、液化氣、干氣、柴油和油漿的產品質量前提下,如何調整操作參量前提下,如何調整操作參數數?分分餾系統餾系統吸收穩定系統吸收穩定系統2018/11/621中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PCase1 柴油做吸收劑,解吸塔無中間重沸器工況柴油做吸收劑,解吸塔無中間重沸器工況四、EO模型應用2.FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechAspen Plus SM-EO選擇物性方法:結果顯示GRAYSON物性方程誤差最小。2018/11/622中國石油化工集團公司S I
52、N O P E CG R O U PCase1 柴油做吸收劑,解吸塔無中間重沸器工況柴油做吸收劑,解吸塔無中間重沸器工況Number of variables:62132Number of incident variables:62130Number of fixed variables:719Number of free variables:61413Number of equations:61389Number of included equations:61389Block equations:53704Connection equations:7685Number of exclude
53、d equations:0Number of non-zeros:3361402Number of incident non-zeros:3339367Number of inactive connections:6Number of incomplete connections:0Problem has 24 degrees of freedomPROFIT=F1LPG*5.161 +F1DRYGAS*1.997PROFIT=PROFIT+F1GASOLI*4.653PROFIT=PROFIT+F1DIESEL*3.757PROFIT=PROFIT+F1SLURRY*0.666PROFIT=
54、PROFIT+S1STEAM*1.0PROFIT=PROFIT+S2STEAM*1.0PROFIT=PROFIT-S3STEAM*1.0PROFIT=PROFIT-STRDSTM*0.08-MFSTEAM*0.08PROFIT=PROFIT-W1WATER-W2WATERPROFIT=PROFIT-W3WATERPROFIT=PROFIT-W6WATERPROFIT=PROFIT-W7WATERPROFIT=PROFIT-M1STEAMPROFIT=PROFIT+M2STEAMPROFIT=PROFIT-GPUMP-W8WATERPROFIT=PROFIT-W0WATER-WILDNAPCPR
55、OFIT=PROFIT-DEABSPUM-ABSPUMP1-ABSPUMP2PROFIT=PROFIT-DIEPUMP-WILDPUMPPROFIT=PROFIT-WIL2PUMP-FDEABPUMPROFIT=PROFIT-ABBPUMP-SLUUP-SLUDNPROFIT=PROFIT-TOPAPUMP-PA1MFPROFIT=PROFIT-W9WATER-W10WATER四、EO模型應用2.FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech目標方程目標方程模型規模模型規模2018/11/623中國石油化工集團公司S I N O P E CG R
56、 O U PCase1 柴油做吸收劑,解吸塔無中間重沸器工況(優化前后對比)柴油做吸收劑,解吸塔無中間重沸器工況(優化前后對比)優化前后:保持汽油的干點不變油漿最小外甩量不變液化氣中C5含量、汽油的蒸氣壓不變。優化結果:紅色字體的優化方向,我們沒有想到。綠色字體的優化方向和我們預想的一致。效益:每小時增效2015元。結論:可見僅僅通過操作參數優化,就可以明顯提高分離系統的經濟效益。四、EO模型應用2.FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/624中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PCase2 柴油
57、做吸收劑,解吸柴油做吸收劑,解吸塔無、有中塔無、有中間重沸器對間重沸器對比比-均均不優化操作條件不優化操作條件效益:解吸塔增加中間重沸器(穩定汽油做熱源)每小時增效1257元。結論:對比Case1,可見通過改造增加的效益還不如僅通過優化增加的效益多。僅優化該操作條件,就增效463元/小時。僅優化該操作條件,就增效1208元/小時。四、EO模型應用2.FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/625中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PCase3 解吸塔無中間重沸器,柴油和頂循做再吸收劑對比解吸塔無中間
58、重沸器,柴油和頂循做再吸收劑對比-優化操作條件優化操作條件效益:頂循做再吸收劑,每小時增效1113元。結論:對比Case1,可見通過頂循做再吸收劑改造增加的效益也不如通過優化增加的效益多。頂循+解吸塔中間重沸器兩項改造,總體效益才超過僅通過優化操作條件增加的效益。改造+優化可以產生更大的效益。四、EO模型應用2.FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/626中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P其他工況研究:利用EO模型,還做了很多優化的研究:-優化氣壓機2級出口壓力-再吸收塔頂壓力-穩定塔頂壓力-
59、中間重沸器的抽出和返回位置-粗汽油進吸收塔的位置-穩定塔設置中間重沸器-主分餾塔頂循改重石腦油循環-主分餾塔塔頂由1級冷回流改為2級熱回流-穩定汽油和解吸塔進料換熱器的面積。優化變量45個、非零變量356萬個,45分鐘內優化求解完成。四、EO模型應用2.FCC分離系統優化問題OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech隨著對全局優化問題的日益重視,隨著對全局優化問題的日益重視,EO模型會越來越得到廣泛應用。模型會越來越得到廣泛應用。五、EO模型的優勢2018/11/627中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PEO模型能進行全局優模型能進行全
60、局優化:化:對于已有的裝置操作優化,給工藝人員一個New Vision。這些New Vision觸發我們思考裝置真正的優化操作點在哪里?為什么?在工藝上要如何進行改造,在操作上要如何進行調整?以常減壓和催化裂化為例,EO模型優化結果表明這個New Vision是過去操作上我們沒有認識清楚的。EO模型不僅用于在線實時優化RTO項目,也可以離線進行操作優化研究、工藝改造方案的評估以及裝置檢測儀表準確度、某些設備效率的估算。EO模型的優勢就是能進行全局優化,發現我們過去不清楚的優化區域模型的優勢就是能進行全局優化,發現我們過去不清楚的優化區域。OPTIMIZE China 2018,BeijingA
61、spenTech五、EO模型的優勢2018/11/628中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PAspen Plus EO的優勢:的優勢:EO模型的初值:Aspen Plus EO的初值可以從Aspen Plus SM模型得到。Aspen Plus SM模型不需要全部收斂,只要每個Block計算一次即可。EO模型的求解:Aspen Plus提供了4種求解器+同倫Homotopy算法,實踐證明DMO和LSSQP是十分優秀的算法。對模擬和優化問題,不需要很好的初值,收斂性和求解速度都等得到保證。Aspen Plus EO模型提供了同倫算法,當操作條件變化較大時,利用同倫算法
62、能使得模型快速收斂到新的操作條件。EO模型的自動化:Aspen Plus提供了EBS腳本語言,利用EBS可以建立、修改、運行和維護EO模型。物性方法選擇:由于Aspen Plus是應用范圍最廣泛的通用流程模擬平臺,內部建有很多種物性方程,利用Aspen Plus的EO模型和標定數據,可以篩選出最適合的物性方法。EO模型的可擴展性:利用Aspen Custom(代數建模工具),客戶不用編寫復雜的代碼,即可把客戶專有的工藝模型建立成聯立方程模型,并嵌入到Aspen Plus。因為代數建模工具接近自然語言,所以建模比較容易,可擴張性好。EO模型混合求解模式:Aspen Plus有SM和EO混合求解模
63、式。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech五、EO的應用前景2018/11/629中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P個人計算機的內存和計算速度已足夠強大,如12G內存,i7-6700CPU的臺式電腦就可以建立常減壓、催化裂化的全裝置EO模型,并能在小時級的時間內完成求優計算;Aspen Plus的SM模型可以給EO模型提供初值,便于EO求解。Aspen Plus的DMO和LSSQP求解器足夠穩定和強大,大部分情況下,并不要求很好的初值,模型就可順利求解;DMO和LSSQP求解的求解過程能給出豐富的信息,求解器的報告也很詳細,能夠較
64、方便對不收斂的模型進行診斷,比如是原問題無解還是步長太大;Aspen Plus也提供了分區域Hierarchy診斷功能,能縮小問題的查找范圍;國內在線實時優化技術預計會逐步普及,裝置工程師已開始接觸和學習聯立方程建模法;操作層面,已開始考慮全裝置級的生產調優,需要模型工具指導調優。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech六、總結2018/11/630中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P EO模型不僅能夠用于在線實時優化RTO項目,也可以離線進行操作優化研究、工藝改造方案的評估以及裝置檢測儀表準確度、某些設備效率的估算。EO模型的優勢就
65、是能進行全局優化,發現我們過去不清楚的優化區域。EO模型的收斂的確有難度,需要耐心和技巧!OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech謝謝!謝謝!Thank You!Aspen Mtell針對超壓縮機檢測的低接觸故障預防及更多 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。2問題:超壓機意外停機 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。3解
66、決方案:Aspen Mtell智能助理方法通過低接觸機器學習防止故障 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。4Aspen Mtell 超壓機應用閥門故障填料故障提升閥中心值高壓填料 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。5故障的成本取決于您何時決定移除故障模式。特里歐漢倫歐漢倫的可靠性最后定律首席資產經理,ReliabilityW設計/選擇構建/裝配操作維護
67、 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。6Aspen Mtell智能助理方法學=低接觸機器學習Mtell助理能促成更好的業務成果盡早檢測,將服務中斷降到最少同時檢測過程中的問題并避免故障Borealis已經開始了數字化之旅,我們首要追求的就是將所有運營過程透明化的能力。Aspen Mtell預測維護軟件易于實現,使我們能夠在所有操作功能中開發包括模式識別在內的數據分析,提高安全、質量、可靠性和整體制造性能。Martin van Koten馬丁范卡登運營執行副總裁,Boreal
68、is對中心值故障提前27天進行警告挑戰減少計劃外的停機時間LDPE生產停止,損失的利潤,維護成本,由于超壓機包裝和柱塞位移等問題錯過交付。好處提前30到50天檢測到事故,并發出通知。避免持續5-7天的意外停機-消除所有早期技術的錯誤警報。每年數次,每次事故價值百萬美元。解決方案在該單元部署Aspen Mtell,增加高壓包裝密封問題的通知時間。天 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。7Mtell智能助理會促成更好的業務成果一種全新的方法作為數字化戰略的一部分,Boreali
69、s正在尋找預測維護技術,要能夠至少在超壓機故障一周前發出通知早期警報能讓Borealis通過重新調度生產來優化反應,以避免錯過訂單Mtell智能助理能促成更好的業務成果盡早檢測,減少服務中斷檢測過程中的問題并同時避免故障 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。8SOLUTION OVERVIEW解決方案概述BUSINESS CHALLENGE&OBJECTIVE商業挑戰和目標RESULTS&BENEFITS結果與效益案例研究:LDPE生產中的超壓機在LDPE制造流程中,超壓機
70、的故障導致了高昂的維護成本和訂單丟失的風險壓縮機故障導致下游全部停產,造成重大損失為了預測維護而進行的Aspen Mtell低接觸機器學習 快速部署 早期和準確的檢測有效 可升級為系統級的解決方案Reference Text Goes Here此處為參考文本Mtell助理能促成更好的業務成果汽缸故障類型預警時間(日)2F故障檢測高壓填料-高柱塞位移292C檢測反復出現的故障高壓填料-高柱塞位移高達602C快速轉移的故障-5分鐘數據集中心值-高排放溫度272C 2D 2F遷移學習高壓填料-高柱塞位移30 18 272C上游偵測高壓填料-高柱塞位移包含高壓再循環,第二階段 CYL 2C高達78 2
71、017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。9超壓機故障$530,000維護開支$150,000生產損失最好的情況$7,950,000$1,875,000 最糟糕的情況每年平均6到15次故障每次故障平均長達2天的停工時間維護開支:每次故障需2.5萬到12.5萬美金生產損失:26.5萬美金/天事件:LDPE生產中的超壓機故障 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。10
72、親密的舞蹈方法您為什么要創建它技術可以工作,而且有效已被證實工作流程您需要采取何種措施使它工作靠它自己永遠不夠簡單-快速適合您工作的方式 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。16資產范圍抽樣 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。17不同的例子-補充氫氣壓縮機的結果11H2 leak into packing instrument氫氣泄露進包裝設備內Lea
73、k泄露2014/8/1321 days 21天80%11Valve failure due to liquid carry-over由于液體滯留導致閥門故障Valve閥門2014/2/1854天85%22Relay problem electrical failure繼電問題電流故障Relay繼電器2014/12/455 Days55天88%22Valve failure due to liquid carry-over由于液體滯留導致閥門故障Valve閥門2015/9/637 days 37天100%3Valve failure due to liquid carry-over由于液體滯留導
74、致閥門故障Valve閥門2014-16 50 days50天91%11Hold-down bolts vibration壓緊螺栓震動Vibration震動2013/4/431 days 31天87%FAILURE MODE故障模式#Fails#故障ASSET資產DATE日期LEAD TIME間隔時間ACCURACY精確度ASSET資產CP 10450CP 10451CP 10452所有這些故障都屬于計劃外的維護事件每個行業平均僅有一人來處理這些故障用10天來處理閥門故障不穩定Mtell閥門故障的平均間隔時間為48天自動檢測,無人干預非常穩定 2017 Aspen Technology,Inc.
75、All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。20可升級、可持續遷移學習“一”處學習,“多”處分享自動與類似的資產設備分享正常和故障特征智能助理學習并適應不斷變化的過程行為僅需要少量的人類監督謝謝Michael.BrooksAspenT恒道酬勤 逸志高遠Aspen PIMS 在恒逸文萊項目的建設與應用北京北京20182018年年1010月月3030日日股票簡稱:恒逸石化股票代碼:000703公司網址:2 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.目錄恒逸集團和文萊PMB項目
76、簡介2019年展望14PIMS建模工作整體歷程2PIMS模型總體建設和應用33 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.恒逸石化簡介浙江恒逸集團有限公司位于錢塘江南岸的杭州市蕭山區,前身為1974年創辦的蕭山縣衙前公社針織廠。1994年10月18日正式組建成立集團公司,現發展成為世界最大的PTA和聚酯纖維制造商。集團現有員工7000余名,總資產近400億元(其中主業資產占比85%以上),連續13年進入中國企業500強(2017年排名200位)、中國民營企業500強(2017年排名42位)以及浙江省百強企業(2016年排名11位)。
77、集團控股子公司恒逸石化(代號:000703,持有59.19%的股份,市值約34億美元)在深證證券交易所上市,且控股子公司中國浙商銀行(CABANK)在香港證券交易所上市(代號:2016,持有6.92%的股份,市值約91億美元)。目前集團的PTA產能達到1350萬噸,居世界第一,聚酯產能460萬噸,居全國第一,己內酰胺產能20萬噸,全球最大單線設備能力。產品參控股產能在建產能行業地位煉油化工一期800萬噸PX150萬噸全球最具成本優勢企業之一苯50萬噸油品600萬噸煉油化工二期1400萬噸PX200萬噸乙烯150萬噸PTA1350萬噸-全球最大PET270萬噸-中國最大CPL30萬噸10萬噸中國
78、領先4 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.文萊PMB項目簡介文萊800萬噸煉油項目 文萊項目位于文萊大摩拉島,占地面積260公頃,總投資34.5億美金。預計在2019年建成投產。項目與文萊Darmey合作基金,恒逸石化占70%股份,文萊Darmey占30%股份。在2016年,集團注入38億元人民幣作為非公有制資本股票成功發行。列入國家“一帶一路”項目。一期項目一次原油加工能力為800萬噸/年,全廠總工藝加工流程采用常減壓-加氫裂化-靈活焦化-芳烴(對二甲苯)加工路線,目標產品-對二甲苯生產能力可達150萬噸/年。項目建設的工
79、程內容包括新建十四套生產裝置以及相應的水、電、汽、風等公用工程、自動控制、油品儲運、電信、海水淡化、總變電站等輔助設施以及廠外碼頭、管廊、道路等系統工程。項目投產后,PX、苯和其他化工產品可將賣給公司的國內下有企業,汽油和柴油將首先滿足文萊的國家需求,剩余的產品賣給東南亞國家。南海文萊PMB項目5 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.恒逸文萊PMB項目簡介6 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.恒逸文萊PMB項目簡介7 2018 HENG YI INDUSTR
80、IES SDN BHD All rights reserved.目錄恒逸集團和文萊PMB項目簡介2019年展望14PIMS建模工作整體歷程2PIMS模型總體建設和應用38 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.項目驗收11月23日,完成碼頭至廠區原油調度模型建設1月18日,全流程計劃優化模型上線試運行10月15日,汽油調合模型上線運行9月27日,項目組在北京石化盈科進行第一次業務對接PIMS建模工作整體歷程關鍵事件2017年年2018年年8月30日,項目啟動會,明確建設目標、內容、范圍310月完善調度優化模型及優化應用1112月
81、 開發輔助排產系統項目建設歷程8月9月10月11月12月1月2月310月1112月9 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.目錄恒逸集團和文萊PMB項目簡介2019年展望14PIMS建模工作整體歷程2PIMS模型建設和應用310 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS模型建設和應用全流程PIMS模型 模型建設范圍:恒逸(文萊)PMB 項目PIMS模型設計20套生產裝置及4套公用工程輔助裝置Supply/Demand 購買銷售模塊購買銷售模塊Submodel
82、煉油一部煉油一部Submodel煉油三部煉油三部Submodel公用工程公用工程BUY原油原油/原料購買原料購買SCDU常減壓控制常減壓控制SNHP重整預加氫進料匯流重整預加氫進料匯流SUCFCFB鍋爐鍋爐SELL產品銷售表產品銷售表SLHR輕烴回收輕烴回收SNHT重整預加氫重整預加氫SUSB開工鍋爐開工鍋爐UTILBUY公用工程購買公用工程購買SGTU產品精制產品精制SCCR連續重整連續重整SUWA水風系統水風系統UTILSEL公用工程銷售公用工程銷售SEXP抽提進料匯流抽提進料匯流SDGP干氣工廠干氣工廠Distillation原油蒸餾模塊原油蒸餾模塊Submodel煉油二部煉油二部SEX
83、T芳烴抽提芳烴抽提SUBL其他公用工程消耗其他公用工程消耗ASSAYLIB原油分析數據對應表原油分析數據對應表SKHU航煤加氫航煤加氫SSCP二甲苯分離匯流二甲苯分離匯流CRDDISTL蒸餾配置表蒸餾配置表SDHP柴油加氫進料匯流柴油加氫進料匯流SSC8二甲苯分離二甲苯分離Blending油品調合模塊油品調合模塊CRDCUTS原油切割表原油切割表SDHU柴油加氫裝置柴油加氫裝置SPXU吸附分離吸附分離BLENDS調合方式調合方式SWING懸擺表懸擺表SUCP加氫裂化匯流加氫裂化匯流SD7P歧化進料匯流歧化進料匯流BLNMIX調合組份組合調合組份組合ASSAY原油數據表原油數據表SUCK加氫裂化
84、裝置加氫裂化裝置SD79歧化裝置歧化裝置BLNSPEC產品調合規格產品調合規格SGFU氣分氣分SS6P苯甲苯分離進料匯流苯甲苯分離進料匯流BLNMIP調和組分數表調和組分數表SS67苯甲苯分離苯甲苯分離BLNCAP調和組分能力調和組分能力Submodel裝置模塊裝置模塊Submodel煉油四部煉油四部SISP二甲苯異構化進料匯流二甲苯異構化進料匯流BLNNAPH石腦油調合組份性質石腦油調合組份性質SUBMODS裝置定義表裝置定義表SCUP靈活焦化裝置匯流靈活焦化裝置匯流SIS8二甲苯異構化裝置二甲苯異構化裝置BLNPROP其它調合組份性質其它調合組份性質CAPS裝置能力表裝置能力表SFCU靈活
85、焦化裝置靈活焦化裝置SLNP輕石異構化進料匯流輕石異構化進料匯流CRUDEPROP 原油基本物性原油基本物性PROCLIM過程控制表過程控制表SCGU石油焦氣化裝置石油焦氣化裝置SLNI輕石異構化輕石異構化WSPECS按重量調合的質量指標按重量調合的質量指標SSRP硫磺回收進料匯流硫磺回收進料匯流SPSPPSA制氫匯流制氫匯流ABML非線性算法庫非線性算法庫SSRU硫磺回收硫磺回收SPSAPSA制氫裝置制氫裝置SD000#柴油柴油CTT子模型子模型Recursion性質遞歸模塊性質遞歸模塊Periodic周期定義模塊周期定義模塊Miscellaneous雜項配置模塊雜項配置模塊PGUESS物性
86、初始值表物性初始值表PERIODS定義時間周期定義時間周期GROUPS原料和產品分類原料和產品分類PGUESS_BLEND 物性初始值表(調合模塊)物性初始值表(調合模塊)PINV庫存表庫存表BOUNDS變量邊界表變量邊界表PCALC性質計算工作表性質計算工作表CASE案例研究案例研究ROWS自定義方程表自定義方程表PCALCB性質計算工作表性質計算工作表Rows CFBCFB發電模式優化方程發電模式優化方程REPORT報告表報告表MIP混合整數規劃表混合整數規劃表恒逸(文萊)PMB石油化工項目計劃優化模型恒逸(文萊)PMB石油化工項目計劃優化模型11 2018 HENG YI INDUSTR
87、IES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用 模型構思利用PIMS的AAM原油切割軟件對原油進行C1-C12的純組分35種同分異構體進行切割,從數據源上實現組分傳遞實現原油組分切割1模型實現組分傳遞,引入分離效率概念;對于歧化裝置按8種不同甲苯比例進行建模,通過自定義方程優化甲苯進料比例;對于異構化裝置引入3類化學反應平衡芳烴聯合裝置組分傳遞及化學平衡2汽油調合:引入辛烷值、10%和90%點餾出溫度、抗爆指數及雷德蒸汽壓的ABML非線性算法柴油調合:設置柴油添加劑虛擬裝置,設置柴油添加劑敏感度曲線油品調合采用非線性算法3模型建設范圍涵蓋生產及公用工程所
88、有裝置,其中按不同組分熱值計算混合干氣熱值,實現熱值平衡;兩套CFB鍋爐實現煤/電平衡;模型建設范圍涵蓋公用工程4恒逸(文萊)PMB煉油項目,具有原油采購、生產方案、產品結構、調合方案優化的條件,建模目標要達到國內領先的分子煉化一體化模型水平12 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用全流程PIMS模型140余種原(料)油代碼代碼名稱代碼名稱C92國92#C3=精丙烯C95國95#IBT異丁烷C97國97#LPG液化氣B90文萊(歐)IPT異戊烷油E89歐(B)89#BNZ苯E92歐(B)92#TOL甲苯E
89、95歐(B)95#PXA對二甲苯E97歐(B)97#HAR重芳烴A91澳洲91#FCK凈產焦A95澳洲95#SUL硫磺A98澳洲98#FIR火炬氣P00自產組分UGS自用燃料氣JET航煤UFL自用燃料油D00柴油CFB自用靈活焦化氣HCO加裂尾油UCK自用石油焦PH2純氫*GWT焦化污水LOS損失33種產品代碼代碼名稱代碼名稱HY1卡塔爾原油ASNAl Shaheen AssayCMPChampionWIDWiduriSERSERIA LIGHT(SLEB)LIBLIBRAHY2卡塔爾凝析油HUNHungoHY3伊朗凝析油LABLabuanMNBMariner BlendLULLula-201
90、1ALAAlbacora Leste-2009BOUBouri-2013SUMSumatran Heavy(Duri)-2012MODMONDO 2008 12WCSWestern Canadn SelectMASMarsCARCariocaDUBDUBAIDALDaliaGIRGIRASSOL 2015 02ARYAl RayyanSAPSapinho-2015SATSaturnoKISKissanje-2016BRHBasrah HeavyUSAUsan-2013GBAGimboa-2009OMAOMANDJEDJENOJURAL JURFAHSArabian Heavy-2015MRLM
91、iri LightTENTerra NovaCINCintaCLOCLOVBALBasra LightSAXSAXI BATUQUE BLEND 2011 01ANSAlaskan North SlopeOBDOLOMBENDOAMZArabian Medium-2012ARLArabian Light-2012FOCFORCADOSMINSumatran Light(Minas)-2009KUWKuwait-2015ESCEscravos-2012IRAIracema-2015ALVALVHEIM BLEND 2013 09QTAQATAR MARINEEABEA BLENDUPPUPPER
92、 ZAKHUMKKHKikehHIBHibernia-2015AZEAzeri Light-1 按照一定規則,對模型中的 140余種原(料)油、33種產品、175種中間物料及24套裝置進行標準化。在計劃優化模型、油品調合模型及調度APS模型中實現唯一的物料代碼及名稱標準化芳烴裝置組分傳遞及化學平衡油品調合公用工程原油數據庫及原油切割13 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用全流程PIMS模型 完成140余種原油評價數據的錄入、擬合及切割TEXTHY1CMPSERHY2HY3*NAMCRDCrude Nam
93、e卡塔爾原油 ChampionSERIA LIGHT(SLEB)卡塔爾凝析油 伊朗凝析油*AIDCRDAssay I.D.*APICRDAPI Gravity29.79630.61439.20757.12458.722*SPGCRDSpecific Gravity0.8770.8730.8290.7500.744*SULCRDSulfur wt%2.3600.1030.0640.1940.108INC4PO1C04P:n-butane(%wgt),正構-IIC4PO1C04P:i-butane(%wgt),異構-INC5PO1C05P:n-pentane(%wgt),正構0.526-0.201
94、0.2490.253IIC5PO1C05P:i-pentane(%wgt),異構0.451-0.5070.4300.409IC5NPO1C05N:cyclopentane(%wgt),環烷0.0200.0160.0400.2360.239IC5TPO1C5總含量0.9970.0160.7480.9150.901INC6PO1C06P:n-hexane(%wgt),正構-IIC6PO1C06P:C6 Isoparaffins(%wgt),異構0.0030.9840.2520.0850.099TEXTHY1CMPSERHY2HY3*NAMCRDCrude Name卡塔爾原油 ChampionSER
95、IA LIGHT(SLEB)卡塔爾凝析油 伊朗凝析油*AIDCRDAssay I.D.*APICRDAPI Gravity29.79630.61439.20757.12458.722*SPGCRDSpecific Gravity0.8770.8730.8290.7500.744*SULCRDSulfur wt%2.3600.1030.0640.1940.108*常頂油IRONAO1Research Octane Number(none)49.34974.16866.96654.48555.260IMONAO1Motor Octane Number(none)49.01169.18768.354
96、53.20753.953IDONAO1抗爆指數49.18071.67767.66053.84654.606IRVPAO1Reid Vapour Pressure(kPa)-46.487-IRVIAO1蒸汽壓指數-121.386-IPAWAO1Paraffins(%wgt)50.03739.62441.40948.21148.711INAWAO1Naphthenes(%wgt)45.36346.86642.08544.23844.796IARWAO1Aromatics(%wgt)4.60013.51116.5067.5526.493IAROAO1芳烴體積含量(%v)3.74010.8859.72
97、56.1535.257INA%AO1芳潛含量(%wgt)37.06946.24842.49040.84439.671切割加入自定義公式:芳烴潛含量(%)=苯潛含量+甲苯潛含量+C8芳烴潛含量 苯潛含量(%)=C6環烷(%)*78/84+苯(%)甲苯潛含量(%)=C7環烷(%)*92/98+甲苯(%)C8芳烴潛含量(%)=C8環烷(%)*106/112+C8芳烴(%)標準化芳烴裝置組分傳遞及化學平衡油品調合公用工程原油數據庫及原油切割14 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用全流程PIMS模型 恒逸文萊PM
98、B項目以PX作為主要目標產品,因此建設重整、芳烴聯合裝置分子級模型,對于原油篩選尤為重要 參考UOP工藝包數據,在異構化裝置中考慮3類化學反應平衡:1.乙苯轉化反應:乙苯苯;乙苯-甲苯;乙苯C5環烷烴2.混合二甲苯反應:二甲苯異構化;二甲苯C5環烷烴;二甲苯C9+3.非芳裂化:90%非芳發生裂化反應,主要產品為C4/C5*TABLE SCCR重整C8A WT%*返回表單OXA0.256*連續重整MAXA0.408*PXA0.174*EBY0.162TEXT%N4%I4%N5%BZ%TL%C8%C9%C0%NA*正構C4餾分 異構C4 正構C5餾分苯甲苯 混合C8芳烴C9芳烴 C10重芳烴非芳F
99、REEFREE自由變量自由變量*重整生成油重整生成油RBALC5+重整生成油平衡(0.003)(0.001)(0.264)(0.997)(0.998)(0.998)(0.998)(0.998)(0.989)R%N4C5+NC4(0.003)R%I4C5+IC4(0.001)R%N5C5+NC5(0.264)R%BZC5+苯(0.997)R%TLC5+甲苯(0.998)R%OXC5+OXA(0.255)R%MXC5+MXA(0.407)R%PXC5+PXA(0.173)R%EBC5+EBN(0.162)R%C9C5+C9 芳烴(0.998)R%C0C5+C10+芳烴(0.998)R%NAC5+非
100、芳烴(0.989)重整生成油組分遞歸*TABLE SPXU*C0+組分轉化為PX?*返回表單*吸附分離*TEXTC8A%BZ%TL%OX%MX%PX%EB%C9%C0%NA*C8混合芳烴苯甲苯OXMXPXEBC9芳烴 C10+芳烴非芳*投入投入WBALC8A C8混合芳烴1.000*原料組成原料組成E%BZPXU 苯(999)1.000E%TLPXU 甲苯(999)1.000E%OXPXU OX(999)1.000E%MXPXU MX(999)1.000E%PXPXU PX(999)1.000E%EBPXU EB(999)1.000E%C9PXU C9芳烴(999)1.000E%C0PXU C
101、10+芳烴(999)1.000E%NAPXU 非芳(999)1.000*產出產出WBALPMB 吸附分離粗甲苯(0.842)(0.596)-#(0.000)#WBALPXA 對二甲苯-(0.004)(0.000)(0.000)(0.970)(0.004)#(1.000)#WBALPC8 吸附分離抽余液(去異構化)(0.158)(0.400)(0.999)(1.000)(0.030)(0.996)(1.000)#(1.000)WBALLOS 損失-(0.001)-*平衡檢查(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000
102、)吸附分離裝置按分離效率進行分離*TABLE SIS8*返回表單IRG*C8異構化IC6*IBL*合計TEXT%EB%OX%MX%PX%NAEBBEBTEBLXLRXLLXLCLER*EBOXMXPX非芳(C7+)乙苯苯乙苯甲苯乙苯C5環烷烴二甲苯異構化二甲苯C5環烷烴二甲苯C9+芳烴裂化反應*投入投入*反應計算反應計算EEBCais乙苯轉換反應(0.730)1.0001.0001.000EEBSais乙苯苯/甲苯反應0.100(0.900)(0.900)EEBLais乙苯C5環烷烴(0.005)1.000EXLTais二甲苯反應合計(1.000)(1.000)(1.000)1.0001.00
103、01.000EXLLais二甲苯C5環烷烴(0.005)(0.005)(0.005)1.000EXLCais二甲苯C9+芳烴(0.015)(0.015)(0.015)1.0001.000ECRKais裂化反應(0.900)1.000EHYDais氫氣消耗異構化裝置引入3類化學反應平衡標準化芳烴裝置組分傳遞及化學平衡油品調合公用工程原油數據庫及原油切割15 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用全流程PIMS模型 汽油調合:引入辛烷值、10%點餾出溫度、90%點餾出溫度、抗爆指數及雷德蒸汽壓的非線性算法 柴油
104、調合:設置柴油添加劑虛擬裝置,參考敏感度曲線設置柴油添加劑系數柴油調合敏感度曲線汽油調合ABML非線性算法庫*TABLEABMLTable of ContentsTEXTOPTION*CORR51MTMFINPROP51RON_51RONResearch OctaneMON_51MONMotor OctaneOLV_51OLEOlefin vol%ARO_51AROAromatic vol%ENDIN51OUTPRP51TRN_51TRONTransformed Research OctaneTMN_51TMONTransformed Motor OctaneENDOUT51*CORR14MT
105、MRINPROP14TRN_14TRONTransformed Research OctaneTMN_14TMONTransformed Motor OctaneOLV_14OLEOlefin vol%ARO_14AROAromatic vol%ENDIN14OUTPRP14RON_14RONResearch OctaneMON_14MONMotor OctaneENDOUT14*TABLESD00*返回表單*0#柴油CTT子模型400500600800*KBBLKGKGKGKGKBBLTEXTD00MG1MG2MG3MG4S01EBALD001.000EVOLD00(1.000)1.000L
106、CTNR00CTN(999.000)(0.005)(0.004)(0.004)(0.002)51.000*LD00MG1Mn Limit ppm/t(400.000)1.000LD00MG2Mn Limit ppm/t(100.000)1.000LD00MG3Mn Limit ppm/t(100.000)1.000LD00MG4Mn Limit ppm/t(200.000)1.000LD00MG5Mn Limit ppm/t(800.000)1.0001.0001.0001.000UBALCTTMn Consumption Kg0.0100.0100.0100.010柴油調合添加劑模塊標準化芳
107、烴裝置組分傳遞及化學平衡油品調合公用工程原油數據庫及原油切割16 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用全流程PIMS模型 干氣工廠(虛擬裝置):按純組分遞歸干氣組成,根據組分不同熱值計算混合干氣熱值,作為各裝置能耗 CFB鍋爐:按設計工況建設CFB鍋爐模型,以熱值計算最終燃料消耗 開工鍋爐:以熱值計算最終燃料消耗 水風系統:建設風水系統,包括海淡、凈化風、氮氣等轉換TEXT%H2%N1%N2%N3%N4%I4%N5OthFOF*C1C2C3C4I4C5其它熱值計算*投入投入WBALGDG精制干氣WBALG
108、ET乙烷氣WBALUFG加裂燃料氣WBALPAG解析氣WBALCFG重整干氣WBALDFG歧化燃料氣WBALIFG異構化燃料氣WBALLTG輕石異構化吸收塔頂氣(燃料氣)*產出產出E%H2DGP氫氣1.000E%N1DGPC11.000E%N2DGPC21.000E%N3DGPC31.000E%N4DGPC41.000E%I4DGPI41.000E%N5DGPC51.000*EOthDGP其它1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000*產出產出WBALDGP產品干氣(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.0
109、00)(1.000)1.000WBALFIR火炬氣UBALFOF燃料氣熱值兆焦#(50,063)(47,421)(46,474)(45,712)(45,420)(48,629)(46,059)燃料氣工廠熱值轉換CFB鍋爐設置3種不同工況3爐3機3爐3機4爐3機4爐3機4爐4機4爐4機項 目工況一工況二工況三電功率(MW)50.00048.30040.000熱耗kJ/kW.h8,725.0007,391.0009,345.000汽耗kg/kW.h5.7346.4227.147主蒸汽壓力MPa(a)8.8308.8308.830主蒸汽溫度535.000535.000535.000汽機進汽量t/h2
110、86.800310.000286.000一級調整抽汽壓力MPa(a)4.020/4.100一級調整抽汽溫度441.000/443.000一級調整抽汽流量t/h50.000/123.000二級抽汽壓力MPa(a)1.2701.2701.400二級調整抽汽溫度318.200305.200355.000二級調整抽汽流量t/h50.000150.00018.000排汽壓力kPa(a)9.1009.1009.600排汽流量t/h117.14082.62876.500給水溫度225.200237.700203.000TEXTWASCWSDMWDOWCDWHS5WRW*一級除鹽水循環水凈化水除氧水凝結水冷凍
111、水 含油污水*電電UBALKWH電 度0.9010.3500.3500.6300.5600.3000.300*水水UBALRIV海水 噸1.000UBALWAS一級除鹽水 噸(0.153)0.0041.060(0.125)UBALCWS循環水 噸(1.000)(0.700)UBALDMW凈化水(二級除鹽水)噸(1.000)1.050(0.875)1.000UBALDOW除氧水 噸(1.000)UBALCDW凝結水 噸1.000UBALHS5冷凍水(1.000)UBALWRW含油污水 噸1.000UBALSWT含鹽污水 噸(0.847)(0.300)水風系統標準化芳烴裝置組分傳遞及化學平衡油品調
112、合公用工程原油數據庫及原油切割17 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用應用案例一原油排序 選用道達爾、英國石油、??松梨诘葒H公司原油評價數據。利用ASPEN TECH 最新原油切割工具(AAM),對原油C1-C12純組分切割,為重整芳烴裝置建立分子煉油模型奠定了基礎。以常減壓裝置設防值、側線產品收率以及石腦油芳潛、柴油十六烷值等約束條件,按照原油API劃分為凝析油(50以上)、輕質油(34-50)、中質油(20-34)三類。結合當期原油到岸價格,測算原油性價比排序,可為前期的原油篩選工作提供參考意見
113、。常減壓按設計負荷800萬噸/年約束,二次裝置負荷接近設計負荷。方法和條件18 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用應用案例一排序排序名稱名稱相對效益,相對效益,美元美元/噸噸地區地區1中質油QAT7.21中東2中質油Lab4.55亞洲3中質油Ara0.86中東設計卡塔爾原油設計卡塔爾原油0.004中質油AraL-2.21中東5中質油AraM-2.75中東6中質油DUB-3.41中東7中質油ALS-5.11非洲8中質油Bun-6.54亞洲9中質油Bas-6.96中東10中質油FOR-15.87非洲11中質
114、油Bou-18.35非洲12中質油GIR-26.87非洲13中質油ALJ-34.81非洲部分中質中間基原油排序排序排序名稱名稱相對效益,相對效益,美元美元/噸噸地區地區1輕質油Kid39.69亞洲2輕質油Wes29.59亞洲3輕質油AKP11.41非洲4輕質油EAB10.15非洲5輕質油AraL8.32中東6輕質油Kir7.46中東7輕質油Oko5.29非洲8輕質油Kik3.93亞洲9輕質油BAK3.27美洲10輕質油UPP1.35中東設計文萊原油設計文萊原油0.0011輕質油BaI-2.22澳洲12輕質油MUR-3.64中東13輕質油Bla-3.73澳洲14輕質油Esc-4.01非洲15輕質
115、油SAX-5.36非洲部分輕質中間基原油排序19 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用應用案例二原油替代組合篩選 CASE1:原油加工量800萬噸,PX產量不限,原油品種及量不限;CASE2:原油加工量800萬噸,PX產量不限,單油種采購量最少40萬噸/年;CASE3:原油加工量800萬噸,PX產量不限,單油種采購量最少40萬噸/年,不采購USN;CASE4:原油加工量800萬噸,PX產量不限,單油種采購量最少40萬噸/年,不采購FOR;CASE5:加工量不限,PX產量不限,單油種采購量最少40萬噸/年,
116、不采購USN;CASE6:加工量不限,PX產量不限,單油種采購量最少40萬噸/年,不采購FOR;CASE7:原油加工量800萬噸,PX產量不限,單油種采購量最少40萬噸/年,不采購USN,FOR提高至200萬噸。CASE設置20 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.結果展示PIMS總體建設和應用應用案例二序號名稱CASE1CASE2CASE3CASE4CASE5CASE6CASE71加工量加工量8008008008008008008008008448448428428008002平均API433636383838363平均比重
117、0.820.850.840.840.830.840.854平均硫含量0.90.60.70.70.90.80.85平均酸值0.20.40.260.40.20.40.36總氮含量80010008007005806008907K值11.7511.5211.5411.6611.6911.6611.52 結論:綜合效益優先、地緣政治及資源可落實性、儲存安排、降低油種數量等因素,使用CASE7作為典型原油組合替代方案。21 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用應用案例三汽油和化工輕油方案優化自產汽油池特點蒸氣壓高組成
118、不完整餾程短辛烷值低 CASE1:賣異戊烷油,生產東南亞地區汽油,產化工輕油;CASE2:不賣異戊烷油,生產東南亞地區汽油,產化工輕油;CASE設置22 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS總體建設和應用應用案例三汽油和化工輕油方案優化-結果展示序號序號項目項目Case 1Case 2原料原料1自產組分總量,萬噸/年2002002外購組分總量,萬噸/年70100產品產品1化工輕油,萬噸/年40502異戊烷油,萬噸/年103汽油汽油總量總量,萬噸/年220250效益(萬美元效益(萬美元/年)年)100008000 銷售異
119、戊烷油和化工輕油是降低自產汽油池蒸氣壓的有效手段;加大異戊烷油銷售,可以有效優化汽油池結構;應減少外購調合組分量,可以有效降低物流壓力和外采成本;盡最大可能將自產汽油池組分全部變成成品汽油是效益最大化的優化方向。結論23 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.目錄恒逸集團和文萊PMB項目簡介2019年展望14PIMS建模工作整體歷程2PIMS模型總體建設和應用324 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.2019年展望1 12 2目前我公司APS建模已接近尾聲,下
120、一步將PIMS與APS應用有效的結合,實現從計劃到生產運行過程的優化,實現原油采購效益的最佳化,保證生產穩定運行。待項目運行穩定后,將考慮全流程模擬軟件HYSYS、先進控制APC等作為技術儲備,為生產運行更加優化和穩定提供支持。25 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.永不止步 締造輝煌謝謝!張軍(Jack Zhang),高級產品經理AspenTech實時優化解決方案 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。2
121、議程安排面臨的挑戰實施實時優化的效益案例研究AspenTech實時優化解決方案面臨的挑戰 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。4生產運營面臨的挑戰運營成本的提高導致被壓縮的利潤空間日益嚴峻的環保壓力缺乏對于限制生產操作因素的實時感知能源利用效率低下不斷變化的市場情況難以量化影響KPI的變量 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。5及時準確地及時準確地預測并
122、響應預測并響應生產生產環境的變化優化:改善當前運營情況優化:改善當前運營情況使用過程模型改善工廠生產運營監控:了解當前的運營情況監控:了解當前的運營情況 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。6使過程更接近其約束條件,增加利潤在運營問題發生之前預測并做出響應生產過程感知及方案分析通過嚴格模型來完善測量嚴格的質量和能量平衡指導工程師和操作員如何運行工廠生產過程模型實時優化操作員培訓基于模型的實時傳感器開環實時生產咨詢生產決策支持收益計算設備分析使用過程模型改善生產運營獲得實時運
123、營建議實時優化所帶來的效益 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。8以嚴格模型指導生產操作的價值離線模型離線模型實時在線模型實時在線模型實時最優化生產操作方案合同評估實時監控關鍵設備性能工程師培訓投資分析與消除瓶頸研究工程分析與案例研究基于嚴格模型的基于嚴格模型的實時優化系統實時優化系統制定經營戰略實時生產過程傳感器 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。9
124、典型化工過程實施RTO后的效益裂解深/轉化率/爐管出口溫度裂解爐流量及分配提高利潤:25%回報期:6 個月反應器操作參數提高利潤:1-4%提高產能:1%重整器與轉換器/循環操作急冷塔流量能源與轉換提高利潤:US$4-$9/噸提高產能:2-5%反應器產量/選擇性/運行周期多反應器機組的負載平衡環氧乙烷/乙二醇負荷平衡精餾塔操作參數壓縮機進口溫度乙烯乙烯甲醇甲醇環氧乙烷環氧乙烷/乙二醇乙二醇反應器碳氫比例 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。10高度集成的生產企業的架構生產調度
125、實時優化先進過程控制工廠/儀表多級/單級控制回路沒有機理模型整個裝置經驗動態整個工廠嚴格非線性穩態整個企業簡單線性穩態整個工廠線性/簡單非線性穩態月/周天小時分鐘秒DCS生產規劃時間跨度建模范圍 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。11實時優化(RTO)vs.先進控制(APC)過程約束安全生產約束市場供需環保約束,等等優化自由度經濟效益APCRTORTOAPC模型穩態經驗性動態運行周期小時分鐘嚴格度嚴格非線性模型經驗/半經驗 線性模型目標經濟效益最大化穩定及卡邊操作模型范圍
126、裝置設備案例研究 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。13使用模型提高運營業務績效 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。14客戶成功案例:通過更可靠、更安全的運營更可靠、更安全的運營實現利潤最大化Energy能源45%Reduction in unit variability&off-spec reduced to zero with RTO The D
127、ow Chemical Company使用RTO將單位可變性和不合規產品降為零陶氏化學公司1The difference in operating by rule of thumb vs model-based decision making經驗法則運營與基于模型做出決策在運營方面經驗法則運營與基于模型做出決策在運營方面的差異的差異A MODEL-BASED CULTURE IN OPERATIONS基于模型的運營文化基于模型的運營文化Savings per year with RTO enabling flexible operations in a dynamic environment
128、Profertil通過RTO每年節省成本,在動態環境中實現靈活的操作Profertil$850K+超過超過85萬美元萬美元Third largest chemical company in the world(2015)世界第三大化工企業(2015年)An Argentine petrochemical company that produces nitrogen fertilizers.一家生產氮肥的阿根廷石化公司。A 50-50 joint venture between Agrium and Repsol.Agrium和Repsol按照50:50的出資比例成立的合資企業。AspenTec
129、h實時優化解決方案 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。16AspenTech實時閉環優化(RTO)Aspen OnLineDMCplus/DMC3工廠工廠實時工廠實時工廠數據系統數據系統過程模型過程模型實驗室數據實驗室數據DCS更新設定點采集及調整數據運行模型方案實施 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。17嚴格在線嚴格在線模型模型的的創建創建流程流程
130、構建構建工廠工廠模型模型連接工廠數據連接工廠數據模型模型校核校核模型模型驗證驗證在線實施在線實施系統系統維護維護重新評估和重新校準重新評估和重新校準工廠是否工廠是否在模型調在模型調整窗口外整窗口外運行?運行?是是否否第1步第2步第3步第4步第5步第6步 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。18實時閉環優化流程收集數據數據處理檢測穩態操作運行參數估計模型運行優化模型檢測穩態操作檢查控制器狀態更新APC設定點Ramping Period上升時間運行周期:約1小時Aspen Wa
131、tchaspenONE Process ExplorerAspen OnLineAspen PlusDCS或Aspen InfoPlus.21DMC+/DMC3 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。19在線部署架構示例Aspen OnLine服務器服務器DCS屏幕屏幕Aspen OnLine客戶端客戶端1Aspen OnLine客戶端客戶端2a1PE 客戶端客戶端防火墻防火墻Aspen OnLine客戶端客戶端公司局部網絡生產控制網絡DCS工廠實時工廠實時數據系統(數據系統
132、(IP21、PI,PHD,等等,等等)工廠實時工廠實時數據系統(數據系統(IP21、PI,PHD,等等,等等)2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。20總結通過基于模型的在線運營支持可以實現可觀的潛在利潤監測不可測量的KPI通過實時優化以快速適應生產運營的變化運用校正后的嚴格離線模型進行原料采購生產方案比較工廠改造人員培訓,等等提供經過行業驗證的技術及豐富的項目實施經驗全球100多個在線實施案例Aspen工程套件在設計優化中的應工程套件在設計優化中的應用用目錄目錄 SEI 簡
133、介 工藝過程建模 工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效分析和優化 換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化 總結目錄目錄 SEI 簡介簡介 工藝過程建模 工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效分析和優化 換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化 總結6Together,lets do better!CONTENT我們是誰?01我們做什么的?02國內的里程碑項目03海外項目047Together,lets do better!我們是誰01 成立于1953年 隸屬于中國石化(SINOPEC)石油煉制與石油化工工程項目一站式服務項目管理工程總承包工程咨詢可行性設計工藝包及許可工程設計采購服務施工及
134、工程監理試車開車安全評價研發8Together,lets do better!1St20050%煉油和石油化工裝置完成設計并成功開車2,000國內28個煉化一體化項目2011-2015由SEI完成14個600有效專利200專有技術技術成果Top 60 中國工程設計企業Top 80 中國EPC總承包商我們是誰019Together,lets do better!研究生 643本科 1200其他 305BachelorOthersMaster博士 28DoctorSEI 員工教育背景我們是誰0110Together,lets do better!我們是誰01教授級高工教授級高工高級工程師高級工程師
135、工程師工程師助工助工1001604441300其他其他174Engineer with Senior Engineer60%Engineer20%Assistants12%Others8%職稱資質中國工程院院士中國工程院院士2 2全國勘察設計大師全國勘察設計大師5 5行業設計大師行業設計大師1010好的設計非常關鍵!概念設計基礎和工程設計施工開車1008000%投資投資百分百百分百比比%項目周期項目周期100預期的運營成本預期的運營成本 95%預期的運營成本預期的運營成本 80%實際投資實際投資為什么概念設計階段進行設計優化為什么概念設計階段進行設計優化目錄目錄 SEI 簡介 工藝過程建模工藝
136、過程建模 工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效分析和優化 換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化 總結工藝過程建模工藝過程建模氫氣進料甲烷化干燥循環丁烷異構化反應穩定塔C3尾氣產品分離異丁烷產品加氫后碳四C5重組分干燥工藝過程建模工藝過程建模過程模擬簡介:單元操作:異構化反應、甲烷化反應、干燥和精餾分離等 計算模型:轉化率反應、循環流股、設計規定和計算器等 公用工程:冷卻水、電、低壓蒸汽、中壓蒸汽 目錄目錄 SEI 簡介 工藝過程建模 工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效分析和優化 換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化 總結工藝過程經濟性分析和工藝過程經濟性分
137、析和優化優化異構化反應器Isomer Reactor甲烷化反應器methanation reactor穩定塔Stabilizer Column正丁烷塔Butane Column異丁烷塔Isobutane Column干燥器Dyrer干燥器Dryer碳四(正異丁烷)進料Feedstock(Mixed Butanes)新鮮氫氣Fresh H2C3 尾氣C3 Offgas異丁烷產品Isobutane Product重組分HeaviesSolution 1Solution 2碳四(正異丁烷)進料Feedstock(Mixed Butanes)新鮮氫氣Fresh H2甲烷化反應器methanation
138、reactor干燥器Dryer干燥器Dryer異構化反應器Isomer Reactor穩定塔Stabilizer Column異丁烷塔Isobutane ColumnC3 尾氣C3 Offgas異丁烷產品Isobutane Product重組分Heavies工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化Activate Economic Analysis工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化工藝過程經濟性分析和優化方案方案 1方案方案 2目錄目錄 SEI 簡介 工
139、藝過程建模 工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化 換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化 總結工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化T 5 5Activate Energy Analyzer工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化T 1010Activate Energy Analyzer工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化Energy Analysis Solutions工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化節省1.5MW!工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化每年節省每年節省300萬元!萬元!工藝過程能效分析和優化工藝過程能
140、效分析和優化升壓前升壓前Heating:52.69MWCooling:57.30MW 工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化升壓后升壓后Heating:44.72MWCooling:54.07MW 工藝過程能效分析和優化工藝過程能效分析和優化Saving Increase:7.97MWHeating:52.69MWCooling:57.30MW Heating:44.72MWCooling:54.07MW 目錄目錄 SEI 簡介 工藝過程建模 工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效分析和優化 換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化 總結換熱器的設計和優化換熱器的設計和
141、優化換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化Activate EDR換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化BEMAEUCEU換熱器的設計和優化換熱器的設計和優化目錄目錄 SEI 簡介 工藝過程建模 工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效分析和優化 換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化精餾塔內件設計和優化 總結精餾塔內件設計和優化精餾塔內件設計和優化精餾塔內件設計和優化精餾塔內件設計和優化精餾塔內件設計和優化精餾塔內件設計和優化100%Capacity目錄目錄 SEI 簡介 工藝過程建模 工藝過程經濟性分析和優化 工藝過程能效
142、分析和優化 換熱器的設計和優化 精餾塔內件設計和優化 總結總結總結總結 工藝過程建模-采用 Aspen Plus 工藝過程經濟性分析和優化-激活APEA 工藝過程能效分析和優化-激活 Aspen Energy Analyzer 換熱器的設計和優化-激活EDR 精餾塔內件設計和優化-采用Column Hydraulic Analysis所有都可以在所有都可以在Aspen工藝模擬環境下進行工藝模擬環境下進行!總結總結概念設計設備設計相對費用估算之前之前工作流程工作流程13 個月總結總結現在現在設備設計相對費用估算概念設計1 周!更進一步更進一步Aspen In-Plant Cost Estimat
143、orAspen Capital Cost EstimatorAspen Process Economic Analyzer一個共同的嚴格費用估算引擎一個共同的嚴格費用估算引擎基礎工程概念設計詳細工程建設操作和維護Life Cycle Economic Cost Estimation單擊此處編輯副標題單擊此處編輯副標題HYSYS在海上油氣田在海上油氣田開發開發工程中工程中的應用的應用海洋石油工程股份有限公司2018年10月30日海油工程簡介結束語工程經驗分享提綱HYSYS應用案例分享海油工程簡介海油工程(COOEC)是中國海洋石油集團有限公司(CNOOC)旗下的一家專業工程公司??偛课挥谔旖驗I海
144、新區,是天津市新技術產業園區認證的高新技術企業。從事海洋石油、天然氣工程建設項目最大的總承包公司之一,可以提供集項目管理、設計、咨詢、采辦、陸地建造、海上安裝、調試投產及維修等一站式服務。海油工程簡介海工設計院在上世紀60年代與我國海洋石油工業同期誕生,在上世紀80年代海洋石油對外合作中發展壯大。經過五十多年的發展,海工設計院由原來的幾十人成長為擁有1000多名員工的設計院,為國內外油氣田開發提供全生命周期的設計服務。設計院持有國家頒發的行業甲級工程設計證書、壓力容器設計、壓力管道設計證書等。海油工程簡介1確認 預可行性研究 運營模式分析 可行性研究 方案設計 成本估算 分包計劃2 評估3 定
145、義 FEED/基本設計 成本估算 執行計劃4 執行5 操作 詳細設計 項目管理與控制 改造項目 評估管理 操作和維修支持主營業務為國內外油氣田開發提供全生命周期的設計服務5海油工程簡介產品統計(19992017)主要客戶數量數量產品產品222Jacket for Fixed Platforms227Topside for Fixed Platforms11Single Point Mooring Systems20FPSOs95FPSO Topsides4Jack-up Drilling Rigs3035Subsea Pipeline(KM)861Subsea Cable(KM)4Subsea
146、 Production System5Subsea Manifold9Subsea PLET19Subsea Jumper2Subsea Umbilical Termination Unit14Oil/LNG Tankers214LNG Modules7LNG Terminals6Jetties提綱海油工程簡介結束語主要工程業績HYSYS應用案例分享工程經驗分享項目名稱:SZ36-1油氣田群中國海上最大油田之一工程經驗分享項目名稱:LW3-1 氣田詳細設計氣處理規模:120 x108 Sm3/a主要工藝設施:氣液分離,干濕氣壓縮,三甘醇脫水,凝析油穩定等工程經驗分享項目名稱:LH19-5 氣田
147、水下開發項目地點:中國南海范圍:海底管道和 PLEM&Jumpers 詳細設計工程經驗分享項目名稱:LS17-2 SEMI(半潛平臺)地點:中國南海深水油氣田工程經驗分享項目名稱:巴西P67/P70工作水深:21002200米業主:Tupi BV(Petrobras NL 65%,BG 25%,Galf 10%);總長:307.5m總寬:74m儲油量:160萬桶FPSO+水下井口工程經驗分享項目名稱:烏干達項目FEED設計油處理規模:4000 bopd主要工藝設施:氣液分離,濕氣壓縮,LPG回收等工程經驗分享業主:俄羅斯天然氣公司(Yama Gas Ltda)范圍:EPCILNG生產能力:3x
148、550萬噸/a提綱海油工程簡介結束語工程經驗分享HYSYS應用案例分享HYSYS應用案例分享共同完成共同完成分析報告分析報告自有人自有人完成分析完成分析穩態模擬油氣水分離處理流程原油脫水、原油穩定裝置設計天然氣脫水(甘醇或分子篩)設計天然氣脫硫脫碳裝置設計天然氣輕烴回收裝置設計LNG液化流程設計丙烷制冷循環系統流程設計混合冷劑制冷工藝流程設計乙二醇再生裝置設計管線定尺和壓降計算。動態模擬井口超壓保護分析壓縮機喘振分析HIPPS系統超壓保護分析公用工具水合物預測PSV泄放量和定尺計算工具 blowdown泄放工具自有汞相預測相圖工具工況分析研究工具HYSYS應用案例分享東南亞某項目井口平臺超壓保
149、護實例 設計規模:200MMSCFD 井口數量:8口 單井生產能力:25MMSCFD 井口最大流壓和溫度:136barG/71;外輸壓力為49barG;出油管線1500磅,生產管匯900磅 生產管匯設計壓力:70barg;對于以上降壓設計方案,通??紤]設置設計能力不低于200MMSCFD的泄壓系統,造成龐大的火炬系統,特別是對海上氣田,將會導致高昂的工程費用。通過數值分析和動態模擬分析,將泄放能力大大降低,火炬臂長度從80m減至40m,工程投資大大降低。HYSYS應用案例分享降壓設計ESDV誤關PSV泄放其中6口井主閥和翼閥關閉管匯壓力升高模型的建立HYSYS應用案例分享模擬結果管匯瞬時壓力可
150、以達到93.4barGPSV泄放量瞬時最大為78 MMSCFD泄放閥尺寸的敏感性分析關斷邏輯的敏感性分析閥門特性的敏感性分析HYSYS應用案例分享 擁有丙烷制冷、氮膨脹制冷,混合制冷等制冷工藝設計能力 利用HYSYS優化器技術,進行混合冷劑配比優化研究HYSYS應用案例分享Depressing中吸熱速率和液位高度隨泄放時間的變化趨勢Depressuring和Blowdown兩個方法的比較 吸熱速率的考慮,Blowdown的吸熱計算更貼近容器內泄放過程的實際情況。沾濕面積,Blowdown可以根據實際情況進行沾濕面積計算,Depressuring只能手動估算??装逵嬎隳P偷倪x取。Blowdown
151、可根據實際壓差選取孔板計算方程,Depressuring 泄放全程考慮臨界流動,高估孔板的流通能力。Blowdown中吸熱速率和液位高度隨泄放時間的變化趨勢DepressuringBlowdown公差總沾濕面積39.9434.515.7%Depressuring泄放孔板尺寸(mm)Blowdown泄放孔板尺寸(mm)公差高壓設備(122barG)18.6619.22.9%低壓設備(49barG)7.289.327.8%HYSYS應用案例分享 A B C E F HP Flare(see figure 2.4)D G H I J1 K1 M-15 F-302 M-10 F-521 M-09 F-
152、331 M-08 F-524 M-05 F-054 M-06 F-507 M-16 F-177 M-04 F-064 M-01 F-012 M-03 F-367 M-02 PSV-5412001/002 F-275 M-02 F-152 M-17 F-345 J2 M-02 PSV-5412200 F-1005 K2 Blowdown分級泄放功能,大大提高了分級泄放系統的設計效率和準確性。12火災工況火災工況基設基設祥設祥設泄放溫度泄放溫度pressure(kPaG)temp。()。()15min后壓力15min后壓力kPaGkPaG設備最低溫度設備最低溫度閥后最低溫度閥后最低溫度1UPPER
153、 DECKBDV-2601ABDV-2601A1.897733515.9012.091.70-31.502UPPER DECKBDV-2601BBDV-2601B1.89700.000.000.000.003UPPER DECKBDV-2601CBDV-2601C000.000.000.000.004MIDDLE DECKBDV-1210BDV-1201-15.0310720.0015.9021.45-43.33-51.894.90-51.515MIDDLE DECKBDV-1202BDV-1202-46.5512040.0015.90273.40-63.04-66.324.89-61.596
154、MIDDLE DECKBDV-2010BDV-2021-22.4712500.0015.90737.603.46-60.507MIDDLE DECKBDV-2032BDV-206016.555399.0015.90543.71-6.72-14.628MIDDLE DECKBDV-2502BDV-2502-15.0310551.3115.90661.606.60-49.379MIDDLE DECKBDV-2506BDV-2506-53.8110656.2415.90717.51-94.18-101.97-7.02-59.4510MIDDLE DECKBDV-3106-49.58268215.98
155、03.65-53.14-59.92-8.52-17.2911MIDDLE DECKBDV-3105BDV-3105-16.1034923.241413.63-51.90-58.70-14.92-20.3112MIDDLE DECKBDV-1303BDV-1305-48.311282315.901053.611.85-60.8913LOWER DECKBDV-1502BDV-1514-61.441250014.68811.005.83-70.8614LOWER DECKBDV-1506-61.4415LOWER DECKBDV-1530BDV-1507-57.641250015.71754.54
156、11.27-66.0916LOWER DECKBDV-2012BDV-205017.341250015.90944.092.21-34.7517LOWER DECKBDV-2510BDV-2511-15.391067615.90408.67-40.64-52.65-9.74-51.7018LOWER DECKBDV-2710BDV-2710-40.561250013.40819.92-30.22-66.01-7.01-66.8919WORKING DECKBDV-1500BDV-1500-57.641250015.71100.63-43.25-66.466.29-66.2020WORKING
157、DECKBDV-1521BDV-1503-61.441250014.68173.28-65.45-73.64-1.48-72.0221WORKING DECK022WORKING DECK023WORKING DECKBDV-1518BDV-1505-61.591273015.90301.87-77.97-81.84-10.63-72.30低溫工況低溫工況考慮設備換熱設備最低溫度考慮設備換熱設備最低溫度3BDV LocationDeckTag Number祥設核算結果祥設核算結果7No.HYSYS應用案例分享數據輸入閃蒸計算數據表 Safety Analysis 的應用可以提高設計效率和成果準
158、確率,節省人工成本。傳統PSV計算工作量較大,逐級閃蒸需要手動搭建,定尺計算的物性輸入耗費時間。HYSYS應用案例分享490049505000505051005150520052505300020406080100120泄泄放放量量閃蒸次數閃蒸次數Semi-Dynamic靜態逐級閃蒸Wetted API最大泄放量kg/h52564749.88136有效泄放面積 cm22.5572.2934.321標準孔口面積cm23.245(G)3.245(G)5.064(H)00.511.522.530100200300有有效效泄泄放放面面積積時間,時間,min0501001500100200300體體積積
159、流流量量時間,時間,min01000200030004000500060000100200300質質量量流流量量時間,時間,min Safety Analysis 的應用可以提高設計效率和成果準確率,節省人工成本。HYSYS應用案例分享 Flare system analyzer 應用于火炬管網的水力學計算,指導復雜火炬管網的系統設計。HYSYS應用案例分享010203040500200040006000操作溫度C水合物形成溫度C操作壓力,kPaG溫度,相圖工具 工況分析工具 Blowdown分析工具 自由汞相預測工具 水合物預測 蒸餾曲線HYSYS應用案例分享 基于HYSY自帶的擴展表格進行
160、二次開發,完成工藝數據的批量處理。結束語海油工程設計院于1998年開始購買Aspen HYSYS軟件,自2002年開始購入動態模塊。目前HYSYS軟件已廣泛應用于設計院承擔的國內外各項方案研究和設計工作,是海工設計院最重要的和使用頻率最高的軟件之一。在全球石油行業面臨各種挑戰的今天,HYSYS動態和穩態模擬和分析工具必將在優化設計、指導生產操作、節能減排、降本增效方面發揮巨大作用。經過50多年的發展,海油工程設計院具備為國內外油氣田開發提供全生命周期的設計服務的能力,客戶遍布海內外。竭誠歡迎各界同仁垂詢指導,愿更多的朋友了解海工設計院,并熱情期待志同道合之士合作共贏。DisclaimerInf
161、ormation contained in this presentation is intended solely for your personal reference and is strictly confidential.Such information is subject to change without notice and it may not contain all material information concerning the Company.This presentation is strictly not to be distributed without
162、the explicit consent of the Companys management under any circumstance.THANK YOU!PIMSPIMS在匯豐石化的初步應用在匯豐石化的初步應用匯豐石化簡介匯豐石化簡介山東匯豐石化集團有限公司是一家集石油煉制、精細化工、物流運輸、熱力供應、零售終端、國際貿易為一體的大型現代化企業,集團公司位于山東省淄博市桓臺縣,成立于1997年,員工2000余人,擁有?;疯F路專用線10條,煙臺港、日照港輸油管線3條,原油非國營貿易進口及使用權416萬噸/年,規劃建設100萬方保稅罐區,一期30萬已投用,二期30萬預計2019年投用。走
163、近匯豐走近匯豐主要裝置主要裝置常減壓、延遲焦化、汽柴油和蠟油加氫、連續重整、催化、制氫、氣體分餾、MTBE、烷基化、順酐等。主要產品高品質汽油、柴油、液化石油氣、丙烯、丙烷、順酐、苯、甲苯、二甲苯、石油焦、硫磺等產品可持續發展與環??沙掷m發展與環保地煉行業第一張排污許可證在建危廢處理裝置山東省首家高鹽水處理裝置廠區內人工濕地原油選購及解決方案(原油選購及解決方案(1 1)油品1油品2油品3性價比123與伊重比噸效益21200原油比重0.88 0.94 0.88 硫含量1.80 1.80 2.23 原油酸值0.46 0.13 0.05 石腦油N+2A42.88 54.92 42.81 柴油十六烷
164、值指數49.40 38.20 50.69 公司現狀:兩套常減壓裝置公司現狀:兩套常減壓裝置350萬噸萬噸/年分餾裝置(設防值:硫年分餾裝置(設防值:硫1.5,酸酸0.5)230萬噸萬噸/年重交瀝青裝置(設防值:年重交瀝青裝置(設防值:硫硫2.8,酸,酸2.8)原料性質差別較大原料性質差別較大 存在挑戰:原油精確選擇困難(以索科爾存在挑戰:原油精確選擇困難(以索科爾原油為例)原油為例)硫含量、酸值總體性質滿足蒸餾裝置硫含量、酸值總體性質滿足蒸餾裝置設防值設防值石腦油收率太高,常減壓負荷比較低石腦油收率太高,常減壓負荷比較低摻煉量遠達不到目標值摻煉量遠達不到目標值裝置總體負荷低,造成原料庫存積壓裝
165、置總體負荷低,造成原料庫存積壓伊朗重油為基準原油;伊朗重油為基準原油;運用運用PIMS對其他原油對其他原油進行效益比較進行效益比較在相同裝置、產品約束在相同裝置、產品約束條件下,對各原油性價條件下,對各原油性價比排名比排名原油選購及解決方案(原油選購及解決方案(2 2)瑪斯卡斯蒂利亞 伊朗重油烏拉爾阿曼雷馬性價比123456與伊重比噸效益21200-5-19-30原油比重0.88 0.94 0.88 0.86 0.87 0.86 硫含量1.80 1.80 2.23 1.32 1.29 0.74 原油酸值0.46 0.13 0.05 0.05 0.36 0.04 石腦油N+2A42.88 54.
166、92 42.81 35.65 37.78 43.94 柴油十六烷值指數49.40 38.20 50.69 50.17 56.02 49.65 由結果可以看出(以瑪斯、卡斯蒂利亞兩種原油為例):瑪斯石腦油性質較卡斯蒂利亞的性質差,但柴油性質好,經過瑪斯石腦油性質較卡斯蒂利亞的性質差,但柴油性質好,經過PIMS測算,考慮汽、柴油價格后,整體瑪斯效益優于卡斯蒂利亞測算,考慮汽、柴油價格后,整體瑪斯效益優于卡斯蒂利亞PIMS可全方位對原油評估,不可全方位對原油評估,不僅考慮原油性質價格,更將裝置僅考慮原油性質價格,更將裝置加工綜合考慮在內,使決策以定加工綜合考慮在內,使決策以定量的經濟效益最大為導向,
167、方案量的經濟效益最大為導向,方案更科學與全面!更科學與全面!計劃優化及解決方案(計劃優化及解決方案(3 3)根據市場調整優化物料走向是提升企業經濟效益的關鍵對比催化油漿和焦化油漿回煉對比催化油漿和焦化油漿回煉相對方案1催化油漿回煉,方案2焦化油漿回煉o 裝置總體加工負荷高;o 主要高價值化工產品收率高;根據效益最終選擇焦化回煉方案根據效益最終選擇焦化回煉方案2方案方案1方案方案2方案方案2-方案方案1催化回煉催化回煉油漿油漿焦化回煉油漿焦化回煉油漿裝置加工裝置加工焦化11.0211.420.41 蠟油加氫11.8411.930.09 烯烴6.796.880.09 二加氫12.8412.78-0
168、.06 連續重整6.346.350.02 制氫產氫0.110.110.00 產品產量產品產量0.00 丙烷0.390.390.00 丙烯0.720.730.01 重整液化氣0.380.380.00 醚后碳四0.540.550.01 催化汽油5.305.28-0.02 芳烴3.193.200.02 精制柴油14.5714.49-0.08 石油焦3.443.600.16 PIMS可直觀對比不同方案對可直觀對比不同方案對各裝置生產的影響及產品分布,各裝置生產的影響及產品分布,以經濟效益為判據,有效地支以經濟效益為判據,有效地支持生產經營活動!持生產經營活動!裝置不配套非常普遍裝置不配套非常普遍現象,
169、特象,特別如果原油(原料)料)選擇不合適,情況會加重,造成裝置會加重,造成裝置負荷低,無法充分低,無法充分發揮高效益裝置的益裝置的優勢。不同原料不同原料對不同裝置負荷的提升是不同的,如荷的提升是不同的,如何準確地以何準確地以經濟效益為標準,評估原料對裝置負荷影響,特別二次原料采料采購的影響是非常重要且必要的,外采二次要且必要的,外采二次原料,也需考原料,也需考慮與選擇原油的交互效原油的交互效應,需要綜合評估;應用PIMS以外采蠟油以外采蠟油為例,進行方案方案對比計劃優化及解決方案(計劃優化及解決方案(2 2)計劃優化及解決方案(計劃優化及解決方案(3 3)PIMS可以有效評估優化可以有效評估優
170、化裝置加工方案,顯著提裝置加工方案,顯著提升裝置運行總體效益!升裝置運行總體效益!對比焦化蠟油與減壓蠟油兩個方案:對比焦化蠟油與減壓蠟油兩個方案:外采減壓蠟油方案,重整裝置,異構化負荷有所增加,但催化裝置負荷較低 外采焦化蠟油方案,催化、柴油加氫裝置負荷增加非常明顯。綜合比較,外采焦化蠟油更優,提升煉廠經濟收益近10%裝置裝置/負荷負荷外采焦蠟外采焦蠟外采減蠟外采減蠟分餾25.525.5重交7.57.5連續重整預加氫分餾5.876.3連續重整4.765.11異構化1.912.08重催1.170.89烯烴99焦化9.69.6一加氫5.15.1二加氫10.6710.4催化干氣脫硫0.430.42焦
171、化干氣脫硫0.790.78液化氣脫硫2.162.13重油催化氣體分離1.351.35烯烴氣體分離0.80.78MTBE0.230.22效益效益4974.2684974.2684536.6274536.627小結隨著裝置數量增加,原油(原料)采購靈活性的增加,需要高效的工具輔助企業經營決策PIMS系統的建設與應用,將原油(原料)采購,裝置加工,產品調和綜合考慮,始終以經濟效益為中心作為評估各種方案的依據,為匯豐石化科學全面地生產經營決策奠定了堅實基礎PIMS應用說明,在原油裝置加工方案,二次原料的優化選擇等方面都為匯豐石化提供了有力決策支持優化公用工程系統以減少能源成本中國優化峰會,2018年張
172、軍(Jack Zhang),高級產品經理,艾斯本技術股份有限公司 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。2公用工程系統管理關注能源供應鏈的挑戰合理規劃和調度公用工程系合理規劃和調度公用工程系統的使用來降低成本統的使用來降低成本優化用工程系統生產操作優化用工程系統生產操作以降低能源成本以降低能源成本設計及改造工廠設計及改造工廠以降低以降低能源強度能源強度及時維護設備以保及時維護設備以保證穩定的能源供給證穩定的能源供給復雜的能源合同不斷變化的市場需求季節差異對生產操作的影響缺乏對
173、影響能源成本因素的感知日益嚴苛的排放懲罰被擠壓的利潤空間 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。3通過高度集成化的AspenTech能源管理系統來迎接挑戰合理規劃和調度公用工程系合理規劃和調度公用工程系統的使用來降低成本統的使用來降低成本及時維護設備以保證穩定及時維護設備以保證穩定的能源供給的能源供給設計及改造工廠設計及改造工廠以降低能源強度以降低能源強度優化用工程系統生產操作優化用工程系統生產操作以降低能源成本以降低能源成本Aspen Utilities Planner&A
174、spen Utilities On-Line Optimizer打造數字化能源管理系統以節約打造數字化能源管理系統以節約 2-5%的能源成本的能源成本作出戰略和戰術決策改進能源采購與交易幫助了解全廠的能耗實時響應工廠生產操作的變更及時響應市場變更/燃料成本控制排放以符合法規 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。4通過aspenONE工程軟件能實現節能$6-8千萬使用Aspen Utilities OnLine Optimizer在不需要資本投資的前提下削減1%的能源成本通過
175、采用概念設計公用工程系統優化可以節省成本$5千萬/年。能源管理方面的成功案例通過公用工程系統實時優化削減$170,000/年的能源成本使用Aspen Utilities OnLine Optimizer在不需要資本投資的前提下削減超過1%的能源成本通過集成概念設計節約全廠能源成本$16MM/年所達到的EII成為全球頂尖的3%2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。5最佳實踐:基于嚴格模型的能源管理系統能源分析:找出降低能源成本的機遇能源需求方能源供應方監控關鍵績效指標實時能源優
176、化高度整成的公用工程系統規劃 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。6Aspen Utilities 關注供給側能源規劃與生產經營的關鍵商業流程投資規劃合同管理需求預測生產計劃能源交易計劃與實際對比性能監測實時指導實時優化離線在線戰略決策(1個月-5年)戰術決策(1-30天)經營性決策(1小時-24小時)典型目標:典型目標:最大程度地降低運行成本 保證安全、可靠的供給 響應市場動態 能源輸出利益最大化裝置裝置A裝置裝置B裝置裝置C裝置裝置D產品產品副產品副產品產品產品進料進料
177、工廠生產過程工廠生產過程電電公用工程系統公用工程系統燃料燃料 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。7能源供給管理蒸汽蒸汽冷卻水冷卻水電電當提供公用工程時需考慮的多項因素發電還是買電發電還是買電平衡平衡熱熱能能與與動能動能需求需求能源能源成本與成本與能源合同能源合同的的結構結構市場波動對于生產的市場波動對于生產的影響影響各種生產裝置的各種生產裝置的限制限制條件條件環保排放的要求環保排放的要求?燃料燃料 2018 Aspen Technology,Inc.All rights
178、reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。8Aspen Utilities Planner:公用工程系統管理軟件工廠實時數據庫Excel界面Aspen Utilities Planner公用公用工程系統工程系統模型模型包括所有主要設備模型:鍋爐、蒸汽和氣體渦輪機等用戶可自定義模型指定設備限制條件輸入各種能源合同數據校正功能多時段優化模型高度靈活的面向方程的系統用戶用戶界面(界面(Excel)輸入工廠歷史數據,可用設備,預測需求校正物料及熱量平衡生成最優化能源供給報告,排放報告等ERP系統 2018 Aspen Technology,Inc.All ri
179、ghts reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。9Aspen Utilities OnLine Optimizer:構建公用工程系統實時監控與優化的數字化工廠工廠實時數據庫原始數據原始數據公用工程系統模型公用工程系統模型Aspen OnLineDCS校正后數據校正后數據用戶顯示結果用戶輸入用戶輸入模型運算結果模型運算結果工程師工程師/操作員操作員實時用戶界面實時用戶界面先進控制先進控制實時跟蹤設備性能,為操作員提出建議,報告關鍵績效指標通過閉環實時優化以保持公用工程系統的最優化生產軟件展示:實時能源管理優化系統 2018 Aspen Technol
180、ogy,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。11問題描述用電通過熱電聯產和渦輪式發電機發電從電網采購電價高峰階段高峰階段:早6:00-晚6:00$140/兆瓦時低峰時段低峰時段:晚6:00 晚11:00$80/兆瓦時超低峰時段超低峰時段:晚11:00早6:00$40/兆瓦時天然氣長期合同公用工程的用量存儲在工廠實時數據庫中如何在滿足工廠能源需求的前提下優化公用工程的運營來減少供能成本?2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology
181、,Inc.保留所有權利。12構建以模型為基礎的公用工程實時優化系統在線評估當前情況下的工廠能耗水平 收集實時工廠數據并識別出工廠測量中的錯誤 校正模型參數使的模型結果可以準確反映當前工廠運營狀況 評估燃氣輪機、渦輪式發電機和鍋爐的性能為改善運營提出實時優化指導 優化鍋爐負荷分布 優化用電和燃料成本 決定鍋爐給水泵的驅動切換 消除低壓蒸汽放空構建在線預測系統。例如預計下一周會有計劃外的裝置檢修,這會導致 高壓蒸汽的輸出每小時減少30 MLB 低壓蒸汽的消耗每小時減少50 MlB 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Te
182、chnology,Inc.保留所有權利。13公用工程管理總結:在無需投資改造的前提下節省2-5%的能源成本離線公用事業規劃:制定短期和長期能源規劃以提高能源供給效率選擇最佳合同以減少能源使用成本改進能源交易決策在線公用工程系統優化:實時監控和跟蹤能源使用及供給績效指標確保生產排放達標實時優化能源供給是的生產成本極小化合理規劃和調度公用工程系合理規劃和調度公用工程系統的使用來降低成本統的使用來降低成本優化用工程系統生產操作優化用工程系統生產操作以降低能源成本以降低能源成本及時維護設備以保及時維護設備以保證穩定的能源供給證穩定的能源供給設計及改造工廠設計及改造工廠以降低以降低能源強度能源強度謝謝通
183、過使用Aspen HYSYS來維護計劃模型的準確性以維持煉廠盈利水平朱懋斌,高級商務顧問Ajay Lakshmanan,產品管理高級總監 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。2商業目標在不斷變化的操作條件下維持煉廠利潤率最大限度地提高煉廠利用率安全運營煉廠,發揮最大產能打造最盈利的產品結構最大化高價值產品的產量加工更多種類的原油利用機會原油適應產品規格變化進入新市場或適應季節性規格變化 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserve
184、d.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。3性能工程設計:生命周期內的最佳實踐能源管理經濟評估操作員培訓基礎工程概念設計計劃更新可靠性分析設備設計安全&環境運營優化工廠脫瓶頸過程開發性能工程設計CAPEXOPEX 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。4性能工程設計:生命周期內的最佳實踐能源管理經濟評估操作員培訓基礎工程概念設計計劃更新可靠性分析設備設計安全&環境運營優化工廠脫瓶頸過程開發性能工程設計工程設計和計劃協作加快工程研發協調數據和模型,持
185、續創造價值設計確保安全性、可靠性和環保性資產環境中的設備優化生命周期經濟模型跨學科協作資產生命周期內的操作培訓并行模擬和分析需求和供應側能源優化CAPEXOPEX1 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。5準確的煉廠計劃工具對于維持利潤率至關重要!然而,由于以下因素,計劃模型會過時:原油結構變化操作條件變化催化劑變化煉廠改造煉廠計劃工具所使用的模型過時,導致計劃不夠理想 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 As
186、pen Technology,Inc.保留所有權利。6操作條件變化計劃模型過時的兩個案例1煉廠改造引起的變化2 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。7基礎工況:正常操作條件79.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005Heavy Naphtha Flow,kb/d重石腦油流量,重石腦油流量,kb/d溫度,溫度,FFCC重石腦油流量為溫度的函數重石腦油流量為溫度的函數R
187、eactor DataBase Delta Model示意圖初始操作范圍從965 F到980 F重石腦油流量,kb/d反應器數據Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。879.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石腦油流量,重石腦油流量,kb/d溫度溫度,FFCC重石腦油流量為溫度的函數重石腦油流量為溫度的函數Reactor DataBas
188、e Delta Model案例1:操作條件變化操作范圍從975 F變化到990 F示意圖反應器數據Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。979.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石腦油流量,重石腦油流量,kb/d溫度溫度,FFCC重石腦油流量為溫度的函數重石腦油流量為溫度的函數Reactor DataBase Delta ModelNe
189、w Operating Regime反應器數據Base-Delta模型新運行方案案例1:操作條件變化新的運行方案可能約有1%的差異示意圖 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。1079.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石腦油流量,kb/d溫度,FFCC重石腦油流量為溫度的函數Reactor DataBase Delta ModelNew Operating R
190、egimeNew Base Delta Model案例1:操作條件變化正常的操作變化可能會導致煉廠計劃模型發生重大變化示意圖反應器數據Base-Delta模型新運行方案新的Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。1179.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石腦油流量,重石腦油流量,kb/d溫度,溫度,FFCC重石腦油流量為溫度的函數重石腦
191、油流量為溫度的函數Reactor DataBase Delta Model案例2:煉廠改造引起的變化在煉廠改造之前的基礎工況示意圖反應器數據Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。12改造后收率提高3-5會使得模型發生非常大的變化案例2:煉廠改造引起的變化示意圖79.679.88080.280.480.680.88181.294095096097098099010001010重石腦油流量,kb/d溫度,FFCC重石腦油流量為溫度的函數Pre-Revam
192、pPre-Revamp Base Delta ModelPost-RevampPost-Revamp Base Delta Model改造前改造前Base-Delta模型改造后改造后Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。13更新計劃模型的價值示意圖定期更新計劃模型對維持最大的煉廠利潤至關重要計劃值定期更新輸出值(無更新)潛在值計劃價值-年度更新潛在值模型年度更新潛在值定期模型更新計劃價值 定期更新計劃價值 2017 Aspen Technology,
193、Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。14哪些因素妨礙煉廠維護計劃模型?沒有建立工作流程需要煉廠計劃人員和工藝工程師之間的跨職能協作依賴外部顧問阻礙內部專業技術的開發 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。15更新計劃模型的工作流程面臨的挑戰影響更新計劃需耗費數月時間計劃的不準確導致數億美元的損失關鍵痛點計劃人員和工程師之間的協作需要時間需要大量的設置自動化程度低或無自動化驗證數據和模型需要時間和迭代
194、數據收集和處理需要時間計劃模型更新過程推動LP更新推動反應器校準和驗證咨詢反應器專家獲取更多專業意見更新LP模型獲取工廠數據校準模型以匹配工廠數據驗證模型預測結果創建LP基礎和移位向量更新LP子模型計劃人員工藝工程師反應器專家計劃人員復雜的工作流程使得煉廠依賴于外部顧問來維護計劃模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。16使用AspenTech解決方案更緊密地進行規劃利用來自兩個同類最佳產品的競爭優勢簡化更新計劃模型的工作流程擁有70%的市場份額占據行業領先位置擁有38%
195、的市場份額占據行業領先位置自動化工作流程Aspen HYSYSAspen PIMSTM&Aspen PIMS-AOTM利用Aspen PIMS和Aspen HYSYS之間的集成實現自動化工作流程。2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。17應對更新計劃模型的工作流程所面臨的挑戰使用AspenTech解決方案計劃模型更新過程推動LP更新推動反應器校準和驗證咨詢反應器專家獲取更多專業意見模型獲取工廠數據校準模型以匹配工廠數據驗證模型預測結果創建LP基礎和移位向量更新LP子模型計劃人
196、員工藝工程師反應器專家計劃人員影響將計劃模型更新時間從數月壓縮到數周頻繁計劃更新導致利潤率增加解決方案基于Excel的自動化工作流程由Aspen HYSYS提供支持AspenTech解決方案使煉廠能夠在內部更新計劃模型。DEMO 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。19用于更新計劃模型的反應器模型氣體處理石腦油加氫裝置煤油加氫裝置異構化催化重整加氫裂化裝置烷基化流化催化裂化(FCC)延遲焦化裝置常壓蒸餾減壓蒸餾產品混合減粘裂化爐柴油加氫裝置汽油加氫裝置渣油加氫裝置二烯烴HD
197、TR選擇性 HDS催化汽油加氫裝置Aspen HYSYS提供一整套嚴格的動力學模型,適用于所有重要的煉廠反應器 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。20還可以用反應器模型做什么?“假設”分析反應器裝置故障排除更新煉廠計劃模型基層過程設計嚴格的反應器模型有助于優化反應器裝置的運行 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。21解決方案概述商業挑戰和目標結果與效益
198、案例研究:Hyundai Oilbank沒有考慮到原料質量變化的影響,因此計劃和實際FCC裝置產率之間出現大的偏差。FCC裝置未在最優條件下運行,導致利潤率下降。在Aspen HYSYS中構建了FCC反應器裝置的嚴格的動力學模型生成用于準確計劃模型的LP向量通過工藝優化發現利用FCC裝置提高利潤率的機會FCC裝置計劃的準確性提高到98%。確定的優化機會增加了FCC裝置的產能,每年增加3600萬美元的利潤Ref:參考:Presentation from Hyundai Oilbank titled“Use of FCC Simulation to Fine Tune Operation and
199、PIMS Model Update using Aspen HYSYS Petroleum Refining”By Eun Gyeong Kwon at Aspen Technology User Conference OPTIMIZE-17 hosted at Houston Texas(April-25&26,2017)Hyundai Oilbank題為“使用FCC模擬微調操作和使用Aspen HYSYS Petroleum Refining更新PIMS模型”的演講,演講人:Eun Gyeong Kwon,Aspen Technology用戶大會OPTIMIZE-17,德克薩斯州休斯敦(2
200、017年4月25日和26日)使用FCC模擬微調操作和使用Aspen HYSYS Petroleum Refining更新PIMS模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。23Aspen HYSYSPetroleum Refining 煉化反應器套件氣體處理石腦油加氫裝置煤油加氫裝置異構催化重整器加氫裂化裝置烷化流化催化裂化(FCC)延遲焦化裝置常壓蒸餾減壓蒸餾產品混合減粘裂化柴油加氫裝置汽油加氫裝置渣油加氫裝置二烯烴HDTR選擇性HDS催化汽油加氫裝置深入了解設備性能煉化反
201、應器模型的完整套件節省3,600歐元/天通過改進氫供應/需求管理改進的原油選擇實現收益超過2,000萬美元提高的反應器生產率增加收益達3,600萬美元/年通過改進FCC操作增加利潤達2,600歐元/天煉廠重新配置,處理量增加100 MBD異構化裝置的反應器收率提高40%2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。24跨職能的快速決策,從而提高利潤高性能操作HYSYSaspenONE Process ExplorerPIMS計劃計劃 vs.實際實際精確減少對更新和顧問的需求自動校準非
202、線性全煉廠優化全煉廠優化煉廠計劃模型煉廠計劃模型性能監控性能監控優化優化VISION行業首創的非線性煉油廠計劃和全廠優化 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。25后續步驟如何開始?需要幫助嗎?基于Excel的簡化工作流,使用Aspen HYSYS更新計劃模型 AspenTech 網址()AspenTech客戶支持網站(https:/)如果您已經是AspenTech客戶 請聯系您的Aspen Technology客戶經理。如果您還不是我們的客戶 請聯系Aspen Techno
203、logy(先進過程控制(APC)在有機硅精餾裝置的應用The Application of Advanced Process Control(APC)in Organic Silicone Distillation Unit星火有機硅自2017年11月起完成兩套精餾系統的APC實施,在節能降耗領域實現財務收益超過4000萬元/年APC的部署克服了有機硅精餾系統存在的一甲二甲分離難度大且產品質量要求高、采用過度加工的方式來應對塔壓波動、塔系動態穩定時間長等挑戰,在如下領域取得收益:產品穩定性:產品質量穩定性顯著提高能源節約:蒸汽節約5 t/h;導熱油節約50 t/h產品收率:脫高塔底重組分物料損
204、失減少17.4%;塔頂二甲損失減少47.3%操作穩定性:塔內溫度分布穩定性顯著提高生產負荷變化時的快速響應:控制器快速響應負荷變化,塔內溫度分布保持穩定實施APC的意義:裝置更為穩定:降低對操作員的依賴程度,消除了操作差異提升企業競爭力:產品品質提升,生產成本降低,裝置更為安全摘要Summary有機硅精餾流程Organic Silicone Distillation ProcessD41100 heavies separationD41400heavies distillationD42300D42700M1 recoveryD43100MH M3 separationD43500D44100
205、M3 recovery175264614051626To R80100 LRHR41600To R44400Disilane storageTo R44450 By-product hydrolysis feed storage241D42200M2 recoveryD42100M2 to storage901180110D42600M1 to storage15234175150D43400910214065MH to storageM4 to storageLight MCS to R03800Light MCS to R03800To R448001857M3 to storageTo
206、R44800Azeotrope to R44450DCMCS from storage脫高塔M2塔M1塔重組分精餾塔M3/MH塔MH塔M3塔7個精餾塔,涉及浮壓精餾和共沸精餾面臨的挑戰一甲二甲分離難度大且產品質量要求高 一甲和二甲沸點差異 5噸/小時二甲損失:減少約0.2噸/小時財務收益:1000萬元/年APC投用APC投用APC投用APC投用后的能源節約20萬噸精餾系統APC項目:2018年6月完成導熱油節約:50噸/小時二甲損失:減少約0.4噸/小時財務收益:3000萬元/年質量穩定性二甲中塔釜M1含量質量穩定性QualityAPC投用APC投用I-MR Control Chart of
207、the M1 content at the bottom of M2 middle column能源節約Energy Saving脫高塔相同負荷下,導熱油消耗降低17.8噸/小時,降幅29.6%APC投用能源節約Energy Saving二甲塔相同負荷下,導熱油消耗降低39.8噸/小時,降幅24.0%APC投用二甲收率M2 YieldAPC投用脫高塔相同負荷下,脫高塔底重組分物料損失減少17.4%二甲收率M2 Yield二甲塔塔頂二甲損失減少47.3%APC投用APC投用I-MR Control Chart of the M2 content of the top distillation s
208、ample of M2 column溫度穩定性關鍵控溫點溫度操作穩定性Operation StabilityAPC投用溫度壓力生產負荷變化Production Rate Changes脫高塔控制器快速響應負荷變化,塔內溫度分布保持穩定進料量導熱油溫度生產負荷變化Production Rate Changes二甲塔控制器快速響應負荷變化,塔內溫度分布保持穩定進料量導熱油溫度裝置更為穩定降低對操作員的依賴程度消除操作差異提升企業競爭力產品品質提升生產成本降低裝置更為安全APC的意義APC Benefits藍星,讓生活更精彩藍星,讓生活更精彩Bluestar,make a wonderful lif
209、e謝謝Thank you全廠性全廠性APCAPC系統長周期運行分析系統長周期運行分析20182018年年1010月月2929日日青島煉化公司S I N O P E C Q R C圖片僅為示意,可根據實際使用進行替換圖片僅為示意,可根據實際使用進行替換尺寸:尺寸:16.9*6.4cm青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司持續獲取持續獲取APC經濟效益周期性分析經濟效益周期性分析APC運行幾個階段運行幾個階段青島煉化青島煉化APC應用四個階段應用四個階段投用投用有效投用有效投用用戶導向用戶導向創新創效創新創效深化應用
210、深化應用青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心匯報內容匯報內容一一青島煉化青島煉化APCAPC建設及應用總體回顧建設及應用總體回顧二二有效投用管理,避免效益降級有效投用管理,避免效益降級三三深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效”提升四四用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心生產單元生產單元主要生產裝置(主要生產裝置(1212/18/18套裝置,套裝置,3434個個APCAPC控制器)控制器)常減壓單元1200萬噸/年常減壓290萬噸/
211、年延遲焦化2X11萬噸/年硫磺回收10萬噸/年硫磺回收催化單元290萬噸/年催化裂化60萬噸/年氣分12萬噸/年MTBE20萬噸/年聚丙烯重整單元180萬噸/年連續重整35萬噸/年石腦油改制3萬立/小時1#制氫4萬立/小時2#制氫加氫單元410萬噸/年柴油加氫60萬噸/年煤油加氫320萬噸/年加氫處理200萬噸/年加氫裂化(2012年建成)苯乙烯單元9.01萬噸/年乙苯(2011年建成)8.5萬噸/年苯乙烯(2011年建成)青島煉化青島煉化APCAPC建設及應用回顧建設及應用回顧青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理
212、中心全廠APC項目配套12套在線質量分析儀表,以實現APC質量控制參數控制。焦化吸收穩定干氣/LPG色譜分析儀 焦化進料密度在線分析儀 催化吸收穩定干氣/LPG色譜分析儀 催化再生煙氣COCO2在線分析儀 柴油加氫柴油硫含量在線分析儀 加氫處理進料硫含量在線分析儀 加氫處理尾油硫含量在線分析儀 氣分在線色譜分析儀 常一線在線餾程分析儀 常三線在線餾程分析儀 重整進料及生成油PONA在線分析儀 航煤餾程分析儀青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉化青島煉化APCAPC建設及應用回顧建設及應用回顧青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉化青島煉
213、化APCAPC建設及應用回顧建設及應用回顧青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司 控制器能夠正常投用是保證APC產生控制效益的基本前提。APC投用之初,為保證最大效益期最大效益期的應用效果,及時跟蹤處理APC上線后的遺留問題,20112012年期間,公司在APC應用管理上主要抓APC投用率。2012年,青島煉化APC全年平均投用率98.25%,有7個月APC綜合得分在納入總部APC監控的20家企業中綜合排名第一。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉化青島煉化APCAPC建設及應用回顧建設及應用回顧青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公
214、司APC全面上線運行以后,通過“平穩操作、卡邊操作”,提高了裝置運行平穩率及高附加值產品產率,降低了裝置能耗,減輕了操作員的勞動強度。經生產單元初步核算,取得的經濟效益為:常減壓年效益約714萬 延遲焦化年效益約886萬 催化裂化年效益約718萬 氣分/MTBE年效益約222萬 聚丙烯年效益約300萬 柴油加氫年效益約113萬 加氫處理年效益約83萬 連續重整年效益約595萬12套裝置合計,年經濟效益約38713871萬元。乙苯/苯乙烯年效益約50萬 加氫裂化年效益約170萬青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司
215、有效投用管理,避免效益降級有效投用管理,避免效益降級如何避免APC效益降級損失,青島煉化主要通過APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理管理、操作界面創新操作界面創新、控制策略優控制策略優化化、APCAPC新技術應用新技術應用等幾個方面開展APC應用提升,通過持續抓APC有效投用KPI管理,深入挖掘裝置的運行經濟效益,減少效益損失。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心匯報內容匯報內容一一青島煉化青島煉化APCAPC建設及應用總體回顧建設及應用總體回顧二二有效投用管理,避免效益降級有效投用管理,避免效益降級三三深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效
216、”提升四四用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司APC經濟效益周期性分析經濟效益周期性分析在實際生產中,效益降級期一般會更早到來,且不是技術原因。在實際生產中,效益降級期一般會更早到來,且不是技術原因。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司APC應用過程中,受生產操作條件變化、設備特性及催化劑物性參數變化等影響,會造成APC控制性能下降或控制失衡,導致操作人員非正常投用APC(即:人為限制MV的上下限,放開CV的上下限,
217、甚至“卡死”MV上下限,不做任何CV上下限設置),導致APC控制器雖然是投用投用狀態,但已不再發揮APC的優化控制作用,變成了為“APC投用”而投用APC,這將大大降低或損失APC應獲得的經濟效益。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司開展開展APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理,避免效益降級損失管理,避免效益降級損失青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心MV變量卡限情況變量卡限情況下限下限 當前值當前值 上限上限青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司開展開展APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理,避免效益降級損失管理,避免效
218、益降級損失青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心為了避免為“APC投用率”而投用APC,切實發揮出APC的真正控制與優化效果,避免效益降級損失,2013年,我們制定了“推行先進控制系統推行先進控制系統KPI績效管理,制定績效管理,制定客觀評價指標,進一步提升投用效果客觀評價指標,進一步提升投用效果”(正式列入了公司2013年度工作報告)的年度APC應用工作目標。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司開展開展APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理,避免效益降級損失管理,避免效益降級損失青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司為切實反映AP
219、C投用效果,并對控制器、被控變量CV、控制變量MV、在線儀表、操作過程進行綜合跟蹤評價,青島煉化自主搭建了以AspenWatch為數據基礎的APC監控平臺。以平臺數據為基礎,建立統一的以“APCAPC有效投用率有效投用率”指標為主,以MVMV和和CVCV變量超限率變量超限率、卡限率卡限率、控制平穩率控制平穩率、控制準確率控制準確率、人工調整率人工調整率等指標為輔的APC有效投用監控指標體系。通過APC有效投用指標管理,實現了對APC投用績效的客觀評價及對APC投用效果的有效管控。實現方式實現方式搭建平臺,建立指標體系搭建平臺,建立指標體系青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油
220、化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心2013年,通過抓促KPI績效指標管理,對APC關鍵KPI指標開展監控分析、應用評價,基本上杜絕了MV變量定點操作、CV變量無約束等“為為APCAPC投用率而投用投用率而投用APCAPC”的不良操作習慣,促進了APC從“投用”向“有效投用”的轉變。2013年,公司8套裝置APC平均有效投用率比2013年1月份增長1倍,其中,常減壓裝置增長達159%、氣分裝置增長達121%、MTBE裝置增長達275%,重整裝置增長達220%,其它裝置也均有不同程度的提高。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司開展開展APCAPC有效投用有
221、效投用KPIKPI管理,避免效益降級損失管理,避免效益降級損失青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心匯報內容匯報內容一一青島煉化青島煉化APCAPC建設及應用總體回顧建設及應用總體回顧二二有效投用管理,避免效益降級有效投用管理,避免效益降級三三深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效”提升四四用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心通過KPI績效指標管理,APC效益降級情況基本得到改善,減少或避免了效益降級期效益降級期、效益損失期效益損失期
222、的效益損失。同時,發現了各裝各裝置間置間APCAPC應用效果差距較大應用效果差距較大,有效投用率的提升也遇到了“瓶頸”。為此,公司要求要根據裝置實際生產運行情況,對各裝置APC控制器進行運行分析,分析APC控制器與生產運行的適應性、各變量設計是否符合生產現狀、CV變量對小指標競賽指標及裝置經濟效益提升的影響等,組織專題分析會,對單元APC分析報告進行分組對接、討論和分析,并制定了一系列優化、提升APC應用成效的措施。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效”提升青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心為促進各
223、裝置為促進各裝置APCAPC應用水平均衡發展并持續提升應用水平均衡發展并持續提升APCAPC控制性能,控制性能,我們從以下幾方面開展了我們從以下幾方面開展了APCAPC有效投用指標有效投用指標提升工作:提升工作:管理上落實績效指標考核,促進管理上落實績效指標考核,促進APCAPC有效投用指標提升有效投用指標提升有效投用指標自2014年起正式納入公司對單元的績效考核,在裝置自身的“縱裝置自身的“縱向”提升比較向”提升比較與裝置間“橫向”高低對比裝置間“橫向”高低對比方面進行績效評價考核,以綜合評價各裝置的APC應用管理成效,按月度落實APC應用激勵與考核措施。深化有效投用率的認識,明確深化有效投
224、用率的認識,明確APCAPC應用控制思路和優化方向應用控制思路和優化方向通過對有效投用率的統計意義與APC控制理念的對比分析,進一步明確了“有效投用率”作為APC應用綜合評價指標的實際意義。根據對“有效投用率”的分析理解,與生產單元技術人員配合,對不同控制器的CV變量、MV變量進行權重分類,在控制思路及優化方向上進行調整與優化,在優化APC操作的基礎上提升有效投用率。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效”提升青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心開展崗位操作培訓,促進全員應用水平提高開展崗位操作培訓,促
225、進全員應用水平提高為配合公司全流程操作員培養,消除不同操作員對APC技術及APC有效投用指標體系認知的差距,強化對工藝技術員和操作員的工藝與操作培訓,促進全員APC深化應用。加強崗位操作互動,創新操作界面應用方式加強崗位操作互動,創新操作界面應用方式根據單元對APC應用反饋及優化操作的需要,為加深操作員對模型矩陣的理解及各變量間耦合關系的掌控,通過DCS組態進行模型矩陣與變量約束情況的操作界面可視化展示,以可視化可視化、直觀展現直觀展現、定量表達定量表達的方式展現變量間“耦合關系”,綜合展示APC模型矩陣及各變量約束的“實時狀態”,為APC深化應用工作提供有效的指導與幫助。青島煉油化工有限責任
226、公司青島煉油化工有限責任公司創新創新APCAPC操作界面,幫助操作人員深入理解操作界面,幫助操作人員深入理解APCAPC模型矩陣模型矩陣青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心積極應用積極應用APCAPC新技術,維持新技術,維持APCAPC模型準確性與“魯棒性”模型準確性與“魯棒性”隨APC投用時間的延長以及裝置物性參數的變化,模型的準確性及適應性對APC效益降級的影響越來越明顯,表現為APC模型需要維護,這種影響難以通過管理上的創新或操作優化等方式去根本解決根本解決,最終將成為制約APC有效應用的直接因素。為此,我們積極嘗試應用AspenTech公司的DMC3
227、新技術,開展APC模型測試、校正,以維持控制器模型準確性及適應性,保持甚至提升APC有效投用KPI指標,避免效益降級并持續獲取優化效益。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司積極應用新技術,助力積極應用新技術,助力APCAPC有效投用有效投用KPIKPI提升提升青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心深化深化APCAPC有效投用有效投用KPIKPI,“卡邊優化”增創效益,“卡邊優化”增創效益基于對APC有效投用就是要“卡邊”的理解,青島煉化選擇創效潛力大的APC控制器為試點,進行APC控制策略由“平穩操作平穩操作”向“卡邊優化卡邊優化”調整,將關鍵操作
228、變量控制策略進行優化。同時,為保障“卡邊”調整后APC控制器運行穩定、可靠,對控制器模型應用DMC3技術進行模型快速校正,在模型校正準確的基礎上開展模型控制策略調整和優化。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司積極應用新技術,助力積極應用新技術,助力APCAPC有效投用有效投用KPIKPI提升提升青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司三位一體,助力三位一體,助力APCAPC有效投用有效投用KPIKPI提升提升APCAPC控制控制策略優化策略優化APCAPC應用管理應用管理APCAPC模型維模型維護、校正
229、護、校正青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司運行成效運行成效APC經濟效益周期性分析經濟效益周期性分析青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心統一了APC運行監控管理平臺,實現了對全廠12套APC運行狀況的實時監控。為APC日常運行管理提供了數據依據,建立起了反映APC控制器投用效果的KPI指標體系,完善并支撐了公司APC應用績效考核。通過APC有效投用指標研究與深化應用,對APC有效投用指標的持續監控與管理,基本上杜絕了MV變量定點操作、CV變量無約束等“為為APCAPC投用率
230、而投用投用率而投用APCAPC”的不良操作習慣,各裝置APC有效投用指標穩步提升,促進了APC應用從“投用”向“有效投用”的轉變,保持了APC的持續經濟效益,減少了效益降級期損失,改進了APC控制器性能。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效”提升青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心經過應用驗證,通過推進APC有效投用,APC效益降級情況得到改善,避免或減少了APC應獲得效益的損失,APC有效投用情況有了大幅度提升,各裝置APC有效投用率平均增幅超過50%(與上線初數據比較),經濟效益平均增幅超過20%
231、(與驗收文檔數據比較)。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效”提升青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心匯報內容匯報內容一一青島煉化青島煉化APCAPC建設及應用總體回顧建設及應用總體回顧二二有效投用管理,避免效益降級有效投用管理,避免效益降級三三深化應用,“卡邊創效”提升深化應用,“卡邊創效”提升四四用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效APC系統的
232、最終用戶是各裝置操作員,系統的最終用戶是各裝置操作員,APC系統給操作員的系統給操作員的用戶體驗決定了其是否能有效運行。目前用戶體驗決定了其是否能有效運行。目前APC系統的操作窗口普系統的操作窗口普遍延伸集成到了遍延伸集成到了DCS畫面上,所有變量的設置操作權限全部放到畫面上,所有變量的設置操作權限全部放到了操作員畫面,但是控制器模型及過程運行信息只存在于上位機了操作員畫面,但是控制器模型及過程運行信息只存在于上位機工程師站,操作員能接觸到的工程師站,操作員能接觸到的APC運行過程信息不足,這運行過程信息不足,這種種信息信息不對稱情況下進行不對稱情況下進行APC運行操作,給操作員帶來了很大的困
233、難,運行操作,給操作員帶來了很大的困難,APC系統很難用好。系統很難用好。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉化青島煉化APC應用四個階段應用四個階段投用投用有效投用有效投用用戶導向用戶導向創新創效創新創效深化應用深化應用青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司裝置裝置控制器控制器運行情況運行情況重整反應控制器重整反應控制器因負荷較大,反應溫度已達522(接近反應器出入口P11管材設計溫度上限值527),調優余地??;目前主要的調優工作是穩定反應系統各工藝參數的穩
234、定,降低各反反應溫度標準方差,但這又首先受限于底層PID回路控制精度及瓦斯壓力組分波動的影響。預分餾控制器預分餾控制器主要問題是受石腦油原料性質波動影響較大,日常操作分析可見原料油換罐初期和末期對各分餾塔塔底溫度等操作參數影響較大,如果遇到原料性質波動大的時候則更難控制。此外應重整滿負荷生產及加裂重石量不足導致預加氫系統超負荷運行,當進料量超過240t/h時,預加氫分餾系統操作會變得困難,APC控制器在此時更難以發揮作用。吸收穩定控制器吸收穩定控制器穩定部分控制器易受E207A再沸器影響、C202壓控閥及其副線內漏影響,較難調優。分餾控制器分餾控制器分餾部分控制器設計時因考慮到裝置規模及能量綜
235、合利用,C203、C204、C205操作耦合性極強,模型結構過大,APC控制時相互影響過大,且存在工藝改造,控制器需要進行控制器結構和控制策略整體調整。苯抽提苯抽提控制器控制器苯抽提系統設計進料滿負荷為44t/h,目前經常在50 t/h超負荷運行。實際運行經驗來看,當進料量在50t/h左右時,操作就比較困難,APC也很難很好的運行。常壓爐控制器常壓爐控制器支路平衡整體運行良好,出口溫度、流量差、溫度差能實現平穩控制,裝置自動提降量操作適應性較好。常壓塔控制器常壓塔控制器2011年大檢修期間,常減壓裝置將閃蒸塔方案改為初餾塔方案之后,常壓塔上部未縮徑,后續運行過程中常壓塔上部熱負荷不足,塔上部氣
236、速下降;為了解決低溫部位腐蝕加劇的問題,2016年3月至4月期間,通過減少常二中取熱的方法盡量將熱負荷向常壓塔上部轉移,將常壓塔頂溫度由原來的115提高至130以上,其中常二中調整幅度較大;目前常壓塔為了防腐需求,長期不投用冷回流流程,全部使用頂循環回流對塔頂溫度進行控制,與APC設計不一致;常壓塔各側線尤其是常一線航煤在直供料情況下調節余地少??刂破髋c生產現狀嚴重不符,需要重建。減壓爐控制器減壓爐控制器支路平衡整體運行良好,出口溫度、流量差、溫度差能實現平穩控制。減壓塔控制器減壓塔控制器目前問題是減壓塔底液位隨原油性質或常壓塔調整波動較大,使減底液位調節回路APC無法投用,減底液位回路無法投
237、用。同時該控制器初始設計過于復雜,需要進行控制器結構及控制策略調整以適應減壓塔操作狀態。輕烴回收控制器輕烴回收控制器在2015年大檢修期間,對穩定塔進行了擴能改造,穩定塔操作主要因摻煉原油性質及外來輕烴流量影響較大,崗位為了確保穩定塔操作穩定,確保液化氣C5+質量穩定,對各MV控制器經常進行人為收緊調整,起不到有效的卡邊控制,需要優化。吸收穩定控制器吸收穩定控制器控制器結構過大,在切塔過程中參數設置不當很容易造成調節與操作員期望不一致,影響整體投用,目前控制器與切塔事件變量及生產操作存在調節偏差,需要進行控制器結構及控制策略優化調整。分餾控制器分餾控制器分餾塔頂溫度因為頂循結鹽嚴重無法控制,目
238、前控制方案為維持頂循回流量和回流溫度,不做調節避免結鹽。分餾塔頂循抽出溫度,原因如上無法控制。柴油集油箱液位無法投用,投用后下游裝置影響較大;蠟油集油箱液位,投用后下游裝置影響較大;循環油集油箱液位受限于循環比,無法自由控制。分餾塔液位,受限于循環比,無法自由控制。汽柴油去加氫精制流量和蠟油去加氫處理流量,無法投用,投用后下游裝置影響較大。需要進行控制器結構及控制策略優化調整。爐101控制器爐101控制器正常情況下運行良好,氧氧化化鋯鋯分分析析儀儀測測量量值值很很小小時時存存在在問問題題,會會反反向向滿滿量量程程顯顯示示,造造成成APCAPC無無法法準準確確調調節節,需要進行儀表維護確認。鼓、
239、引風機變頻調節滯后,在系統瓦斯波動時調節緩慢,需要摘手動干預。爐102控制器爐102控制器正常情況下運行良好,氧氧化化鋯鋯分分析析儀儀測測量量值值很很小小時時存存在在問問題題,會會反反向向滿滿量量程程顯顯示示,造造成成APCAPC無無法法準準確確調調節節,需需要要進進行行儀儀表表維維護護確確認認。鼓、引風機變頻調節滯后,在系統瓦斯波動時調節緩慢,需要摘手動干預。反應控制器反應控制器平穩控制為主,部分變量不能投用,為確保高壓換熱器工況穩定,各冷氫閥手動控制。分餾控制器分餾控制器控制器以平穩操作為主,被控變量部分結構過大,需要進行控制策略調整優化。吸收穩定控制器吸收穩定控制器穩定塔控制情況較好。解
240、析塔底溫時間常數大,投用APC時嚴重滯后,不利于質量調節,因解析塔負荷限制,補充吸收劑無法提量,因反應深度大,催化柴油密度較高,再吸收塔壓降大(60kPa),再吸收劑提量調節易將使干氣帶油??刂破鞒跏荚O計與目前工況存在部分不適應,需要進行局部控制器結構和控制策略調整。分餾控制器分餾控制器整體運行情況較好,基本能實現整塔溫度控制,分餾二中用于穩定塔底熱源,要求其流量穩定,通過穩定塔底三通調節塔底溫度,未投用。脫丙烷塔控制器脫丙烷塔控制器提高裝置平穩率和產品質量合格率效果明顯,氣分裝置APC系統結合在線分析儀使丙烯純度控制得十分平穩,在99.55%到99.68%左右波動,為聚丙烯提供穩定而優質的生
241、產原料。丙烯塔控制器丙烯塔控制器受催化原料性質和反應的影響,液化氣中丙烯含量大幅降低,丙烯塔操作條件較之前苛刻,增加溫度、回流量、溫差等參數的控制難度。夏冬季節空冷負荷對APC存在一定影響。MTBE控制器MTBE控制器提高裝置平穩率和產品質量合格率效果明顯,MTBE甲醇回收系統中甲醇中水含量始終處于較低值。反應控制器反應控制器反應系統受原料性質影響較大。加氫裂化裝置的主要進料為減二線、常三線和催化柴油,減一線、常一線、罐區蠟油部分時間進裝置。原料種類較多且多為直供料,任何上游裝置波動都會引起加氫裂化裝置的波動,當常減壓原料或生產方案發生變化時更是難以控制。APC控制方案以平穩生產為主。分餾控制
242、器分餾控制器在提高裝置平穩率,降低了操作人員的調整量方面效果明顯。受限于實際操作中的擾動,分餾加熱爐部分APC無法投用。吸收穩定控制器吸收穩定控制器APC運行低負荷下受外來影響大。吸收穩定系統干擾因素較多。吸收穩定系統不僅接收本裝置干氣、輕烴、石腦油,還要接收重整干氣、加氫處理干氣、重整輕烴。這些進料本身都不受加氫裂化裝置的控制,且自身存在著一定幅度的波動難以穩定。此外,吸收穩定系統部分部位為低溫系統,受晝夜、天氣等變化等非人為因素影響較大。反應控制器反應控制器平穩控制為主,部分變量不能投用,為確保高壓換熱器工況穩定,各冷氫閥手動控制。分餾控制器分餾控制器因中段回流停用、柴油停產、分餾爐熄爐等
243、影響部分變量停用,控制器需進行控制器結構和控制策略調整。硫含量控制器硫含量控制器硫含量控制情況良好。苯乙烯分餾控制器苯乙烯分餾控制器已平穩操作為主,實現了C106塔頂乙苯含量平穩控制,實現了C106/C107塔頂、塔底溫度平穩控制苯乙烯反應控制器苯乙烯反應控制器已平穩操作為主,實現加熱爐F-301A/B室烴化尾氣壓力平穩控制,實現了加熱爐F-301A/B室出口蒸汽溫度在平穩基礎上向有利于提升液收的上限優化,實現了R301/302入口溫度在平穩基礎上向有利于提升液收的上限優化。乙苯分餾控制器乙苯分餾控制器已平穩操作為主,實現了C401塔頂苯乙烯含量平穩控制,C401頂溫、E409返塔溫度、C40
244、3塔底溫度平穩控制。質量控制器質量控制器原有模型只適合部分熔融指數產品,不能覆蓋目前生產的全部產品牌號,需要對原有控制器模型重建,以實現目前在生產所有牌號的質量控制功能。反應控制器反應控制器基本能平穩實現產率控制、漿液密度DIC241/DIC251控制、氫濃度AIC201/AIC202控制加氫裂化加氫裂化加氫處理加氫處理乙苯苯乙烯乙苯苯乙烯聚丙烯聚丙烯氣分/MTBE氣分/MTBE連續重整連續重整常減壓常減壓延遲焦化延遲焦化柴油加氫柴油加氫催化裂化催化裂化裝置裝置控制器控制器運行情況運行情況重整反應控制器重整反應控制器因負荷較大,反應溫度已達522(接近反應器出入口P11管材設計溫度上限值527
245、),調優余地??;目前主要的調優工作是穩定反應系統各工藝參數的穩定,降低各反反應溫度標準方差,但這又首先受限于底層PID回路控制精度及瓦斯壓力組分波動的影響。預分餾控制器預分餾控制器主要問題是受石腦油原料性質波動影響較大,日常操作分析可見原料油換罐初期和末期對各分餾塔塔底溫度等操作參數影響較大,如果遇到原料性質波動大的時候則更難控制。此外應重整滿負荷生產及加裂重石量不足導致預加氫系統超負荷運行,當進料量超過240t/h時,預加氫分餾系統操作會變得困難,APC控制器在此時更難以發揮作用。吸收穩定控制器吸收穩定控制器穩定部分控制器易受E207A再沸器影響、C202壓控閥及其副線內漏影響,較難調優。分
246、餾控制器分餾控制器分餾部分控制器設計時因考慮到裝置規模及能量綜合利用,C203、C204、C205操作耦合性極強,模型結構過大,APC控制時相互影響過大,且存在工藝改造,控制器需要進行控制器結構和控制策略整體調整。苯抽提苯抽提控制器控制器苯抽提系統設計進料滿負荷為44t/h,目前經常在50 t/h超負荷運行。實際運行經驗來看,當進料量在50t/h左右時,操作就比較困難,APC也很難很好的運行。常壓爐控制器常壓爐控制器支路平衡整體運行良好,出口溫度、流量差、溫度差能實現平穩控制,裝置自動提降量操作適應性較好。常壓塔控制器常壓塔控制器2011年大檢修期間,常減壓裝置將閃蒸塔方案改為初餾塔方案之后,
247、常壓塔上部未縮徑,后續運行過程中常壓塔上部熱負荷不足,塔上部氣速下降;為了解決低溫部位腐蝕加劇的問題,2016年3月至4月期間,通過減少常二中取熱的方法盡量將熱負荷向常壓塔上部轉移,將常壓塔頂溫度由原來的115提高至130以上,其中常二中調整幅度較大;目前常壓塔為了防腐需求,長期不投用冷回流流程,全部使用頂循環回流對塔頂溫度進行控制,與APC設計不一致;常壓塔各側線尤其是常一線航煤在直供料情況下調節余地少??刂破髋c生產現狀嚴重不符,需要重建。減壓爐控制器減壓爐控制器支路平衡整體運行良好,出口溫度、流量差、溫度差能實現平穩控制。減壓塔控制器減壓塔控制器目前問題是減壓塔底液位隨原油性質或常壓塔調整
248、波動較大,使減底液位調節回路APC無法投用,減底液位回路無法投用。同時該控制器初始設計過于復雜,需要進行控制器結構及控制策略調整以適應減壓塔操作狀態。輕烴回收控制器輕烴回收控制器在2015年大檢修期間,對穩定塔進行了擴能改造,穩定塔操作主要因摻煉原油性質及外來輕烴流量影響較大,崗位為了確保穩定塔操作穩定,確保液化氣C5+質量穩定,對各MV控制器經常進行人為收緊調整,起不到有效的卡邊控制,需要優化。吸收穩定控制器吸收穩定控制器控制器結構過大,在切塔過程中參數設置不當很容易造成調節與操作員期望不一致,影響整體投用,目前控制器與切塔事件變量及生產操作存在調節偏差,需要進行控制器結構及控制策略優化調整
249、。分餾控制器分餾控制器分餾塔頂溫度因為頂循結鹽嚴重無法控制,目前控制方案為維持頂循回流量和回流溫度,不做調節避免結鹽。分餾塔頂循抽出溫度,原因如上無法控制。柴油集油箱液位無法投用,投用后下游裝置影響較大;蠟油集油箱液位,投用后下游裝置影響較大;循環油集油箱液位受限于循環比,無法自由控制。分餾塔液位,受限于循環比,無法自由控制。汽柴油去加氫精制流量和蠟油去加氫處理流量,無法投用,投用后下游裝置影響較大。需要進行控制器結構及控制策略優化調整。爐101控制器爐101控制器正常情況下運行良好,氧氧化化鋯鋯分分析析儀儀測測量量值值很很小小時時存存在在問問題題,會會反反向向滿滿量量程程顯顯示示,造造成成A
250、PCAPC無無法法準準確確調調節節,需要進行儀表維護確認。鼓、引風機變頻調節滯后,在系統瓦斯波動時調節緩慢,需要摘手動干預。爐102控制器爐102控制器正常情況下運行良好,氧氧化化鋯鋯分分析析儀儀測測量量值值很很小小時時存存在在問問題題,會會反反向向滿滿量量程程顯顯示示,造造成成APCAPC無無法法準準確確調調節節,需需要要進進行行儀儀表表維維護護確確認認。鼓、引風機變頻調節滯后,在系統瓦斯波動時調節緩慢,需要摘手動干預。反應控制器反應控制器平穩控制為主,部分變量不能投用,為確保高壓換熱器工況穩定,各冷氫閥手動控制。分餾控制器分餾控制器控制器以平穩操作為主,被控變量部分結構過大,需要進行控制策
251、略調整優化。吸收穩定控制器吸收穩定控制器穩定塔控制情況較好。解析塔底溫時間常數大,投用APC時嚴重滯后,不利于質量調節,因解析塔負荷限制,補充吸收劑無法提量,因反應深度大,催化柴油密度較高,再吸收塔壓降大(60kPa),再吸收劑提量調節易將使干氣帶油??刂破鞒跏荚O計與目前工況存在部分不適應,需要進行局部控制器結構和控制策略調整。分餾控制器分餾控制器整體運行情況較好,基本能實現整塔溫度控制,分餾二中用于穩定塔底熱源,要求其流量穩定,通過穩定塔底三通調節塔底溫度,未投用。脫丙烷塔控制器脫丙烷塔控制器提高裝置平穩率和產品質量合格率效果明顯,氣分裝置APC系統結合在線分析儀使丙烯純度控制得十分平穩,在
252、99.55%到99.68%左右波動,為聚丙烯提供穩定而優質的生產原料。丙烯塔控制器丙烯塔控制器受催化原料性質和反應的影響,液化氣中丙烯含量大幅降低,丙烯塔操作條件較之前苛刻,增加溫度、回流量、溫差等參數的控制難度。夏冬季節空冷負荷對APC存在一定影響。MTBE控制器MTBE控制器提高裝置平穩率和產品質量合格率效果明顯,MTBE甲醇回收系統中甲醇中水含量始終處于較低值。反應控制器反應控制器反應系統受原料性質影響較大。加氫裂化裝置的主要進料為減二線、常三線和催化柴油,減一線、常一線、罐區蠟油部分時間進裝置。原料種類較多且多為直供料,任何上游裝置波動都會引起加氫裂化裝置的波動,當常減壓原料或生產方案
253、發生變化時更是難以控制。APC控制方案以平穩生產為主。分餾控制器分餾控制器在提高裝置平穩率,降低了操作人員的調整量方面效果明顯。受限于實際操作中的擾動,分餾加熱爐部分APC無法投用。吸收穩定控制器吸收穩定控制器APC運行低負荷下受外來影響大。吸收穩定系統干擾因素較多。吸收穩定系統不僅接收本裝置干氣、輕烴、石腦油,還要接收重整干氣、加氫處理干氣、重整輕烴。這些進料本身都不受加氫裂化裝置的控制,且自身存在著一定幅度的波動難以穩定。此外,吸收穩定系統部分部位為低溫系統,受晝夜、天氣等變化等非人為因素影響較大。反應控制器反應控制器平穩控制為主,部分變量不能投用,為確保高壓換熱器工況穩定,各冷氫閥手動控
254、制。分餾控制器分餾控制器因中段回流停用、柴油停產、分餾爐熄爐等影響部分變量停用,控制器需進行控制器結構和控制策略調整。硫含量控制器硫含量控制器硫含量控制情況良好。苯乙烯分餾控制器苯乙烯分餾控制器已平穩操作為主,實現了C106塔頂乙苯含量平穩控制,實現了C106/C107塔頂、塔底溫度平穩控制苯乙烯反應控制器苯乙烯反應控制器已平穩操作為主,實現加熱爐F-301A/B室烴化尾氣壓力平穩控制,實現了加熱爐F-301A/B室出口蒸汽溫度在平穩基礎上向有利于提升液收的上限優化,實現了R301/302入口溫度在平穩基礎上向有利于提升液收的上限優化。乙苯分餾控制器乙苯分餾控制器已平穩操作為主,實現了C401
255、塔頂苯乙烯含量平穩控制,C401頂溫、E409返塔溫度、C403塔底溫度平穩控制。質量控制器質量控制器原有模型只適合部分熔融指數產品,不能覆蓋目前生產的全部產品牌號,需要對原有控制器模型重建,以實現目前在生產所有牌號的質量控制功能。反應控制器反應控制器基本能平穩實現產率控制、漿液密度DIC241/DIC251控制、氫濃度AIC201/AIC202控制加氫裂化加氫裂化加氫處理加氫處理乙苯苯乙烯乙苯苯乙烯聚丙烯聚丙烯氣分/MTBE氣分/MTBE連續重整連續重整常減壓常減壓延遲焦化延遲焦化柴油加氫柴油加氫催化裂化催化裂化青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向
256、,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效CV變量按重要性及功能性進行分級控制調整,變量按重要性及功能性進行分級控制調整,按照安全約束、關鍵控制變量分為兩類。按照安全約束、關鍵控制變量分為兩類。閥位限位的安全約束變量改由底層DCS做限位控制;純干擾約束變量改由上位機工程師站控制,由APC工程師按照設計值設置工程限加以約束;安全約束變量,從各控制器中剝離,集中到統一DCS畫面,由工藝工程師根據工藝調整要求不定期進行設置;操作員畫面只保留關鍵控制變量及相應及
257、相應MV操作變量,操作操作變量,操作員日常只需要負責操作員畫面變量的操作調整。員日常只需要負責操作員畫面變量的操作調整。具有可替代性關鍵CV變量按照操作員習慣進行功能替換;模型矩陣進行匹配性調整。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效關鍵控制變量按照功能細分為卡邊優化變關鍵控制變量按照功能細分為卡邊優化變量、平穩操作變量兩類量、平穩操作變量兩類:對卡邊優化變量以節能降耗、增加高附加值產品收率為目標進行卡邊操作;對平穩操作變量,適當放寬范圍,不做卡邊要求,為卡邊優化變量提供更多操
258、作空間,實現APC控制的效益最大化。對部分關鍵非卡邊控制變量放開外部給定,由工藝員給定操作目標值。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效突破分鐘級控制限制,進行秒級控制,克服強突破分鐘級控制限制,進行秒級控制,克服強干擾??刂破髂P褪歉蓴_??刂破髂P褪茿PC的核心,模型質量對的核心,模型質量對APC運行至關重要,但是在部分存
259、在強干擾的控制單元運行至關重要,但是在部分存在強干擾的控制單元,模型,模型準確性很難保障準確性很難保障。當干擾影響因素大于控制。當干擾影響因素大于控制手段時,在模型不準的情況下,手段時,在模型不準的情況下,APC很難實現平穩很難實現平穩控制,甚至控制,甚至APC的分鐘級控制會造成控制不及時而的分鐘級控制會造成控制不及時而影響裝置生產平穩,這會給操作員應用影響裝置生產平穩,這會給操作員應用APC造成很造成很大干擾,帶來大量調整工作量。此問題也常見于多大干擾,帶來大量調整工作量。此問題也常見于多變量協調控制中響應過快的控制單元。變量協調控制中響應過快的控制單元。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工
260、有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效為解決這種問題,降低操作為解決這種問題,降低操作干擾干擾,保障,保障APC控制控制器的正常運行,我們對局部控制器中的難以準確辨器的正常運行,我們對局部控制器中的難以準確辨識模型的強干擾變量、物性多變的干擾變量,去除識模型的強干擾變量、物性多變的干擾變量,去除其前饋變量模型,通過秒級控制加快調節手段干預其前饋變量模型,通過秒級控制加快調節手段干預,克服了強干擾及物性變化帶來的影響,在重整分,克服了強干擾及物性變化帶來的影響,在重整分離穩定系統的關鍵節點加熱爐控制方面取得很好的離
261、穩定系統的關鍵節點加熱爐控制方面取得很好的試點應用效果,降低了勞動強度,解決了長期無法試點應用效果,降低了勞動強度,解決了長期無法投用的問題。投用的問題。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司用戶導向,創新創效試點在線流程模擬優化聯動,支撐APC控制目標合理設置,使APC優化目標點與操作員目標點相一致。建立在線流程模擬優化平臺,打通實時數據庫、LIMS系統數據庫和流程模擬數據流。利用在線流程模擬優化平臺試點建立常減壓裝置在線流程模
262、擬模型及Web展示功能,通過在線模擬計算常減壓裝置的生產運行工況,輸出優化計算結果數據給操作員,作為APC操作外部給定指導,實現在不同原油性質、裝置內外部約束下,提高其處理約束的能力,實現長周期的安全平穩操作,同時能夠降低能耗、提高原油切換處理能力,為操作員進行APC控制目標調整貼近裝置運行實際工況提供技術支撐能力。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司信息管理中心信息管理中心用戶導向,創新創效用戶導向,創新創效通過在改進通過在改
263、進操作方式、操作方式、優化優化控制策略以及控制策略以及增加增加外部輔助外部輔助等方面做工作,等方面做工作,在不影響控制器整體架構基礎上,在不影響控制器整體架構基礎上,裝置操作裝置操作員操作參數員操作參數減少了減少了近近50%,日常,日常APC應用調整工作量降低一應用調整工作量降低一半以上,降低半以上,降低了了操作難度操作難度,提升了,提升了用戶體驗,用戶體驗,促進了裝置工促進了裝置工藝管理人員的參與度,藝管理人員的參與度,使使APC應用更貼近于操作員的操作習應用更貼近于操作員的操作習慣,慣,APC應用主動性明顯提高,從而應用主動性明顯提高,從而使使APC能能更好的服務更好的服務于裝置生產運行操
264、作,切實提升了于裝置生產運行操作,切實提升了APC運行效果。運行效果。青島煉油化工有限責任公司青島煉油化工有限責任公司青島煉化青島煉化APC應用四個階段應用四個階段投用投用有效投用有效投用用戶導向用戶導向創新創效創新創效深化應用深化應用體會:體會:領導領導大力大力支持支持人才人才軟件工具軟件工具應用管理應用管理生產單元配合生產單元配合運維團隊運維團隊,才才能長期保持并獲取能長期保持并獲取APCAPC持續經濟收益!持續經濟收益!謝謝!謝謝!應用應用PIMSPIMS評估全面推廣使用車用評估全面推廣使用車用乙醇汽油對煉廠汽油生產的影響乙醇汽油對煉廠汽油生產的影響中國石油化工集團公司S I N O P
265、 E C G R O U P中國石化經濟技術研究院中國石化經濟技術研究院優化咨詢中心優化咨詢中心SINOPEC Economics&Development Research InstituteSINOPEC Economics&Development Research InstituteThe Influence of Spreading Ethanol Gasoline Nation-Widely on the Gasoline Production in RefineriesContents目 錄1、研究背景Background2、研究方案Research Scope&Model Sett
266、ings3、測算結果Key Results4、結論與建議Main Conclusions3研究背景中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PBackground農業玉米庫存量2.5億噸經濟發展不平衡不充分能源結構不合理可再生能源占比低環境污染問題突出汽車排放污染物石油對外依存度60%AgriculturePetroleumEnvironmentEnergyEconomics方案要求:到2020年,在全國范圍內推廣使用車用乙醇汽油,基本實現全覆蓋。2017年9月,經國務院同意,國家發展改革委、國家能源局等十五部門聯合印發關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方
267、案,明確了推廣使用車用乙醇汽油工作的戰略意義、主要目標和重點任務。國家政策與推廣必要性4研究背景中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PBackground按E10乙醇汽油全覆蓋目前全國超過12個省區試點推廣乙醇汽油,并將進一步在15個省市推廣中國石化乙醇汽油組分油產量SINOPEC Ethanol GasolineBlendstocks Output(10(10 ktkt/yryr)650065005700Present2020862國內燃料乙醇消費量China Fuel EthanolDemand(10(10 ktkt/yryr)2601500Present2020
268、國內乙醇汽油消費量占汽油消費總量的1/5乙醇汽油全省覆蓋乙醇汽油部分覆蓋甲醇汽油運行常規汽油運行我國車用乙醇汽油市場現狀及趨勢5研究背景中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PBackground汽油產品質量標準主要指標對比主要指標國B 車用汽油GB 17930-2016國B 車用乙醇汽油調合組分油GB 22030-2017氧含量(質量分數)2.7wt%(折合MTBE 15wt%)有機含氧化合物0.5wt%不得添加含氧化合物研究法辛烷值92#89.087.095#92.090.098#95.093.5烯烴含量(體積分數)/%15 16 芳烴含量(體積分數)/%35 38
269、 冬季蒸氣壓/kPa45-8540-78夏季蒸氣壓/kPa40-6535-58T50/110113密度/(kg/m3)720-775720-772誘導期/min4805401%3%1.52.02.05-7 kPaMTBE、醚化汽油6研究背景中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PBackground對標準的解讀調合組分限制直接限制直接限制MTBE醚化汽油醚化汽油間接限制間接限制蒸氣壓蒸氣壓限制輕組分限制輕組分添加添加T50間接限制間接限制組分結構組分結構性質指標補償辛烷值辛烷值烯烴烯烴芳烴芳烴7研究背景中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PBa
270、ckground對煉廠汽油池構成的潛在影響 汽油質量升級方案 資產和資源利用 經濟效益全局性影響 汽油產量 牌號結構 MTBE出路 煉油加工路線局部影響8業務簡介中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PBusiness Introduction中國石化經濟技術研究院 優化咨詢中心SINOPEC Economics&Development Research Institute 整體和區域資源優化配置研究 管網和物流優化研究 發展規劃優化集團級總體優化集團級總體優化煉油企業績效評價煉油企業績效評價 煉廠中、短期生產經營優化 結構調整轉型優化方案 企業優化咨詢研究企業級優化企
271、業級優化010102020303 煉油、乙烯、芳烴績效評價及業務對標 相關診斷研究9研究方案中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PResearch Scope&Model Settings 各企業單廠測算模型考慮2020年規劃的煉油結構調整、烷基化、異構化等項目建成投產結合市場需求與煉廠實際,設置各模型必要邊界條件各模型分別設置:國車用汽油生產方案、國乙醇汽油調合組分油生產方案對煉廠汽油生產情況定量測算和對比分析研究范圍國內20余家煉油企業涵蓋煉油型、煉油-潤滑油型和煉化一體化企業原油加工能力總計超過2.5億噸/年模型構建研究基礎超過30家煉廠的PIMS模型、生產及規
272、劃流程、生產經營情況等超過200種原油評價數據原油及產品價格體系10研究方案中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PResearch Scope&Model Settings 關閉MTBE、甲醇等外購通道適度外購烷基化油、異丁烷原材料購買調整產品及調合組分的關鍵性質應用ABML非線性調合模塊估算產品蒸氣壓等非線性性質產品調合關閉MTBE裝置,部分改造為疊合裝置調整烷基化等相關裝置進料、收率二次加工裝置增設乙醇汽油組分油產品銷售通道優化化工原料等互供物料數量產品銷售國車用汽油國乙醇汽油調合組分油11測算結果中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PK
273、ey Results汽油池構成變化國車用汽油方案國乙醇汽油組分油方案催化汽油重整汽油芳烴烷基化油異構化油石腦油MTBE汽油池中,占比超過5%的MTBE組分禁止調入車用乙醇汽油由于性質補償,催化汽油、重整汽油、石腦油的調合比例相對提高為彌補MTBE禁止調入帶來的負效應,在國車用汽油質量升級基礎上,烷基化油調合比例還需進一步增加12測算結果中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PKey Results各牌號汽油池構成變化催化汽油重整汽油芳烴烷基化油異構化油石腦油MTBE國車用汽油方案國乙醇汽油組分油方案92#92#95#95#98#98#國車用汽油方案國乙醇汽油組分油方案國
274、車用汽油方案國乙醇汽油組分油方案92#:由于辛烷值補償,低辛烷值調合組分占比上升95#:以催化汽油為主,芳烴、烷基化油對辛烷值貢獻提高98#:烷基化油是重要組成部分,催化汽油占比下降13測算結果中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PKey Results汽油產品產量及牌號比例變化國車用汽油方案國乙醇汽油組分油方案汽油總產量3%國車用汽油方案國乙醇汽油組分油方案95#以上汽油產品比例10%規劃建設項目建成投產后,由國車用汽油轉產國乙醇汽油組分油汽油產品產量略有下降;但由于指標補償,高標號汽油生產能力明顯提高測算結果:92#產品產量減少16%;95#產品產量大幅增加;98
275、#產品產量基本不變14中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U P原料采購情況裝置運行情況測算結果Key Results原料采購、裝置運行情況變化烷基化油外購量增加超過60萬噸/年優化企業間資源互供減少超過100萬噸/年的MTBE產能部分MTBE裝置改造為疊合裝置調整部分煉廠催化裝置,以降低催化汽油蒸氣壓、烯烴含量優化異構化裝置操作,降低異構化油蒸氣壓部分芳烴抽提裝置負荷提高,將重整汽油分離出芳烴產品15結論與建議中國石油化工集團公司S I N O P E CG R O U PMain Conclusions全面推廣使用車用乙醇汽油將給煉油企業汽油生產帶來一定影響由于汽油產
276、品指標變化,汽油池構成、汽油產量及牌號結構、煉廠加工流程(尤其是碳四加工流程)受到影響因汽油池結構及組分性質不同,所受影響程度不盡相同建議一企一策,制定國乙醇汽油組分油生產方案烷基化油將是煉油企業生產乙醇汽油組分油的重要調合部分汽油池中應增加烷基化油調入量,調合比例普遍需應提至5%以上建議投資新建烷基化裝置、或統籌周邊地區烷基化資源,簽訂烷基化油供應合同,確保生產過程中烷基化油穩定供應提升催化汽油質量部分存在催化汽油烯烴含量偏高、蒸氣壓偏高、辛烷值偏低等問題部分應用輕汽油醚化技術降低烯烴,將不能繼續采用建議煉油企業針對各自催化汽油性質特點,或進行裝置改造、或優化調整操作16結論與建議中國石油化
277、工集團公司S I N O P E CG R O U PMain Conclusions實施可行的MTBE裝置改造方案裝置直接停工將造成資產閑置,并影響后續烷基化原料烷烯比、化工裝置原料供應建議將MTBE裝置改造為選擇性疊合、非選擇性疊合等裝置,既可充分利用現有資產和資源,也可為后續加工裝置提供適宜原料98#汽油產品生產難度增加烷基化油辛烷值低于MTBE汽油池將缺少辛烷值高于98的低烯、低芳調合組分,且烷基化油和芳烴組分的蒸氣壓均較低建議有需要的企業,結合實際情況制定98#組分油生產方案,盡早采取應對措施規劃建設異構化裝置可提高輕石腦油的辛烷值,并適度降低蒸氣壓異構化油可調節高標號汽油產品的蒸氣
278、壓和餾程分布謝謝 謝謝October 29-30,2018利用PIMS-AO成功實現煉油和石化生產計劃一體化議程 演講者個人介紹 公司概況和業務 PIMS-AO PPIMS(多周期)IRPC概況 煉廠規模21.5萬桶/天,在泰國排名第三 IRPC的工廠占地2,396英畝 從上游到下游全面一體化的綜合工廠 位于泰國東海岸,距離曼谷200公里,距離馬他府30公里RayongIRPC的主要業務煉油石化支持 成品油 潤滑油 石腦油 常壓渣油 瀝青 烯烴 芳烴 聚合物 多元醇 發電和公用工程 港口和儲罐服務 資產管理LP模型背景文文文文文文文文 ID 文 rId3 文文文文文文RaBIP項目Delta項
279、目使用KBC PetroSim的最佳實踐更新LP(PIMS-DR)使用Shell模型更新LP(PIMS-DR)Everest項目將PIMS-DR 升級到PIMS-AO 實施PPIMS一體化PIMS自有模型議程 演講者個人介紹 公司概況和業務PIMS-AO PPIMS(多周期)問題陳述IRPC LP 模型結構7300 行 x 8200 列PIMS DR存在的問題(DR:Distributive Recursion)規模大 復雜度高 求解速度受限局部最優解模型往往會出現局部最優解求解困難計劃員需要多次嘗試不同的求解初值求解時間長每次求解需要6-9分鐘Aspentech 的解決方案Aspen PIM
280、S-AO 利用新技術改善生產計劃節省時間增加利潤協助分析顯著降低局部最優解出現的機率多核處理非線性規劃全局優化高級分析PIMS DR和PIMS-AO求解方法對比通過改變優化方法改善最優解PIMS-DR通過猜測求解,誤差范圍為0.5如果.猜測 X=1 2.5=6(不可行)猜測 X=2 3=6(不可行)猜測 X=6 5=6(不可行)猜測 X=7 5.5=6(可行)X=8PIMS-AO通過公式求解0.5X=(6-2)/0.5X=4/0.5X=80.5 X+2=6例子減少運行時間并很容易確定全局最優解M1M2上線模型遷移解決方案啟動會新許可安裝審核遷移的模型試用模型培訓和知識鞏固PIMS-AO總結1.
281、更快2.更多盈利3.更好的分析報告PIMS-AO 的多核處理功能讓并行處理成為可能,從而減少運行時間2.200.4022.402.37DR 1 CaseAO 1 CaseDR 8 CaseAO 8 Case分鐘結果更快減少運行時間 80%減少運行時間90%結果更多盈利00.10.20.30.40.50.6Jun-16Jul-16Aug-16Sep-16Oct-16Nov-16Dec-16Jan-17Feb-17Mar-17Apr-17May-17Jun-17Jul-17Aug-17Sep-17Oct-17Nov-17Dec-17Jan-18Feb-18Mar-18Apr-18May-18Jun
282、-18Jul-18Aug-18百萬美元/月PIMS-AOPIMS-DR切換到平均盈利提高3535萬美元萬美元/月月結果分析報告原料籃縮減參數分析自動確定最小數目的原油,并控制目標函數 對于手動選擇最終采購的原油而言,這是額外的好處。假設在基礎案例中有很多小的原油運輸量,那么就會有很多可選的解決方案,因此用手動的方法很難實現。測試每次改變一個參數的影響,比如,改變原油的價格以測試生產計劃對價格的敏感度議程演講者個人介紹公司概況和業務PIMS-AOPPIMS(多周期)PPIMSM+1M+2進料100 KBD產品銷售*95 KBD5 KBD帶到M+2的庫存量96 KBD產品銷售101 KBD 在月與
283、月之間尋找獲取利潤的機會 將中間產品帶到下一個月以獲取收益中間產品進料PPIMS(多周期)運行PPIMS需要添加的數據表Table PERIODSTable PINV以合適的時間單位定義每個周期的長度用PINV表提供物料或物料組的庫存信息,以在模型中將物料從一個周期帶入下一個周期??梢远x期初庫存,最大庫存,最小庫存,價格等.總結 平均可以獲取“68萬美元/月”的額外利潤 可以明確的知道價格的波動會如何影響成本和利潤 將結轉庫存設置為最大利用PIMS-AO進行投資項目配置的最佳實踐 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利2議程業務挑戰流程回顧使用Aspen PIMS-
284、AO的益處結論2001年1月以來芝加哥期權交易所市場波動指數(VIX)危機前危機時代2008年金融風暴歐債危機開始福島核災難目前:巴黎恐怖襲擊、英國脫歐、拉丁美洲能源危機、奧蘭多夜店槍擊案 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利3產品調和要求的變化 汽油標準更為嚴格 硫含量和揮發性物質的限制國際海事組織(IMO)2020新規要求船用燃料油中的硫含量不超過0.5wt%處理渣油的轉化能力 直餾油需求的擴大業務挑戰國IV國V國VI歐V美國Tier3起始年份201420172019-2420092017硫含量,ppm5010101010烯烴28%24%1815%18%12%芳
285、烴40%40%35%35%25%苯1.0%1.0%0.8%1.0%0.62%直餾油用量從20%增加至51%(超過120萬桶/天)初柴油燃料高硫燃料全球船用燃料油需求LNG燃料1.混合燃料2.低硫燃料1.洗滌器的使用2.更多混合燃料3.到2030年,直餾油市場場份額下降至23%千桶/天低硫燃料 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利4管理業務風險和不確定性了解項目如何影響現有資產量化技術因素中的可變性預見其他所需投資煉油和石化產品生產計劃的業務問題分析諸多可能情形,例如價格、需求將新項目納入現有模型中檢驗現有泵、管道和公用工程能否滿足進料和產品產量、質量及收率 2018
286、 Aspen Technology,Inc.保留所有權利5投資項目配置研究流程收集信息 所需產品的市場信息,包括需求、供應以及價格的歷史和預測數據 所設計產品的技術供應商信息 現有煉油廠的配置以及可用原料(中間原料/外采)準備模型 從通用LP子模型開始 利用供應商提供的信息更新模型 將新的子模型集成至當前PIMS模型中確定項目 在相同基礎上對所有技術和供應商進行比較,并根據業務需求進行調整 確定最佳路徑 確定用于最終財務分析中要使用到的LP模型,并添加所需詳細信息 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利6示例Brownfield渣油加工收集信息 市場數據燃料油、化學品
287、、石化產品 考慮可用的技術和資本金焦化、VGO加氫處理裝置、FCC等 現有煉油廠的配置,以及可用的中間原料準備模型 從FCC的通用LP子模型開始,特別是使用較重進料的模型 利用技術供應商的相關FCC反應器技術信息更新模型 將新的子模型集成至當前PIMS模型中確定項目 各供應商技術的風險分析 選擇供應商 確定在最終財務分析中要使用的LP模型,并添加所需詳細信息 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利7了解可變性進料量或質量產品收率公用工程消耗項目變化對現有資產的影響了解項目規模經濟了解不同條件下的生產成本,從而了解供應的單位成本提供經濟變量進行經濟計算,例如,內部收益率
288、(IRR)或凈現值(NPV)估算項目能力,從而確定經濟規模發現其他所需投資示例改變原油或中間物料的處理量或質量,可能會導致單位進料消耗更多的公用工程,因此會增加生產成本例子:高硫原油需要消耗更多的氫項目可能對現有設備(泵、管道等)產生新的約束例子:如果FCC生產更多的丙烯,則需要增加新的泵如果進料量增加,則需要外采原料,造成價格更高,增加了生產成本例子:生產更多汽油需要外采VGO需要外采原料時,存在現金流和信用等考慮事項例子:購買現貨VGO需要現金使用煉廠模型分析資本支出(CAPEX)可行性的益處 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利8參數分析是PIMS-AO的一個
289、主要功能使案例創建自動化,并大大加快案例的運行速度“步長快速變化”ExxonMobil例如測試進料物性、進料可用性、產品價格設置特定結果的可接受范圍(流速、物性、目標函數等)在某個取值范圍在取值范圍內圖示化特定結果,從而了解可能的結果檢驗結果是否處于可接受的范圍內最佳實踐:參數分析 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利9Aspen PIMS-AO增值的其他途徑對涉及的不同步驟/項目的經濟評估。幫助確定在項目未執行時的機遇損失,或者執行時的時間損失幫助規劃原料可用性,確保項目啟動時的平穩過渡/最大程度降低運行損失理解使用新設備時的生產計劃流程魯棒性優質快速使用LP模型
290、的好處Aspen PIMS-AO的額外優勢其他機遇高保真估算的工程模型獲得更佳項目結果的資本成本估算量化資本資產價值的可靠性模型 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利10結論挑戰性的業務環境需要復雜的運營和艱難的決策在資本支出(CAPEX)配置研究中使用LP模型有諸多好處 例如,發現二級約束條件、測試可變性、了解生產成本的變化使用PIMS-AO可靠的專有求解程序,您可以自信地作出這些決策還有其他高保真工程模型、資本成本估算以及可靠性模型謝謝!利用動態優化,協調計劃及先進過程控制(APC)來提升利潤Tushar Singh,高級產品營銷經理Aspen Technolo
291、gy,Inc.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。2概覽動態優化概覽 效益 Pembroke煉油廠案例研究 什么是通用動態優化技術(GDOT)GDOT軟件概述閉環優化區域 芳烴和汽油優化 中間餾分優化 渣油優化 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。3統一生產優化運營中的模型運營中的資產性能管理分析ERPDCS調度計劃先進過程控制 APCGDOT 動態優化生產性能管理實時性能監控業務性能管理執行工作流程模型更新工作流程監控工作流程閉環優化閉環決策支持24x7全天候,分鐘級運行實現性能極限 2018 Aspen Technology,In
292、c.保留所有權利。4通過最可信賴的生產計劃軟件提升利潤。提升生產計劃的質量、穩定性和速度,從而完善決策,獲得更好的結果。Aspen PIMS-AO開啟計劃和調度之間巨大的協同作用利用現代化的網絡架構和可擴展的高性能(云)計算,完善協作,提升洞察力。Aspen Unified PIMS多重調合優化實現調度和產品調合之間的無縫連接通過同時進行線性和非線性調合的多周期調和優化,減少不合格的調合產品以及產品質量過剩,使煉廠利潤最大化。Aspen APS/MBO通過行業領先的APC技術實現卓越生產通過擁有專利的自適應過程控制技術,實現快速部署并維持最佳性能Aspen DMC3AspenTech產品實際應
293、用所產生的價值在全球超過15個現場部署PIMS-AO?!巴ㄟ^對機遇和決策進行更深層次的分析,獲得新的見解”通過先進調度,使操作目標變化減少70%通過使用Aspen DMC3,使每噸乙烯能耗降低20%“Aspen Unified PIMS能夠更快地培訓新的計劃人員,這將為YASREF帶來巨大的價值?!?018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。5實現全天候24x7性能極限運行供應和生產約束條件優化生產滿足市場需求統一計劃/調度動態優化協調計劃和調度的目標與實際操作的目標保持一致APCAPCAPCAPC月/周/天小時實時最大化高利潤產品的生產最小化產品過剩最大化產量/轉化率卡
294、邊操作保持裝置目標保持調度目標協調多個APC控制器增加產量減少能耗提升裝置收率 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。6動態優化(GDOT)緊跟計劃運營在全球16個公司超過25個應用主要工業行業應用由APC工程師維護每年3000萬美元煉廠利潤提高0.40美元/桶煉油乙烯油氣處理和液化氣金屬和冶礦 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。7效益案例研究:瓦萊羅能源公司彭布羅克ULSD最優控制器7石油技術季刊(PTQ)雜志,期號:Q2 2011效益 超低硫柴油產能提升10%1000萬美元以上/年應用范圍 協調常減壓蒸餾裝置,加氫脫硫裝置以及 柴
295、油和航空煤油(8-10個APC控制器)的調合裝置應用目標 使中間餾分產量最大化 減少不合格產品產量 使質量過剩最小化 優化加氫脫硫裝置/催化劑優化切割點控制優化進料率,產品調合與組分HTU約束條件:WABT/硫磺加熱爐氫水力汽提單元協調流化催化裂化單元操作ULSD參數:密度95%硫磺十六烷 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。8已發表的案例研究:彭布羅克煉油廠的GDOT石油技術季刊2011年第二季度GDOT 通用動態優化技術 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。10GDOT 新一代動態優化技術將煉廠計劃的非線性模型(例如:PIMS-A
296、O)與動態APC模型相結合基于自動校準模型,該模型采用獲得專利的動態數據整定和參數估算技術,最大程度的發揮以分鐘為單位的實時工藝過程反饋的優勢在實時環境中運行(通常以分鐘為單位,與APC控制器類似),但優化范圍更廣加氫處理裝置加氫裂化裝置調合裝置常壓裝置減壓裝置柴油裝置優化GDOT應用范圍實例包括GDOTAPCAPCAPCAPC動態目標煉廠經濟和計劃模型GDOT軟件概述 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。12GDOT的軟件架構DCSAPCAPCAPC數據收集SQL服務器歷史網頁查看器(IIS)網頁版可視化程序(IIS)GDOTOptimizerOPCOPC寫讀G
297、DOT DROPCOPCOPC等級4DMZ等級3等級2網頁瀏覽器GDOT控制臺OPCOPC用于協調/優化工業應用中分布式控制器的完整的基本架構=GDOT 產品 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。13GDOT網頁版可視化程序 網頁終端用戶界面,可顯示工藝流程圖以及實時數據流程圖圖像,包含實時數據,提供關于:-操作變量和被控變量的信息-過程單元之間的相互關聯作用 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。14GDOT網頁版可視化程序 網頁終端用戶界面,可顯示工藝流程圖以及實時數據GDOT的煉廠應用 2018 Aspen Technology,
298、Inc.保留所有權利。16GDOT的應用及典型經濟效益(每年1500萬美元至3000萬美元)石腦油(包括芳烴)的處理中間餾分處理渣油處理氫網優化公用工程優化在石油煉化應用上取得的成就已被驗證,實例包括柴油產量提高10%并減少質量過剩中間餾分處理400萬至1000萬美元/年使燃料氣和氫氣損失減少50%以上。若煉廠氫氣供應不足,則效益更顯著。氫氣與公用工程系統100萬至300萬美元以上/年原料轉化率提高3%渣油處理300萬美元以上/年芳烴產量提高5%并減少汽油質量過剩石腦油處理300萬至500萬美元以上/年 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。17CDU1VDUCCR
299、1CCR2BTXPP分離硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烴處理GHT乙醇天然氣廠常壓渣油HGO煤油石腦油石腦油煤油輕油VGO石腦油UCOVGO重整油C4LCNMCNLCO泥漿C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO輕餾分常壓渣油柴油(ULSD)調合航空煤油汽油(ULSG)調合BTXLSRLPG芳烴和汽油生產優化范圍示例LCGOHCGO煤油GOiC4石腦油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。18CDU1VDUCCR1CCR2BTXPP分離硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烴處理GHT乙醇天然氣廠常壓渣油HGO煤油石腦油石腦油煤油輕油VGO石腦油UCOVGO
300、重整油C4LCNMCNLCO泥漿C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO輕餾分常壓渣油柴油(ULSD)調合航空煤油汽油(ULSG)調合BTXLSRLPG中間餾分生產優化的示例LCGOHCGO煤油GOiC4石腦油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。19CDU1VDUCCR1CCR2BTXPP分離硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烴處理GHT乙醇天然氣廠常壓渣油HGO煤油石腦油石腦油煤油輕油VGO石腦油UCOVGO重整油C4LCNMCNLCO泥漿C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO輕餾分常壓渣油柴油(ULSD)調合航空煤油汽油(ULSG)調合BTXLSRL
301、PG渣油優化示例LCGOHCGO煤油GOiC4石腦油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。20CDU1VDUCCR1CCR2BTXPP分離硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烴處理GHT乙醇天然氣廠常壓渣油HGO煤油石腦油石腦油煤油輕油VGO石腦油UCOVGO重整油C4LCNMCNLCO泥漿C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO輕餾分常壓渣油柴油(ULSD)調合航空煤油汽油(ULSG)調合BTXLSRLPG組合產品鏈優化示例LCGOHCGO煤油GOiC4石腦油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。21統一生產優化總結ERPDCS調
302、度計劃先進過程控制 APCGDOT 動態優化生產性能管理實時性能監控業務性能管理閉環優化閉環決策支持24x7全天候,分鐘級運行實現性能極限三十多年來為眾多客戶創造了顯著的效益注力于通過計劃、調度、動態優化和先進控制以及它們的協同作用所實現的價值運行卓越的APC層面,可實現更高水平的優化優化范圍覆蓋了包括諸如中間餾分的大型生產區域動態模擬在天然氣液化裝置上的應用NATURAL GAS LIQUEFACTION SYSTEM DYNAMIC SIMULATION動態模擬技術研發團隊2018/10/29中國寰球工程有限公司北京分公司CHINA HUANQIU CONTRACTING&ENGINEER
303、ING(BEIJING)CO.,LTD3寰球北分公司簡介(HQC-BJ)1953198319932005完成15大類大中型項目2000余項,1000余項獲獎(國際和國家級、省部級發明獎、科技進步獎、優秀工程設計獎等)。Join CNPC HQC-BJ以設計為龍頭,集咨詢、研發、設計、采購、施工管理、開車指導等多功能于一體,連續17年被ENR評為全球最大的225家國際工程承包商和全球最大的200家國際設計公司?!癆AA級信用企業”。業務領域:化工、煉油、化肥、油氣儲運、天然氣液化、低溫液體烴接收與再氣化、煤的清潔利用、新能源HQCECHQC來廣營高科技產業園內HQC-BJ2017Reorgani
304、zation前言 Preface1背景 Background2研究方法與內容 Methods3主要成果 Results4內容提要總結 Summary5CONTENTWhat is the dynamic simulation1、前言 Preface動態模擬是參數隨時間變化時,被模擬的過程對象變化情況,動態流程模擬關注過程的過渡過程。穩態模擬(steady state simulation)動態模擬(dynamic simulation)解決物料平衡、能量平衡和相平衡,是工藝設計的基礎、動態模擬的基礎。引入時間變量,解決靜態模型解決的三大平衡的同時,還解決各工藝參數隨時間的變化;描述工藝系統運行
305、的動態特性。嚴格的熱力學方法嚴格的熱力學方法僅有代數方程微分方程和代數方程無需標定設備規格標定設備規格無控制器控制系統參與模擬P&IDPFD without controlWhy do dynamic simulation1、前言 Preface基于動態流程模擬,開展:工藝過程動態研究;過程控制研究;安全評估以及生產操作;其他解決工藝過程的瞬態響應和耦合關系,結合穩態模擬結果,保證所設計裝置的可靠性與可操作性,提高經濟性。提高工程公司技術實力,滿足用戶的更高需求。動態模擬為提高工程設計質量、增強工藝系統可靠性提供了一種有效的研究分析手段。Which process system selecte
306、d to do dynamic simulation2、背景介紹 Background選擇天然氣液化系統作為我們首要研究對象1)具有動態研究價值(核心工藝單元)2)擁有自主技術雙循環混合冷劑制冷技術HQCHQC-DMRDMR3)擁有工程實例,有充足的設計數據與裝備參數、有可獲得的工廠運行數據和經驗支撐Natural gas liquefaction is the target system,HQC-DMR2、背景介紹 BackgroundHQC-DMR1 Feed gasSeparatorHHCLNGNGMR1CycleMR2Cycle Feed gasSeparatorHHCLNGNGMR1
307、CycleMR2Cycle Feed gasHHCNGMR2 CycleMR1 CycleLNGHQC-DMR2HQC-DMR3CN 2011 1 0328354.5CN 2011 1 0328369.1CN 2011 1 0326703.XNatural gas liquefaction is the target system,HQC-DMR2、背景介紹 Background0.5mtpa LNGStart up at Aug.2012EPC project華氣安塞液化天然氣項目AnSai LNG Plant,Shanxi Province山東泰安60萬噸/年LNG裝備國產化項目TaiAn
308、 LNG,Shandong Province0.6mtpa LNGStart up at Aug.2014EPC project3、研究方法與內容(1 1)動態模擬軟件平臺的選擇)動態模擬軟件平臺的選擇目前有多種動態模擬軟件。Aspen HYSYS是天然氣處理系統常用的可靠的商業軟件,界面友好、操作簡便,擁有Aspen HYSYS穩態模擬經驗的工程人員多,在此基礎上開展動態模擬更易入手。值得信賴的有經驗的Aspen HYSYS Dynamic技術服務團隊。-Aspen HYSYS Dynamic天然氣液化系統:包括兩套壓縮機系統、兩座冷箱、洗滌塔及換熱器等。3、研究方法與內容天然氣凈化、天然氣
309、液化、LNG儲存、輕烴分離等工藝單元。(2 2)研究系統)研究系統3、研究方法與內容(3 3)基礎數據的收集整理)基礎數據的收集整理工藝流程圖、物料平衡、工藝系統說明、因果聯鎖及控制回路說明等工藝設計文件;轉動設備、容器、塔器、換熱器、閥門、儀表、管道等所有部件的廠家資料中必要的規格信息(靜設備的規格尺寸、壓縮機的性能曲線和轉動慣量、閥門的CV、儀表量程等)工況說明、操作程序原始設計資料與廠家資料HQC與Aspen合作創建。Aspen技術服務,包括技術咨詢與專業培訓。3、研究方法與內容(4 4)模型創建)模型創建基礎數據:直接的模型所需輸入信息創建流程主體結構設備標定、添加控制、位置信息模型審
310、查&優化調試3、研究方法與內容LNG儲存、輕烴分離、冷劑壓縮機系統等工藝系統帶壓啟動、負荷調節等工況分析,控制系統校驗與優化(5 5)工況分析與事件配置)工況分析與事件配置HQCHQC-BJBJ與與AspenAspen-TechTech合作內容合作內容HQCHQC-BJBJ其他研究內容其他研究內容天然氣液化系統聯鎖停車、正常啟停、失水失電等工況分析4、主要成果 ResultsStream NameUnit2101210221032104210521072108TemperatureC-2.000.320.11-0.01-0.050.160.01PressurekPag0.00%0.08%-0.
311、20%-0.43%0.02%0.04%-0.06%Mass Flowkg/h0.00%0.00%0.00%0.01%0.01%0.78%0.79%模型數據與設計數據偏差表模型數據與設計數據偏差表(1 1)動態基礎模型穩定)動態基礎模型穩定動態環境下運行,其穩態運行物流數據與設計數據吻合好、模型正確。干擾測試可恢復穩態條件數據,模型穩定。34、主要成果 Results 工況一:冷劑壓縮機聯鎖停車(MR1 COMPRESSOR ESD)防喘振區1秒防喘振區1秒34、主要成果 Results 工況二:液化系統開車(LIQUEFACTION UNIT BLACK START-UP)模擬操作步驟42步,
312、開車時間約10小時;洞察開車過程。MRNG-Column-ColdBoxP outFASVFT column-inputT column-overrideT coldbox34、主要成果 Results 輕烴分離系統 壓縮機系統控制方案研究帶壓啟動等工況研究35、項目進展與合作 Schedule&Co-work項目合作項目合作第一階段2017年8月14日,開工會。2017年11月23日,基礎模型驗收。2017年12月27日,工況一(ESD停)模型驗收。第二階段2017年12月19日,開工會;2018年4月26日,工況二、三、四模型驗收。2018年9月28日,總合作項目驗收。培訓與咨詢軟件培訓、
313、項目培訓共計10余次。提供技術咨詢。項目進度項目進度2016年3月,集團板塊立項。2017年X月XX日,2017年12月XX日,2018年X月XX日2018年X月XX日,基于寰球公司自有液化技術(HQC-DMR)設計建造的天然氣液化項目數據,應用Aspen HYSYS Dynamic平臺,完成了天然氣液化工藝系統的嚴格的動態模擬模型創建,以及緊急停車和正常啟停等過程分析。驗證了工藝設計和操作方案的合理性,同時細致的呈現了裝置的動態特性,分析獲得關鍵操作步驟信息;并對控制方案進行了一定層度的校驗。通過本次合作研究工作,我們掌握了動態模擬方法,并開展了其他工藝系統的動態模擬研究。動態模擬有助于我們
314、深入掌握裝置的性能,提升工程技術實力。6、總結 Summary感謝我們的動態研發團隊,包括工藝技術人員,以及轉動設備、自動化控制、LNG項目裝置開車等方面的專家。Thanks to our R&D team members and experienced engineers.感謝Aspen公司技術服務團隊,尤其是殷新、SarjeRao Chopade、胡宇湘總、海新安經理。Thank you very much for Aspens technical service.致 謝 Acknowledgement感謝各位的聆聽感謝各位的聆聽!Tank you for your listeningTa
315、nk you for your listening34、主要成果 Results 工況一:冷劑壓縮機聯鎖停車(MR1 COMPRESSOR ESD)34、主要成果 Results 工況二:液化系統開車(LIQUEFACTION UNIT BLACK START-UP)模擬操作步驟42步,開車時間12小時。洞察開車過程。MRNG-Column-ColdBoxP outFASVFT column-inputT column-overrideT coldbox34、主要成果 Results 輕烴分離系統 壓縮機系統控制方案研究帶壓啟動等工況研究從設計到實時優化實現化學工業數字化2018年艾斯本技術優
316、化峰會David Tremblay,產品管理部高級總監 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。2基礎化學品環境降低運營成本并最大化利用率提高資產可靠性和完整性促使項目高效實施“.“原材料和能源成本經歷了重大波動,這對我們業務部門的運營成果造成了不利影響?!薄?“我們的利潤一直在變少,因此,我們只有不斷地變得智能?!备偁幖觿 ?”“.“大多數化學品生產企業缺乏數字化轉型路線圖或策略?!睌底只墒於仍缙趶碗s且有風險的資本項目市場和原料波動“美國項目績效不佳正在消耗原料優勢?!盨o
317、urce:IHS Markit:Can the US Remain Competitive in Chemicals,May18 presentation;Deloitte:Digital Transformation Jan 2017資料來源:IHS Markit:美國是否能夠在化學品生產中保持競爭力,5月18日演示;Deloitte:2017年1月 數字化轉型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。3當今的績效工程能源管理經濟評估操作員培訓基礎工程概念設計計劃更新可靠性分
318、析設備設計安全環境運營優化工廠脫瓶頸過程開發績效工程CAPEXOPEXCAPEX=Capital Expenditure|OPEX=Operational ExpenditureCAPEX=資本支出|OPEX=運營支出1加速創新2并行設計3數字經濟4虛擬設備5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。4將投入市場的時間加快20%加速新的創新效益將數字模型應用至新工藝的設計和放大過程中通過在Aspen Plus中建立間歇過程模型1 加速創新 2017 Aspen Tech
319、nology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。5將投入市場的時間加快20%加速新的創新效益將數字模型應用至新工藝的設計和放大過程中通過在Aspen Plus中建立間歇過程模型1 加速創新 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。6將投入市場的時間加快20%加速新的創新效益將數字模型應用至新工藝的設計和放大過程中通過在Aspen Plus中建立間歇過程模型1 加速創新 2017 Aspen Tech
320、nology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。7客戶成功案例工藝過程開發和優化Lubrizol比計劃提前18個月開發出一個新的中間工藝通過優化間歇過程中的進料,Qenos每年節省13萬多美元。禮來公司通過使用Aspen Plus來模擬和放大中試蒸餾裝置,在溶劑成本中節省20000美元陶氏化學將間歇過程周期時間縮短了25%1 加速創新 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。8采用嚴格的工藝模型加速
321、設計過程復雜系統能源成本高提高生產率、產量、能效和質量挑戰安全保障多個選項設備可操作性問題最小資本支出產量增加5-10%排放減少5-20%效益能耗降低5-20%降低工程設計成本2并行設計 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。9甲醇生產最佳的進料溫度是多少?水蒸汽產品合成氣氣冷式反應器水冷式反應器最佳進料溫度?產率最大化溫度反應速率平衡CH3OH2并行設計CO+H2O CO2+H2CO+2H2CH3OH 2017 Aspen Technology,Inc.All rights
322、 reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。10工藝模型為您工廠的“數字孿生”氣冷式反應器水冷式反應器水蒸汽2并行設計 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。11采用建模優化您的工藝過程通過完善設計節省數百萬美元產量增加6.5噸/天額外生產130萬美元節能80萬美元改變進料溫度測量生產率、產量、公用工程用量靈敏度結果曲線產量 噸/時S-1(靈敏度)結果曲線 圖表產量 噸/時進料溫度2并行設計 2017 Aspen Technology
323、,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。12并行概念設計促進協作通過共用的資產數字模型設備設計經濟分析能源分析2并行設計 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。13并行概念設計促進協作通過共用的資產數字模型設備設計經濟分析能源分析2并行設計 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。14
324、通過使用Aspen Plus進行全方位現場能源分析,節省17.5%能源從并行工程和能源分析中獲得利潤1000萬美元在乙烷回收裝置中資本減少2800萬美元設備費用通過并行概念設計節省10-30%的設備費用客戶成功案例通過并行能源分析和公用工程優化,能源成本節省5000萬美元/年Aspen Plus用于大規?;S的并行設計,獲得1920萬美元的收益2并行設計 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。15數字化成本估算模型貫穿設計階段和運營階段的建設成本和運營成本的估算概念設計基礎
325、工程詳細工程設計施工/啟動運營/維護/改造廠內成本估算軟件Aspen投資估算軟件Aspen過程經濟評價軟件-共用同一個成本模型和軟件平臺-激活經濟評估3數字化經濟 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。16數字化成本估算模型嚴格的體積模型基準xxxxx獨創的成本估算模型,事實證明遠優于傳統的指數估算法。采用體積模型計算與主體設備相關的輔助設備的數量和成本:電氣和儀表安全系統地基、結構鋼梯子和平臺絕緣,涂漆設備越大相應的輔助設備成本越高數字化成本模型模擬建造過程:技術嫻熟的工人
326、(電工、管道工、焊工等)現場準備安裝成本(例如,設備租費、運輸至現場費用等)工程成本3數字化經濟 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。17III類:30%II類:10%IV類:50%激活經濟評估數字化成本估算模型隨著項目生命周期的推進,估算精度相應的提高3數字化經濟Aspen過程經濟評估軟件(APEA)Aspen投資估算軟件(ACCE)ACCE與詳細單位評級 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen T
327、echnology,Inc.保留所有權利。18將估算方差從40%降低至15%一致的估算過程,提高了對總價合同的估算能力極大地減少了冗余的數據錄入工作改善全球工作共享花費較少工時的情況下提高估算精度借助ACCE和Smart 3D的鏈接,獲取詳細設計數據客戶成功案例經濟評估軟件II類估算的估算精度誤差范圍在10%以下與11個已完工項目的成本進行比較;23個項目的估算精度誤差范圍在15%以下減少90%的估算工時前期階段的1&2階段,達到5:1的改進前期階段的第3階段,達到2.5:1的改進與其他軟件/電子表格相比,只需要20%-30%估算工時3數字化經濟 2017 Aspen Technology,I
328、nc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。19應用虛擬設備模型完善設計和排除操作故障4虛擬設備可視化的水力學限制工廠故障排除自動化設備設計 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。20應用虛擬設備模型完善設計和排除操作故障換熱器概念設計熱力學設計熱力學設計和機械設計可操作性分析4虛擬設備 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Tech
329、nology,Inc.保留所有權利。21通過塔水力學分析,產能增加40%,能耗減少15%客戶成功案例設備設計通過應用精確的管殼式換熱器模型及Aspen Plus,Dow從生產能力增加中獲得6500萬美元/年效益使用塔水力學分析,產品回收增加10-15%使用塔水力學分析,排除乙醇脫水塔操作問題使用Aspen Plus和EDR對裝置改造后節能40%4虛擬設備 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。22優化完善運營使用數字孿生工廠模型改進運營對商業環境中的變更作出預測和應對監控了解
330、運營5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。231.開發模型3.鏈接工廠數據校準優化4.部署在線模型2.校準模型5.鏈接先進控制可視化KPI使用數字孿生工廠模型改進運營自動化模型執行,確??沙掷m收益5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。24使用嚴格在線模型,對設備性能進行跟蹤、為操作員提供指導、計算關鍵績效指標、預測和解決操作性問題年收
331、益數千萬美元使用模型支持運營成熟度模型按需支持1Ad-Hoc支持0性能監測2最佳實踐使用與工廠數據連接的嚴格模型,可視化運營并在網頁或Excel中運行各種假設研究年收益百萬美元至千萬美元使用嚴格模型排除故障并增進對過程的理解,從而支持工廠運營年收益百萬美元實時優化4持續優化運營:使用連接到工廠數據和先進過程控制的工廠模擬模型收益1億美元至10億美元5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。25Aspen模擬工作簿用于按需支持通過Excel界面簡化復雜模型輸入和結果的簡
332、潔匯總與工廠實時數據連接易用5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。26將模型與工廠數據連接,推動決策新的工廠數據功能使其更為簡便數字孿生工藝模型在線數據孿生工廠歷史數據對操作問題進行預測和響應,增加生產,最大程度減少干擾,并及時降低操作費用5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。27KPI監控器將數字孿生工藝模型在線部署,指導操作決策使
333、用嚴格在線模型,對設備性能進行跟蹤,為操作員提供指導,計算關鍵績效指標,預測和解決操作性問題工廠數據可視化aspenONE Process Explorer工藝模型Aspen OnLine5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有權利。28Aspen塔分析*在線虛擬塔模型,用于預測和避免操作問題預測設備性能:使用與工廠數據連接的嚴格設備模型以及模式分析軟件,在操作性問題發生之前進行預測和解決工廠數據可視化Aspen Plus塔模型Aspen資產分析*Aspen Performance Management Suite*Aspen績效管理套件5運營支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Tec