image
energas.ru

Газовая промышленность № 04 2018

Юбилей

01.04.2018 11:00 Эффективность применения ASPEN PIMS в процессах планирования ООО «Газпром Нефтехим Салават»
В современных условиях развития и модернизации вопросы оптимального планирования производства особенно актуальны для ООО «Газпром нефтехим Салават» – одного из крупнейших промышленных предприятий Республики Башкортостан. Для максимизации прибыли при сложном и вариативном процессинге углеводородного сырья необходим комплексный подход к процессу планирования производства. Применение специализированного программного продукта планирования в совокупности с инструментами моделирования производства позволяет получать существенный экономический эффект, а также выполнять значительный объем необходимой аналитической работы.
Ключевые слова: ASPEN PIMS, ASPEN HYSYS, CRUDE MANAGER, ПЛАНИРОВАНИЕ, SPYRO.
Открыть PDF


Предприятие ООО «Газпром нефтехим Салават» уникально тем, что объединяет в себе как первичные процессы разделения и переработки нефти и газового конденсата, так и сложные процессы нефтехимического и газового синтеза. Всего в производстве задействовано около 100 технологических установок, при этом глубина переработки сырья превышает 90 %. Спектр продукции составляет более  85 наименований, а ежегодная переработка сырья – более 6 млн т/год. При этом технологический процесс производства отличается высокой гибкостью, позволяющей перерабатывать различные потоки сырья, выбирать режимы работы установок, в результате чего предприятие может делать акцент на производстве наиболее дорогостоящих видов продукции, получая при этом максимальную прибыль.

1.png

В данных условиях особо важным является вопрос оптимального планирования производства, в ходе которого определяются следующие факторы: выбор сырья и его количества; выбор режимов работы технологических установок; конфигурация направления потоков внутри предприятия; расчет оптимальных рецептур смешения товарной продукции; перечень продуктов и их соотношение.

В конечном счете целью оптимизации производства является максимизация маржинальной прибыли предприятия (рис. 1). Учитывая множество коммерческих и технологических ограничений, данную задачу не решить без специализированного программного обеспечения. На  ООО «Газпром нефтехим Салават» данным программным обеспечением является Aspen PIMS [1].

1_1.png  

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Aspen PIMS (Process Industry Modeling System) – это инструмент для максимизации прибыли предприятия при заданных внешних (конъюнктура рынка, спецификация на продукцию) и внутренних (доступные технологические режимы работы) условиях. К тому же Aspen PIMS позволяет производить оценку эффективности переработки альтернативных видов сырья, определять режимы работы технологических установок, рассчитывать оптимальное смешение товарной продукции, проводить анализ возможности и целесообразности строительства новых и модернизации существующих установок.

1_1_1.png

Технико-экономическая модель предприятия в Aspen PIMS представляет собой математическую интерпретацию основных промышленных процессов производственной площадки  ООО «Газпром нефтехим Салават».  Модель построена на базе методики линейного программирования с использованием специализированной системы моделирования перерабатывающей промышленности. Модель Aspen PIMS ООО «Газпром нефтехим Салават» максимально точно описывает все физико-химические процессы, вплоть до нелинейности потребления энергоресурсов при изменении загрузок установок, что напрямую отражается на формировании себестоимости продукции и, как следствие, на финансовых результатах деятельности предприятия.

1_1_2.png  

АНАЛИЗ МОДЕЛИ

На рис. 2 приведена принципиальная структура построения процесса планирования в  ООО «Газпром нефтехим Салават».

Экономический эффект от оптимизации текущего производства напрямую зависит от степени детализации модели PIMS. Компанией AspenTech условно принято пять уровней детализации, или сложности, модели. При этом на основании статистических данных по предприятиям нефтегазового комплекса России экономический эффект от модели 5-го уровня сложности оценивается в 75 руб. на 1 т перерабатываемого сырья.

Согласно экспертному заключению модель ООО «Газпром нефтехим Салават» соответствует 3-му уровню сложности, что позволяет получить около 35 руб. эффекта на 1 т перерабатываемого сырья. На 2018 г. запланированы работы по доведению модели оптимизационного планирования до 4-го уровня сложности, что позволит достичь эффекта около 65 руб. на 1 т сырья. Повышение детализации модели планируется за счет формирования зависимостей материальных балансов от различных показателей качества сырья установок.

Повышение сложности и адекватности модели невозможно без применения сопутствующих программных продуктов, моделирующих основные процессы переработки углеводородного сырья и нефтехимии:

– Crude Manager [2] позволяет моделировать полный набор свойств нефтяного сырья, а также прогнозировать выход и свойства продуктов атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установок от сырья разных видов;

– Aspen HYSYS, Petro-SIM, UniSim Design [3–5] и т. п. позволяют моделировать технологические режимы работы установок АВТ, а также реакторных систем, таких как риформинг, гидроочистка, каталитический крекинг и др.;

– SPYRO Suite [6] позволяет моделировать работу печей пиролиза, в зависимости от сырьевой корзины и жесткости режима.

Механизм взаимодействия данных систем с PIMS представлен на рис. 3. Перечисленные программные продукты формируют наиболее точные исходные данные для расчетов в PIMS. Результаты расчетов передаются в PI-систему предприятия. Таким образом, совокупность данных систем поз- воляет получить инструмент для точного и оперативного расчета плана производства.

1_1_3.png  

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Оценочный суммарный эффект от комплексного подхода к моделированию и планированию производства при помощи всех перечисленных систем представлен на рис. 4.

Кроме прямого экономического эффекта при планировании текущего производства эффективность применения Aspen PIMS доказана по следующим направлениям:

– оценка возможности использования новых видов сырья и производства новых видов продукции;

– оценка экономического ущерба от внеплановых остановок и проведения ремонтных работ;

– расчет цен безубыточности определенных видов продукции;

– формирование трехлетнего плана социально-экономического развития предприятия;

– стратегическое планирование и оценка инвестиционных проектов.

Таким образом, применение Aspen PIMS на ООО «Газпром  нефтехим Салават» позволяет не только получать прямой экономический доход и оптимально вести производство, но и выполнять значительный объем необходимой аналитической работы. 



← Назад к списку