Discussão sobre a otimização de todo o processo de produção de petróleo refinado

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Nos últimos anos, devido aos preços internacionais do petróleo permanecendo altos e ao mecanismo de fixação dos preços dos produtos petrolíferos no país, o setor de refino da Sinopec teve prejuízos contábeis por um longo período. Diante da crescente concorrência no mercado, a Sinopec precisa contar com inovações em termos de conceitos, tecnologia e gestão, a fim de otimizar todo o processo de refino. Dessa forma, ela poderá se tornar uma empresa multinacional do setor de energia e químicos com grande competitividade internacional. Para promover a inovação conceitual e alcançar o objetivo ambicioso de “criar empresas multinacionais do setor de energia e químicos com forte competitividade internacional”, a Sinopec deve, primeiro, manter sua independência em termos de inovação, mas também aprender, adotar e se inspirar nas ideias avançadas e na experiência consolidada dos outros países. Dessa forma, é possível “utilizar o que há de melhor nos outros países para impulsionar a inovação conceitual”. Desde a década de 1990, empresas petrolíferas internacionais como a Shell desenvolveram uma teoria para otimizar o processamento do petróleo pesado. Trata-se de reduzir a taxa de obtenção de resíduos resultantes da destilação sob baixa pressão, por meio do uso de métodos de extração a profundidade controlada. Além disso, busca-se diminuir o ciclo de formação de coque e reduzir a relação de circulação, a fim de aumentar a eficiência operacional das instalações de cokagem e maximizar os benefícios econômicos obtidos a partir do petróleo pesado. A estratégia adotada pela Sinopec para deteriorar a qualidade do petróleo bruto gerou bons resultados econômicos. No entanto, algumas empresas não conseguiram aproveitar plenamente o potencial dos equipamentos de processamento de óleos pesados, como os utilizados na indústria de cokagem. Como consequência, o resíduo resultante do processo de destilação direta era vendido diretamente como combustível, o que reduziu os lucros obtidos com a deterioração da qualidade do petróleo bruto. Por exemplo, o ponto de corte do óleo parafínico com redução de pressão da Shell geralmente é acima de 560°C; nos novos processos de extração por pressão normal e reduzida, esse valor chega a 615°C. Já na Sinopec, o ponto de corte geralmente fica abaixo de 540°C, sendo o máximo de aproximadamente 580°C. As razões para isso são: primeiro, o processo de produção não é adequado, e os materiais dos equipamentos também não são compatíveis. Embora o ponto de corte do óleo de cera seja de 540°C, o material dos tubos dos fornos de aquecimento para redução de pressão é, na maioria das vezes, aço carbono comum. Além disso, não existem processos como o uso de óleo de resfriamento rápido no fundo da torre de redução de pressão, nem injeção de vapor nos tubos do forno de redução de pressão ； O material das torres de coque para a cokagem por retardo individual também é aço carbono comum; reduzir o ciclo de formação do coque pode facilmente causar a deformação e esferificação das torres de coque. É possível aperfeiçoar o processo de produção em um momento oportuno, realizando a atualização dos materiais utilizados nos equipamentos, criando assim as bases para a otimização do uso de óleo pesado. Em segundo lugar, existem “áreas cegas” no processo de operação técnica. Os operadores costumam se preocupar com o fato de que um aumento da temperatura na saída do forno possa causar a formação de carbonização nos tubos do forno, afetando assim o ciclo de produção. A prática demonstrou que, por meio da técnica de cálculo e desenho das curvas de coqueificação do forno de aquecimento, é possível refletir de forma intuitiva as condições de operação do forno. Graças à libertação de ideias e à inovação conceitual, a Qingdao Refining and Chemical Industry ousou elevar a temperatura de saída do forno de redução para 419°C e diminuir o coeficiente de ciclo de cokagem para 0,15. Ambos os indicadores atingiram níveis internacionais avançados. As empresas com capacidade insuficiente de processamento de óleo pesado e que vendem o resíduo do processo de destilação direta para o exterior podem se inspirar na experiência da Qingdao Refining & Chemical para aprimorar ainda mais o nível de operação de seus sistemas de processamento de óleo pesado. De acordo com as características locais, é necessário promover inovações tecnológicas na otimização dos sistemas de refino e química. No entanto, devido às diferenças nos pontos de partida de cada área especializada, os focos também variam, o que gera contradições na gestão técnica. Isso afeta a implementação das ideias de otimização e das medidas necessárias para isso. Os principais problemas que atualmente limitam a inovação tecnológica são: 1. A disseminação da tecnologia de geração de energia a partir de gases de craqueamento catalítico. A Sinopec possui 60 unidades de craqueamento catalítico, com uma capacidade total de processamento de 60 milhões de toneladas por ano ou mais. De acordo com o projeto, 80% das turbinas geradoras podem produzir eletricidade; ou seja, os grupos geradores principais podem fornecer energia para outras instalações. Esse é um dos pontos fortes da Sinopec no campo do craqueamento catalítico, em comparação com as empresas petrolíferas estrangeiras. Por enquanto, apenas 6 unidades de craqueamento catalítico das empresas como High Bridge Petrochemical, Jiujiang Petrochemical e Luoyang Petrochemical estão em condições de gerar eletricidade. A razão é que, nas condições críticas imediatamente antes da geração de energia, a maneira como a unidade é acionada muda frequentemente, o que pode afetar negativamente seu funcionamento. A área de engenharia de equipamentos, partindo da perspectiva de proteção das unidades de produção, considera que não é possível operar sob essas condições. Já a área de engenharia de refino, com foco na redução do consumo de energia e das emissões, enfatiza a necessidade de gerar eletricidade. Esse conflito afeta diretamente a implementação da tecnologia de geração de energia por meio de turbinas a fumaça. A experiência das empresas que já conseguiram gerar energia mostra que, desde que a tecnologia utilizada seja eficaz e haja planos adequados para lidar com as situações críticas, essa tecnologia ainda é viável para ser adotada em maior escala. 2. Otimização da altura de elevação da bomba. Atualmente, o fenômeno de elevada altura de sucção das bombas utilizadas nas unidades de refino é bastante comum. Desde 2004, o setor de refino tem promovido ativamente o uso de “rotores de corte” para reduzir essa altura de sucção. Mas, no processo de execução prática, há grandes diferenças entre as empresas em termos do grau de corte das pás. As empresas com progresso lento têm, como principal motivo, gestores de equipamentos que temem complicações, o aumento da carga de trabalho e impactos no funcionamento dos equipamentos. Isso exige que partamos de uma perspectiva de desenvolvimento científico, libertemos ainda mais o pensamento, compreendamos melhor a realidade da produção, eliminemos o egoísmo e intensifiquemos os esforços de otimização. 3. O lodo catalítico é utilizado como matéria-prima para a catálise. Na produção de refino, a introdução do lodo de craqueamento catalítico no processo de cokagem permite não apenas converter o óleo combustível em gasolina e diesel, mas também melhorar efetivamente a distribuição dos produtos da cokagem, reduzindo assim a produção de coque de petróleo. No atual sistema de preços, empresas como Qingdao Refining & Chemical, Zhenhai Refining & Chemical e Jiujiang Petrochemical processam todo o óleo catalítico em unidades de cokagem, obtendo assim bons resultados econômicos. No entanto, muitas empresas ainda se preocupam com o fato de que o lodo de petróleo possa afetar a qualidade do coque de petróleo e causar desgaste nos tubos do forno. Além disso, há uma falta de consenso em relação à utilização do lodo de petróleo na produção de coque por meio da craqueamento catalítico; as medidas necessárias não são implementadas adequadamente, o que acaba prejudicando e limitando a melhoria dos benefícios econômicos gerais da indústria petrolífera. Portanto, para aumentar a competitividade das empresas, é necessário criar um ambiente favorável para o aprendizado e o uso da tecnologia, além de confiar nela e se apoiar nela. É preciso também melhorar as capacidades de inovação original, de inovação integrada e de adaptação e absorção de tecnologias externas. Além disso, é importante promover a aplicação de experiências consolidadas e conceitos avançados, visando uma otimização contínua. Diante da situação econômica internacional em constante mudança e das demandas do mercado, a Sinopec deve continuar a liberar seu pensamento, quebrar padrões de pensamento tradicionais e esforçar-se por promover a inovação na gestão. Com as mudanças nas demandas do mercado, nas propriedades das matérias-primas e no sistema de preços, os objetivos de otimização também estão em constante mudança. 1. Superar o hábito de agir de forma superficial, insistindo em seguir as regras rigorosamente, para alcançar um controle máximo. É preciso superar a tendência de querer simplificar as coisas e buscar a conveniência; é necessário ser meticuloso, “até mesmo de um pano seco devem ser extraídas três gotas de água”. Empresas integradas de refino e processamento aprendem com a Shell, recuperando hidrogênio, propileno e outros produtos de alto valor agregado do gás seco, aproveitando de forma eficiente os recursos de hidrocarbonetos de baixo carbono. Em segundo lugar, é necessário quebrar os padrões de operação rígidos e buscar oportunidades para aumentar a eficiência, levando em consideração as mudanças do mercado. Terceiro, é necessário manter a abordagem de desenvolvimento científico, aplicando conceitos de otimização molecular e de otimização de todo o processo para aumentar a eficiência energética na refinação de petróleo. Com base na implementação do fornecimento combinado de calor, é necessário otimizar a rede de troca de calor, recuperar o calor residual de baixa temperatura e utilizar tecnologias de revestimentos isolantes para reduzir as perdas de calor nas áreas de tanques e fornos de aquecimento. É preciso promover ativamente a economia de energia e o aumento da eficiência, sob o ponto de vista da otimização do fluxo de energia. 2. Do local ao global, do microscópico ao macroscópico, deve-se promover a ideia de otimização de todo o processo, visando maximizar os benefícios gerais. Para a Sinopec, a maximização dos benefícios gerais é o objetivo e a direção dos esforços de otimização. Nos últimos anos, no âmbito dos serviços técnicos, a otimização de cada unidade isolada ou melhorias locais não foram tão eficazes quanto a otimização de todo o processo. Portanto, além de realizar otimizações locais, é necessário coordenar de forma abrangente, dando atenção à integração da refinação e da transformação de petróleo, aos recursos regionais e aos pontos-chave da cadeia produtiva, visando criar uma nova realidade de otimização em todo o processo de refino. 3. Explorar maneiras de aperfeiçoar os modelos de gestão, para garantir que o processo de otimização contínua seja mantido. Atualmente, empresas como a Maoming Petrochemical, Qingdao Refining & Chemical, Jingmen Petrochemical e Jiujiang Petrochemical criaram equipes especializadas em otimização, que trabalham dentro dessas empresas para promover melhorias ； No nível da sede, são utilizados os recursos especializados disponíveis no sistema para prestar serviços técnicos; por meio do compartilhamento de experiências, é possível alcançar um aprimoramento conjunto. As empresas precisam buscar inovações e avanços nos aspectos relacionados aos modelos de gestão e às concepções de gestão. É necessário criar equipes especializadas nos departamentos responsáveis pela gestão geral, contando com a ajuda de especialistas em pesquisa e desenvolvimento, design, gestão e operações de produção. Os modelos de software devem ser utilizados como ferramentas para melhorar a qualidade dos produtos. Investimentos adequados devem ser feitos para garantir a implementação dessas medidas, e restrições administrativas devem ser estabelecidas para assegurar que as operações sejam realizadas da maneira correta e que a otimização do processo continue sendo feita de forma contínua. A otimização da refinação é um processo de mudança dinâmica. A Sinopec precisa levar em consideração tanto o mercado de petróleo bruto quanto o de produtos derivados. Além disso, é preciso considerar as características estruturais das instalações industriais. É necessário ter pensamento criativo, ousar inovar e assumir responsabilidades. É preciso inovar em todos os aspectos: conceitos, tecnologia e gestão. Devem-se utilizar conceitos avançados de otimização de sistemas e de todo o processo produtivo, para promover uma melhoria contínua na eficiência. Dessa forma, as empresas de refino podem se tornar ainda mais avançadas, permitindo que as empresas menos desenvolvidas alcancem um nível similar. Assim, é possível manter um padrão líder no país e criar empresas de energia e química com grande competitividade internacional