Обсуждение оптимизации всего процесса производства нефтепереработки

Thread Content

В последние годы из-за высоких мировых цен на нефть и механизма ценообразования на готовую нефтепродукцию в Китае сектор нефтепереработки сталкивался с длительными убытками по бухгалтерским данным. В условиях все более острой рыночной конкуренции китайская нефтегазовая компания должна опираться на инновации в сфере концепций, технологий и управления, усиливать оптимизацию всего процесса переработки нефти и превращаться в транснациональную энергетико-химическую компанию с высокой международной конкурентоспособностью. Для того чтобы достичь великой цели создания транснациональной энергетико-химической компании с высокой международной конкурентоспособностью, китайская нефтегазовая промышленность должна сначала придерживаться принципа независимых инноваций, а также изучать, усваивать и использовать передовые идеи и опыт зарубежных стран, применяя их на практике для развития инноваций. Начиная с 90-х годов прошлого века такие международные нефтяные компании, как Shell, разработали теорию оптимизации обработки тяжелой нефти. Согласно этой теории, путем применения методов глубокой перегонки при сниженном давлении удается снизить объем получаемого остаточного нефтепродукта. Кроме того, за счет сокращения времени формирования кокса и уменьшения коэффициента циркуляции увеличивается интенсивность работы установок по производству кокса и нагрузка на них, что позволяет максимально повысить экономическую эффективность использования тяжелой нефти. Стратегия снижения качества сырой нефти, реализуемая Китайской нефтяной корпорацией, принесла хорошие экономические результаты. Однако некоторые предприятия не смогли в полной мере раскрыть потенциал своих установок для переработки тяжелой нефти; остатки нефти после прямой перегонки продавались в качестве топлива, что снизило уровень прибыльности от снижения качества сырой нефти. Например, у Shell точка разделения восковидных нефтей при снижении давления обычно составляет более 560°C; у новых заводов эта цифра достигает 615°C. У China Petrochemicals же точка разделения обычно находится ниже 540°C, причем максимальное значение составляет около 580°C. Причины этого следующие: во-первых, недостаточно совершенна технологическая процедура, а материалы оборудования не соответствуют требованиям. Хотя температура разреза воскового масла по проекту составляет 540°C, материал труб котлов для нагрева при нормальном и сниженном давлении в основном представляет собой обычную углеродистую сталь; кроме того, не предусмотрены такие технологические процессы, как охлаждение маслом в нижней части колонны снижения давления и подача пара в трубы котла ； Материал коксовых башен в некоторых установках с задержкой коксования также представляет собой обычную углеродистую сталь; сокращение периода образования кокса может привести к криволинейному деформированию коксовых башен. Можно в подходящее время усовершенствовать технологический процесс и провести модернизацию материалов оборудования, чтобы заложить основу для оптимизации работы с тяжелым нефтяным сырьем. Во-вторых, в процессе технической работы существуют «слепые зоны» в понимании. Операторы часто беспокоятся, что повышение температуры на выходе из печи может привести к образованию кокса на трубах печи, что повлияет на сроки производства. Практика показала, что с помощью техники расчета и построения кривых образования кокса в нагревательных печах можно наглядно отразить состояние их работы. Благодаря освобождению мышления и инновациям в концепциях, компания Qingdao Refining and Chemicaling смогла смело повысить температуру на выходе из котла с низким давлением до 419°C, а коэффициент цикла коксования — до 0,15. Оба эти показателя соответствуют международным стандартам передового уровня. Компании, у которых недостаточная мощность по переработке тяжелого нефтяного сырья и которые экспортируют нефтяной грязь в необработанном виде, могут воспользоваться опытом компании Qingdao Refining, чтобы дальше повысить уровень эффективности работы своих систем по переработке тяжелой нефти. С учетом особенностей каждого региона необходимо способствовать технологическим инновациям в процессе оптимизации нефтеперерабатывающих и химических предприятий. Однако из-за различий в подходах разных специалистов и разных приоритетов возникают противоречия в области технического управления, что мешает реализации концепций оптимизации и принятию соответствующих мер. Основные проблемы, сдерживающие технологические инновации в настоящее время, заключаются в следующем: 1. Распространение технологии производства электроэнергии с помощью дымовых турбин в процессе каталитического фракционирования. У Китайской нефтеперерабатывающей корпорации имеется 60 установок для каталитического кракинга; общая мощность этих установок составляет более 60 миллионов тонн в год. Согласно проектным расчетам, 80% энергии, вырабатываемой турбинами, может быть использовано для производства электроэнергии. Другими словами, основные вентиляторы и турбины могут поставлять электроэнергию на внешний рынок. Это является одним из преимуществ китайских предприятий по каталитическому кракингу по сравнению с зарубежными нефтеперерабатывающими компаниями. На данный момент только 6 установок каталитического крекинга в таких предприятиях, как Тайхаси Стил, Цзюцзян Стил и Лоян Стил, работают в режиме выработки электроэнергии. Причина в том, что в критических условиях, предшествующих выработке электроэнергии, способ привода агрегата часто меняется, что негативно сказывается на его работе. Специалисты по оборудованию, исходя из необходимости защиты энергетических установок, считают, что в таких условиях их эксплуатация невозможна. В то же время специалисты по процессам переработки нефти, учитывая необходимость сокращения энергопотребления и выбросов, подчеркивают важность производства электроэнергии. Этот конфликт напрямую влияет на внедрение технологий производства электроэнергии с использованием дымовых турбин. Опыт предприятий, уже осуществляющих производство электроэнергии, показывает, что при совершенствовании технологических процессов и наличии полных планов действий, а также при избегании критических условий работы, эта технология все же заслуживает широкого внедрения. 2. Оптимизация высоты подъема насоса. В настоящее время явление чрезмерной высоты подъема насосов в нефтеперерабатывающих установках встречается довольно часто. С 2004 года отдел нефтепереработки активно продвигает технологию использования «лопастей с режущим краем» для снижения высоты подъема насосов. Однако на практике степень обработки роторов у разных предприятий сильно различается. Причина медленного прогресса у компаний заключается в том, что некоторые сотрудники, ответственные за оборудование, боятся лишних хлопот, увеличения объема работы и нарушения его нормальной работы. Это требует от нас рассматривать ситуацию с точки зрения научного развития, дальнейшего освобождения мышления, глубокого понимания реалий производства, устранения эгоизма и усиления усилий по оптимизации. 3. Каталитический нефтяной сироп в качестве сырья для коксования. В процессе переработки нефти использование каталитически разложенной смеси в процессе коксования позволяет не только преобразовывать топливную нефть в бензин и дизельное топливо, но также эффективно улучшать состав продуктов коксования и снижать объем получаемого нефтяного кокса. В текущей системе ценообразования такие предприятия, как Qingdao Refining & Chemical, Zhenhai Refining & Chemical и Jiujiang Petrochemical, перерабатывают всю каталитическую смолу в кокс, что позволяет им добиваться хорошей экономической эффективности. Однако многие предприятия обеспокоены тем, что нефтяная суспензия может негативно повлиять на качество нефтяного кокса и привести к износу труб котла. В связи с этим отсутствует единое мнение относительно использования нефтяной суспензии в процессе каталитического крекинга; также недостаточно четкое понимание проблемы и не принимаются соответствующие меры. Это сказывается на повышении общей экономической эффективности нефтепереработки. Поэтому для повышения основной конкурентоспособности предприятий необходимо активно создавать благоприятную среду для изучения технологий, доверия к ним и использования их в практике. Необходимо также значительно улучшить способности к первоначальным инновациям, к интеграции инноваций, а также к внедрению и адаптации зарубежных технологий. Следует активно применять проверенный опыт и современные подходы для постоянной оптимизации процессов. В условиях постоянно меняющейся международной экономической ситуации и потребностей рынка китайская нефтегазовая промышленность должна постоянно развивать свое мышление, преодолевать традиционные шаблоны мышления и привычки, и сосредоточиться на развитии инноваций в управлении. По мере изменения рыночного спроса, свойств сырья и системы ценообразования цели оптимизации также находятся в постоянном изменении. 1. Преодолеть привычку к упрощенным методам работы, настойчиво придерживаться строгих правил, чтобы достичь максимального контроля. Во-первых, необходимо побороть желание сэкономить усилия и время; нужно действовать тщательно и экономно, «даже из сухого полотенца следует выжать три капли воды». Изучение практик компаний, занимающихся интегрированной переработкой нефти и газа*, вроде Shell: извлечение водорода, пропилена и других продуктов с высокой добавленной стоимостью из сухого газа, а также эффективное использование ресурсов низкоуглеродных углеводородов. Во-вторых, необходимо разрушить стереотипные модели деятельности и искать возможности для повышения эффективности в соответствии с изменениями на рынке. В-третьих, необходимо придерживаться научного подхода к развитию, используя концепции оптимизации на уровне отдельных элементов и на всем протяжении процесса для повышения энергоэффективности в нефтепереработке. На основе реализации теплового совместного снабжения необходимо оптимизировать сеть теплообмена, восстанавливать низкотемпературную отходящую теплоту, а также с использованием технологий изоляционных покрытий снижать потери тепла в зонах хранения и в котлах. С точки зрения оптимизации энергопотоков следует активно способствовать повышению энергоэффективности. 2. От локального к целостному, от микроуровня к макроуровню — таков принцип оптимизации всего процесса с целью максимизации общей эффективности. Для Китайской нефтехимической корпорации максимизация общей эффективности является конечной целью и направлением усилий в процессе оптимизации. В ходе технического обслуживания в последние годы оптимизация отдельных узлов или локальные улучшения оказались значительно менее эффективными, чем оптимизация всего процесса в целом. Поэтому, на основе эффективной локальной оптимизации, необходимо обеспечить комплексное планирование, уделяя внимание интеграции процессов переработки нефти, региональному распределению ресурсов и оптимизации ключевых этапов, чтобы создать новую ситуацию в области полной оптимизации процесса переработки нефти. 3. Исследование путей совершенствования моделей управления для обеспечения непрерывной динамической оптимизации. В настоящее время такие предприятия, как Маомин Шихуа, Циндао Лянхуа, Цзинмэнь Шихуа и Цзюцзян Шихуа, создали специализированные группы по оптимизации, которые занимаются этой работой внутри своих предприятий ； На уровне штаб-квартиры техническая поддержка оказывается с привлечением экспертов в рамках системы, что позволяет добиться совместного совершенствования через обмен опытом. Компаниям необходимо добиваться инноваций и прорывов в области моделей управления и концепций управления. В отделах комплексного управления следует создавать специализированные команды по оптимизации. С помощью экспертных знаний в области исследований и разработок, проектирования, управления и производства, а также с использованием программных моделей в качестве инструментов можно повысить качество оптимизации. Необходимо также выделять соответствующие ресурсы на реализацию этих мер, а административные ограничения должны обеспечить соблюдение правил и непрерывную оптимизацию всего процесса. Оптимизация нефтепереработки — это динамический процесс изменений. Китайская нефтегазовая промышленность должна учитывать как рынок сырой нефти, так и рынок готовой продукции, а также особенности структуры производственных объектов. Необходимо освободить мышление, расширить круг возможностей, быть готовым к инновациям и брать на себя ответственность. Следует проводить комплексные инновации в области концепций, технологий и управления. С помощью передовых подходов к оптимизации систем и всего производственного процесса можно способствовать постоянному повышению эффективности. Таким образом, нефтеперерабатывающие предприятия смогут становиться все более совершенными, а менее развитые – догонять более развитых. Это позволит сохранить лидирующие позиции на внутреннем рынке и создать транснациональные энергетико-химические компании с высокой международной конкурентоспособностью