如何通过原料灵活性提高利润——让运营保持灵活柔韧
本帖最后由 KBC专家 于 2024-2-17 17:55 编辑如何通过原料灵活性提高利润
Jitendra Chellani, KBC(A Yokogawa Company), 及 Hans Lidman, Nynas
如今炼化企业所面临的严峻的竞争挑战、需求与行业转型的压力，急切的需要技术和手段可以严格准确的评估，并且灵活的加工各种原料，尤其是面对劣质化原料与化学品生产收率提高、装置工艺、设备、催化剂等瓶颈可以同时评估与兼顾，将是企业保持高利润率的核心技术。背景 原料成本对炼油厂和石化联合企业的收入以及盈利能力有着重大影响。不同原料的品质决定了总收率，从而决定了总产值。由于原料的灵活性，这些装置可以处理不同的价格、不同来源的各种原料。在波动变化的市场中，原料的可用性和价格不断转变波动。此外，裂化过程扩展和产品需求对原料选择也有影响。在这些情况下，能够知道哪些原料并且如何处理一系列原料便可以提高营业利润。显而易见的是，行业领先者已配备了精确的工具、系统性方法论和资源，为其工厂资产和工艺加工选择了最佳原料。在各种市场参数不断变化的现有动态市场中，这些最佳实践的方法可谓至关重要。原料灵活性的制约因素 尽管大多数炼油厂和石化联合企业更喜欢原料灵活性，但不断变化的原料质量的各种不同约束条件对原料灵活性施加了限制。其中一些约束是由联合装置的物流和位置所强加的。联合体的工厂配置、装置操作约束和装置设计也决定了原料质量范围。物流 沿海设施在原料灵活性方面通常比内陆设施具有更高的自由度。对于沿海联合体，灵活性由可用的基础设施决定，如港口设施、容量和储罐数量。储罐的可用性和混合不同原油的设置也可能约束可加工处理原油的数量和类型。 通过码头进口原油的物流，将原油转移到加工装置的基础设施以及产品分拨发送可能是运营商的主要制约因素。对于内陆设施，进料灵活性会被原料和产品管道或卡车运输设施有关的情况进一步约束。配置 炼油和石化联合体的整体配置决定了加工不同原料的可行性和经济性。原油装置的设计限制了新鲜进料中杂质的最大量，而下游加工装置的设计则限制了原油装置产品的质量。单个加工装置和设备的操作约束也限制了可以在联合体中处理的进料品质和数量。除了操作约束外，新原料加工的经济性应该是有吸引力的。重油/蜡油加工技术被用来改善重质原油，综合一体化炼油/石化联合企业可以提升轻质原油中的石脑油。炼化一体化联合企业的领先优势就隐藏在原料的灵活加工与高价值产品收率的提高中。一体化运营 尽管油气上游设施与炼油厂以及炼油厂与石化联合企业的一体化联合运营是有益的，但在大多数情况下，这消除了原料的灵活性。一个炼化企业被设计加工操作特定的当地类型的原油，而没有考虑进口新原料的物流，那对于运营的炼化厂在资产的整个生命周期内可能无法得到应有的好处。如果当地原油价格上涨或质量变化，那么加工进口原料和出口当地原油对炼油厂和上游设施都是有利的。类似的理念也适用于石化联合企业。与其在蒸汽裂解制乙烯装置中加工处理炼油厂的重质石脑油，不如将其出售给芳烃联合装置企业，并进口轻质石脑油进行裂解。这些变化将增加运费和物流的复杂性，但已经发现在很多情况下是具有高经济性引力的。原料灵活性的可行性及实施 加工不同原料的可行性需要对各种参数进行技术—经济的分析。评估加工新原料可行性的方法如图1所示。如果物流允许加工新的原料，那么在分析单个工艺装置和设备之前，需要对整个联合体进行综合一体化的整体洞察。图1. 新原料加工的可行性。KBC 全球领先客户反复成功验证的方法及Petro-SIM应用实践
线性规划（LP）模型为这个问题提供了一个很好的解决方案，因为该模型可以估计各种参数，包括原油摇篮中新原油的百分比。LP优化及模型可以包括约束，例如装置处理量、产品需求和产品规格等约束条件。这一步骤确保了联合体在处理新原料上具有评估经济性的能力。 LP解决方案是使用KBC Petro-SIM炼厂全流程模型进行验证。这些KBC全流程模型包括使用非线性第一性原理反应动力学模型或平衡反应器模型。分馏则使用DISTOP塔，采用严格能量与物料平衡的逐段技术准确模拟，而不是使用逐板塔计算。炼化厂全厂全流程模型可以确保新进原料不会违反装置中的主要约束条件，包括下游装置的进料质量等。KBC Petro-SIM全厂全流程模型也有助于识别需要进一步分析的可能瓶颈。这种分析通常还要使用Petro-SIM单个装置的严格模型进行。装置的Petro-SIM严格模型可以确定一次和二次装置的瓶颈。通常不需要对所有工艺装置和设备进行分析——聚焦点是通过使用Petro-SIM炼厂全流程模型的结果而确定。这个评估的第一步是重点关注主要装置和设备，包括反应器和分馏塔。随着装置处理量的增加或特定产品收率的显著变化，可能需要对塔进行液泛分析。在进行严格计算之前，对单设备（即加热器、压缩机、泵等）进行定量分析，以确定查明是否违反了一些操作界限。 炼化厂全厂全流程模型和单装置模型确保装置操作条件在安全运行范围内。除此之外，这些模型还评估了各类操作目标，这会要求装置操作运行大幅度转变。在评估加工新原料的可行性后，需要对其进行相对排名。这是为了确保在采购可以获得所有可行的原料时，购买正确的原料。这些原料可以通过长期合约或现货购买。因此，应向采购提供原料的相对排名和递增量值。 原料的相对排序通常使用综合体一体化模型工具进行，即LP线性规划或全厂全流程模型。对于原油篮子，将固定百分比的原油篮子进行新的原料进行替换，以了解其对利润的影响。根据利润的变化，估计新原料的递增量值和盈亏平衡价格。案例研究 Nynas在欧洲的各个炼厂专门生产环烷油和沥青。Nynas在与其客户的密切合作下，该公司开发了适用于各种应用的产品。该公司有兴趣在其一家炼厂加工不同的原料。加工这些原料的目的是提高炼厂高价值产品的收率和品质。KBC和Nynas共同评估了加工各种原料的可行性。为了了解现有资产的运营约束，进行了圆桌会议讨论与评估。会议讨论与评估了当前运营战略和观察到的关键瓶颈，并分析了各种进料的运营数据。还对产品收率、性质和进料化验分析Assay进行了分析，以形成具有代表性的运营操作。 为了估计工厂运营与装置操作内在的关键绩效指标（KPI）和瓶颈，开发了Petro-SIM®运营资产模型。将Petro-SIM模拟结果与运行数据进行比较，以加强对模型结果的信心。该模型估算的一些KPI，为深入装置和设备内在的运营提供了洞察力，而且这些KPI是仅使用原始数据难以测量和监控的。除了模型之外，Petro-SIM还自动生成了Excel®工作簿，将模型的所有结果包含在一个用户友好的工具中，以便比较各种工况。图2是Petro-SIM模型和Excel工作簿模型的截图。图2. 用于案例研究的Petro-SIM模型和Excel工作簿模型
可能的原料列表是根据与不同利益相关者的讨论而形成的。与对所有原料进行严格的分析不同，先进行了一个初步评估，以剔除类似的原料。对选定的不同进料进行了严格的评估，其中包括对主要装置和设备的充分检查。模拟模型被用来识别各种进料的关键瓶颈。使用化验分析Assay形式定义了详细信息的新原料，并在模型中以提高产品质量为目标。为了管理一些运营和操作约束，在运营和操作范围内调整了操作目标。Petro-SIM模拟能够准确识别确定加工部分原料的可行性，以及其他原料加工处理时的瓶颈，这些都是在考虑目标产品的品质提高的情况下进行的。通过模拟确定了一次装置和二次装置的瓶颈。为消除这些瓶颈，KBC提出了各种建议。这些建议是以路线图的形式提出的，其中包括限制新原料加工的装置设备的各种选项。结论原料灵活性是炼油厂和/或石化联合企业提高利润的重要机制。加工新原料的可行性取决于经济性和各种约束因素。需要一个LP线性规划模型来理解加工不同原料的经济性，并确定高层次的约束条件。LP模型的结果应使用一体化综合体全厂全流程模型进行验证。Petro-SIM全厂全流程模型和严格机理模型不仅验证了LP的结果，还确定了装置和设备层面的约束因素。这些Petro-SIM模型还可以评估新原料的操作目标。原料灵活性是炼油厂和/或石化联合企业提高利润的重要机制。加工新原料的可行性取决于经济性和各种约束因素。需要一个LP线性规划模型来理解加工不同原料的经济性，并确定高层次的约束条件。LP模型的结果应使用一体化综合体全厂全流程模型进行验证。Petro-SIM全厂全流程模型和严格机理模型不仅验证了LP的结果，还确定了装置和设备层面的约束因素。这些Petro-SIM模型还可以评估新原料的操作目标。关于尼纳斯石油有限公司（NYNAS）
尼纳斯石油有限公司（NYNAS）成立于1928年，总部设在瑞典，是全球最大的环烷基油生产商和沥青供应商之一，尼纳斯在瑞典，德国和美洲设有工厂，在全球30多个国家有分支机构。尼纳斯在高等级沥青的全球生产供应环节占据重要地位。是唯一具有国际营销和配送能力的全球性环烷基油供应商。 KBC使用Petro-SIM协助NYNAS在其一家炼油厂双方共同评估了加工各种原料的可行性，以提高炼油厂高价值产品的产量和质量。Petro-SIM全厂全流程模型和严格的模型不仅为Nynas提供了可验证的结果，还可以识别装置和设备的运营限制，并且预测了新原料的运营目标。
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既然你诚信诚意的推荐了，那我就勉为其难的看看吧！马后炮化工不走平凡路。 {:1110_549:} {:1110_553:} 这需要敏锐的市场洞察力
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其实我一直觉得楼主的品味不错！呵呵！马后炮化工太棒了！ {:1110_550:}{:1110_552:}
这东西我收了！谢谢楼主！马后炮化工真好！ 楼主太厉害了！楼主，I*老*虎*U！我觉得马后炮化工真是个好地方！ 如何通过原料灵活性提高利润——让运营保持灵活柔韧 楼主太厉害了！楼主，I*老*虎*U！我觉得马后炮化工真是个好地方！
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