supUtilities公用工程优化解决方案

中控多年来一直致力于公用工程优化技术攻关、产品研发,在深入分析国内炼化企业公用工程系统的管理模式及运行特征的基础上,基于大量的实践经验与沉淀,成功推出了面向炼化企业的supUtilities公用工程优化整体解决方案。在向用户提供公用工程优化技术与软件产品的同时,也向用户提供评估诊断、优化改造等咨询服务。

客户挑战

Customer pain point

国内炼化企业公用工程的管理与操作相对粗放,由于缺少专业的信息化、智能化工具,操作及管理人员对公用工程的运行状态、利用水平等认识不清,难以找到有效的节能降耗途径和方向,使得这种粗放的操作模式长期延续。炼化企业氢气资源利用率低、制氢成本高,蒸汽冷凝、能量损失大,瓦斯气放火炬、燃料利用率低,循环水动能损失大、水资源回收及利用率低等问题尤为突出,不仅严重压缩了炼化企业的效益,还造成了安全风险、三废排放等一系列问题。

方案详情

Solution details
  • 解决公用工程点多面广、信息相对分散,管理人员对运行状态、利用水平缺乏全面认识、难以有效管控的问题,提升管控的精细化程度;
  • 解决公用工程产耗平衡率低、损耗量大、操作粗放、运行波动大、调度及操作调整被动的技术难题,基于模型进行优化调度与优化操作;
  • 解决长期制约公用介质生产成本高、输送效率低、跑冒滴漏严重等瓶颈问题,实现公用介质的优化梯级利用,降低炼油过程的公用工程投入。

supUtilities 公用工程优化以大型实时数据库、综合信息化平台等基础软件为支撑,构建公用工程信息化集中管控平台,实现生产、输送、存储、利用、回收等全方位的精细化闭环管控,并采用大数据分析、机理建模、优化算法等,构建产耗预测模型、操作优化模型、管网模拟模型、调度优化模型等,实现基于模型的优化操作、优化运行、科学调度、应急指挥,有效提升调度及管理水平,有效降低生产过程中的公用工程消耗。

管控精细化

 supUtilities可实现公用工程生产、输送、存储、利用、回收等全方位的精细化闭环管控,构建涵盖公用工程计划、调度、操作、计量、统计、考核等所有业务流程的信息化平台,实现公用工程的 “事前”计划调度,“事中”监控分析,“事后”统计考核,全面提升公用工程管理的精细化程度。

  • 集中监控与异常联动报警
  • 仪表校正与数据软测量
  • 成本核算与统计分析

 

  • 考核评价

 

经验模型化 

将产耗预测、管网模拟等技术与调度经验有机结合,将调度经验模型化、管网输送运行状态可视化,实现定量调度、应急指挥,提升公用工程系统运行的平稳率、减少公用介质异常放散,提升调度决策的科学性。

  • 管网模拟与状态监控

 

  • 应急调度与应急指挥

 

  • 工况模拟与计划排产

运行最优化

通过产耗装置操作优化模型及锅炉、汽机、加热炉、泵、换热器等关键设备优化模型,在线给出操作优化数据,降低公用介质损耗。通过评估诊断找到瓶颈环节,基于模拟仿真、夹点分析、超结构优化等制定优化改造方案,实现优化高效运行。

  • 运行分析与评估诊断

 

  • 优化操作与优化运营

 

  • 优化改造与优化设计

截至目前,中控supUtilities公用工程优化解决方案已经在中石化镇海炼化、茂名石化、齐鲁石化、天津石化、洛阳石化、武汉石化、广州石化、石家庄炼化、沧州炼化、湛江东兴石化、中石油独山子石化、山东汇丰石化等国内十余家大型炼化企业进行了应用并获得了显著的节能减排效果。相关技术已入选国家发改委2018年度“双十佳”节能技术推广名录。实施案例统计显示,中控公用工程优化解决方案通常能达到如下节能减排效果:

 

某特大型炼化一体化企业瓦斯平衡与优化项目

  • 建立了完整的瓦斯系统调度优化平台,实现了基于模型的“定量调度”和“事前调度”,有效提升了瓦斯系统的调度管理水平,为企业安全平稳生产提供了保障,实现了瓦斯放火炬时长和补烃量的持续降低。
  • 系统投运后基本实现了瓦斯系统“零放火炬”,管网补烃量从投运前的14045吨/年减少到7996吨/年,同比减少43.1%,取得了十分显著的节能减排效果,为企业产生直接经济效益1600余万元/年。
  • 国家工信部和科技部高度评价项目建设成效,中国政府网、《人民日报》、新华网等权威媒体广泛报道,获得中国仪器仪表学会科技创新奖、中国石油和化工自动化协会科技进步二等奖等。

某特大型炼化一体化企业氢气平衡与优化项目

  • 建立了完整的氢气资源管理与优化调度平台,建立了集成实时监控、异常联动报警、成本核算、统计分析、管网模拟、产耗预测、调度优化、专家指导等功能于一体的信息化平台,有效提升了氢气资源的管理与调度水平。
  • 通过氢网络优化改造,将炼厂南区原进蜡加PSA的低分气引入S-zorb、硫磺装置进行直接利用,关停了蜡油加氢PSA装置,降低氢气资源损失200 Nm3/h、减少装置电耗26kwh/h,将炼厂北区原进PSA进行部分提纯的重整氢直接引入三加氢装置使用,降低提纯氢气损失600 Nm3/h,为企业带来经济效益900万元/年。

某大型炼化企业蒸汽平衡与优化项目

  •  通过分析评估找出了中低压蒸汽管网的局部滞留、保温效果差、管网局部结构不合理等问题。通过操作调整优化蒸汽供用方式,消除局部滞留及压损过大区域,实现节能效益约637万元/年。通过实时监控实现了多级、多环路复杂蒸汽管网的信息化管理,实现了蒸汽系统的科学决策及优化调度,有效降低了输送过程中的能量损耗,保障了石化装置长周期运行过程中的用汽安全。

某大型炼化企业公用工程优化项目 

  • “严细管理”管控力度持续提升   通过公用工程优化系统的深化应用,实现了氢气、蒸汽、瓦斯、水、氮气、风等公用介质生产、输送、消耗、回收过程的全方位精细化闭环管控,有效提升了调度及操作人员的积极性,降低了劳动强度。特别是通过加强监管,消除了气柜负荷超限、瓦斯燃放火炬等风险。
  • “高效运行”粗放模式逐步改变  通过公用工程优化业务模块的应用,调度及管理人员逐渐改变并抛弃了传统的“凭经验、拍脑袋”的粗放操作及管理模式,开始转变生产及管理理念,不断尝试采用优化模型、优化方法等新技术对生产装置运行工况持续进行分析与优化,有效提升了企业的操作及管理水平。 
  • “降本增效”企业效益持续增加  通过操作优化、调度优化等功能模块的应用,并结合必要的技术改造,使炼油过程中的氢气、蒸汽、瓦斯、水等公用工程效益不断降低,提升企业氢气资源回收率约8%、氢气外购量同比降低约1.7%,低压瓦斯排放总量同比降低11%、降低电站锅炉伴烧瓦斯量约1272 t/年,提升蒸汽资源利用率约1%、降低蒸汽当量损失2.8 t/h,为企业带来了1776万元/年的经济效益,受到《中国石化报》、《中国化工报》、中石化新闻联播等媒体以及国内同行的广泛关注。
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