原油調(diào)和系統(tǒng)在華北石化公司的應(yīng)用

陳磊

摘 要：原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)承接APS全廠計(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng)，獲取原油加工和進(jìn)廠計(jì)劃，并反饋?zhàn)鳂I(yè)執(zhí)行情況，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、調(diào)度與執(zhí)行的銜接。

關(guān)鍵詞：原油調(diào)和;系統(tǒng);常減壓

一、概 述

1.1 原油調(diào)和系統(tǒng)概述

原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)承接APS全廠計(jì)劃優(yōu)化系統(tǒng)，獲取原油加工和進(jìn)廠計(jì)劃，并反饋?zhàn)鳂I(yè)執(zhí)行情況，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、調(diào)度與執(zhí)行的銜接。原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)包括調(diào)度優(yōu)化、調(diào)度執(zhí)行、油品移動(dòng)、組分跟蹤四個(gè)核心模塊，實(shí)現(xiàn)進(jìn)油、調(diào)合、常減壓加工等原油作業(yè)的調(diào)度排產(chǎn)優(yōu)化和過程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)進(jìn)油、倒罐、調(diào)合等原油作業(yè)的統(tǒng)一管理。原油調(diào)度排產(chǎn)人員根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，通過調(diào)度優(yōu)化模塊的原油排產(chǎn)功能以作業(yè)訂單形式生成排產(chǎn)計(jì)劃;利用組分跟蹤模塊實(shí)時(shí)跟蹤的組分?jǐn)?shù)量、性質(zhì)，原油調(diào)度排產(chǎn)人員通過調(diào)度執(zhí)行模塊根據(jù)最新工況調(diào)整或新建并下發(fā)作業(yè)訂單，并在必要時(shí)對調(diào)合過程進(jìn)行在線優(yōu)化;當(dāng)班儲運(yùn)內(nèi)操通過油品移動(dòng)模塊執(zhí)行作業(yè)訂單，啟動(dòng)對作業(yè)過程的組分跟蹤，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程的監(jiān)視。

原油樣品分析人員通過近紅外原油快速評價(jià)系統(tǒng)在15分鐘內(nèi)自動(dòng)分析出實(shí)沸點(diǎn)收率、API、硫含量、酸值、氮含量、傾點(diǎn)等多種性質(zhì)，分析數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)，為原油調(diào)合配方的制定和在線優(yōu)化提供快速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)對組分跟蹤的原油性質(zhì)進(jìn)行校正，保證原油性質(zhì)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

系統(tǒng)集成平臺將以上系統(tǒng)與APS、LIMS、MES、罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)（即罐區(qū)DCS）等信息系統(tǒng)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)全面共享。其中原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)通過OPC方式從罐區(qū)DCS采集儲罐液位、溫度等;通過專用接口與APS系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)及MES系統(tǒng)對接。集成平臺將原油詳評數(shù)據(jù)根據(jù)要求提供給APS系統(tǒng)，用于計(jì)劃優(yōu)化所需原油詳細(xì)評價(jià)數(shù)據(jù);從APS系統(tǒng)獲取原油加工計(jì)劃、船期、加工油種、數(shù)量及進(jìn)料指標(biāo)，用于原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)生成原油輸送加工方案。集成平臺從LIMS系統(tǒng)獲取原油硫含量、酸值等實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)數(shù)據(jù)，在調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行對比、管理和利用;提供原油快評數(shù)據(jù)相關(guān)的訪問地址、訪問視圖，由華北石化將相關(guān)信息發(fā)布到LIMS系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。集成平臺從MES系統(tǒng)獲取常減壓側(cè)線收率數(shù)據(jù)，與快評數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和管理;提供儲罐油種組成，儲罐原油性質(zhì)等儲罐組分跟蹤信息的訪問地址、訪問視圖，由華北石化將相關(guān)信息發(fā)布到MES系統(tǒng)。

二、原油調(diào)和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1原油調(diào)和系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

包括原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)、近紅外原油快速評價(jià)系統(tǒng)及相關(guān)信息系統(tǒng)的集成。其中，原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)是優(yōu)化計(jì)算、調(diào)度的核心，近紅外原油快速評價(jià)系統(tǒng)是提供原油性質(zhì)數(shù)據(jù)的快速檢測手段。

2.2網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

如上圖所示，藍(lán)色為原油調(diào)合系統(tǒng)及設(shè)備，灰色為原有系統(tǒng)及設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)劃分為辦公網(wǎng)、控制網(wǎng)。

辦公網(wǎng)：部署1臺原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)服務(wù)器、2臺調(diào)合操作站（1臺位于質(zhì)檢中心，一臺位于儲運(yùn)部門）、1臺近紅外原油快評工作站、3臺硬件防火墻。華北石化原信息系統(tǒng)LIMS、MES通過數(shù)據(jù)庫及Web Services接口與原油調(diào)合優(yōu)化服務(wù)器進(jìn)行通訊。

控制網(wǎng)：原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)與罐區(qū)DCS系統(tǒng)通過獨(dú)立的OPC Server采集調(diào)合相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)服務(wù)器開放對辦公網(wǎng)的訪問權(quán)限，原油調(diào)度排產(chǎn)人員及其它相關(guān)用戶均可以訪問。原油調(diào)度排產(chǎn)人員、罐區(qū)儲運(yùn)人員通過調(diào)合操作站訪問原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)，計(jì)劃人員、質(zhì)檢人員、常減壓車間等相關(guān)用戶通過普通工作電腦都可訪問原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)服務(wù)器，原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)服務(wù)器對各用戶進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限控制。

防火墻設(shè)置辦公網(wǎng)指定設(shè)備通過地址映射訪問控制網(wǎng)指定設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，拒絕訪問其他設(shè)備，同時(shí)防火墻配置ACL安全策略。

原油快速評價(jià)系統(tǒng)部署在質(zhì)檢中心快評實(shí)驗(yàn)室，劃歸為辦公網(wǎng)。原油快速評價(jià)系統(tǒng)基于光譜分析獲得原油快速評價(jià)數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)以中間文件形式輸入到原油切割軟件，生成側(cè)線收率等原油性質(zhì)。通過接口自動(dòng)將性質(zhì)數(shù)據(jù)送至原油調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)。

三、原油調(diào)和系統(tǒng)在華北石化的運(yùn)行情況

原油快速評價(jià)系統(tǒng)，結(jié)合先進(jìn)的、豐富的富島原油數(shù)據(jù)庫及原油快評單油種分析數(shù)據(jù)，針對華北石化加工原油留樣及傳統(tǒng)評價(jià)，為華北石化定制專屬的原油數(shù)據(jù)庫，提供原油品種、產(chǎn)地、類型、基本性質(zhì)、實(shí)沸點(diǎn)等信息，避免了傳統(tǒng)原油性質(zhì)數(shù)據(jù)的不及時(shí)、可參考度低、查詢不方便等問題。

通過原油快速評價(jià)系統(tǒng)，可對碼頭原油船樣、罐區(qū)原油罐樣、各調(diào)合組份和調(diào)合原油的性質(zhì)進(jìn)行全面檢測，為原油調(diào)合系統(tǒng)提供快速、準(zhǔn)確的原油性質(zhì)數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)調(diào)度制定優(yōu)化調(diào)合配方提供支撐。從樣品進(jìn)入原油快速評價(jià)系統(tǒng)開始，系統(tǒng)可在15 分鐘內(nèi)獲得原油簡評報(bào)告，30 分鐘內(nèi)獲得原油詳細(xì)評價(jià)報(bào)告。系統(tǒng)投用后根據(jù)現(xiàn)場加工方案，通過脫前樣與LIMS實(shí)驗(yàn)室分析對比，密度、硫含量、酸值均滿足精度要求。

在原油快評的基礎(chǔ)上，為解決津華管線轉(zhuǎn)輸和常減壓加工排產(chǎn)，生產(chǎn)運(yùn)行部依托調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)，根據(jù)庫存結(jié)構(gòu)、長輸管道管存信息、近期原油到廠計(jì)劃，以及常減壓裝置加工配比方案，自動(dòng)計(jì)算長周期（月、周）津華管線轉(zhuǎn)輸計(jì)劃和常減壓加工計(jì)劃，具體到儲罐接卸和加工作業(yè)安排，確保期間蒸餾裝置進(jìn)料性質(zhì)盡量穩(wěn)定。

調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)，提供甘特圖、表格等多種方式查看，也可以自動(dòng)跟蹤實(shí)際與計(jì)劃對比。

調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)集成常減壓MES實(shí)際收率，調(diào)合頭收率進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測與系統(tǒng)組份跟蹤收率預(yù)測對比情況如下圖所示，經(jīng)研究可知，組份跟蹤預(yù)測收率與實(shí)際收率趨勢一致。

四、總結(jié)

華北石化公司自原油在線調(diào)和系統(tǒng)投用以來，實(shí)現(xiàn)了多種進(jìn)口原油和華北原油的充分調(diào)和，極大保證了常減壓裝置進(jìn)料的平穩(wěn)性，最大程度減少了因多種原油特性不同，給下游裝置造成的生產(chǎn)波動(dòng)。為下游一系列裝置的平穩(wěn)運(yùn)行提供了有力保障與支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孟亞強(qiáng)，海柱，種遠(yuǎn);; 油品調(diào)合系統(tǒng)在呼和浩特石化公司的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2014，第018期，255-256