1、Advanced Process Control智能生产组织的基础 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。2资料来源：2018年5月15日，Wacker Group过程系统工程部门，Markus Bauer博士的APC陈述资料来源：Accenture，2018年数字化炼厂研究数字化的基石趋势2数字化发挥其应有作用在您的炼油操作中，对您公司在以下特定数字化技术部署方面的成熟度如何评价？请按照技术类型选择一种？（前五名 应用最广泛）先进过程控制提高网络安全性的工具更新IT系统，启用其他数字功能运行应用迁移至云基础设施先进数据分析尽管超过48%的公司将自身评价为数字化或半

2、数字化，但是采用的关键技术并不足以提供支持。44%的数字化或半数字化 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。3智能生产组织的统一生产优化供应和生产限制优化生产满足市场需求统一计划/调度动态优化将计划和调度目标与实际运营保持一致APCAPCAPCAPC月/周/天小时实时最大程度生产利润更大的产品最大程度减少产品产量过剩使产量/转化最大化突破过程约束维持装置目标维持调度目标协调多个APC增加生产量减少能源提升装置产量在运行中实现性能极限全天候，以分钟为单位 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。4确认的AspenTech APC效益资料来源：

3、陶氏化学在2009年5月Aspen用户会议中的陈述资料来源：雪佛龙在2009年5月Aspen用户会议中的陈述陶氏化学发现，增加AC&O应用可使生产能力提高3%至5%，同时使能源密集度降低4%至6%。陶氏化学在2009年通过AC&O累积节省的资本预测超过10亿美元。W.Banholzer，执行副总裁兼CTO陶氏化学成败的关键控制器的潜在效益Were Doing it For the Money我们的目标是实现利润对于一个典型炼油厂来说主要过程装置：子控制器：操纵变量：估算效益DMCplus的正常运行时间对于一个250MBPD 炼油厂来说年效益每个主要装置 2018 Aspen Technolog

4、y,Inc.保留所有权利。5让模型始终处于最新状态装置测试对工艺可能产生扰动，难以按计划执行APC应用少，创造的效益低APC资源太稀缺/经验少采用传统APC技术面临的挑战 为何采用自适应过程控制？自适应过程控制实现持续后台维护维护最大程度简化、快速部署，实现覆盖扩大校准实现非干扰测试使用便利、工具强大、整定简化 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。6用于智能生产组织的自适应技术持久效益预防性维护更快部署易于使用，功能强大APC成功项目人员技术工作流程 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。7Aspen DMC3优势与竞争产品相比真实案例

5、对比：4 台主要炼油装置每月效益减去成本（成本=软件，维护费，实施和维护工程费用）增加的DMC3效益相当于两条线之间的部分（例如：累积差异）4家炼油厂主要装置案例DMC3的效益增量为5年以上约900万美元10年以上约2000万美元扩大到其余炼油厂，效益增量预计在5年以上约6600万美元10年以上约1.31亿美元（约22%）DMC3CompetitordeltaTotal Ben-Costs:1 year 1,893,574$1,697,762$195,812$Total Ben-Costs:2 years10,853,156$9,473,995$1,379,161$Total Ben-Cost

6、s:5 years40,834,682$31,967,810$8,866,872$Total Ben-Costs:10 years90,749,919$71,219,930$19,529,989$假设：竞争产品在性能峰值时实现DMC3的效益达到90%实施成本相同改造服务成本每月效益 成本竞争产品增量效益-成本(DMC3)效益-成本（竞争产品）2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。8采用Aspen DMC3-全球指数增长0500025003000200019DMC3控制器的数量控制器的数量估算值炼油：E

7、xxonMobil,Chevron,Sinopec,Valero,Phillips 66,ENI,KOCH,Galp,API,ISAB,RAM,Gunvor,Heide,MOL,Rompetrol,Natref,Helpe,.化工：LyondellBasell,ExxonMobil Chemicals,ChevronPhillips,Dupont,Sasol,Braskem,Ineos,Repsol,Solvay,Fibrant,Lucite,Borealis,Unipetrol,.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。9AspenTech的关键APC技术包括行业金

8、标准的多变量控制器：DMC3和 DMCplus 市场份额占据世界第1位“自适应过程控制和智能整定等突破性和专利性技术大大改善了维护过程，在APC应用生命周期创造了重要价值。”-Peter Reynolds,ARC Advisory Group-Peter Reynolds，ARC咨询小组施耐德电气艾默生自动化解决方案安德里茨Aspen技术斯伦贝谢有限公司通用电气罗克韦尔自动化公司霍尼韦尔ARC市场分析横河石化西门子By Peter ReynoldsPeter Reynolds提供2018年8月Aspen DMC3产品概述 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。11A

9、spen DMC3技术概述最先进的自适应过程控制解决方案，用于构建与维护控制器方便整定和优化的专利技术智能整定专利鲁棒控制技术，使效益最大化鲁棒控制预测性维护、监测和诊断平台Aspen Watch实现后台测试的专利技术校准最具盈利性的APC技术DMCplus EngineAspen DMC3 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。12Aspen DMC3 校正技术E在优化同时，实施后台背景测试对正常操作影响小减少维护工作量，快速实施部署自动在线模型辨识 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。13用于调整最佳控制和步阶测试之间折中方案的一个

10、简单参数无操作员干预后台测试Test测试(CR=1)Control控制(CR=0)校准：允许后台模型更新和快速部署优化控制，同时进行测试 MV Upper LimitMV上限值MV Optimum targetMV最佳目标MV Lower LimitMV下限值Current point当前点CV1 limitCV1极限current当前optimal最佳Optimum point最佳点Optimum area最佳区域CV2 limitCV2极限Patent No.:专利号：Date of Patent专利日期 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。14Aspen D

11、MC3部署和维护生命周期阶跃测试模型辨识建立控制器投运预测试维持开始取得效益3至4个月开始取得效益预测试持续改进校准模式模型辨识更新控制器减小校准系数3至4个星期传统工作流Aspen DMC3工作流 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。15自适应新项目加快效益增长数据切片识别预测试受监督的阶跃测试数据收集工厂/模型不匹配额外约束条件开路和闭路测试调优校正不匹配添加约束条件微调测试建模投运监控故障排除开始取得效益测试（自适应模式）和监控预测试炼油和市场营销建模最终确认模型开环与闭环测试微调自动化阶跃测试自动化数据收集自动化数据自动化建模采用鲁棒控制器，实现过程优化A

12、PC项目进度 标准和自适应方法PID回路调优仪器检查设计收集历史数据初始策略和种子模型PID回路调优仪表检查设计投运开始取得效益 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。16实时监测和预测性维护目测、分析、监测和访问实时控制器KPI，从而获取控制器性能的关键信息鉴别重点翻新的故障区域,对性能进行持续监测提高控制器的投运率和利用率控制器主动监控快速检测和诊断性能问题自动检测诊断校正 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。17智能整定 方便整定和优化让更多的工程师更容易地优化整定控制器通过直接规定目标消除复杂整定在模型更新后,无需重新查看整定专

13、利优化软件能够直接规定控制器目标,而不是整定参数快速调整,更改经济目标灵活指定基于CV或MV的优化策略的组合基于CV的优化基于CV的优化Smart Tune V10Smart Tune V8.8/V9 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。18专利鲁棒控制技术使您的控制器对于模型质量问题和工艺干扰更具有抗干扰能力协调优化和稳健性程度的单个稳健因子Robustness鲁棒性控制器的投运率增加控制器稳定性提高在出现模型退化时进行优化Operator Low Limit操作员低限值Operator High Limit操作员高限值Predicted Moves预测的趋势

14、2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。19在操作区域精确模型避免切换模型非常容易闭环在线调节模型动态及死区时间可变死去时间及可变动态PROCESS GAINRESPONSE TIME可变动态及死去时间可变动态及死去时间Variable DeadtimeMultiplier=0.5Multiplier=1Multiplier=2 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。20Aspen DMC3 Builder 平台 功能强大,现代 及 容易使用现代界面基于菜单式设计工作流程共共线性分析集成和功能强大的共线性分析带有工艺约束的模型辨识使工艺知识

15、融合在建模可可视化转换直观及功能强确定变换智能数据剔除智能数据剔除自动智能剔除坏数据，以便栓选数据一站式功能强大集成平台用于建立和部署控制器先进过程控制:数字工厂的基石Tushar Singh,Product Marketing ManagerAspen Technology,Inc.2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2资料来源：2018年5月15日，Wacker Group过程系统工程部门，Markus Bauer博士的APC陈述资料来源：Accenture，2018年数字化炼厂研究数字化的基石趋势2数字化发挥其应有作用在您的炼油操作

16、中，对您公司在以下特定数字化技术部署方面的成熟度如何评价？请按照技术类型选择一种？（前五名 应用最广泛）先进过程控制提高网络安全性的工具更新IT系统，启用其他数字功能运行应用迁移至云基础设施先进数据分析尽管超过48%的公司将自身评价为数字化或半数字化，但是采用的关键技术并不足以提供支持。44%的数字化或半数字化 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.3先控在集成生产优化中的角色供应和生产约束满足市场需求的生产最优化集成规化和调度动态优化让规划调度目标与实际生产要求同步APCAPCAPCAPC月/星期/天小时分/秒最大化高利润产品最小化产品流

17、失最大化产率卡边运行保持装置按目标运行保持调度目标与先控目标相一致增加产量降低能耗改进产率运行在最佳性能上 每一分钟，每一天 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.4所有装置的先控应用集中性能监控自适应控制先进过程控制优化资产性能Path to Value OPERATEAspenTech 先控和优化的效益先控和优化应用带来每年超过十亿美元的效益 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.5自适应控制Aspen DMC3TM维持先控系统的效益缺少有经验的工程师实现对不断变化的生产条件进行自动

18、调整和优化采用独特的自适应控制专利技术，维持和扩大先控系统的效益，包括增加产量，降低能耗和提高产率保持工厂的峰值性能和快速系统投放先控应用的一些挑战实施先控应用的门坎 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.6自适应控制带来的好处Braskem 由于在乙烯装置采用了自适应控制技术，降低了20%的能耗Eni 由于在炼油装置采用了自适应控制技术，使产率提高了3%Qenos 由于在乙烯装置采用了自适应控制技术，使产量提高了5-10%2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.7在线率有效性实际效益通过

19、关键性能指标了解系统效益跟踪先控应用的实际效益集中和预测式的性能监控和诊断X=2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.8R充分实现先控应用的潜力新控制系统关键性能指标(收益，环保，安全)企业运行需要$系统更新系统维护 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.9了解你企业所处的位置 基准研究案例0%20%40%60%80%100%先控总体评分差距行业领先贵公司0%20%40%60%80%100%运行时间对比有效率对比覆盖率对比优化广度对比先控分项评分差距行业领先贵公司92%65%0%10%20

20、%30%40%50%60%70%80%90%100%经济效益差距经济效益差距行业领先贵公司差距$xx百万/年 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.10制定使先控投资回报最大化的计划先控项目可由分析结果及公司战略优先排序制定公司内部推广及应用计划来提高现金流和内部收益率 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.11成功案例 北美一家主要炼油公司原始目标原始目标0020142015效益效益 百万百万$/年年实际完成实际完成10810个炼厂每年1亿美

21、元经济效益“A job well done-again-by you and those in the trenches-doing real,value-added work.I am proud of you all.You brought to this important area of APC the necessary focus which is helping to make real difference”-VP,RefiningPrakash Karpe,先进控制优化及调和总监,Phillips66炼油行业过程优化35年经验使十座炼产的先控效益提高了四倍先控应用成为公司核心

22、技术和管理重点获得高层领导的多项佳奖 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.12自适应过程控制智能制造的基石自适应过程控制和集中式性能监控为许多生产过程提供了可观的最优化机会一个成功的先控项目实施可以为工厂带来可观的效益提升APS(ORION)系统系统在大连西太的应用实践在大连西太的应用实践大连西太简介大连西太是一个以加工中东油为主的燃料型炼厂，原设计原油一次加工能力500万吨，后经两次扩能改造后现有一次加工能力1000万吨/年。流程特点：渣油加工能力的不足导致单套常减压装置分三种加工模式：含硫油模式、低硫油模式、沥青模式。通常每月切换2-

23、3次低硫油，2-3次沥青，频繁的切换要求原油库存控制、中间原料库存控制更加精确。公司导航团队应用PIMS和APS系统进行方案优化、计划编制、调度排产。APS(ORION)系统项目建设和应用大连西太APS系统于2004年投入使用，后在2007年和2015年进行了模型更新和升级。APS系统主要用于计划排产，在原油库存控制、原油调和、加工方案切换、原料性质控制、产品库存预测等方面发挥了重要作用。原油库存控制M月安排M+3月到厂原油船期，控制合理的原油库存。进入采购周期，当现货原油品种数量、到港期等不能满足计划要求时，通过ORION模拟，快速发现可能出现的原油衔接困难、品种变化给装置加工带来的风险并采

24、取相应的措施。市场出现机会油种时，快速判断加工的可行性及到港期的原油库存情况，更好地抓住市场机会。装置出现异常情况降低原油加工量时，通过ORION对原油滚动模拟，快速评估在途原油抵港时的库存情况，及时调整船舶航速或者装货期，减少原油高库存带来的滞期费损失。原油库存控制原油库存控制原油调和在港口租用6个10万立原油罐作为卸船中转罐，厂内自有4个10万立、2个5万立原油罐作为原油调和目的罐。每日更新各储罐库存原油混合比，并导入ORION系统作为原油滚动模拟的初始量，根据一定周期内（一周或更长）原油到港情况确定原油调和事件，并不断滚动调整，目标是实现周期内原油性质（API、硫含量等）的相对稳定。对含

25、硫原油、低硫原油和沥青原油分开储存，保证三种模式下原油的纯度，避免对目的产品质量造成影响。原油调和不同加工方案切换频次的控制单套常减压分含硫油、低硫油、沥青三种模式，每月2-3次低硫油切换，2-3次沥青切换，切换频次的控制对装置的稳定运行以及全厂物料平衡至关重要。方案切换时间的控制取决于重油加氢原料和催化裂化原料库存的合理搭配。切换低硫油时需要较高的重油加氢原料库存和较低的催化裂化原料库存，切换沥青时需要较高的重油加氢原料库存和适中的催化裂化原料库存，通过常减压装置原油品种的合理搭配和装置负荷的适当调整控制两大原料库存的变化趋势。ORION系统对炼厂加工过程的模拟能够很好地预测未来一段时间两大

26、原料库存变化趋势，帮助计划调度人员做出更为合理的安排。不同加工方案切换频次的控制不同加工方案切换频次的控制渣油原料性质的控制催化裂化装置原料性质的控制是核心，催化裂化原料性质的稳定取决于重油加氢原料性质的稳定。通常将密度、硫含量、残碳、金属含量作为控制目标。每月加工的含硫原油品种约5-8种，不同原油的渣油性质差别较大，通过调整蜡油抽出量来控制渣油原料性质达到预期目标。重油加氢原料分两部分：含硫油模式的常减渣、沥青模式的部分常渣和重蜡油组分。沥青模式生产的原料硫含量高，不能直接加工，需要用含硫油模式生产的重油加氢原料进行调和，因此含硫油模式下的重油加氢原料性质控制显得尤为重要。渣油原料性质的控制

27、预测产品库存，合理安排产品出厂计划通过对全厂各装置负荷、产品方案等的设定，模拟各主要产品一定周期内的库存情况估计产品库存预计和销售计划评估产品库存是否合理APS（ORION）系统应用的几点体会炼厂计划调度工作需要解决的问题很多都是时序问题和可行性问题，而这一类问题是高度非线性的，在统筹学中，这类问题属于NP完全问题，因此ORION系统不具备自动排产功能，而是一个强大的计算器，计划调度人员可以通过对不同方案的模拟计算来选择最优的方案，做出更为合理的安排。PIMS和ORION的结合使用可以显著提高炼厂的导航水平。ORION对时序问题和可行性问题的模拟可以很好的验证PIMS优化结果的可行性并校正PI

28、MS优化结果，提高方案的准确性和可执行性。炼厂生产是个复杂的过程，每个炼厂都有自己的特点，系统不是万能的，根据炼厂自身特点来建立合适的系统模型并用来解决关键问题是比较可行的。EO模型应用模型应用-CDU&FCC中国石化炼油事业部技术处中国石化炼油事业部技术处中国石油化工集团公司S I N O P E C G R O U P郑文刚郑文刚2018年10月,北京OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechContents目 录一、SINOPEC二、SM模型的挑战三、EO建模四、CDU和FCC分离系统优化问题五、EO模型的优势、前景六、总结一、Sinopec 2018/11

29、/63中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U POPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech中中国最大的成品油和石化产品供应国最大的成品油和石化产品供应商商第第二大油气生产二大油气生产商商世世界第一大炼油公界第一大炼油公司司第第二大化工公二大化工公司司加加油站总数位居世界第油站总数位居世界第二二在在2017年年财富财富世界世界500强企业中排名第强企业中排名第3位。位。二、SM模型的挑战2018/11/64中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P如何解决以上问题？如何解决以上问题？SM 建模挑战塔盘Murphree效率计

30、算？塔压力或压何计算？换热器的总传热系数计算？压缩机和透平效率是多少？人字档板的传热效率？流量计、温度计、压力表、分析误差的估计？雾沫夹带量的估计？塔盘吹翻程度的估计？带热集成的流程如何模拟和优化？物性方程选择？大规模复杂流程模拟，如何解决原料和操作条件变化后的收敛问题？大规模复杂流程的优化问题怎么办？OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模2018/11/65中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P从从 SM 到到 EOSimulation模式：（1）Design-Spec （2）所有变量同步求解（3）自动切换不同操作条件P

31、arameter Estimation模式：估算换热器传热系数、机泵、压缩机效率、分离罐的雾沫夹带量等Reconciliation模式：估算塔盘Murphree效率、雾沫夹带量校正流量计、温度计、压力表系统误差Optimum模式：100+多变量同步优化求解Simulation模式：（1）Design-Spec （2）所有变量同步求解（3）自动切换不同操作条件（4）5个以上变量优化求解困难OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模EO应用2018/11/66中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P挑战挑战应对方法应对方法塔盘Mur

32、phree效率-Reconciliation塔压力或压差估计-Parameter Estimation&Reconciliation 换热器的总传热系数-Parameter Estimation&Reconciliation压缩机和透平效率-Parameter Estimation&Reconciliation人字档板的传热效率-Parameter Estimation&Reconciliation流量计、温度计、压力表误差估计-Parameter Estimation&Reconciliation雾沫夹带量的估计-Parameter Estimation&Reconciliation塔盘吹翻

33、程度的估计-Reconciliation带热集成的流程如何模拟和优化-Parameter Estimation&Reconciliation物性方程选择-Reconciliation大规模复杂流程模拟，如何解决原料和操作条件变化收敛问题-EO&DMO&LSSQP&Homotopy大规模复杂流程的优化问题-EO&DMO&LSSQP自动化及在线实时优化-Aspen Online&EBS&EOEO模型能较好模型能较好的解决这些问题。的解决这些问题。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模EO模型求解模拟和优化问题的原理2018/11/68中国石油化工集团公

34、司S I N O P E CG R O U PEquation Oriented(EO)建模法原理建模法原理：模拟（Simulation）优化（Optimum）问题 =0,.0,=0,max（）,1.0,=0,求求解器：解器：Aspen Plus中可选：NSOLVE，应用最常见的求解非线性方程组求解方法-牛顿法。Aspen Plus中还有更稳定更快的求解器：DMO和LSSQP。Simulation问题用DMO更合适Optimum问题则用LSSQP法更合适注：DMO和LSSQP求解器都属于SQP（Sequential Quadratic Programming）法。SQP方法是求带约束非线性规划

35、问题的，即求解优化问题的算法。这种算法对于化工流程模拟问题而言比牛顿法更加稳定。比牛顿法收敛更快。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech三、EO建模EO模型的难的难点点2018/11/69中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P（1）过去个人计算机的内存和计算速度还不够强大；（2）EO模型求解需要较好的初始值才能进行模拟和优化计算；（3）EO模型不收敛时，查找问题比较困难；（4）由于国内在线实时优化技术才开始起步，很多人还没有了解联立方程建模法；（5）无论是设计还是操作，还没有提到全装置级别的优化，往往是局部的优化；（6）需要对工艺的全

36、面的理解，对使用者的要求更高。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech四、EO模型应用CDU和FCC分离系统优化问题（1）用EO模型估算 Murphree 效率、传热系数、雾沫夹带量、估算压力、测量和分析误差。（2）用EO模型选择最准确的物性计算模型。（3）用EO模型进行优化，分析优化结果，指导装置操作和提出改造方案。2018/11/610中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P以常减压和催化裂化分离系统为例，介绍以常减压和催化裂化分离系统为例，介绍EO模型的应用。模型的应用。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspe

37、nTech11中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P进进料压力料压力、压、压降估算降估算四、EO模型应用1.CDU分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech塔盘效率估算减减压塔填料等压塔填料等板高度估算板高度估算转油线、气化段转油线、气化段选择物性方选择物性方法法?重油的气液平衡预测重油的气液平衡预测现场分析数据误差现场分析数据误差?1）开发常）开发常减减压装置的压装置的SM模型模型2）切换）切换SM模型到模型到EO模型模型3）配置）配置EO模型求解策略模型求解策略-Special group-Connection-Cal

38、culator-Objective function-Measurement-Reconciliation Objective4）Simulate 5）Reconciliation6）Optimization2018/11/612中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P常常减压的模减压的模拟拟:Aspen Plus SM-EO 模型模型四、EO模型应用1.CDU分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechEO模型优化求解所有问题模型优化求解所有问题2018/11/613中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O

39、U P物性方程的选物性方程的选择：择：初初馏塔和常压塔采用馏塔和常压塔采用BK10减压塔采用减压塔采用Maxwell-Bonnel最最准准确！确！四、EO模型应用1.CDU分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/614中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P四、EO模型应用1.CDU和FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech塔盘效塔盘效率率、压压力力等参数等参数估估算算15中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P四、EO模型应用1

40、.CDU分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech操作优化：提高分离效率还是节能？常二中是高温位热源，应该提高常二中取热，还是降低常二中取热？常顶循是低温位热源，应该提高取热还是降低取热？减二中是高温位热源，应该提高还是降低取热？2018/11/616中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P常减压的优化常减压的优化-目标函目标函数：数：GROSSM=初顶石脑油流量*石脑油价格GROSSM=GROSSM+常顶1级石脑油*石脑油价格+常顶2级石脑油*石脑油价格GROSSM=GROSSM+常一线流量*（航煤价格-航煤加氢操作成本-

41、氢气成本）GROSSM=GROSSM+常二线流量*（柴油价格-柴油加氢操作成本-氢气成本）GROSSM=GROSSM+常三线流量*（柴油价格-柴油加氢操作成本-氢气成本）GROSSM=GROSSM+减一线流量*（柴油价格-柴油加氢操作成本-氢气成本）GROSSM=GROSSM+减二线流量*（减二线进后续加工装置全厂的效益增量）GROSSM=GROSSM+减三线流量*（减三线进后续加工装置全厂的效益增量）GROSSM=GROSSM+减四线流量*（减四线进后续加工装置全厂的效益增量）GROSSM=GROSSM+减压渣油流量*（减压渣油进后续加工装置全厂的效益增量）四、EO模型应用1.CDU和FCC

42、分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechkukjfjipiCutilityCfeedCproductProfit,=产品产品 i i的价值的价值=原料原料j j的价值的价值=公用公程公用公程k k的价值的价值ipC,jfC,kuC,2018/11/617中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P优化结优化结果：果：优化变量优化变量UnitsPhysical Type优化值优化值-初始值初始值电脱盐前换热分支一流量比例电脱盐前换热分支一流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.1500电脱盐前换热分支二流量比例电脱

43、盐前换热分支二流量比例UNITLESSDIMENSIONLES0.1160电脱盐前换热分支三流量比例电脱盐前换热分支三流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.1500电脱盐后换热分支一流量比例电脱盐后换热分支一流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.0515电脱盐后换热分支二流量比例电脱盐后换热分支二流量比例UNITLESSDIMENSIONLES0.1362电脱盐后换热分支三流量比例电脱盐后换热分支三流量比例UNITLESSDIMENSIONLES-0.1186初馏塔底换热分支一流量比例初馏塔底换热分支一流量比例UNITLESSDIMENSIONLES0.0149

44、初馏塔顶石脑油流量初馏塔顶石脑油流量TONNE/HRMASS-FLOW-1.34初馏塔侧线流量初馏塔侧线流量TONNE/HRMASS-FLOW3.96常顶石脑油流量常顶石脑油流量TONNE/HRMASS-FLOW23.54常顶循流量常顶循流量TONNE/HRMASS-FLOW110.00常一中流量常一中流量TONNE/HRMASS-FLOW100.00常二中流量常二中流量TONNE/HRMASS-FLOW-156.66常一线流量常一线流量TONNE/HRMASS-FLOW7.94常二线流量常二线流量TONNE/HRMASS-FLOW-72.39常三线流量常三线流量TONNE/HRMASS-FL

45、OW65.18常压炉出口温度常压炉出口温度CTEMPERATURE6.20常压塔底吹汽提常压塔底吹汽提TONNE/HRMASS-FLOW0.23常一线侧线汽提蒸汽常一线侧线汽提蒸汽TONNE/HRMASS-FLOW1.20常二线侧线汽提蒸汽常二线侧线汽提蒸汽TONNE/HRMASS-FLOW0.70常三线侧线汽提蒸汽常三线侧线汽提蒸汽TONNE/HRMASS-FLOW1.21减顶循流量减顶循流量TONNE/HRMASS-FLOW15.00减一中流量减一中流量TONNE/HRMASS-FLOW-281.36减二中流量减二中流量TONNE/HRMASS-FLOW300.00减一线流量减一线流量TO

46、NNE/HRMASS-FLOW5.99减三线流量减三线流量TONNE/HRMASS-FLOW64.44四、EO模型应用1.CDU和FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech26个优化变量个优化变量变量数：变量数：71270非非零值：零值：352401运算时间运算时间5-6分钟分钟Number of variables:71270Number of incident variables:71175Number of fixed variables:1395Number of free variables:69875Number of equat

47、ions:69849Number of included equations:69849Block equations:58539Connection equations:11310Number of excluded equations:0Number of non-zeros:352401Number of incident non-zeros:341348Number of inactive connections:2Number of incomplete connections:4Problem has 26 degrees of freedom2018/11/618中国石油化工集团

48、公司S I N O P E CG R O U P在当前价格体系下，考虑了能耗的前提下，常减压装置的优化方向是：（1）降低常二中的取热，提高常顶循的取热，这与我们的经验相反。（2）提高减二中的取热，降低减一中的取热，这与节能理念吻合，但与减压深拔的理念相反。（3）常二线要少抽，常三线要多抽，才能多产航煤。（4）优化结果显示，石脑油、航煤增产，柴油减产。换热终温下降3，这和一般的优化调整方向相反。（只有把热量往常压塔上部移动才能增产石脑油和航煤，由此低温热增加，高温热减少，所以换热终温下降）（5）效益：5000+万元/年（常减压规模：1000万吨/年）。可可见需要对装置进行全局优化测算后，才能确定

49、正确的操作调整方向。见需要对装置进行全局优化测算后，才能确定正确的操作调整方向。四、EO模型应用1.CDU和FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech优化结优化结果：果：2018/11/619中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PCDU应用EO模型，得出如下结论：（1）物性方程选择：Aspen Plus中推荐BK10模拟常压部分Aspen Plus中Maxwell Bonnel模拟减压部分（2）参数整定、诊断：考虑各个参数的影响，包括：减压部分考虑减压塔气化段的雾沫夹带、进料含水量、转油线压降等。诊断和估算塔盘效率、

50、塔盘压降、塔进料压力等不可测量或无测量的参数。（3）优化效益：5000+万元/年（常减压规模：1000万吨/年）EO模型好比如黑夜中的一盏明灯，指出了操作优化的方向！模型好比如黑夜中的一盏明灯，指出了操作优化的方向！四、EO模型应用1.CDU分离系统优化问题总结OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/620中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P四、EO模型应用2.FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech多个循环物流，同时又是热集成的，要满足汽油、液化气、干气、柴油和油

51、浆的产品质多个循环物流，同时又是热集成的，要满足汽油、液化气、干气、柴油和油浆的产品质量前提下，如何调整操作参量前提下，如何调整操作参数数?分分馏系统馏系统吸收稳定系统吸收稳定系统2018/11/621中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PCase1 柴油做吸收剂，解吸塔无中间重沸器工况柴油做吸收剂，解吸塔无中间重沸器工况四、EO模型应用2.FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTechAspen Plus SM-EO选择物性方法：结果显示GRAYSON物性方程误差最小。2018/11/622中国石油化工集团公司S I

52、N O P E CG R O U PCase1 柴油做吸收剂，解吸塔无中间重沸器工况柴油做吸收剂，解吸塔无中间重沸器工况Number of variables:62132Number of incident variables:62130Number of fixed variables:719Number of free variables:61413Number of equations:61389Number of included equations:61389Block equations:53704Connection equations:7685Number of exclude

53、d equations:0Number of non-zeros:3361402Number of incident non-zeros:3339367Number of inactive connections:6Number of incomplete connections:0Problem has 24 degrees of freedomPROFIT=F1LPG*5.161 +F1DRYGAS*1.997PROFIT=PROFIT+F1GASOLI*4.653PROFIT=PROFIT+F1DIESEL*3.757PROFIT=PROFIT+F1SLURRY*0.666PROFIT=

54、PROFIT+S1STEAM*1.0PROFIT=PROFIT+S2STEAM*1.0PROFIT=PROFIT-S3STEAM*1.0PROFIT=PROFIT-STRDSTM*0.08-MFSTEAM*0.08PROFIT=PROFIT-W1WATER-W2WATERPROFIT=PROFIT-W3WATERPROFIT=PROFIT-W6WATERPROFIT=PROFIT-W7WATERPROFIT=PROFIT-M1STEAMPROFIT=PROFIT+M2STEAMPROFIT=PROFIT-GPUMP-W8WATERPROFIT=PROFIT-W0WATER-WILDNAPCPR

55、OFIT=PROFIT-DEABSPUM-ABSPUMP1-ABSPUMP2PROFIT=PROFIT-DIEPUMP-WILDPUMPPROFIT=PROFIT-WIL2PUMP-FDEABPUMPROFIT=PROFIT-ABBPUMP-SLUUP-SLUDNPROFIT=PROFIT-TOPAPUMP-PA1MFPROFIT=PROFIT-W9WATER-W10WATER四、EO模型应用2.FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech目标方程目标方程模型规模模型规模2018/11/623中国石油化工集团公司S I N O P E CG R

56、 O U PCase1 柴油做吸收剂，解吸塔无中间重沸器工况（优化前后对比）柴油做吸收剂，解吸塔无中间重沸器工况（优化前后对比）优化前后：保持汽油的干点不变油浆最小外甩量不变液化气中C5含量、汽油的蒸气压不变。优化结果：红色字体的优化方向，我们没有想到。绿色字体的优化方向和我们预想的一致。效益：每小时增效2015元。结论：可见仅仅通过操作参数优化，就可以明显提高分离系统的经济效益。四、EO模型应用2.FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/624中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PCase2 柴油

57、做吸收剂，解吸柴油做吸收剂，解吸塔无、有中塔无、有中间重沸器对间重沸器对比比-均均不优化操作条件不优化操作条件效益：解吸塔增加中间重沸器（稳定汽油做热源）每小时增效1257元。结论：对比Case1，可见通过改造增加的效益还不如仅通过优化增加的效益多。仅优化该操作条件，就增效463元/小时。仅优化该操作条件，就增效1208元/小时。四、EO模型应用2.FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/625中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PCase3 解吸塔无中间重沸器，柴油和顶循做再吸收剂对比解吸塔无中间

58、重沸器，柴油和顶循做再吸收剂对比-优化操作条件优化操作条件效益：顶循做再吸收剂，每小时增效1113元。结论：对比Case1，可见通过顶循做再吸收剂改造增加的效益也不如通过优化增加的效益多。顶循+解吸塔中间重沸器两项改造，总体效益才超过仅通过优化操作条件增加的效益。改造+优化可以产生更大的效益。四、EO模型应用2.FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech2018/11/626中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P其他工况研究：利用EO模型，还做了很多优化的研究：-优化气压机2级出口压力-再吸收塔顶压力-稳定塔顶压力-

59、中间重沸器的抽出和返回位置-粗汽油进吸收塔的位置-稳定塔设置中间重沸器-主分馏塔顶循改重石脑油循环-主分馏塔塔顶由1级冷回流改为2级热回流-稳定汽油和解吸塔进料换热器的面积。优化变量45个、非零变量356万个，45分钟内优化求解完成。四、EO模型应用2.FCC分离系统优化问题OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech随着对全局优化问题的日益重视，随着对全局优化问题的日益重视，EO模型会越来越得到广泛应用。模型会越来越得到广泛应用。五、EO模型的优势2018/11/627中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PEO模型能进行全局优模型能进行全

60、局优化：化：对于已有的装置操作优化，给工艺人员一个New Vision。这些New Vision触发我们思考装置真正的优化操作点在哪里？为什么？在工艺上要如何进行改造，在操作上要如何进行调整？以常减压和催化裂化为例，EO模型优化结果表明这个New Vision是过去操作上我们没有认识清楚的。EO模型不仅用于在线实时优化RTO项目，也可以离线进行操作优化研究、工艺改造方案的评估以及装置检测仪表准确度、某些设备效率的估算。EO模型的优势就是能进行全局优化，发现我们过去不清楚的优化区域模型的优势就是能进行全局优化，发现我们过去不清楚的优化区域。OPTIMIZE China 2018,BeijingA

61、spenTech五、EO模型的优势2018/11/628中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PAspen Plus EO的优势：的优势：EO模型的初值：Aspen Plus EO的初值可以从Aspen Plus SM模型得到。Aspen Plus SM模型不需要全部收敛，只要每个Block计算一次即可。EO模型的求解：Aspen Plus提供了4种求解器+同伦Homotopy算法，实践证明DMO和LSSQP是十分优秀的算法。对模拟和优化问题，不需要很好的初值，收敛性和求解速度都等得到保证。Aspen Plus EO模型提供了同伦算法，当操作条件变化较大时，利用同伦算法

62、能使得模型快速收敛到新的操作条件。EO模型的自动化：Aspen Plus提供了EBS脚本语言，利用EBS可以建立、修改、运行和维护EO模型。物性方法选择：由于Aspen Plus是应用范围最广泛的通用流程模拟平台，内部建有很多种物性方程，利用Aspen Plus的EO模型和标定数据，可以筛选出最适合的物性方法。EO模型的可扩展性：利用Aspen Custom（代数建模工具），客户不用编写复杂的代码，即可把客户专有的工艺模型建立成联立方程模型，并嵌入到Aspen Plus。因为代数建模工具接近自然语言，所以建模比较容易，可扩张性好。EO模型混合求解模式：Aspen Plus有SM和EO混合求解模

63、式。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech五、EO的应用前景2018/11/629中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P个人计算机的内存和计算速度已足够强大，如12G内存，i7-6700CPU的台式电脑就可以建立常减压、催化裂化的全装置EO模型，并能在小时级的时间内完成求优计算；Aspen Plus的SM模型可以给EO模型提供初值，便于EO求解。Aspen Plus的DMO和LSSQP求解器足够稳定和强大，大部分情况下，并不要求很好的初值，模型就可顺利求解；DMO和LSSQP求解的求解过程能给出丰富的信息，求解器的报告也很详细，能够较

64、方便对不收敛的模型进行诊断，比如是原问题无解还是步长太大；Aspen Plus也提供了分区域Hierarchy诊断功能，能缩小问题的查找范围;国内在线实时优化技术预计会逐步普及，装置工程师已开始接触和学习联立方程建模法；操作层面，已开始考虑全装置级的生产调优，需要模型工具指导调优。OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech六、总结2018/11/630中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P EO模型不仅能够用于在线实时优化RTO项目，也可以离线进行操作优化研究、工艺改造方案的评估以及装置检测仪表准确度、某些设备效率的估算。EO模型的优势就

65、是能进行全局优化，发现我们过去不清楚的优化区域。EO模型的收敛的确有难度，需要耐心和技巧！OPTIMIZE China 2018,BeijingAspenTech谢谢！谢谢！Thank You！Aspen Mtell针对超压缩机检测的低接触故障预防及更多 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。2问题：超压机意外停机 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。3解

66、决方案：Aspen Mtell智能助理方法通过低接触机器学习防止故障 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。4Aspen Mtell 超压机应用阀门故障填料故障提升阀中心值高压填料 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。5故障的成本取决于您何时决定移除故障模式。特里欧汉伦欧汉伦的可靠性最后定律首席资产经理，ReliabilityW设计/选择构建/装配操作维护

67、 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。6Aspen Mtell智能助理方法学=低接触机器学习Mtell助理能促成更好的业务成果尽早检测，将服务中断降到最少同时检测过程中的问题并避免故障Borealis已经开始了数字化之旅，我们首要追求的就是将所有运营过程透明化的能力。Aspen Mtell预测维护软件易于实现，使我们能够在所有操作功能中开发包括模式识别在内的数据分析，提高安全、质量、可靠性和整体制造性能。Martin van Koten马丁范卡登运营执行副总裁，Boreal

68、is对中心值故障提前27天进行警告挑战减少计划外的停机时间LDPE生产停止，损失的利润，维护成本，由于超压机包装和柱塞位移等问题错过交付。好处提前30到50天检测到事故，并发出通知。避免持续5-7天的意外停机-消除所有早期技术的错误警报。每年数次，每次事故价值百万美元。解决方案在该单元部署Aspen Mtell，增加高压包装密封问题的通知时间。天 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。7Mtell智能助理会促成更好的业务成果一种全新的方法作为数字化战略的一部分，Boreali

69、s正在寻找预测维护技术，要能够至少在超压机故障一周前发出通知早期警报能让Borealis通过重新调度生产来优化反应，以避免错过订单Mtell智能助理能促成更好的业务成果尽早检测，减少服务中断检测过程中的问题并同时避免故障 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。8SOLUTION OVERVIEW解决方案概述BUSINESS CHALLENGE&OBJECTIVE商业挑战和目标RESULTS&BENEFITS结果与效益案例研究：LDPE生产中的超压机在LDPE制造流程中，超压机

70、的故障导致了高昂的维护成本和订单丢失的风险压缩机故障导致下游全部停产，造成重大损失为了预测维护而进行的Aspen Mtell低接触机器学习 快速部署 早期和准确的检测有效 可升级为系统级的解决方案Reference Text Goes Here此处为参考文本Mtell助理能促成更好的业务成果汽缸故障类型预警时间（日）2F故障检测高压填料-高柱塞位移292C检测反复出现的故障高压填料-高柱塞位移高达602C快速转移的故障-5分钟数据集中心值-高排放温度272C 2D 2F迁移学习高压填料-高柱塞位移30 18 272C上游侦测高压填料-高柱塞位移包含高压再循环,第二阶段 CYL 2C高达78 2

71、017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。9超压机故障$530,000维护开支$150,000生产损失最好的情况$7,950,000$1,875,000 最糟糕的情况每年平均6到15次故障每次故障平均长达2天的停工时间维护开支:每次故障需2.5万到12.5万美金生产损失：26.5万美金/天事件：LDPE生产中的超压机故障 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。10

72、亲密的舞蹈方法您为什么要创建它技术可以工作，而且有效已被证实工作流程您需要采取何种措施使它工作靠它自己永远不够简单-快速适合您工作的方式 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。16资产范围抽样 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。17不同的例子-补充氢气压缩机的结果11H2 leak into packing instrument氢气泄露进包装设备内Lea

73、k泄露2014/8/1321 days 21天80%11Valve failure due to liquid carry-over由于液体滞留导致阀门故障Valve阀门2014/2/1854天85%22Relay problem electrical failure继电问题电流故障Relay继电器2014/12/455 Days55天88%22Valve failure due to liquid carry-over由于液体滞留导致阀门故障Valve阀门2015/9/637 days 37天100%3Valve failure due to liquid carry-over由于液体滞留导

74、致阀门故障Valve阀门2014-16 50 days50天91%11Hold-down bolts vibration压紧螺栓震动Vibration震动2013/4/431 days 31天87%FAILURE MODE故障模式#Fails#故障ASSET资产DATE日期LEAD TIME间隔时间ACCURACY精确度ASSET资产CP 10450CP 10451CP 10452所有这些故障都属于计划外的维护事件每个行业平均仅有一人来处理这些故障用10天来处理阀门故障不稳定Mtell阀门故障的平均间隔时间为48天自动检测，无人干预非常稳定 2017 Aspen Technology,Inc.

75、All rights reserved.2017 Aspen Technology，Inc.保留所有权利。20可升级、可持续迁移学习“一”处学习，“多”处分享自动与类似的资产设备分享正常和故障特征智能助理学习并适应不断变化的过程行为仅需要少量的人类监督谢谢Michael.BrooksAspenT恒道酬勤 逸志高远Aspen PIMS 在恒逸文莱项目的建设与应用北京北京20182018年年1010月月3030日日股票简称：恒逸石化股票代码：000703公司网址：2 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.目录恒逸集团和文莱PMB项目

76、简介2019年展望14PIMS建模工作整体历程2PIMS模型总体建设和应用33 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.恒逸石化简介浙江恒逸集团有限公司位于钱塘江南岸的杭州市萧山区，前身为1974年创办的萧山县衙前公社针织厂。1994年10月18日正式组建成立集团公司，现发展成为世界最大的PTA和聚酯纤维制造商。集团现有员工7000余名，总资产近400亿元（其中主业资产占比85%以上），连续13年进入中国企业500强（2017年排名200位）、中国民营企业500强（2017年排名42位）以及浙江省百强企业（2016年排名11位）。

77、集团控股子公司恒逸石化（代号：000703，持有59.19%的股份，市值约34亿美元）在深证证券交易所上市，且控股子公司中国浙商银行（CABANK）在香港证券交易所上市（代号：2016，持有6.92%的股份，市值约91亿美元）。目前集团的PTA产能达到1350万吨，居世界第一，聚酯产能460万吨，居全国第一，己内酰胺产能20万吨，全球最大单线设备能力。产品参控股产能在建产能行业地位炼油化工一期800万吨PX150万吨全球最具成本优势企业之一苯50万吨油品600万吨炼油化工二期1400万吨PX200万吨乙烯150万吨PTA1350万吨-全球最大PET270万吨-中国最大CPL30万吨10万吨中国

78、领先4 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.文莱PMB项目简介文莱800万吨炼油项目 文莱项目位于文莱大摩拉岛，占地面积260公顷，总投资34.5亿美金。预计在2019年建成投产。项目与文莱Darmey合作基金，恒逸石化占70%股份，文莱Darmey占30%股份。在2016年，集团注入38亿元人民币作为非公有制资本股票成功发行。列入国家“一带一路”项目。一期项目一次原油加工能力为800万吨/年，全厂总工艺加工流程采用常减压-加氢裂化-灵活焦化-芳烃（对二甲苯）加工路线，目标产品-对二甲苯生产能力可达150万吨/年。项目建设的工

79、程内容包括新建十四套生产装置以及相应的水、电、汽、风等公用工程、自动控制、油品储运、电信、海水淡化、总变电站等辅助设施以及厂外码头、管廊、道路等系统工程。项目投产后，PX、苯和其他化工产品可将卖给公司的国内下有企业，汽油和柴油将首先满足文莱的国家需求，剩余的产品卖给东南亚国家。南海文莱PMB项目5 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.恒逸文莱PMB项目简介6 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.恒逸文莱PMB项目简介7 2018 HENG YI INDUSTR

80、IES SDN BHD All rights reserved.目录恒逸集团和文莱PMB项目简介2019年展望14PIMS建模工作整体历程2PIMS模型总体建设和应用38 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.项目验收11月23日，完成码头至厂区原油调度模型建设1月18日，全流程计划优化模型上线试运行10月15日，汽油调合模型上线运行9月27日，项目组在北京石化盈科进行第一次业务对接PIMS建模工作整体历程关键事件2017年年2018年年8月30日，项目启动会，明确建设目标、内容、范围310月完善调度优化模型及优化应用1112月

81、 开发辅助排产系统项目建设历程8月9月10月11月12月1月2月310月1112月9 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.目录恒逸集团和文莱PMB项目简介2019年展望14PIMS建模工作整体历程2PIMS模型建设和应用310 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS模型建设和应用全流程PIMS模型 模型建设范围：恒逸（文莱）PMB 项目PIMS模型设计20套生产装置及4套公用工程辅助装置Supply/Demand 购买销售模块购买销售模块Submodel

82、炼油一部炼油一部Submodel炼油三部炼油三部Submodel公用工程公用工程BUY原油原油/原料购买原料购买SCDU常减压控制常减压控制SNHP重整预加氢进料汇流重整预加氢进料汇流SUCFCFB锅炉锅炉SELL产品销售表产品销售表SLHR轻烃回收轻烃回收SNHT重整预加氢重整预加氢SUSB开工锅炉开工锅炉UTILBUY公用工程购买公用工程购买SGTU产品精制产品精制SCCR连续重整连续重整SUWA水风系统水风系统UTILSEL公用工程销售公用工程销售SEXP抽提进料汇流抽提进料汇流SDGP干气工厂干气工厂Distillation原油蒸馏模块原油蒸馏模块Submodel炼油二部炼油二部SEX

83、T芳烃抽提芳烃抽提SUBL其他公用工程消耗其他公用工程消耗ASSAYLIB原油分析数据对应表原油分析数据对应表SKHU航煤加氢航煤加氢SSCP二甲苯分离汇流二甲苯分离汇流CRDDISTL蒸馏配置表蒸馏配置表SDHP柴油加氢进料汇流柴油加氢进料汇流SSC8二甲苯分离二甲苯分离Blending油品调合模块油品调合模块CRDCUTS原油切割表原油切割表SDHU柴油加氢装置柴油加氢装置SPXU吸附分离吸附分离BLENDS调合方式调合方式SWING悬摆表悬摆表SUCP加氢裂化汇流加氢裂化汇流SD7P歧化进料汇流歧化进料汇流BLNMIX调合组份组合调合组份组合ASSAY原油数据表原油数据表SUCK加氢裂化

84、装置加氢裂化装置SD79歧化装置歧化装置BLNSPEC产品调合规格产品调合规格SGFU气分气分SS6P苯甲苯分离进料汇流苯甲苯分离进料汇流BLNMIP调和组分数表调和组分数表SS67苯甲苯分离苯甲苯分离BLNCAP调和组分能力调和组分能力Submodel装置模块装置模块Submodel炼油四部炼油四部SISP二甲苯异构化进料汇流二甲苯异构化进料汇流BLNNAPH石脑油调合组份性质石脑油调合组份性质SUBMODS装置定义表装置定义表SCUP灵活焦化装置汇流灵活焦化装置汇流SIS8二甲苯异构化装置二甲苯异构化装置BLNPROP其它调合组份性质其它调合组份性质CAPS装置能力表装置能力表SFCU灵活

85、焦化装置灵活焦化装置SLNP轻石异构化进料汇流轻石异构化进料汇流CRUDEPROP 原油基本物性原油基本物性PROCLIM过程控制表过程控制表SCGU石油焦气化装置石油焦气化装置SLNI轻石异构化轻石异构化WSPECS按重量调合的质量指标按重量调合的质量指标SSRP硫磺回收进料汇流硫磺回收进料汇流SPSPPSA制氢汇流制氢汇流ABML非线性算法库非线性算法库SSRU硫磺回收硫磺回收SPSAPSA制氢装置制氢装置SD000#柴油柴油CTT子模型子模型Recursion性质递归模块性质递归模块Periodic周期定义模块周期定义模块Miscellaneous杂项配置模块杂项配置模块PGUESS物性

86、初始值表物性初始值表PERIODS定义时间周期定义时间周期GROUPS原料和产品分类原料和产品分类PGUESS_BLEND 物性初始值表（调合模块）物性初始值表（调合模块）PINV库存表库存表BOUNDS变量边界表变量边界表PCALC性质计算工作表性质计算工作表CASE案例研究案例研究ROWS自定义方程表自定义方程表PCALCB性质计算工作表性质计算工作表Rows CFBCFB发电模式优化方程发电模式优化方程REPORT报告表报告表MIP混合整数规划表混合整数规划表恒逸（文莱）PMB石油化工项目计划优化模型恒逸（文莱）PMB石油化工项目计划优化模型11 2018 HENG YI INDUSTR

87、IES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用 模型构思利用PIMS的AAM原油切割软件对原油进行C1-C12的纯组分35种同分异构体进行切割，从数据源上实现组分传递实现原油组分切割1模型实现组分传递，引入分离效率概念；对于歧化装置按8种不同甲苯比例进行建模，通过自定义方程优化甲苯进料比例；对于异构化装置引入3类化学反应平衡芳烃联合装置组分传递及化学平衡2汽油调合：引入辛烷值、10%和90%点馏出温度、抗爆指数及雷德蒸汽压的ABML非线性算法柴油调合：设置柴油添加剂虚拟装置，设置柴油添加剂敏感度曲线油品调合采用非线性算法3模型建设范围涵盖生产及公用工程所

88、有装置，其中按不同组分热值计算混合干气热值，实现热值平衡；两套CFB锅炉实现煤/电平衡；模型建设范围涵盖公用工程4恒逸(文莱)PMB炼油项目，具有原油采购、生产方案、产品结构、调合方案优化的条件，建模目标要达到国内领先的分子炼化一体化模型水平12 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用全流程PIMS模型140余种原（料）油代码代码名称代码名称C92国92#C3=精丙烯C95国95#IBT异丁烷C97国97#LPG液化气B90文莱(欧)IPT异戊烷油E89欧（B）89#BNZ苯E92欧（B）92#TOL甲苯E

89、95欧（B）95#PXA对二甲苯E97欧（B）97#HAR重芳烃A91澳洲91#FCK净产焦A95澳洲95#SUL硫磺A98澳洲98#FIR火炬气P00自产组分UGS自用燃料气JET航煤UFL自用燃料油D00柴油CFB自用灵活焦化气HCO加裂尾油UCK自用石油焦PH2纯氢*GWT焦化污水LOS损失33种产品代码代码名称代码名称HY1卡塔尔原油ASNAl Shaheen AssayCMPChampionWIDWiduriSERSERIA LIGHT(SLEB)LIBLIBRAHY2卡塔尔凝析油HUNHungoHY3伊朗凝析油LABLabuanMNBMariner BlendLULLula-201

90、1ALAAlbacora Leste-2009BOUBouri-2013SUMSumatran Heavy(Duri)-2012MODMONDO 2008 12WCSWestern Canadn SelectMASMarsCARCariocaDUBDUBAIDALDaliaGIRGIRASSOL 2015 02ARYAl RayyanSAPSapinho-2015SATSaturnoKISKissanje-2016BRHBasrah HeavyUSAUsan-2013GBAGimboa-2009OMAOMANDJEDJENOJURAL JURFAHSArabian Heavy-2015MRLM

91、iri LightTENTerra NovaCINCintaCLOCLOVBALBasra LightSAXSAXI BATUQUE BLEND 2011 01ANSAlaskan North SlopeOBDOLOMBENDOAMZArabian Medium-2012ARLArabian Light-2012FOCFORCADOSMINSumatran Light(Minas)-2009KUWKuwait-2015ESCEscravos-2012IRAIracema-2015ALVALVHEIM BLEND 2013 09QTAQATAR MARINEEABEA BLENDUPPUPPER

92、 ZAKHUMKKHKikehHIBHibernia-2015AZEAzeri Light-1 按照一定规则，对模型中的 140余种原（料）油、33种产品、175种中间物料及24套装置进行标准化。在计划优化模型、油品调合模型及调度APS模型中实现唯一的物料代码及名称标准化芳烃装置组分传递及化学平衡油品调合公用工程原油数据库及原油切割13 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用全流程PIMS模型 完成140余种原油评价数据的录入、拟合及切割TEXTHY1CMPSERHY2HY3*NAMCRDCrude Nam

93、e卡塔尔原油 ChampionSERIA LIGHT(SLEB)卡塔尔凝析油 伊朗凝析油*AIDCRDAssay I.D.*APICRDAPI Gravity29.79630.61439.20757.12458.722*SPGCRDSpecific Gravity0.8770.8730.8290.7500.744*SULCRDSulfur wt%2.3600.1030.0640.1940.108INC4PO1C04P:n-butane(%wgt)，正构-IIC4PO1C04P:i-butane(%wgt)，异构-INC5PO1C05P:n-pentane(%wgt)，正构0.526-0.201

94、0.2490.253IIC5PO1C05P:i-pentane(%wgt),异构0.451-0.5070.4300.409IC5NPO1C05N:cyclopentane(%wgt)，环烷0.0200.0160.0400.2360.239IC5TPO1C5总含量0.9970.0160.7480.9150.901INC6PO1C06P:n-hexane(%wgt)，正构-IIC6PO1C06P:C6 Isoparaffins(%wgt)，异构0.0030.9840.2520.0850.099TEXTHY1CMPSERHY2HY3*NAMCRDCrude Name卡塔尔原油 ChampionSER

95、IA LIGHT(SLEB)卡塔尔凝析油 伊朗凝析油*AIDCRDAssay I.D.*APICRDAPI Gravity29.79630.61439.20757.12458.722*SPGCRDSpecific Gravity0.8770.8730.8290.7500.744*SULCRDSulfur wt%2.3600.1030.0640.1940.108*常顶油IRONAO1Research Octane Number(none)49.34974.16866.96654.48555.260IMONAO1Motor Octane Number(none)49.01169.18768.354

96、53.20753.953IDONAO1抗爆指数49.18071.67767.66053.84654.606IRVPAO1Reid Vapour Pressure(kPa)-46.487-IRVIAO1蒸汽压指数-121.386-IPAWAO1Paraffins(%wgt)50.03739.62441.40948.21148.711INAWAO1Naphthenes(%wgt)45.36346.86642.08544.23844.796IARWAO1Aromatics(%wgt)4.60013.51116.5067.5526.493IAROAO1芳烃体积含量（%v）3.74010.8859.72

97、56.1535.257INA%AO1芳潜含量（%wgt）37.06946.24842.49040.84439.671切割加入自定义公式：芳烃潜含量（%）=苯潜含量+甲苯潜含量+C8芳烃潜含量 苯潜含量（%）=C6环烷（%）*78/84+苯（%）甲苯潜含量（%）=C7环烷（%）*92/98+甲苯（%）C8芳烃潜含量（%）=C8环烷（%）*106/112+C8芳烃（%）标准化芳烃装置组分传递及化学平衡油品调合公用工程原油数据库及原油切割14 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用全流程PIMS模型 恒逸文莱PM

98、B项目以PX作为主要目标产品，因此建设重整、芳烃联合装置分子级模型，对于原油筛选尤为重要 参考UOP工艺包数据，在异构化装置中考虑3类化学反应平衡：1.乙苯转化反应：乙苯苯；乙苯-甲苯；乙苯C5环烷烃2.混合二甲苯反应：二甲苯异构化；二甲苯C5环烷烃；二甲苯C9+3.非芳裂化：90%非芳发生裂化反应，主要产品为C4/C5*TABLE SCCR重整C8A WT%*返回表单OXA0.256*连续重整MAXA0.408*PXA0.174*EBY0.162TEXT%N4%I4%N5%BZ%TL%C8%C9%C0%NA*正构C4馏分 异构C4 正构C5馏分苯甲苯 混合C8芳烃C9芳烃 C10重芳烃非芳F

99、REEFREE自由变量自由变量*重整生成油重整生成油RBALC5+重整生成油平衡(0.003)(0.001)(0.264)(0.997)(0.998)(0.998)(0.998)(0.998)(0.989)R%N4C5+NC4(0.003)R%I4C5+IC4(0.001)R%N5C5+NC5(0.264)R%BZC5+苯(0.997)R%TLC5+甲苯(0.998)R%OXC5+OXA(0.255)R%MXC5+MXA(0.407)R%PXC5+PXA(0.173)R%EBC5+EBN(0.162)R%C9C5+C9 芳烃(0.998)R%C0C5+C10+芳烃(0.998)R%NAC5+非

100、芳烃(0.989)重整生成油组分递归*TABLE SPXU*C0+组分转化为PX？*返回表单*吸附分离*TEXTC8A%BZ%TL%OX%MX%PX%EB%C9%C0%NA*C8混合芳烃苯甲苯OXMXPXEBC9芳烃 C10+芳烃非芳*投入投入WBALC8A C8混合芳烃1.000*原料组成原料组成E%BZPXU 苯(999)1.000E%TLPXU 甲苯(999)1.000E%OXPXU OX(999)1.000E%MXPXU MX(999)1.000E%PXPXU PX(999)1.000E%EBPXU EB(999)1.000E%C9PXU C9芳烃(999)1.000E%C0PXU C

101、10+芳烃(999)1.000E%NAPXU 非芳(999)1.000*产出产出WBALPMB 吸附分离粗甲苯(0.842)(0.596)-#(0.000)#WBALPXA 对二甲苯-(0.004)(0.000)(0.000)(0.970)(0.004)#(1.000)#WBALPC8 吸附分离抽余液(去异构化)(0.158)(0.400)(0.999)(1.000)(0.030)(0.996)(1.000)#(1.000)WBALLOS 损失-(0.001)-*平衡检查(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000

102、)吸附分离装置按分离效率进行分离*TABLE SIS8*返回表单IRG*C8异构化IC6*IBL*合计TEXT%EB%OX%MX%PX%NAEBBEBTEBLXLRXLLXLCLER*EBOXMXPX非芳（C7+）乙苯苯乙苯甲苯乙苯C5环烷烃二甲苯异构化二甲苯C5环烷烃二甲苯C9+芳烃裂化反应*投入投入*反应计算反应计算EEBCais乙苯转换反应(0.730)1.0001.0001.000EEBSais乙苯苯/甲苯反应0.100(0.900)(0.900)EEBLais乙苯C5环烷烃(0.005)1.000EXLTais二甲苯反应合计(1.000)(1.000)(1.000)1.0001.00

103、01.000EXLLais二甲苯C5环烷烃(0.005)(0.005)(0.005)1.000EXLCais二甲苯C9+芳烃(0.015)(0.015)(0.015)1.0001.000ECRKais裂化反应(0.900)1.000EHYDais氢气消耗异构化装置引入3类化学反应平衡标准化芳烃装置组分传递及化学平衡油品调合公用工程原油数据库及原油切割15 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用全流程PIMS模型 汽油调合：引入辛烷值、10%点馏出温度、90%点馏出温度、抗爆指数及雷德蒸汽压的非线性算法 柴油

104、调合：设置柴油添加剂虚拟装置，参考敏感度曲线设置柴油添加剂系数柴油调合敏感度曲线汽油调合ABML非线性算法库*TABLEABMLTable of ContentsTEXTOPTION*CORR51MTMFINPROP51RON_51RONResearch OctaneMON_51MONMotor OctaneOLV_51OLEOlefin vol%ARO_51AROAromatic vol%ENDIN51OUTPRP51TRN_51TRONTransformed Research OctaneTMN_51TMONTransformed Motor OctaneENDOUT51*CORR14MT

105、MRINPROP14TRN_14TRONTransformed Research OctaneTMN_14TMONTransformed Motor OctaneOLV_14OLEOlefin vol%ARO_14AROAromatic vol%ENDIN14OUTPRP14RON_14RONResearch OctaneMON_14MONMotor OctaneENDOUT14*TABLESD00*返回表单*0#柴油CTT子模型400500600800*KBBLKGKGKGKGKBBLTEXTD00MG1MG2MG3MG4S01EBALD001.000EVOLD00(1.000)1.000L

106、CTNR00CTN(999.000)(0.005)(0.004)(0.004)(0.002)51.000*LD00MG1Mn Limit ppm/t(400.000)1.000LD00MG2Mn Limit ppm/t(100.000)1.000LD00MG3Mn Limit ppm/t(100.000)1.000LD00MG4Mn Limit ppm/t(200.000)1.000LD00MG5Mn Limit ppm/t(800.000)1.0001.0001.0001.000UBALCTTMn Consumption Kg0.0100.0100.0100.010柴油调合添加剂模块标准化芳

107、烃装置组分传递及化学平衡油品调合公用工程原油数据库及原油切割16 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用全流程PIMS模型 干气工厂(虚拟装置)：按纯组分递归干气组成，根据组分不同热值计算混合干气热值，作为各装置能耗 CFB锅炉：按设计工况建设CFB锅炉模型，以热值计算最终燃料消耗 开工锅炉：以热值计算最终燃料消耗 水风系统：建设风水系统，包括海淡、净化风、氮气等转换TEXT%H2%N1%N2%N3%N4%I4%N5OthFOF*C1C2C3C4I4C5其它热值计算*投入投入WBALGDG精制干气WBALG

108、ET乙烷气WBALUFG加裂燃料气WBALPAG解析气WBALCFG重整干气WBALDFG歧化燃料气WBALIFG异构化燃料气WBALLTG轻石异构化吸收塔顶气（燃料气）*产出产出E%H2DGP氢气1.000E%N1DGPC11.000E%N2DGPC21.000E%N3DGPC31.000E%N4DGPC41.000E%I4DGPI41.000E%N5DGPC51.000*EOthDGP其它1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000*产出产出WBALDGP产品干气(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.000)(1.0

109、00)(1.000)1.000WBALFIR火炬气UBALFOF燃料气热值兆焦#(50,063)(47,421)(46,474)(45,712)(45,420)(48,629)(46,059)燃料气工厂热值转换CFB锅炉设置3种不同工况3炉3机3炉3机4炉3机4炉3机4炉4机4炉4机项 目工况一工况二工况三电功率(MW)50.00048.30040.000热耗kJ/kW.h8,725.0007,391.0009,345.000汽耗kg/kW.h5.7346.4227.147主蒸汽压力MPa(a)8.8308.8308.830主蒸汽温度535.000535.000535.000汽机进汽量t/h2

110、86.800310.000286.000一级调整抽汽压力MPa(a)4.020/4.100一级调整抽汽温度441.000/443.000一级调整抽汽流量t/h50.000/123.000二级抽汽压力MPa(a)1.2701.2701.400二级调整抽汽温度318.200305.200355.000二级调整抽汽流量t/h50.000150.00018.000排汽压力kPa(a)9.1009.1009.600排汽流量t/h117.14082.62876.500给水温度225.200237.700203.000TEXTWASCWSDMWDOWCDWHS5WRW*一级除盐水循环水净化水除氧水凝结水冷冻

111、水 含油污水*电电UBALKWH电 度0.9010.3500.3500.6300.5600.3000.300*水水UBALRIV海水 吨1.000UBALWAS一级除盐水 吨(0.153)0.0041.060(0.125)UBALCWS循环水 吨(1.000)(0.700)UBALDMW净化水（二级除盐水）吨(1.000)1.050(0.875)1.000UBALDOW除氧水 吨(1.000)UBALCDW凝结水 吨1.000UBALHS5冷冻水(1.000)UBALWRW含油污水 吨1.000UBALSWT含盐污水 吨(0.847)(0.300)水风系统标准化芳烃装置组分传递及化学平衡油品调

112、合公用工程原油数据库及原油切割17 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用应用案例一原油排序 选用道达尔、英国石油、埃克森美孚等国际公司原油评价数据。利用ASPEN TECH 最新原油切割工具（AAM），对原油C1-C12纯组分切割，为重整芳烃装置建立分子炼油模型奠定了基础。以常减压装置设防值、侧线产品收率以及石脑油芳潜、柴油十六烷值等约束条件，按照原油API划分为凝析油（50以上）、轻质油（34-50）、中质油（20-34）三类。结合当期原油到岸价格，测算原油性价比排序，可为前期的原油筛选工作提供参考意见

113、。常减压按设计负荷800万吨/年约束，二次装置负荷接近设计负荷。方法和条件18 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用应用案例一排序排序名称名称相对效益，相对效益，美元美元/吨吨地区地区1中质油QAT7.21中东2中质油Lab4.55亚洲3中质油Ara0.86中东设计卡塔尔原油设计卡塔尔原油0.004中质油AraL-2.21中东5中质油AraM-2.75中东6中质油DUB-3.41中东7中质油ALS-5.11非洲8中质油Bun-6.54亚洲9中质油Bas-6.96中东10中质油FOR-15.87非洲11中质

114、油Bou-18.35非洲12中质油GIR-26.87非洲13中质油ALJ-34.81非洲部分中质中间基原油排序排序排序名称名称相对效益，相对效益，美元美元/吨吨地区地区1轻质油Kid39.69亚洲2轻质油Wes29.59亚洲3轻质油AKP11.41非洲4轻质油EAB10.15非洲5轻质油AraL8.32中东6轻质油Kir7.46中东7轻质油Oko5.29非洲8轻质油Kik3.93亚洲9轻质油BAK3.27美洲10轻质油UPP1.35中东设计文莱原油设计文莱原油0.0011轻质油BaI-2.22澳洲12轻质油MUR-3.64中东13轻质油Bla-3.73澳洲14轻质油Esc-4.01非洲15轻质

115、油SAX-5.36非洲部分轻质中间基原油排序19 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用应用案例二原油替代组合筛选 CASE1：原油加工量800万吨，PX产量不限，原油品种及量不限；CASE2：原油加工量800万吨，PX产量不限，单油种采购量最少40万吨/年；CASE3：原油加工量800万吨，PX产量不限，单油种采购量最少40万吨/年，不采购USN；CASE4：原油加工量800万吨，PX产量不限，单油种采购量最少40万吨/年，不采购FOR；CASE5：加工量不限，PX产量不限，单油种采购量最少40万吨/年，

116、不采购USN；CASE6：加工量不限，PX产量不限，单油种采购量最少40万吨/年，不采购FOR；CASE7：原油加工量800万吨，PX产量不限，单油种采购量最少40万吨/年，不采购USN，FOR提高至200万吨。CASE设置20 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.结果展示PIMS总体建设和应用应用案例二序号名称CASE1CASE2CASE3CASE4CASE5CASE6CASE71加工量加工量8008008008008008008008008448448428428008002平均API433636383838363平均比重

117、0.820.850.840.840.830.840.854平均硫含量0.90.60.70.70.90.80.85平均酸值0.20.40.260.40.20.40.36总氮含量800806008907K值11.7511.5211.5411.6611.6911.6611.52 结论：综合效益优先、地缘政治及资源可落实性、储存安排、降低油种数量等因素，使用CASE7作为典型原油组合替代方案。21 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用应用案例三汽油和化工轻油方案优化自产汽油池特点蒸气压高组成

118、不完整馏程短辛烷值低 CASE1：卖异戊烷油，生产东南亚地区汽油，产化工轻油；CASE2：不卖异戊烷油，生产东南亚地区汽油，产化工轻油；CASE设置22 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.PIMS总体建设和应用应用案例三汽油和化工轻油方案优化-结果展示序号序号项目项目Case 1Case 2原料原料1自产组分总量，万吨/年2002002外购组分总量，万吨/年70100产品产品1化工轻油，万吨/年40502异戊烷油，万吨/年103汽油汽油总量总量，万吨/年220250效益（万美元效益（万美元/年）年）100008000 销售异

119、戊烷油和化工轻油是降低自产汽油池蒸气压的有效手段；加大异戊烷油销售，可以有效优化汽油池结构；应减少外购调合组分量，可以有效降低物流压力和外采成本；尽最大可能将自产汽油池组分全部变成成品汽油是效益最大化的优化方向。结论23 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.目录恒逸集团和文莱PMB项目简介2019年展望14PIMS建模工作整体历程2PIMS模型总体建设和应用324 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.2019年展望1 12 2目前我公司APS建模已接近尾声，下

120、一步将PIMS与APS应用有效的结合，实现从计划到生产运行过程的优化，实现原油采购效益的最佳化，保证生产稳定运行。待项目运行稳定后，将考虑全流程模拟软件HYSYS、先进控制APC等作为技术储备，为生产运行更加优化和稳定提供支持。25 2018 HENG YI INDUSTRIES SDN BHD All rights reserved.永不止步 缔造辉煌谢谢！张军（Jack Zhang），高级产品经理AspenTech实时优化解决方案 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。2

121、议程安排面临的挑战实施实时优化的效益案例研究AspenTech实时优化解决方案面临的挑战 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。4生产运营面临的挑战运营成本的提高导致被压缩的利润空间日益严峻的环保压力缺乏对于限制生产操作因素的实时感知能源利用效率低下不断变化的市场情况难以量化影响KPI的变量 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。5及时准确地及时准确地预测并

122、响应预测并响应生产生产环境的变化优化：改善当前运营情况优化：改善当前运营情况使用过程模型改善工厂生产运营监控：了解当前的运营情况监控：了解当前的运营情况 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。6使过程更接近其约束条件，增加利润在运营问题发生之前预测并做出响应生产过程感知及方案分析通过严格模型来完善测量严格的质量和能量平衡指导工程师和操作员如何运行工厂生产过程模型实时优化操作员培训基于模型的实时传感器开环实时生产咨询生产决策支持收益计算设备分析使用过程模型改善生产运营获得实时运

123、营建议实时优化所带来的效益 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。8以严格模型指导生产操作的价值离线模型离线模型实时在线模型实时在线模型实时最优化生产操作方案合同评估实时监控关键设备性能工程师培训投资分析与消除瓶颈研究工程分析与案例研究基于严格模型的基于严格模型的实时优化系统实时优化系统制定经营战略实时生产过程传感器 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。9

124、典型化工过程实施RTO后的效益裂解深/转化率/炉管出口温度裂解炉流量及分配提高利润:25%回报期:6 个月反应器操作参数提高利润:1-4%提高产能:1%重整器与转换器/循环操作急冷塔流量能源与转换提高利润:US$4-$9/吨提高产能:2-5%反应器产量/选择性/运行周期多反应器机组的负载平衡环氧乙烷/乙二醇负荷平衡精馏塔操作参数压缩机进口温度乙烯乙烯甲醇甲醇环氧乙烷环氧乙烷/乙二醇乙二醇反应器碳氢比例 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。10高度集成的生产企业的架构生产调度

125、实时优化先进过程控制工厂/仪表多级/单级控制回路没有机理模型整个装置经验动态整个工厂严格非线性稳态整个企业简单线性稳态整个工厂线性/简单非线性稳态月/周天小时分钟秒DCS生产规划时间跨度建模范围 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。11实时优化(RTO)vs.先进控制(APC)过程约束安全生产约束市场供需环保约束,等等优化自由度经济效益APCRTORTOAPC模型稳态经验性动态运行周期小时分钟严格度严格非线性模型经验/半经验 线性模型目标经济效益最大化稳定及卡边操作模型范围

126、装置设备案例研究 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。13使用模型提高运营业务绩效 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。14客户成功案例：通过更可靠、更安全的运营更可靠、更安全的运营实现利润最大化Energy能源45%Reduction in unit variability&off-spec reduced to zero with RTO The D

127、ow Chemical Company使用RTO将单位可变性和不合规产品降为零陶氏化学公司1The difference in operating by rule of thumb vs model-based decision making经验法则运营与基于模型做出决策在运营方面经验法则运营与基于模型做出决策在运营方面的差异的差异A MODEL-BASED CULTURE IN OPERATIONS基于模型的运营文化基于模型的运营文化Savings per year with RTO enabling flexible operations in a dynamic environment

128、Profertil通过RTO每年节省成本，在动态环境中实现灵活的操作Profertil$850K+超过超过85万美元万美元Third largest chemical company in the world(2015)世界第三大化工企业（2015年）An Argentine petrochemical company that produces nitrogen fertilizers.一家生产氮肥的阿根廷石化公司。A 50-50 joint venture between Agrium and Repsol.Agrium和Repsol按照50:50的出资比例成立的合资企业。AspenTec

129、h实时优化解决方案 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。16AspenTech实时闭环优化（RTO）Aspen OnLineDMCplus/DMC3工厂工厂实时工厂实时工厂数据系统数据系统过程模型过程模型实验室数据实验室数据DCS更新设定点采集及调整数据运行模型方案实施 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。17严格在线严格在线模型模型的的创建创建流程流程

130、构建构建工厂工厂模型模型连接工厂数据连接工厂数据模型模型校核校核模型模型验证验证在线实施在线实施系统系统维护维护重新评估和重新校准重新评估和重新校准工厂是否工厂是否在模型调在模型调整窗口外整窗口外运行？运行？是是否否第1步第2步第3步第4步第5步第6步 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。18实时闭环优化流程收集数据数据处理检测稳态操作运行参数估计模型运行优化模型检测稳态操作检查控制器状态更新APC设定点Ramping Period上升时间运行周期：约1小时Aspen Wa

131、tchaspenONE Process ExplorerAspen OnLineAspen PlusDCS或Aspen InfoPlus.21DMC+/DMC3 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。19在线部署架构示例Aspen OnLine服务器服务器DCS屏幕屏幕Aspen OnLine客户端客户端1Aspen OnLine客户端客户端2a1PE 客户端客户端防火墙防火墙Aspen OnLine客户端客户端公司局部网络生产控制网络DCS工厂实时工厂实时数据系统（数据系统

132、（IP21、PI，PHD，等等，等等）工厂实时工厂实时数据系统（数据系统（IP21、PI，PHD，等等，等等）2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。20总结通过基于模型的在线运营支持可以实现可观的潜在利润监测不可测量的KPI通过实时优化以快速适应生产运营的变化运用校正后的严格离线模型进行原料采购生产方案比较工厂改造人员培训，等等提供经过行业验证的技术及丰富的项目实施经验全球100多个在线实施案例Aspen工程套件在设计优化中的应工程套件在设计优化中的应用用目录目录 SEI 简

133、介 工艺过程建模 工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效分析和优化 换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化 总结目录目录 SEI 简介简介 工艺过程建模 工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效分析和优化 换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化 总结6Together,lets do better!CONTENT我们是谁？01我们做什么的？02国内的里程碑项目03海外项目047Together,lets do better!我们是谁01 成立于1953年 隶属于中国石化(SINOPEC)石油炼制与石油化工工程项目一站式服务项目管理工程总承包工程咨询可行性设计工艺包及许可工程设计采购服务施工及

134、工程监理试车开车安全评价研发8Together,lets do better!1St20050%炼油和石油化工装置完成设计并成功开车2,000国内28个炼化一体化项目2011-2015由SEI完成14个600有效专利200专有技术技术成果Top 60 中国工程设计企业Top 80 中国EPC总承包商我们是谁019Together,lets do better!研究生 643本科 1200其他 305BachelorOthersMaster博士 28DoctorSEI 员工教育背景我们是谁0110Together,lets do better!我们是谁01教授级高工教授级高工高级工程师高级工程师

135、工程师工程师助工助工00其他其他174Engineer with Senior Engineer60%Engineer20%Assistants12%Others8%职称资质中国工程院院士中国工程院院士2 2全国勘察设计大师全国勘察设计大师5 5行业设计大师行业设计大师1010好的设计非常关键！概念设计基础和工程设计施工开车1008000%投资投资百分百百分百比比%项目周期项目周期100预期的运营成本预期的运营成本 95%预期的运营成本预期的运营成本 80%实际投资实际投资为什么概念设计阶段进行设计优化为什么概念设计阶段进行设计优化目录目录 SEI 简介 工艺过程建模工艺

136、过程建模 工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效分析和优化 换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化 总结工艺过程建模工艺过程建模氢气进料甲烷化干燥循环丁烷异构化反应稳定塔C3尾气产品分离异丁烷产品加氢后碳四C5重组分干燥工艺过程建模工艺过程建模过程模拟简介:单元操作：异构化反应、甲烷化反应、干燥和精馏分离等 计算模型：转化率反应、循环流股、设计规定和计算器等 公用工程：冷却水、电、低压蒸汽、中压蒸汽 目录目录 SEI 简介 工艺过程建模 工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效分析和优化 换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化 总结工艺过程经济性分析和工艺过程经济性分

137、析和优化优化异构化反应器Isomer Reactor甲烷化反应器methanation reactor稳定塔Stabilizer Column正丁烷塔Butane Column异丁烷塔Isobutane Column干燥器Dyrer干燥器Dryer碳四（正异丁烷）进料Feedstock(Mixed Butanes)新鲜氢气Fresh H2C3 尾气C3 Offgas异丁烷产品Isobutane Product重组分HeaviesSolution 1Solution 2碳四（正异丁烷）进料Feedstock(Mixed Butanes)新鲜氢气Fresh H2甲烷化反应器methanation

138、reactor干燥器Dryer干燥器Dryer异构化反应器Isomer Reactor稳定塔Stabilizer Column异丁烷塔Isobutane ColumnC3 尾气C3 Offgas异丁烷产品Isobutane Product重组分Heavies工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化Activate Economic Analysis工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化工艺过程经济性分析和优化方案方案 1方案方案 2目录目录 SEI 简介 工

139、艺过程建模 工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化 换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化 总结工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化T 5 5Activate Energy Analyzer工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化T 1010Activate Energy Analyzer工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化Energy Analysis Solutions工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化节省1.5MW!工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化每年节省每年节省300万元！万元！工艺过程能效分析和优化工艺过程能

140、效分析和优化升压前升压前Heating:52.69MWCooling:57.30MW 工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化升压后升压后Heating:44.72MWCooling:54.07MW 工艺过程能效分析和优化工艺过程能效分析和优化Saving Increase:7.97MWHeating:52.69MWCooling:57.30MW Heating:44.72MWCooling:54.07MW 目录目录 SEI 简介 工艺过程建模 工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效分析和优化 换热器的设计和优化换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化 总结换热器的设计和优化换热器的设计和

141、优化换热器的设计和优化换热器的设计和优化Activate EDR换热器的设计和优化换热器的设计和优化换热器的设计和优化换热器的设计和优化换热器的设计和优化换热器的设计和优化BEMAEUCEU换热器的设计和优化换热器的设计和优化目录目录 SEI 简介 工艺过程建模 工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效分析和优化 换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化精馏塔内件设计和优化 总结精馏塔内件设计和优化精馏塔内件设计和优化精馏塔内件设计和优化精馏塔内件设计和优化精馏塔内件设计和优化精馏塔内件设计和优化100%Capacity目录目录 SEI 简介 工艺过程建模 工艺过程经济性分析和优化 工艺过程能效

142、分析和优化 换热器的设计和优化 精馏塔内件设计和优化 总结总结总结总结 工艺过程建模-采用 Aspen Plus 工艺过程经济性分析和优化-激活APEA 工艺过程能效分析和优化-激活 Aspen Energy Analyzer 换热器的设计和优化-激活EDR 精馏塔内件设计和优化-采用Column Hydraulic Analysis所有都可以在所有都可以在Aspen工艺模拟环境下进行工艺模拟环境下进行!总结总结概念设计设备设计相对费用估算之前之前工作流程工作流程13 个月总结总结现在现在设备设计相对费用估算概念设计1 周!更进一步更进一步Aspen In-Plant Cost Estimat

143、orAspen Capital Cost EstimatorAspen Process Economic Analyzer一个共同的严格费用估算引擎一个共同的严格费用估算引擎基础工程概念设计详细工程建设操作和维护Life Cycle Economic Cost Estimation单击此处编辑副标题单击此处编辑副标题HYSYS在海上油气田在海上油气田开发开发工程中工程中的应用的应用海洋石油工程股份有限公司2018年10月30日海油工程简介结束语工程经验分享提纲HYSYS应用案例分享海油工程简介海油工程（COOEC）是中国海洋石油集团有限公司（CNOOC）旗下的一家专业工程公司。总部位于天津滨海

144、新区，是天津市新技术产业园区认证的高新技术企业。从事海洋石油、天然气工程建设项目最大的总承包公司之一，可以提供集项目管理、设计、咨询、采办、陆地建造、海上安装、调试投产及维修等一站式服务。海油工程简介海工设计院在上世纪60年代与我国海洋石油工业同期诞生，在上世纪80年代海洋石油对外合作中发展壮大。经过五十多年的发展，海工设计院由原来的几十人成长为拥有1000多名员工的设计院，为国内外油气田开发提供全生命周期的设计服务。设计院持有国家颁发的行业甲级工程设计证书、压力容器设计、压力管道设计证书等。海油工程简介1确认 预可行性研究 运营模式分析 可行性研究 方案设计 成本估算 分包计划2 评估3 定

145、义 FEED/基本设计 成本估算 执行计划4 执行5 操作 详细设计 项目管理与控制 改造项目 评估管理 操作和维修支持主营业务为国内外油气田开发提供全生命周期的设计服务5海油工程简介产品统计(19992017)主要客户数量数量产品产品222Jacket for Fixed Platforms227Topside for Fixed Platforms11Single Point Mooring Systems20FPSOs95FPSO Topsides4Jack-up Drilling Rigs3035Subsea Pipeline(KM)861Subsea Cable(KM)4Subsea

146、 Production System5Subsea Manifold9Subsea PLET19Subsea Jumper2Subsea Umbilical Termination Unit14Oil/LNG Tankers214LNG Modules7LNG Terminals6Jetties提纲海油工程简介结束语主要工程业绩HYSYS应用案例分享工程经验分享项目名称：SZ36-1油气田群中国海上最大油田之一工程经验分享项目名称：LW3-1 气田详细设计气处理规模：120 x108 Sm3/a主要工艺设施：气液分离，干湿气压缩，三甘醇脱水，凝析油稳定等工程经验分享项目名称：LH19-5 气田

147、水下开发项目地点:中国南海范围:海底管道和 PLEM&Jumpers 详细设计工程经验分享项目名称：LS17-2 SEMI（半潜平台）地点：中国南海深水油气田工程经验分享项目名称：巴西P67/P70工作水深：21002200米业主：Tupi BV(Petrobras NL 65%,BG 25%,Galf 10%)；总长：307.5m总宽：74m储油量：160万桶FPSO+水下井口工程经验分享项目名称：乌干达项目FEED设计油处理规模：4000 bopd主要工艺设施：气液分离，湿气压缩，LPG回收等工程经验分享业主：俄罗斯天然气公司（Yama Gas Ltda）范围：EPCILNG生产能力:3x

148、550万吨/a提纲海油工程简介结束语工程经验分享HYSYS应用案例分享HYSYS应用案例分享共同完成共同完成分析报告分析报告自有人自有人完成分析完成分析稳态模拟油气水分离处理流程原油脱水、原油稳定装置设计天然气脱水（甘醇或分子筛）设计天然气脱硫脱碳装置设计天然气轻烃回收装置设计LNG液化流程设计丙烷制冷循环系统流程设计混合冷剂制冷工艺流程设计乙二醇再生装置设计管线定尺和压降计算。动态模拟井口超压保护分析压缩机喘振分析HIPPS系统超压保护分析公用工具水合物预测PSV泄放量和定尺计算工具 blowdown泄放工具自有汞相预测相图工具工况分析研究工具HYSYS应用案例分享东南亚某项目井口平台超压保

149、护实例 设计规模：200MMSCFD 井口数量:8口 单井生产能力：25MMSCFD 井口最大流压和温度：136barG/71；外输压力为49barG；出油管线1500磅，生产管汇900磅 生产管汇设计压力：70barg；对于以上降压设计方案，通常考虑设置设计能力不低于200MMSCFD的泄压系统，造成庞大的火炬系统，特别是对海上气田，将会导致高昂的工程费用。通过数值分析和动态模拟分析，将泄放能力大大降低，火炬臂长度从80m减至40m，工程投资大大降低。HYSYS应用案例分享降压设计ESDV误关PSV泄放其中6口井主阀和翼阀关闭管汇压力升高模型的建立HYSYS应用案例分享模拟结果管汇瞬时压力可

150、以达到93.4barGPSV泄放量瞬时最大为78 MMSCFD泄放阀尺寸的敏感性分析关断逻辑的敏感性分析阀门特性的敏感性分析HYSYS应用案例分享 拥有丙烷制冷、氮膨胀制冷，混合制冷等制冷工艺设计能力 利用HYSYS优化器技术，进行混合冷剂配比优化研究HYSYS应用案例分享Depressing中吸热速率和液位高度随泄放时间的变化趋势Depressuring和Blowdown两个方法的比较 吸热速率的考虑，Blowdown的吸热计算更贴近容器内泄放过程的实际情况。沾湿面积，Blowdown可以根据实际情况进行沾湿面积计算，Depressuring只能手动估算。孔板计算模型的选取。Blowdown

151、可根据实际压差选取孔板计算方程，Depressuring 泄放全程考虑临界流动，高估孔板的流通能力。Blowdown中吸热速率和液位高度随泄放时间的变化趋势DepressuringBlowdown公差总沾湿面积39.9434.515.7%Depressuring泄放孔板尺寸（mm）Blowdown泄放孔板尺寸（mm）公差高压设备（122barG）18.6619.22.9%低压设备（49barG）7.289.327.8%HYSYS应用案例分享 A B C E F HP Flare(see figure 2.4)D G H I J1 K1 M-15 F-302 M-10 F-521 M-09 F-

152、331 M-08 F-524 M-05 F-054 M-06 F-507 M-16 F-177 M-04 F-064 M-01 F-012 M-03 F-367 M-02 PSV-5412001/002 F-275 M-02 F-152 M-17 F-345 J2 M-02 PSV-5412200 F-1005 K2 Blowdown分级泄放功能，大大提高了分级泄放系统的设计效率和准确性。12火灾工况火灾工况基设基设祥设祥设泄放温度泄放温度pressure（kPaG）temp。（）。（）15min后压力15min后压力kPaGkPaG设备最低温度设备最低温度阀后最低温度阀后最低温度1UPPER

153、 DECKBDV-2601ABDV-2601A1.897733515.9012.091.70-31.502UPPER DECKBDV-2601BBDV-2601B1.89700.000.000.000.003UPPER DECKBDV-2601CBDV-2601C000.000.000.000.004MIDDLE DECKBDV-1210BDV-1201-15.0310720.0015.9021.45-43.33-51.894.90-51.515MIDDLE DECKBDV-1202BDV-1202-46.5512040.0015.90273.40-63.04-66.324.89-61.596

154、MIDDLE DECKBDV-2010BDV-2021-22.4712500.0015.90737.603.46-60.507MIDDLE DECKBDV-2032BDV-206016.555399.0015.90543.71-6.72-14.628MIDDLE DECKBDV-2502BDV-2502-15.0310551.3115.90661.606.60-49.379MIDDLE DECKBDV-2506BDV-2506-53.8110656.2415.90717.51-94.18-101.97-7.02-59.4510MIDDLE DECKBDV-3106-49.58268215.98

155、03.65-53.14-59.92-8.52-17.2911MIDDLE DECKBDV-3105BDV-3105-16.1034923.241413.63-51.90-58.70-14.92-20.3112MIDDLE DECKBDV-1303BDV-1305-48.311282315.901053.611.85-60.8913LOWER DECKBDV-1502BDV-1514-61.441250014.68811.005.83-70.8614LOWER DECKBDV-1506-61.4415LOWER DECKBDV-1530BDV-1507-57.641250015.71754.54

156、11.27-66.0916LOWER DECKBDV-2012BDV-205017.341250015.90944.092.21-34.7517LOWER DECKBDV-2510BDV-2511-15.391067615.90408.67-40.64-52.65-9.74-51.7018LOWER DECKBDV-2710BDV-2710-40.561250013.40819.92-30.22-66.01-7.01-66.8919WORKING DECKBDV-1500BDV-1500-57.641250015.71100.63-43.25-66.466.29-66.2020WORKING

157、DECKBDV-1521BDV-1503-61.441250014.68173.28-65.45-73.64-1.48-72.0221WORKING DECK022WORKING DECK023WORKING DECKBDV-1518BDV-1505-61.591273015.90301.87-77.97-81.84-10.63-72.30低温工况低温工况考虑设备换热设备最低温度考虑设备换热设备最低温度3BDV LocationDeckTag Number祥设核算结果祥设核算结果7No.HYSYS应用案例分享数据输入闪蒸计算数据表 Safety Analysis 的应用可以提高设计效率和成果准

158、确率，节省人工成本。传统PSV计算工作量较大，逐级闪蒸需要手动搭建，定尺计算的物性输入耗费时间。HYSYS应用案例分享4900495050005050552505300020406080100120泄泄放放量量闪蒸次数闪蒸次数Semi-Dynamic静态逐级闪蒸Wetted API最大泄放量kg/h52564749.88136有效泄放面积 cm22.5572.2934.321标准孔口面积cm23.245(G)3.245(G)5.064(H)00.511.522.530100200300有有效效泄泄放放面面积积时间，时间，min05000300体体积积

159、流流量量时间，时间，min004000500060000100200300质质量量流流量量时间，时间，min Safety Analysis 的应用可以提高设计效率和成果准确率，节省人工成本。HYSYS应用案例分享 Flare system analyzer 应用于火炬管网的水力学计算，指导复杂火炬管网的系统设计。HYSYS应用案例分享0200040006000操作温度C水合物形成温度C操作压力，kPaG温度，相图工具 工况分析工具 Blowdown分析工具 自由汞相预测工具 水合物预测 蒸馏曲线HYSYS应用案例分享 基于HYSY自带的扩展表格进行

160、二次开发，完成工艺数据的批量处理。结束语海油工程设计院于1998年开始购买Aspen HYSYS软件，自2002年开始购入动态模块。目前HYSYS软件已广泛应用于设计院承担的国内外各项方案研究和设计工作，是海工设计院最重要的和使用频率最高的软件之一。在全球石油行业面临各种挑战的今天，HYSYS动态和稳态模拟和分析工具必将在优化设计、指导生产操作、节能减排、降本增效方面发挥巨大作用。经过50多年的发展，海油工程设计院具备为国内外油气田开发提供全生命周期的设计服务的能力，客户遍布海内外。竭诚欢迎各界同仁垂询指导，愿更多的朋友了解海工设计院，并热情期待志同道合之士合作共赢。DisclaimerInf

161、ormation contained in this presentation is intended solely for your personal reference and is strictly confidential.Such information is subject to change without notice and it may not contain all material information concerning the Company.This presentation is strictly not to be distributed without

162、the explicit consent of the Companys management under any circumstance.THANK YOU!PIMSPIMS在汇丰石化的初步应用在汇丰石化的初步应用汇丰石化简介汇丰石化简介山东汇丰石化集团有限公司是一家集石油炼制、精细化工、物流运输、热力供应、零售终端、国际贸易为一体的大型现代化企业，集团公司位于山东省淄博市桓台县，成立于1997年，员工2000余人，拥有危化品铁路专用线10条，烟台港、日照港输油管线3条，原油非国营贸易进口及使用权416万吨/年，规划建设100万方保税罐区，一期30万已投用，二期30万预计2019年投用。走

163、近汇丰走近汇丰主要装置主要装置常减压、延迟焦化、汽柴油和蜡油加氢、连续重整、催化、制氢、气体分馏、MTBE、烷基化、顺酐等。主要产品高品质汽油、柴油、液化石油气、丙烯、丙烷、顺酐、苯、甲苯、二甲苯、石油焦、硫磺等产品可持续发展与环保可持续发展与环保地炼行业第一张排污许可证在建危废处理装置山东省首家高盐水处理装置厂区内人工湿地原油选购及解决方案（原油选购及解决方案（1 1）油品1油品2油品3性价比123与伊重比吨效益21200原油比重0.88 0.94 0.88 硫含量1.80 1.80 2.23 原油酸值0.46 0.13 0.05 石脑油N+2A42.88 54.92 42.81 柴油十六烷

164、值指数49.40 38.20 50.69 公司现状：两套常减压装置公司现状：两套常减压装置350万吨万吨/年分馏装置（设防值：硫年分馏装置（设防值：硫1.5，酸酸0.5）230万吨万吨/年重交沥青装置（设防值：年重交沥青装置（设防值：硫硫2.8，酸，酸2.8）原料性质差别较大原料性质差别较大 存在挑战：原油精确选择困难（以索科尔存在挑战：原油精确选择困难（以索科尔原油为例）原油为例）硫含量、酸值总体性质满足蒸馏装置硫含量、酸值总体性质满足蒸馏装置设防值设防值石脑油收率太高，常减压负荷比较低石脑油收率太高，常减压负荷比较低掺炼量远达不到目标值掺炼量远达不到目标值装置总体负荷低，造成原料库存积压装

165、置总体负荷低，造成原料库存积压伊朗重油为基准原油；伊朗重油为基准原油；运用运用PIMS对其他原油对其他原油进行效益比较进行效益比较在相同装置、产品约束在相同装置、产品约束条件下，对各原油性价条件下，对各原油性价比排名比排名原油选购及解决方案（原油选购及解决方案（2 2）玛斯卡斯蒂利亚 伊朗重油乌拉尔阿曼雷马性价比123456与伊重比吨效益21200-5-19-30原油比重0.88 0.94 0.88 0.86 0.87 0.86 硫含量1.80 1.80 2.23 1.32 1.29 0.74 原油酸值0.46 0.13 0.05 0.05 0.36 0.04 石脑油N+2A42.88 54.

166、92 42.81 35.65 37.78 43.94 柴油十六烷值指数49.40 38.20 50.69 50.17 56.02 49.65 由结果可以看出（以玛斯、卡斯蒂利亚两种原油为例）：玛斯石脑油性质较卡斯蒂利亚的性质差，但柴油性质好，经过玛斯石脑油性质较卡斯蒂利亚的性质差，但柴油性质好，经过PIMS测算，考虑汽、柴油价格后，整体玛斯效益优于卡斯蒂利亚测算，考虑汽、柴油价格后，整体玛斯效益优于卡斯蒂利亚PIMS可全方位对原油评估，不可全方位对原油评估，不仅考虑原油性质价格，更将装置仅考虑原油性质价格，更将装置加工综合考虑在内，使决策以定加工综合考虑在内，使决策以定量的经济效益最大为导向，

167、方案量的经济效益最大为导向，方案更科学与全面！更科学与全面！计划优化及解决方案（计划优化及解决方案（3 3）根据市场调整优化物料走向是提升企业经济效益的关键对比催化油浆和焦化油浆回炼对比催化油浆和焦化油浆回炼相对方案1催化油浆回炼，方案2焦化油浆回炼o 装置总体加工负荷高；o 主要高价值化工产品收率高；根据效益最终选择焦化回炼方案根据效益最终选择焦化回炼方案2方案方案1方案方案2方案方案2-方案方案1催化回炼催化回炼油浆油浆焦化回炼油浆焦化回炼油浆装置加工装置加工焦化11.0211.420.41 蜡油加氢11.8411.930.09 烯烃6.796.880.09 二加氢12.8412.78-0

168、.06 连续重整6.346.350.02 制氢产氢0.110.110.00 产品产量产品产量0.00 丙烷0.390.390.00 丙烯0.720.730.01 重整液化气0.380.380.00 醚后碳四0.540.550.01 催化汽油5.305.28-0.02 芳烃3.193.200.02 精制柴油14.5714.49-0.08 石油焦3.443.600.16 PIMS可直观对比不同方案对可直观对比不同方案对各装置生产的影响及产品分布，各装置生产的影响及产品分布，以经济效益为判据，有效地支以经济效益为判据，有效地支持生产经营活动！持生产经营活动！装置不配套非常普遍装置不配套非常普遍现象，

169、特象，特别如果原油（原料）料）选择不合适，情况会加重，造成装置会加重，造成装置负荷低，无法充分低，无法充分发挥高效益装置的益装置的优势。不同原料不同原料对不同装置负荷的提升是不同的，如荷的提升是不同的，如何准确地以何准确地以经济效益为标准，评估原料对装置负荷影响，特别二次原料采料采购的影响是非常重要且必要的，外采二次要且必要的，外采二次原料，也需考原料，也需考虑与选择原油的交互效原油的交互效应，需要综合评估；应用PIMS以外采蜡油以外采蜡油为例，进行方案方案对比计划优化及解决方案（计划优化及解决方案（2 2）计划优化及解决方案（计划优化及解决方案（3 3）PIMS可以有效评估优化可以有效评估优

170、化装置加工方案，显著提装置加工方案，显著提升装置运行总体效益！升装置运行总体效益！对比焦化蜡油与减压蜡油两个方案：对比焦化蜡油与减压蜡油两个方案：外采减压蜡油方案，重整装置，异构化负荷有所增加，但催化装置负荷较低 外采焦化蜡油方案，催化、柴油加氢装置负荷增加非常明显。综合比较，外采焦化蜡油更优，提升炼厂经济收益近10%装置装置/负荷负荷外采焦蜡外采焦蜡外采减蜡外采减蜡分馏25.525.5重交7.57.5连续重整预加氢分馏5.876.3连续重整4.765.11异构化1.912.08重催1.170.89烯烃99焦化9.69.6一加氢5.15.1二加氢10.6710.4催化干气脱硫0.430.42焦

171、化干气脱硫0.790.78液化气脱硫2.162.13重油催化气体分离1.351.35烯烃气体分离0.80.78MTBE0.230.22效益效益4974.2684974.2684536.6274536.627小结随着装置数量增加，原油（原料）采购灵活性的增加，需要高效的工具辅助企业经营决策PIMS系统的建设与应用，将原油（原料）采购，装置加工，产品调和综合考虑，始终以经济效益为中心作为评估各种方案的依据，为汇丰石化科学全面地生产经营决策奠定了坚实基础PIMS应用说明，在原油装置加工方案，二次原料的优化选择等方面都为汇丰石化提供了有力决策支持优化公用工程系统以减少能源成本中国优化峰会，2018年张

172、军(Jack Zhang),高级产品经理，艾斯本技术股份有限公司 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。2公用工程系统管理关注能源供应链的挑战合理规划和调度公用工程系合理规划和调度公用工程系统的使用来降低成本统的使用来降低成本优化用工程系统生产操作优化用工程系统生产操作以降低能源成本以降低能源成本设计及改造工厂设计及改造工厂以降低以降低能源强度能源强度及时维护设备以保及时维护设备以保证稳定的能源供给证稳定的能源供给复杂的能源合同不断变化的市场需求季节差异对生产操作的影响缺乏对

173、影响能源成本因素的感知日益严苛的排放惩罚被挤压的利润空间 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。3通过高度集成化的AspenTech能源管理系统来迎接挑战合理规划和调度公用工程系合理规划和调度公用工程系统的使用来降低成本统的使用来降低成本及时维护设备以保证稳定及时维护设备以保证稳定的能源供给的能源供给设计及改造工厂设计及改造工厂以降低能源强度以降低能源强度优化用工程系统生产操作优化用工程系统生产操作以降低能源成本以降低能源成本Aspen Utilities Planner&A

174、spen Utilities On-Line Optimizer打造数字化能源管理系统以节约打造数字化能源管理系统以节约 2-5%的能源成本的能源成本作出战略和战术决策改进能源采购与交易帮助了解全厂的能耗实时响应工厂生产操作的变更及时响应市场变更/燃料成本控制排放以符合法规 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。4通过aspenONE工程软件能实现节能$6-8千万使用Aspen Utilities OnLine Optimizer在不需要资本投资的前提下削减1%的能源成本通过

175、采用概念设计公用工程系统优化可以节省成本$5千万/年。能源管理方面的成功案例通过公用工程系统实时优化削减$170,000/年的能源成本使用Aspen Utilities OnLine Optimizer在不需要资本投资的前提下削减超过1%的能源成本通过集成概念设计节约全厂能源成本$16MM/年所达到的EII成为全球顶尖的3%2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。5最佳实践:基于严格模型的能源管理系统能源分析：找出降低能源成本的机遇能源需求方能源供应方监控关键绩效指标实时能源优

176、化高度整成的公用工程系统规划 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。6Aspen Utilities 关注供给侧能源规划与生产经营的关键商业流程投资规划合同管理需求预测生产计划能源交易计划与实际对比性能监测实时指导实时优化离线在线战略决策（1个月-5年）战术决策（1-30天）经营性决策（1小时-24小时）典型目标：典型目标：最大程度地降低运行成本 保证安全、可靠的供给 响应市场动态 能源输出利益最大化装置装置A装置装置B装置装置C装置装置D产品产品副产品副产品产品产品进料进料

177、工厂生产过程工厂生产过程电电公用工程系统公用工程系统燃料燃料 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。7能源供给管理蒸汽蒸汽冷却水冷却水电电当提供公用工程时需考虑的多项因素发电还是买电发电还是买电平衡平衡热热能能与与动能动能需求需求能源能源成本与成本与能源合同能源合同的的结构结构市场波动对于生产的市场波动对于生产的影响影响各种生产装置的各种生产装置的限制限制条件条件环保排放的要求环保排放的要求?燃料燃料 2018 Aspen Technology,Inc.All rights

178、reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。8Aspen Utilities Planner:公用工程系统管理软件工厂实时数据库Excel界面Aspen Utilities Planner公用公用工程系统工程系统模型模型包括所有主要设备模型:锅炉、蒸汽和气体涡轮机等用户可自定义模型指定设备限制条件输入各种能源合同数据校正功能多时段优化模型高度灵活的面向方程的系统用户用户界面（界面（Excel）输入工厂历史数据，可用设备，预测需求校正物料及热量平衡生成最优化能源供给报告，排放报告等ERP系统 2018 Aspen Technology,Inc.All ri

179、ghts reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。9Aspen Utilities OnLine Optimizer：构建公用工程系统实时监控与优化的数字化工厂工厂实时数据库原始数据原始数据公用工程系统模型公用工程系统模型Aspen OnLineDCS校正后数据校正后数据用户显示结果用户输入用户输入模型运算结果模型运算结果工程师工程师/操作员操作员实时用户界面实时用户界面先进控制先进控制实时跟踪设备性能，为操作员提出建议，报告关键绩效指标通过闭环实时优化以保持公用工程系统的最优化生产软件展示：实时能源管理优化系统 2018 Aspen Technol

180、ogy,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。11问题描述用电通过热电联产和涡轮式发电机发电从电网采购电价高峰阶段高峰阶段：早6:00-晚6:00$140/兆瓦时低峰时段低峰时段：晚6:00 晚11:00$80/兆瓦时超低峰时段超低峰时段：晚11:00早6:00$40/兆瓦时天然气长期合同公用工程的用量存储在工厂实时数据库中如何在满足工厂能源需求的前提下优化公用工程的运营来减少供能成本？2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Technology

181、,Inc.保留所有权利。12构建以模型为基础的公用工程实时优化系统在线评估当前情况下的工厂能耗水平 收集实时工厂数据并识别出工厂测量中的错误 校正模型参数使的模型结果可以准确反映当前工厂运营状况 评估燃气轮机、涡轮式发电机和锅炉的性能为改善运营提出实时优化指导 优化锅炉负荷分布 优化用电和燃料成本 决定锅炉给水泵的驱动切换 消除低压蒸汽放空构建在线预测系统。例如预计下一周会有计划外的装置检修，这会导致 高压蒸汽的输出每小时减少30 MLB 低压蒸汽的消耗每小时减少50 MlB 2018 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2018 Aspen Te

182、chnology,Inc.保留所有权利。13公用工程管理总结：在无需投资改造的前提下节省2-5%的能源成本离线公用事业规划：制定短期和长期能源规划以提高能源供给效率选择最佳合同以减少能源使用成本改进能源交易决策在线公用工程系统优化：实时监控和跟踪能源使用及供给绩效指标确保生产排放达标实时优化能源供给是的生产成本极小化合理规划和调度公用工程系合理规划和调度公用工程系统的使用来降低成本统的使用来降低成本优化用工程系统生产操作优化用工程系统生产操作以降低能源成本以降低能源成本及时维护设备以保及时维护设备以保证稳定的能源供给证稳定的能源供给设计及改造工厂设计及改造工厂以降低以降低能源强度能源强度谢谢通

183、过使用Aspen HYSYS来维护计划模型的准确性以维持炼厂盈利水平朱懋斌，高级商务顾问Ajay Lakshmanan，产品管理高级总监 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。2商业目标在不断变化的操作条件下维持炼厂利润率最大限度地提高炼厂利用率安全运营炼厂，发挥最大产能打造最盈利的产品结构最大化高价值产品的产量加工更多种类的原油利用机会原油适应产品规格变化进入新市场或适应季节性规格变化 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserve

184、d.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。3性能工程设计：生命周期内的最佳实践能源管理经济评估操作员培训基础工程概念设计计划更新可靠性分析设备设计安全&环境运营优化工厂脱瓶颈过程开发性能工程设计CAPEXOPEX 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。4性能工程设计：生命周期内的最佳实践能源管理经济评估操作员培训基础工程概念设计计划更新可靠性分析设备设计安全&环境运营优化工厂脱瓶颈过程开发性能工程设计工程设计和计划协作加快工程研发协调数据和模型，持

185、续创造价值设计确保安全性、可靠性和环保性资产环境中的设备优化生命周期经济模型跨学科协作资产生命周期内的操作培训并行模拟和分析需求和供应侧能源优化CAPEXOPEX1 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。5准确的炼厂计划工具对于维持利润率至关重要！然而，由于以下因素，计划模型会过时：原油结构变化操作条件变化催化剂变化炼厂改造炼厂计划工具所使用的模型过时，导致计划不够理想 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 As

186、pen Technology,Inc.保留所有权利。6操作条件变化计划模型过时的两个案例1炼厂改造引起的变化2 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。7基础工况：正常操作条件79.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005Heavy Naphtha Flow,kb/d重石脑油流量，重石脑油流量，kb/d温度，温度，FFCC重石脑油流量为温度的函数重石脑油流量为温度的函数R

187、eactor DataBase Delta Model示意图初始操作范围从965 F到980 F重石脑油流量，kb/d反应器数据Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。879.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石脑油流量，重石脑油流量，kb/d温度温度，FFCC重石脑油流量为温度的函数重石脑油流量为温度的函数Reactor DataBas

188、e Delta Model案例1：操作条件变化操作范围从975 F变化到990 F示意图反应器数据Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。979.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石脑油流量，重石脑油流量，kb/d温度温度，FFCC重石脑油流量为温度的函数重石脑油流量为温度的函数Reactor DataBase Delta ModelNe

189、w Operating Regime反应器数据Base-Delta模型新运行方案案例1：操作条件变化新的运行方案可能约有1%的差异示意图 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。1079.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石脑油流量，kb/d温度，FFCC重石脑油流量为温度的函数Reactor DataBase Delta ModelNew Operating R

190、egimeNew Base Delta Model案例1：操作条件变化正常的操作变化可能会导致炼厂计划模型发生重大变化示意图反应器数据Base-Delta模型新运行方案新的Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。1179.579.679.779.879.98080.180.280.380.480.595596096597097598098599099510001005重石脑油流量，重石脑油流量，kb/d温度，温度，FFCC重石脑油流量为温度的函数重石脑

191、油流量为温度的函数Reactor DataBase Delta Model案例2：炼厂改造引起的变化在炼厂改造之前的基础工况示意图反应器数据Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。12改造后收率提高3-5会使得模型发生非常大的变化案例2：炼厂改造引起的变化示意图79.679.88080.280.480.680.88181.294095096097098099010001010重石脑油流量，kb/d温度，FFCC重石脑油流量为温度的函数Pre-Revam

192、pPre-Revamp Base Delta ModelPost-RevampPost-Revamp Base Delta Model改造前改造前Base-Delta模型改造后改造后Base-Delta模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。13更新计划模型的价值示意图定期更新计划模型对维持最大的炼厂利润至关重要计划值定期更新输出值（无更新）潜在值计划价值-年度更新潜在值模型年度更新潜在值定期模型更新计划价值 定期更新计划价值 2017 Aspen Technology,

193、Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。14哪些因素妨碍炼厂维护计划模型？没有建立工作流程需要炼厂计划人员和工艺工程师之间的跨职能协作依赖外部顾问阻碍内部专业技术的开发 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。15更新计划模型的工作流程面临的挑战影响更新计划需耗费数月时间计划的不准确导致数亿美元的损失关键痛点计划人员和工程师之间的协作需要时间需要大量的设置自动化程度低或无自动化验证数据和模型需要时间和迭代

194、数据收集和处理需要时间计划模型更新过程推动LP更新推动反应器校准和验证咨询反应器专家获取更多专业意见更新LP模型获取工厂数据校准模型以匹配工厂数据验证模型预测结果创建LP基础和移位向量更新LP子模型计划人员工艺工程师反应器专家计划人员复杂的工作流程使得炼厂依赖于外部顾问来维护计划模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。16使用AspenTech解决方案更紧密地进行规划利用来自两个同类最佳产品的竞争优势简化更新计划模型的工作流程拥有70%的市场份额占据行业领先位置拥有38%

195、的市场份额占据行业领先位置自动化工作流程Aspen HYSYSAspen PIMSTM&Aspen PIMS-AOTM利用Aspen PIMS和Aspen HYSYS之间的集成实现自动化工作流程。2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。17应对更新计划模型的工作流程所面临的挑战使用AspenTech解决方案计划模型更新过程推动LP更新推动反应器校准和验证咨询反应器专家获取更多专业意见模型获取工厂数据校准模型以匹配工厂数据验证模型预测结果创建LP基础和移位向量更新LP子模型计划人

196、员工艺工程师反应器专家计划人员影响将计划模型更新时间从数月压缩到数周频繁计划更新导致利润率增加解决方案基于Excel的自动化工作流程由Aspen HYSYS提供支持AspenTech解决方案使炼厂能够在内部更新计划模型。DEMO 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。19用于更新计划模型的反应器模型气体处理石脑油加氢装置煤油加氢装置异构化催化重整加氢裂化装置烷基化流化催化裂化（FCC）延迟焦化装置常压蒸馏减压蒸馏产品混合减粘裂化炉柴油加氢装置汽油加氢装置渣油加氢装置二烯烃HD

197、TR选择性 HDS催化汽油加氢装置Aspen HYSYS提供一整套严格的动力学模型，适用于所有重要的炼厂反应器 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。20还可以用反应器模型做什么？“假设”分析反应器装置故障排除更新炼厂计划模型基层过程设计严格的反应器模型有助于优化反应器装置的运行 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。21解决方案概述商业挑战和目标结果与效益

198、案例研究：Hyundai Oilbank没有考虑到原料质量变化的影响，因此计划和实际FCC装置产率之间出现大的偏差。FCC装置未在最优条件下运行，导致利润率下降。在Aspen HYSYS中构建了FCC反应器装置的严格的动力学模型生成用于准确计划模型的LP向量通过工艺优化发现利用FCC装置提高利润率的机会FCC装置计划的准确性提高到98%。确定的优化机会增加了FCC装置的产能，每年增加3600万美元的利润Ref:参考：Presentation from Hyundai Oilbank titled“Use of FCC Simulation to Fine Tune Operation and

199、PIMS Model Update using Aspen HYSYS Petroleum Refining”By Eun Gyeong Kwon at Aspen Technology User Conference OPTIMIZE-17 hosted at Houston Texas(April-25&26,2017)Hyundai Oilbank题为“使用FCC模拟微调操作和使用Aspen HYSYS Petroleum Refining更新PIMS模型”的演讲，演讲人：Eun Gyeong Kwon，Aspen Technology用户大会OPTIMIZE-17，德克萨斯州休斯敦（2

200、017年4月25日和26日）使用FCC模拟微调操作和使用Aspen HYSYS Petroleum Refining更新PIMS模型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。23Aspen HYSYSPetroleum Refining 炼化反应器套件气体处理石脑油加氢装置煤油加氢装置异构催化重整器加氢裂化装置烷化流化催化裂化（FCC）延迟焦化装置常压蒸馏减压蒸馏产品混合减粘裂化柴油加氢装置汽油加氢装置渣油加氢装置二烯烃HDTR选择性HDS催化汽油加氢装置深入了解设备性能炼化反

201、应器模型的完整套件节省3,600欧元/天通过改进氢供应/需求管理改进的原油选择实现收益超过2,000万美元提高的反应器生产率增加收益达3,600万美元/年通过改进FCC操作增加利润达2,600欧元/天炼厂重新配置，处理量增加100 MBD异构化装置的反应器收率提高40%2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。24跨职能的快速决策，从而提高利润高性能操作HYSYSaspenONE Process ExplorerPIMS计划计划 vs.实际实际精确减少对更新和顾问的需求自动校准非

202、线性全炼厂优化全炼厂优化炼厂计划模型炼厂计划模型性能监控性能监控优化优化VISION行业首创的非线性炼油厂计划和全厂优化 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。25后续步骤如何开始？需要帮助吗？基于Excel的简化工作流，使用Aspen HYSYS更新计划模型 AspenTech 网址（）AspenTech客户支持网站（https:/）如果您已经是AspenTech客户 请联系您的Aspen Technology客户经理。如果您还不是我们的客户 请联系Aspen Techno

203、logy（先进过程控制（APC）在有机硅精馏装置的应用The Application of Advanced Process Control(APC)in Organic Silicone Distillation Unit星火有机硅自2017年11月起完成两套精馏系统的APC实施，在节能降耗领域实现财务收益超过4000万元/年APC的部署克服了有机硅精馏系统存在的一甲二甲分离难度大且产品质量要求高、采用过度加工的方式来应对塔压波动、塔系动态稳定时间长等挑战，在如下领域取得收益：产品稳定性：产品质量稳定性显著提高能源节约：蒸汽节约5 t/h；导热油节约50 t/h产品收率：脱高塔底重组分物料损

204、失减少17.4%；塔顶二甲损失减少47.3%操作稳定性：塔内温度分布稳定性显著提高生产负荷变化时的快速响应：控制器快速响应负荷变化，塔内温度分布保持稳定实施APC的意义：装置更为稳定：降低对操作员的依赖程度，消除了操作差异提升企业竞争力：产品品质提升，生产成本降低，装置更为安全摘要Summary有机硅精馏流程Organic Silicone Distillation ProcessD41100 heavies separationD41400heavies distillationD42300D42700M1 recoveryD43100MH M3 separationD43500D44100

205、M3 recovery1626To R80100 LRHR41600To R44400Disilane storageTo R44450 By-product hydrolysis feed storage241D42200M2 recoveryD42100M2 to storage901180110D42600M1 to storageD43400910214065MH to storageM4 to storageLight MCS to R03800Light MCS to R03800To R448001857M3 to storageTo

206、R44800Azeotrope to R44450DCMCS from storage脱高塔M2塔M1塔重组分精馏塔M3/MH塔MH塔M3塔7个精馏塔，涉及浮压精馏和共沸精馏面临的挑战一甲二甲分离难度大且产品质量要求高 一甲和二甲沸点差异 5吨/小时二甲损失：减少约0.2吨/小时财务收益：1000万元/年APC投用APC投用APC投用APC投用后的能源节约20万吨精馏系统APC项目：2018年6月完成导热油节约：50吨/小时二甲损失：减少约0.4吨/小时财务收益：3000万元/年质量稳定性二甲中塔釜M1含量质量稳定性QualityAPC投用APC投用I-MR Control Chart of

207、the M1 content at the bottom of M2 middle column能源节约Energy Saving脱高塔相同负荷下，导热油消耗降低17.8吨/小时，降幅29.6%APC投用能源节约Energy Saving二甲塔相同负荷下，导热油消耗降低39.8吨/小时，降幅24.0%APC投用二甲收率M2 YieldAPC投用脱高塔相同负荷下，脱高塔底重组分物料损失减少17.4%二甲收率M2 Yield二甲塔塔顶二甲损失减少47.3%APC投用APC投用I-MR Control Chart of the M2 content of the top distillation s

208、ample of M2 column温度稳定性关键控温点温度操作稳定性Operation StabilityAPC投用温度压力生产负荷变化Production Rate Changes脱高塔控制器快速响应负荷变化，塔内温度分布保持稳定进料量导热油温度生产负荷变化Production Rate Changes二甲塔控制器快速响应负荷变化，塔内温度分布保持稳定进料量导热油温度装置更为稳定降低对操作员的依赖程度消除操作差异提升企业竞争力产品品质提升生产成本降低装置更为安全APC的意义APC Benefits蓝星，让生活更精彩蓝星，让生活更精彩Bluestar,make a wonderful lif

209、e谢谢Thank you全厂性全厂性APCAPC系统长周期运行分析系统长周期运行分析20182018年年1010月月2929日日青岛炼化公司S I N O P E C Q R C图片仅为示意，可根据实际使用进行替换图片仅为示意，可根据实际使用进行替换尺寸：尺寸：16.9*6.4cm青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司持续获取持续获取APC经济效益周期性分析经济效益周期性分析APC运行几个阶段运行几个阶段青岛炼化青岛炼化APC应用四个阶段应用四个阶段投用投用有效投用有效投用用户导向用户导向创新创效创新创效深化应用

210、深化应用青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心汇报内容汇报内容一一青岛炼化青岛炼化APCAPC建设及应用总体回顾建设及应用总体回顾二二有效投用管理，避免效益降级有效投用管理，避免效益降级三三深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效”提升四四用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心生产单元生产单元主要生产装置（主要生产装置（1212/18/18套装置，套装置，3434个个APCAPC控制器）控制器）常减压单元1200万吨/年常减压290万吨/

211、年延迟焦化2X11万吨/年硫磺回收10万吨/年硫磺回收催化单元290万吨/年催化裂化60万吨/年气分12万吨/年MTBE20万吨/年聚丙烯重整单元180万吨/年连续重整35万吨/年石脑油改制3万立/小时1#制氢4万立/小时2#制氢加氢单元410万吨/年柴油加氢60万吨/年煤油加氢320万吨/年加氢处理200万吨/年加氢裂化（2012年建成）苯乙烯单元9.01万吨/年乙苯（2011年建成）8.5万吨/年苯乙烯（2011年建成）青岛炼化青岛炼化APCAPC建设及应用回顾建设及应用回顾青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理

212、中心全厂APC项目配套12套在线质量分析仪表，以实现APC质量控制参数控制。焦化吸收稳定干气/LPG色谱分析仪 焦化进料密度在线分析仪 催化吸收稳定干气/LPG色谱分析仪 催化再生烟气COCO2在线分析仪 柴油加氢柴油硫含量在线分析仪 加氢处理进料硫含量在线分析仪 加氢处理尾油硫含量在线分析仪 气分在线色谱分析仪 常一线在线馏程分析仪 常三线在线馏程分析仪 重整进料及生成油PONA在线分析仪 航煤馏程分析仪青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼化青岛炼化APCAPC建设及应用回顾建设及应用回顾青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼化青岛炼

213、化APCAPC建设及应用回顾建设及应用回顾青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司 控制器能够正常投用是保证APC产生控制效益的基本前提。APC投用之初，为保证最大效益期最大效益期的应用效果，及时跟踪处理APC上线后的遗留问题，20112012年期间，公司在APC应用管理上主要抓APC投用率。2012年，青岛炼化APC全年平均投用率98.25%，有7个月APC综合得分在纳入总部APC监控的20家企业中综合排名第一。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼化青岛炼化APCAPC建设及应用回顾建设及应用回顾青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公

214、司APC全面上线运行以后，通过“平稳操作、卡边操作”，提高了装置运行平稳率及高附加值产品产率，降低了装置能耗,减轻了操作员的劳动强度。经生产单元初步核算，取得的经济效益为：常减压年效益约714万 延迟焦化年效益约886万 催化裂化年效益约718万 气分/MTBE年效益约222万 聚丙烯年效益约300万 柴油加氢年效益约113万 加氢处理年效益约83万 连续重整年效益约595万12套装置合计，年经济效益约38713871万元。乙苯/苯乙烯年效益约50万 加氢裂化年效益约170万青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司

215、有效投用管理，避免效益降级有效投用管理，避免效益降级如何避免APC效益降级损失，青岛炼化主要通过APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理管理、操作界面创新操作界面创新、控制策略优控制策略优化化、APCAPC新技术应用新技术应用等几个方面开展APC应用提升，通过持续抓APC有效投用KPI管理，深入挖掘装置的运行经济效益，减少效益损失。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心汇报内容汇报内容一一青岛炼化青岛炼化APCAPC建设及应用总体回顾建设及应用总体回顾二二有效投用管理，避免效益降级有效投用管理，避免效益降级三三深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效

216、”提升四四用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司APC经济效益周期性分析经济效益周期性分析在实际生产中，效益降级期一般会更早到来，且不是技术原因。在实际生产中，效益降级期一般会更早到来，且不是技术原因。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司APC应用过程中，受生产操作条件变化、设备特性及催化剂物性参数变化等影响，会造成APC控制性能下降或控制失衡，导致操作人员非正常投用APC(即：人为限制MV的上下限，放开CV的上下限，

217、甚至“卡死”MV上下限，不做任何CV上下限设置)，导致APC控制器虽然是投用投用状态，但已不再发挥APC的优化控制作用，变成了为“APC投用”而投用APC，这将大大降低或损失APC应获得的经济效益。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司开展开展APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理，避免效益降级损失管理，避免效益降级损失青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心MV变量卡限情况变量卡限情况下限下限 当前值当前值 上限上限青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司开展开展APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理，避免效益降级损失管理，避免效

218、益降级损失青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心为了避免为“APC投用率”而投用APC，切实发挥出APC的真正控制与优化效果，避免效益降级损失，2013年，我们制定了“推行先进控制系统推行先进控制系统KPI绩效管理，制定绩效管理，制定客观评价指标，进一步提升投用效果客观评价指标，进一步提升投用效果”（正式列入了公司2013年度工作报告）的年度APC应用工作目标。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司开展开展APCAPC有效投用有效投用KPIKPI管理，避免效益降级损失管理，避免效益降级损失青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司为切实反映AP

219、C投用效果，并对控制器、被控变量CV、控制变量MV、在线仪表、操作过程进行综合跟踪评价，青岛炼化自主搭建了以AspenWatch为数据基础的APC监控平台。以平台数据为基础，建立统一的以“APCAPC有效投用率有效投用率”指标为主，以MVMV和和CVCV变量超限率变量超限率、卡限率卡限率、控制平稳率控制平稳率、控制准确率控制准确率、人工调整率人工调整率等指标为辅的APC有效投用监控指标体系。通过APC有效投用指标管理，实现了对APC投用绩效的客观评价及对APC投用效果的有效管控。实现方式实现方式搭建平台，建立指标体系搭建平台，建立指标体系青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油

220、化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心2013年，通过抓促KPI绩效指标管理，对APC关键KPI指标开展监控分析、应用评价，基本上杜绝了MV变量定点操作、CV变量无约束等“为为APCAPC投用率而投用投用率而投用APCAPC”的不良操作习惯，促进了APC从“投用”向“有效投用”的转变。2013年，公司8套装置APC平均有效投用率比2013年1月份增长1倍，其中，常减压装置增长达159%、气分装置增长达121%、MTBE装置增长达275%，重整装置增长达220%，其它装置也均有不同程度的提高。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司开展开展APCAPC有效投用有

221、效投用KPIKPI管理，避免效益降级损失管理，避免效益降级损失青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心汇报内容汇报内容一一青岛炼化青岛炼化APCAPC建设及应用总体回顾建设及应用总体回顾二二有效投用管理，避免效益降级有效投用管理，避免效益降级三三深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效”提升四四用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心通过KPI绩效指标管理,APC效益降级情况基本得到改善，减少或避免了效益降级期效益降级期、效益损失期效益损失期

222、的效益损失。同时，发现了各装各装置间置间APCAPC应用效果差距较大应用效果差距较大，有效投用率的提升也遇到了“瓶颈”。为此，公司要求要根据装置实际生产运行情况，对各装置APC控制器进行运行分析，分析APC控制器与生产运行的适应性、各变量设计是否符合生产现状、CV变量对小指标竞赛指标及装置经济效益提升的影响等，组织专题分析会，对单元APC分析报告进行分组对接、讨论和分析,并制定了一系列优化、提升APC应用成效的措施。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效”提升青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心为促进各

223、装置为促进各装置APCAPC应用水平均衡发展并持续提升应用水平均衡发展并持续提升APCAPC控制性能，控制性能，我们从以下几方面开展了我们从以下几方面开展了APCAPC有效投用指标有效投用指标提升工作：提升工作：管理上落实绩效指标考核，促进管理上落实绩效指标考核，促进APCAPC有效投用指标提升有效投用指标提升有效投用指标自2014年起正式纳入公司对单元的绩效考核，在装置自身的“纵装置自身的“纵向”提升比较向”提升比较与装置间“横向”高低对比装置间“横向”高低对比方面进行绩效评价考核，以综合评价各装置的APC应用管理成效，按月度落实APC应用激励与考核措施。深化有效投用率的认识，明确深化有效投

224、用率的认识，明确APCAPC应用控制思路和优化方向应用控制思路和优化方向通过对有效投用率的统计意义与APC控制理念的对比分析，进一步明确了“有效投用率”作为APC应用综合评价指标的实际意义。根据对“有效投用率”的分析理解，与生产单元技术人员配合，对不同控制器的CV变量、MV变量进行权重分类，在控制思路及优化方向上进行调整与优化，在优化APC操作的基础上提升有效投用率。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效”提升青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心开展岗位操作培训，促进全员应用水平提高开展岗位操作培训，促

225、进全员应用水平提高为配合公司全流程操作员培养，消除不同操作员对APC技术及APC有效投用指标体系认知的差距，强化对工艺技术员和操作员的工艺与操作培训，促进全员APC深化应用。加强岗位操作互动，创新操作界面应用方式加强岗位操作互动，创新操作界面应用方式根据单元对APC应用反馈及优化操作的需要，为加深操作员对模型矩阵的理解及各变量间耦合关系的掌控，通过DCS组态进行模型矩阵与变量约束情况的操作界面可视化展示，以可视化可视化、直观展现直观展现、定量表达定量表达的方式展现变量间“耦合关系”，综合展示APC模型矩阵及各变量约束的“实时状态”，为APC深化应用工作提供有效的指导与帮助。青岛炼油化工有限责任

226、公司青岛炼油化工有限责任公司创新创新APCAPC操作界面，帮助操作人员深入理解操作界面，帮助操作人员深入理解APCAPC模型矩阵模型矩阵青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心积极应用积极应用APCAPC新技术，维持新技术，维持APCAPC模型准确性与“鲁棒性”模型准确性与“鲁棒性”随APC投用时间的延长以及装置物性参数的变化，模型的准确性及适应性对APC效益降级的影响越来越明显，表现为APC模型需要维护，这种影响难以通过管理上的创新或操作优化等方式去根本解决根本解决，最终将成为制约APC有效应用的直接因素。为此，我们积极尝试应用AspenTech公司的DMC3

227、新技术，开展APC模型测试、校正，以维持控制器模型准确性及适应性，保持甚至提升APC有效投用KPI指标，避免效益降级并持续获取优化效益。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司积极应用新技术，助力积极应用新技术，助力APCAPC有效投用有效投用KPIKPI提升提升青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心深化深化APCAPC有效投用有效投用KPIKPI，“卡边优化”增创效益，“卡边优化”增创效益基于对APC有效投用就是要“卡边”的理解，青岛炼化选择创效潜力大的APC控制器为试点，进行APC控制策略由“平稳操作平稳操作”向“卡边优化卡边优化”调整，将关键操作

228、变量控制策略进行优化。同时，为保障“卡边”调整后APC控制器运行稳定、可靠，对控制器模型应用DMC3技术进行模型快速校正，在模型校正准确的基础上开展模型控制策略调整和优化。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司积极应用新技术，助力积极应用新技术，助力APCAPC有效投用有效投用KPIKPI提升提升青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司三位一体，助力三位一体，助力APCAPC有效投用有效投用KPIKPI提升提升APCAPC控制控制策略优化策略优化APCAPC应用管理应用管理APCAPC模型维模型维护、校正

229、护、校正青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司运行成效运行成效APC经济效益周期性分析经济效益周期性分析青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心统一了APC运行监控管理平台，实现了对全厂12套APC运行状况的实时监控。为APC日常运行管理提供了数据依据，建立起了反映APC控制器投用效果的KPI指标体系，完善并支撑了公司APC应用绩效考核。通过APC有效投用指标研究与深化应用，对APC有效投用指标的持续监控与管理，基本上杜绝了MV变量定点操作、CV变量无约束等“为为APCAPC投用率

230、而投用投用率而投用APCAPC”的不良操作习惯，各装置APC有效投用指标稳步提升，促进了APC应用从“投用”向“有效投用”的转变，保持了APC的持续经济效益，减少了效益降级期损失，改进了APC控制器性能。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效”提升青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心经过应用验证，通过推进APC有效投用,APC效益降级情况得到改善，避免或减少了APC应获得效益的损失，APC有效投用情况有了大幅度提升，各装置APC有效投用率平均增幅超过50%（与上线初数据比较），经济效益平均增幅超过20%

231、（与验收文档数据比较）。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效”提升青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心汇报内容汇报内容一一青岛炼化青岛炼化APCAPC建设及应用总体回顾建设及应用总体回顾二二有效投用管理，避免效益降级有效投用管理，避免效益降级三三深化应用，“卡边创效”提升深化应用，“卡边创效”提升四四用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效APC系统的

232、最终用户是各装置操作员，系统的最终用户是各装置操作员，APC系统给操作员的系统给操作员的用户体验决定了其是否能有效运行。目前用户体验决定了其是否能有效运行。目前APC系统的操作窗口普系统的操作窗口普遍延伸集成到了遍延伸集成到了DCS画面上，所有变量的设置操作权限全部放到画面上，所有变量的设置操作权限全部放到了操作员画面，但是控制器模型及过程运行信息只存在于上位机了操作员画面，但是控制器模型及过程运行信息只存在于上位机工程师站，操作员能接触到的工程师站，操作员能接触到的APC运行过程信息不足，这运行过程信息不足，这种种信息信息不对称情况下进行不对称情况下进行APC运行操作，给操作员带来了很大的困

233、难，运行操作，给操作员带来了很大的困难，APC系统很难用好。系统很难用好。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼化青岛炼化APC应用四个阶段应用四个阶段投用投用有效投用有效投用用户导向用户导向创新创效创新创效深化应用深化应用青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司装置装置控制器控制器运行情况运行情况重整反应控制器重整反应控制器因负荷较大，反应温度已达522（接近反应器出入口P11管材设计温度上限值527），调优余地小；目前主要的调优工作是稳定反应系统各工艺参数的稳

234、定，降低各反反应温度标准方差，但这又首先受限于底层PID回路控制精度及瓦斯压力组分波动的影响。预分馏控制器预分馏控制器主要问题是受石脑油原料性质波动影响较大，日常操作分析可见原料油换罐初期和末期对各分馏塔塔底温度等操作参数影响较大，如果遇到原料性质波动大的时候则更难控制。此外应重整满负荷生产及加裂重石量不足导致预加氢系统超负荷运行，当进料量超过240t/h时，预加氢分馏系统操作会变得困难，APC控制器在此时更难以发挥作用。吸收稳定控制器吸收稳定控制器稳定部分控制器易受E207A再沸器影响、C202压控阀及其副线内漏影响，较难调优。分馏控制器分馏控制器分馏部分控制器设计时因考虑到装置规模及能量综

235、合利用，C203、C204、C205操作耦合性极强，模型结构过大，APC控制时相互影响过大，且存在工艺改造，控制器需要进行控制器结构和控制策略整体调整。苯抽提苯抽提控制器控制器苯抽提系统设计进料满负荷为44t/h，目前经常在50 t/h超负荷运行。实际运行经验来看，当进料量在50t/h左右时，操作就比较困难，APC也很难很好的运行。常压炉控制器常压炉控制器支路平衡整体运行良好，出口温度、流量差、温度差能实现平稳控制，装置自动提降量操作适应性较好。常压塔控制器常压塔控制器2011年大检修期间，常减压装置将闪蒸塔方案改为初馏塔方案之后，常压塔上部未缩径，后续运行过程中常压塔上部热负荷不足，塔上部气

236、速下降；为了解决低温部位腐蚀加剧的问题，2016年3月至4月期间，通过减少常二中取热的方法尽量将热负荷向常压塔上部转移，将常压塔顶温度由原来的115提高至130以上，其中常二中调整幅度较大；目前常压塔为了防腐需求，长期不投用冷回流流程，全部使用顶循环回流对塔顶温度进行控制，与APC设计不一致；常压塔各侧线尤其是常一线航煤在直供料情况下调节余地少。控制器与生产现状严重不符，需要重建。减压炉控制器减压炉控制器支路平衡整体运行良好，出口温度、流量差、温度差能实现平稳控制。减压塔控制器减压塔控制器目前问题是减压塔底液位随原油性质或常压塔调整波动较大，使减底液位调节回路APC无法投用，减底液位回路无法投

237、用。同时该控制器初始设计过于复杂，需要进行控制器结构及控制策略调整以适应减压塔操作状态。轻烃回收控制器轻烃回收控制器在2015年大检修期间，对稳定塔进行了扩能改造，稳定塔操作主要因掺炼原油性质及外来轻烃流量影响较大，岗位为了确保稳定塔操作稳定，确保液化气C5+质量稳定，对各MV控制器经常进行人为收紧调整，起不到有效的卡边控制，需要优化。吸收稳定控制器吸收稳定控制器控制器结构过大，在切塔过程中参数设置不当很容易造成调节与操作员期望不一致，影响整体投用，目前控制器与切塔事件变量及生产操作存在调节偏差，需要进行控制器结构及控制策略优化调整。分馏控制器分馏控制器分馏塔顶温度因为顶循结盐严重无法控制，目

238、前控制方案为维持顶循回流量和回流温度，不做调节避免结盐。分馏塔顶循抽出温度，原因如上无法控制。柴油集油箱液位无法投用，投用后下游装置影响较大；蜡油集油箱液位，投用后下游装置影响较大；循环油集油箱液位受限于循环比，无法自由控制。分馏塔液位，受限于循环比，无法自由控制。汽柴油去加氢精制流量和蜡油去加氢处理流量，无法投用，投用后下游装置影响较大。需要进行控制器结构及控制策略优化调整。炉101控制器炉101控制器正常情况下运行良好，氧氧化化锆锆分分析析仪仪测测量量值值很很小小时时存存在在问问题题，会会反反向向满满量量程程显显示示，造造成成APCAPC无无法法准准确确调调节节，需要进行仪表维护确认。鼓、

239、引风机变频调节滞后，在系统瓦斯波动时调节缓慢，需要摘手动干预。炉102控制器炉102控制器正常情况下运行良好，氧氧化化锆锆分分析析仪仪测测量量值值很很小小时时存存在在问问题题，会会反反向向满满量量程程显显示示，造造成成APCAPC无无法法准准确确调调节节，需需要要进进行行仪仪表表维维护护确确认认。鼓、引风机变频调节滞后，在系统瓦斯波动时调节缓慢，需要摘手动干预。反应控制器反应控制器平稳控制为主，部分变量不能投用，为确保高压换热器工况稳定，各冷氢阀手动控制。分馏控制器分馏控制器控制器以平稳操作为主，被控变量部分结构过大，需要进行控制策略调整优化。吸收稳定控制器吸收稳定控制器稳定塔控制情况较好。解

240、析塔底温时间常数大，投用APC时严重滞后，不利于质量调节，因解析塔负荷限制，补充吸收剂无法提量，因反应深度大，催化柴油密度较高，再吸收塔压降大（60kPa），再吸收剂提量调节易将使干气带油。控制器初始设计与目前工况存在部分不适应，需要进行局部控制器结构和控制策略调整。分馏控制器分馏控制器整体运行情况较好，基本能实现整塔温度控制，分馏二中用于稳定塔底热源，要求其流量稳定，通过稳定塔底三通调节塔底温度，未投用。脱丙烷塔控制器脱丙烷塔控制器提高装置平稳率和产品质量合格率效果明显，气分装置APC系统结合在线分析仪使丙烯纯度控制得十分平稳，在99.55%到99.68%左右波动，为聚丙烯提供稳定而优质的生

241、产原料。丙烯塔控制器丙烯塔控制器受催化原料性质和反应的影响，液化气中丙烯含量大幅降低，丙烯塔操作条件较之前苛刻，增加温度、回流量、温差等参数的控制难度。夏冬季节空冷负荷对APC存在一定影响。MTBE控制器MTBE控制器提高装置平稳率和产品质量合格率效果明显，MTBE甲醇回收系统中甲醇中水含量始终处于较低值。反应控制器反应控制器反应系统受原料性质影响较大。加氢裂化装置的主要进料为减二线、常三线和催化柴油，减一线、常一线、罐区蜡油部分时间进装置。原料种类较多且多为直供料，任何上游装置波动都会引起加氢裂化装置的波动，当常减压原料或生产方案发生变化时更是难以控制。APC控制方案以平稳生产为主。分馏控制

242、器分馏控制器在提高装置平稳率，降低了操作人员的调整量方面效果明显。受限于实际操作中的扰动，分馏加热炉部分APC无法投用。吸收稳定控制器吸收稳定控制器APC运行低负荷下受外来影响大。吸收稳定系统干扰因素较多。吸收稳定系统不仅接收本装置干气、轻烃、石脑油，还要接收重整干气、加氢处理干气、重整轻烃。这些进料本身都不受加氢裂化装置的控制，且自身存在着一定幅度的波动难以稳定。此外，吸收稳定系统部分部位为低温系统，受昼夜、天气等变化等非人为因素影响较大。反应控制器反应控制器平稳控制为主，部分变量不能投用，为确保高压换热器工况稳定，各冷氢阀手动控制。分馏控制器分馏控制器因中段回流停用、柴油停产、分馏炉熄炉等

243、影响部分变量停用，控制器需进行控制器结构和控制策略调整。硫含量控制器硫含量控制器硫含量控制情况良好。苯乙烯分馏控制器苯乙烯分馏控制器已平稳操作为主，实现了C106塔顶乙苯含量平稳控制，实现了C106/C107塔顶、塔底温度平稳控制苯乙烯反应控制器苯乙烯反应控制器已平稳操作为主，实现加热炉F-301A/B室烃化尾气压力平稳控制，实现了加热炉F-301A/B室出口蒸汽温度在平稳基础上向有利于提升液收的上限优化，实现了R301/302入口温度在平稳基础上向有利于提升液收的上限优化。乙苯分馏控制器乙苯分馏控制器已平稳操作为主，实现了C401塔顶苯乙烯含量平稳控制，C401顶温、E409返塔温度、C40

244、3塔底温度平稳控制。质量控制器质量控制器原有模型只适合部分熔融指数产品，不能覆盖目前生产的全部产品牌号，需要对原有控制器模型重建，以实现目前在生产所有牌号的质量控制功能。反应控制器反应控制器基本能平稳实现产率控制、浆液密度DIC241/DIC251控制、氢浓度AIC201/AIC202控制加氢裂化加氢裂化加氢处理加氢处理乙苯苯乙烯乙苯苯乙烯聚丙烯聚丙烯气分/MTBE气分/MTBE连续重整连续重整常减压常减压延迟焦化延迟焦化柴油加氢柴油加氢催化裂化催化裂化装置装置控制器控制器运行情况运行情况重整反应控制器重整反应控制器因负荷较大，反应温度已达522（接近反应器出入口P11管材设计温度上限值527

245、），调优余地小；目前主要的调优工作是稳定反应系统各工艺参数的稳定，降低各反反应温度标准方差，但这又首先受限于底层PID回路控制精度及瓦斯压力组分波动的影响。预分馏控制器预分馏控制器主要问题是受石脑油原料性质波动影响较大，日常操作分析可见原料油换罐初期和末期对各分馏塔塔底温度等操作参数影响较大，如果遇到原料性质波动大的时候则更难控制。此外应重整满负荷生产及加裂重石量不足导致预加氢系统超负荷运行，当进料量超过240t/h时，预加氢分馏系统操作会变得困难，APC控制器在此时更难以发挥作用。吸收稳定控制器吸收稳定控制器稳定部分控制器易受E207A再沸器影响、C202压控阀及其副线内漏影响，较难调优。分

246、馏控制器分馏控制器分馏部分控制器设计时因考虑到装置规模及能量综合利用，C203、C204、C205操作耦合性极强，模型结构过大，APC控制时相互影响过大，且存在工艺改造，控制器需要进行控制器结构和控制策略整体调整。苯抽提苯抽提控制器控制器苯抽提系统设计进料满负荷为44t/h，目前经常在50 t/h超负荷运行。实际运行经验来看，当进料量在50t/h左右时，操作就比较困难，APC也很难很好的运行。常压炉控制器常压炉控制器支路平衡整体运行良好，出口温度、流量差、温度差能实现平稳控制，装置自动提降量操作适应性较好。常压塔控制器常压塔控制器2011年大检修期间，常减压装置将闪蒸塔方案改为初馏塔方案之后，

247、常压塔上部未缩径，后续运行过程中常压塔上部热负荷不足，塔上部气速下降；为了解决低温部位腐蚀加剧的问题，2016年3月至4月期间，通过减少常二中取热的方法尽量将热负荷向常压塔上部转移，将常压塔顶温度由原来的115提高至130以上，其中常二中调整幅度较大；目前常压塔为了防腐需求，长期不投用冷回流流程，全部使用顶循环回流对塔顶温度进行控制，与APC设计不一致；常压塔各侧线尤其是常一线航煤在直供料情况下调节余地少。控制器与生产现状严重不符，需要重建。减压炉控制器减压炉控制器支路平衡整体运行良好，出口温度、流量差、温度差能实现平稳控制。减压塔控制器减压塔控制器目前问题是减压塔底液位随原油性质或常压塔调整

248、波动较大，使减底液位调节回路APC无法投用，减底液位回路无法投用。同时该控制器初始设计过于复杂，需要进行控制器结构及控制策略调整以适应减压塔操作状态。轻烃回收控制器轻烃回收控制器在2015年大检修期间，对稳定塔进行了扩能改造，稳定塔操作主要因掺炼原油性质及外来轻烃流量影响较大，岗位为了确保稳定塔操作稳定，确保液化气C5+质量稳定，对各MV控制器经常进行人为收紧调整，起不到有效的卡边控制，需要优化。吸收稳定控制器吸收稳定控制器控制器结构过大，在切塔过程中参数设置不当很容易造成调节与操作员期望不一致，影响整体投用，目前控制器与切塔事件变量及生产操作存在调节偏差，需要进行控制器结构及控制策略优化调整

249、。分馏控制器分馏控制器分馏塔顶温度因为顶循结盐严重无法控制，目前控制方案为维持顶循回流量和回流温度，不做调节避免结盐。分馏塔顶循抽出温度，原因如上无法控制。柴油集油箱液位无法投用，投用后下游装置影响较大；蜡油集油箱液位，投用后下游装置影响较大；循环油集油箱液位受限于循环比，无法自由控制。分馏塔液位，受限于循环比，无法自由控制。汽柴油去加氢精制流量和蜡油去加氢处理流量，无法投用，投用后下游装置影响较大。需要进行控制器结构及控制策略优化调整。炉101控制器炉101控制器正常情况下运行良好，氧氧化化锆锆分分析析仪仪测测量量值值很很小小时时存存在在问问题题，会会反反向向满满量量程程显显示示，造造成成A

250、PCAPC无无法法准准确确调调节节，需要进行仪表维护确认。鼓、引风机变频调节滞后，在系统瓦斯波动时调节缓慢，需要摘手动干预。炉102控制器炉102控制器正常情况下运行良好，氧氧化化锆锆分分析析仪仪测测量量值值很很小小时时存存在在问问题题，会会反反向向满满量量程程显显示示，造造成成APCAPC无无法法准准确确调调节节，需需要要进进行行仪仪表表维维护护确确认认。鼓、引风机变频调节滞后，在系统瓦斯波动时调节缓慢，需要摘手动干预。反应控制器反应控制器平稳控制为主，部分变量不能投用，为确保高压换热器工况稳定，各冷氢阀手动控制。分馏控制器分馏控制器控制器以平稳操作为主，被控变量部分结构过大，需要进行控制策

251、略调整优化。吸收稳定控制器吸收稳定控制器稳定塔控制情况较好。解析塔底温时间常数大，投用APC时严重滞后，不利于质量调节，因解析塔负荷限制，补充吸收剂无法提量，因反应深度大，催化柴油密度较高，再吸收塔压降大（60kPa），再吸收剂提量调节易将使干气带油。控制器初始设计与目前工况存在部分不适应，需要进行局部控制器结构和控制策略调整。分馏控制器分馏控制器整体运行情况较好，基本能实现整塔温度控制，分馏二中用于稳定塔底热源，要求其流量稳定，通过稳定塔底三通调节塔底温度，未投用。脱丙烷塔控制器脱丙烷塔控制器提高装置平稳率和产品质量合格率效果明显，气分装置APC系统结合在线分析仪使丙烯纯度控制得十分平稳，在

252、99.55%到99.68%左右波动，为聚丙烯提供稳定而优质的生产原料。丙烯塔控制器丙烯塔控制器受催化原料性质和反应的影响，液化气中丙烯含量大幅降低，丙烯塔操作条件较之前苛刻，增加温度、回流量、温差等参数的控制难度。夏冬季节空冷负荷对APC存在一定影响。MTBE控制器MTBE控制器提高装置平稳率和产品质量合格率效果明显，MTBE甲醇回收系统中甲醇中水含量始终处于较低值。反应控制器反应控制器反应系统受原料性质影响较大。加氢裂化装置的主要进料为减二线、常三线和催化柴油，减一线、常一线、罐区蜡油部分时间进装置。原料种类较多且多为直供料，任何上游装置波动都会引起加氢裂化装置的波动，当常减压原料或生产方案

253、发生变化时更是难以控制。APC控制方案以平稳生产为主。分馏控制器分馏控制器在提高装置平稳率，降低了操作人员的调整量方面效果明显。受限于实际操作中的扰动，分馏加热炉部分APC无法投用。吸收稳定控制器吸收稳定控制器APC运行低负荷下受外来影响大。吸收稳定系统干扰因素较多。吸收稳定系统不仅接收本装置干气、轻烃、石脑油，还要接收重整干气、加氢处理干气、重整轻烃。这些进料本身都不受加氢裂化装置的控制，且自身存在着一定幅度的波动难以稳定。此外，吸收稳定系统部分部位为低温系统，受昼夜、天气等变化等非人为因素影响较大。反应控制器反应控制器平稳控制为主，部分变量不能投用，为确保高压换热器工况稳定，各冷氢阀手动控

254、制。分馏控制器分馏控制器因中段回流停用、柴油停产、分馏炉熄炉等影响部分变量停用，控制器需进行控制器结构和控制策略调整。硫含量控制器硫含量控制器硫含量控制情况良好。苯乙烯分馏控制器苯乙烯分馏控制器已平稳操作为主，实现了C106塔顶乙苯含量平稳控制，实现了C106/C107塔顶、塔底温度平稳控制苯乙烯反应控制器苯乙烯反应控制器已平稳操作为主，实现加热炉F-301A/B室烃化尾气压力平稳控制，实现了加热炉F-301A/B室出口蒸汽温度在平稳基础上向有利于提升液收的上限优化，实现了R301/302入口温度在平稳基础上向有利于提升液收的上限优化。乙苯分馏控制器乙苯分馏控制器已平稳操作为主，实现了C401

255、塔顶苯乙烯含量平稳控制，C401顶温、E409返塔温度、C403塔底温度平稳控制。质量控制器质量控制器原有模型只适合部分熔融指数产品，不能覆盖目前生产的全部产品牌号，需要对原有控制器模型重建，以实现目前在生产所有牌号的质量控制功能。反应控制器反应控制器基本能平稳实现产率控制、浆液密度DIC241/DIC251控制、氢浓度AIC201/AIC202控制加氢裂化加氢裂化加氢处理加氢处理乙苯苯乙烯乙苯苯乙烯聚丙烯聚丙烯气分/MTBE气分/MTBE连续重整连续重整常减压常减压延迟焦化延迟焦化柴油加氢柴油加氢催化裂化催化裂化青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向

256、，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效CV变量按重要性及功能性进行分级控制调整，变量按重要性及功能性进行分级控制调整，按照安全约束、关键控制变量分为两类。按照安全约束、关键控制变量分为两类。阀位限位的安全约束变量改由底层DCS做限位控制；纯干扰约束变量改由上位机工程师站控制，由APC工程师按照设计值设置工程限加以约束；安全约束变量，从各控制器中剥离，集中到统一DCS画面，由工艺工程师根据工艺调整要求不定期进行设置；操作员画面只保留关键控制变量及相应及

257、相应MV操作变量，操作操作变量，操作员日常只需要负责操作员画面变量的操作调整。员日常只需要负责操作员画面变量的操作调整。具有可替代性关键CV变量按照操作员习惯进行功能替换；模型矩阵进行匹配性调整。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效关键控制变量按照功能细分为卡边优化变关键控制变量按照功能细分为卡边优化变量、平稳操作变量两类量、平稳操作变量两类：对卡边优化变量以节能降耗、增加高附加值产品收率为目标进行卡边操作；对平稳操作变量，适当放宽范围，不做卡边要求，为卡边优化变量提供更多操

258、作空间，实现APC控制的效益最大化。对部分关键非卡边控制变量放开外部给定，由工艺员给定操作目标值。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效突破分钟级控制限制，进行秒级控制，克服强突破分钟级控制限制，进行秒级控制，克服强干扰。控制器模型是干扰。控制器模型是APC的核心，模型质量对的核心，模型质量对APC运行至关重要，但是在部分存

259、在强干扰的控制单元运行至关重要，但是在部分存在强干扰的控制单元，模型，模型准确性很难保障准确性很难保障。当干扰影响因素大于控制。当干扰影响因素大于控制手段时，在模型不准的情况下，手段时，在模型不准的情况下，APC很难实现平稳很难实现平稳控制，甚至控制，甚至APC的分钟级控制会造成控制不及时而的分钟级控制会造成控制不及时而影响装置生产平稳，这会给操作员应用影响装置生产平稳，这会给操作员应用APC造成很造成很大干扰，带来大量调整工作量。此问题也常见于多大干扰，带来大量调整工作量。此问题也常见于多变量协调控制中响应过快的控制单元。变量协调控制中响应过快的控制单元。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工

260、有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效为解决这种问题，降低操作为解决这种问题，降低操作干扰干扰，保障，保障APC控制控制器的正常运行，我们对局部控制器中的难以准确辨器的正常运行，我们对局部控制器中的难以准确辨识模型的强干扰变量、物性多变的干扰变量，去除识模型的强干扰变量、物性多变的干扰变量，去除其前馈变量模型，通过秒级控制加快调节手段干预其前馈变量模型，通过秒级控制加快调节手段干预，克服了强干扰及物性变化带来的影响，在重整分，克服了强干扰及物性变化带来的影响，在重整分离稳定系统的关键节点加热炉控制方面取得很好的离

261、稳定系统的关键节点加热炉控制方面取得很好的试点应用效果，降低了劳动强度，解决了长期无法试点应用效果，降低了劳动强度，解决了长期无法投用的问题。投用的问题。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司用户导向，创新创效试点在线流程模拟优化联动，支撑APC控制目标合理设置，使APC优化目标点与操作员目标点相一致。建立在线流程模拟优化平台，打通实时数据库、LIMS系统数据库和流程模拟数据流。利用在线流程模拟优化平台试点建立常减压装置在线流程模

262、拟模型及Web展示功能，通过在线模拟计算常减压装置的生产运行工况，输出优化计算结果数据给操作员，作为APC操作外部给定指导，实现在不同原油性质、装置内外部约束下，提高其处理约束的能力，实现长周期的安全平稳操作，同时能够降低能耗、提高原油切换处理能力，为操作员进行APC控制目标调整贴近装置运行实际工况提供技术支撑能力。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司用户导向，创新创效用户导向，创新创效青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司信息管理中心信息管理中心用户导向，创新创效用户导向，创新创效通过在改进通过在改

263、进操作方式、操作方式、优化优化控制策略以及控制策略以及增加增加外部辅助外部辅助等方面做工作，等方面做工作，在不影响控制器整体架构基础上，在不影响控制器整体架构基础上，装置操作装置操作员操作参数员操作参数减少了减少了近近50%，日常，日常APC应用调整工作量降低一应用调整工作量降低一半以上，降低半以上，降低了了操作难度操作难度，提升了，提升了用户体验，用户体验，促进了装置工促进了装置工艺管理人员的参与度，艺管理人员的参与度，使使APC应用更贴近于操作员的操作习应用更贴近于操作员的操作习惯，惯，APC应用主动性明显提高，从而应用主动性明显提高，从而使使APC能能更好的服务更好的服务于装置生产运行操

264、作，切实提升了于装置生产运行操作，切实提升了APC运行效果。运行效果。青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司青岛炼化青岛炼化APC应用四个阶段应用四个阶段投用投用有效投用有效投用用户导向用户导向创新创效创新创效深化应用深化应用体会：体会：领导领导大力大力支持支持人才人才软件工具软件工具应用管理应用管理生产单元配合生产单元配合运维团队运维团队,才才能长期保持并获取能长期保持并获取APCAPC持续经济收益！持续经济收益！谢谢！谢谢！应用应用PIMSPIMS评估全面推广使用车用评估全面推广使用车用乙醇汽油对炼厂汽油生产的影响乙醇汽油对炼厂汽油生产的影响中国石油化工集团公司S I N O P

265、 E C G R O U P中国石化经济技术研究院中国石化经济技术研究院优化咨询中心优化咨询中心SINOPEC Economics&Development Research InstituteSINOPEC Economics&Development Research InstituteThe Influence of Spreading Ethanol Gasoline Nation-Widely on the Gasoline Production in RefineriesContents目 录1、研究背景Background2、研究方案Research Scope&Model Sett

266、ings3、测算结果Key Results4、结论与建议Main Conclusions3研究背景中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PBackground农业玉米库存量2.5亿吨经济发展不平衡不充分能源结构不合理可再生能源占比低环境污染问题突出汽车排放污染物石油对外依存度60%AgriculturePetroleumEnvironmentEnergyEconomics方案要求：到2020年，在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，基本实现全覆盖。2017年9月，经国务院同意，国家发展改革委、国家能源局等十五部门联合印发关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方

267、案，明确了推广使用车用乙醇汽油工作的战略意义、主要目标和重点任务。国家政策与推广必要性4研究背景中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PBackground按E10乙醇汽油全覆盖目前全国超过12个省区试点推广乙醇汽油，并将进一步在15个省市推广中国石化乙醇汽油组分油产量SINOPEC Ethanol GasolineBlendstocks Output(10(10 ktkt/yryr)650065005700Present2020862国内燃料乙醇消费量China Fuel EthanolDemand(10(10 ktkt/yryr)2601500Present2020

268、国内乙醇汽油消费量占汽油消费总量的1/5乙醇汽油全省覆盖乙醇汽油部分覆盖甲醇汽油运行常规汽油运行我国车用乙醇汽油市场现状及趋势5研究背景中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PBackground汽油产品质量标准主要指标对比主要指标国B 车用汽油GB 17930-2016国B 车用乙醇汽油调合组分油GB 22030-2017氧含量（质量分数）2.7wt%（折合MTBE 15wt%）有机含氧化合物0.5wt%不得添加含氧化合物研究法辛烷值92#89.087.095#92.090.098#95.093.5烯烃含量（体积分数）/%15 16 芳烃含量（体积分数）/%35 38

269、 冬季蒸气压/kPa45-8540-78夏季蒸气压/kPa40-6535-58T50/110113密度/（kg/m3）-772诱导期/min4805401%3%1.52.02.05-7 kPaMTBE、醚化汽油6研究背景中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PBackground对标准的解读调合组分限制直接限制直接限制MTBE醚化汽油醚化汽油间接限制间接限制蒸气压蒸气压限制轻组分限制轻组分添加添加T50间接限制间接限制组分结构组分结构性质指标补偿辛烷值辛烷值烯烃烯烃芳烃芳烃7研究背景中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PBa

270、ckground对炼厂汽油池构成的潜在影响 汽油质量升级方案 资产和资源利用 经济效益全局性影响 汽油产量 牌号结构 MTBE出路 炼油加工路线局部影响8业务简介中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PBusiness Introduction中国石化经济技术研究院 优化咨询中心SINOPEC Economics&Development Research Institute 整体和区域资源优化配置研究 管网和物流优化研究 发展规划优化集团级总体优化集团级总体优化炼油企业绩效评价炼油企业绩效评价 炼厂中、短期生产经营优化 结构调整转型优化方案 企业优化咨询研究企业级优化企

271、业级优化0 炼油、乙烯、芳烃绩效评价及业务对标 相关诊断研究9研究方案中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PResearch Scope&Model Settings 各企业单厂测算模型考虑2020年规划的炼油结构调整、烷基化、异构化等项目建成投产结合市场需求与炼厂实际，设置各模型必要边界条件各模型分别设置：国车用汽油生产方案、国乙醇汽油调合组分油生产方案对炼厂汽油生产情况定量测算和对比分析研究范围国内20余家炼油企业涵盖炼油型、炼油-润滑油型和炼化一体化企业原油加工能力总计超过2.5亿吨/年模型构建研究基础超过30家炼厂的PIMS模型、生产及规

272、划流程、生产经营情况等超过200种原油评价数据原油及产品价格体系10研究方案中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PResearch Scope&Model Settings 关闭MTBE、甲醇等外购通道适度外购烷基化油、异丁烷原材料购买调整产品及调合组分的关键性质应用ABML非线性调合模块估算产品蒸气压等非线性性质产品调合关闭MTBE装置，部分改造为叠合装置调整烷基化等相关装置进料、收率二次加工装置增设乙醇汽油组分油产品销售通道优化化工原料等互供物料数量产品销售国车用汽油国乙醇汽油调合组分油11测算结果中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PK

273、ey Results汽油池构成变化国车用汽油方案国乙醇汽油组分油方案催化汽油重整汽油芳烃烷基化油异构化油石脑油MTBE汽油池中，占比超过5%的MTBE组分禁止调入车用乙醇汽油由于性质补偿，催化汽油、重整汽油、石脑油的调合比例相对提高为弥补MTBE禁止调入带来的负效应，在国车用汽油质量升级基础上，烷基化油调合比例还需进一步增加12测算结果中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PKey Results各牌号汽油池构成变化催化汽油重整汽油芳烃烷基化油异构化油石脑油MTBE国车用汽油方案国乙醇汽油组分油方案92#92#95#95#98#98#国车用汽油方案国乙醇汽油组分油方案国

274、车用汽油方案国乙醇汽油组分油方案92#：由于辛烷值补偿，低辛烷值调合组分占比上升95#：以催化汽油为主，芳烃、烷基化油对辛烷值贡献提高98#：烷基化油是重要组成部分，催化汽油占比下降13测算结果中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PKey Results汽油产品产量及牌号比例变化国车用汽油方案国乙醇汽油组分油方案汽油总产量3%国车用汽油方案国乙醇汽油组分油方案95#以上汽油产品比例10%规划建设项目建成投产后，由国车用汽油转产国乙醇汽油组分油汽油产品产量略有下降；但由于指标补偿，高标号汽油生产能力明显提高测算结果：92#产品产量减少16%；95#产品产量大幅增加；98

275、#产品产量基本不变14中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U P原料采购情况装置运行情况测算结果Key Results原料采购、装置运行情况变化烷基化油外购量增加超过60万吨/年优化企业间资源互供减少超过100万吨/年的MTBE产能部分MTBE装置改造为叠合装置调整部分炼厂催化装置，以降低催化汽油蒸气压、烯烃含量优化异构化装置操作，降低异构化油蒸气压部分芳烃抽提装置负荷提高，将重整汽油分离出芳烃产品15结论与建议中国石油化工集团公司S I N O P E CG R O U PMain Conclusions全面推广使用车用乙醇汽油将给炼油企业汽油生产带来一定影响由于汽油产

276、品指标变化，汽油池构成、汽油产量及牌号结构、炼厂加工流程（尤其是碳四加工流程）受到影响因汽油池结构及组分性质不同，所受影响程度不尽相同建议一企一策，制定国乙醇汽油组分油生产方案烷基化油将是炼油企业生产乙醇汽油组分油的重要调合部分汽油池中应增加烷基化油调入量，调合比例普遍需应提至5%以上建议投资新建烷基化装置、或统筹周边地区烷基化资源，签订烷基化油供应合同，确保生产过程中烷基化油稳定供应提升催化汽油质量部分存在催化汽油烯烃含量偏高、蒸气压偏高、辛烷值偏低等问题部分应用轻汽油醚化技术降低烯烃，将不能继续采用建议炼油企业针对各自催化汽油性质特点，或进行装置改造、或优化调整操作16结论与建议中国石油化

277、工集团公司S I N O P E CG R O U PMain Conclusions实施可行的MTBE装置改造方案装置直接停工将造成资产闲置，并影响后续烷基化原料烷烯比、化工装置原料供应建议将MTBE装置改造为选择性叠合、非选择性叠合等装置，既可充分利用现有资产和资源，也可为后续加工装置提供适宜原料98#汽油产品生产难度增加烷基化油辛烷值低于MTBE汽油池将缺少辛烷值高于98的低烯、低芳调合组分，且烷基化油和芳烃组分的蒸气压均较低建议有需要的企业，结合实际情况制定98#组分油生产方案，尽早采取应对措施规划建设异构化装置可提高轻石脑油的辛烷值，并适度降低蒸气压异构化油可调节高标号汽油产品的蒸气

278、压和馏程分布谢谢 谢谢October 29-30,2018利用PIMS-AO成功实现炼油和石化生产计划一体化议程 演讲者个人介绍 公司概况和业务 PIMS-AO PPIMS(多周期)IRPC概况 炼厂规模21.5万桶/天，在泰国排名第三 IRPC的工厂占地2,396英亩 从上游到下游全面一体化的综合工厂 位于泰国东海岸，距离曼谷200公里，距离马他府30公里RayongIRPC的主要业务炼油石化支持 成品油 润滑油 石脑油 常压渣油 沥青 烯烃 芳烃 聚合物 多元醇 发电和公用工程 港口和储罐服务 资产管理LP模型背景文文文文文文文文 ID 文 rId3 文文文文文文RaBIP项目Delta项

279、目使用KBC PetroSim的最佳实践更新LP(PIMS-DR)使用Shell模型更新LP(PIMS-DR)Everest项目将PIMS-DR 升级到PIMS-AO 实施PPIMS一体化PIMS自有模型议程 演讲者个人介绍 公司概况和业务PIMS-AO PPIMS(多周期)问题陈述IRPC LP 模型结构7300 行 x 8200 列PIMS DR存在的问题(DR：Distributive Recursion)规模大 复杂度高 求解速度受限局部最优解模型往往会出现局部最优解求解困难计划员需要多次尝试不同的求解初值求解时间长每次求解需要6-9分钟Aspentech 的解决方案Aspen PIM

280、S-AO 利用新技术改善生产计划节省时间增加利润协助分析显著降低局部最优解出现的机率多核处理非线性规划全局优化高级分析PIMS DR和PIMS-AO求解方法对比通过改变优化方法改善最优解PIMS-DR通过猜测求解，误差范围为0.5如果.猜测 X=1 2.5=6(不可行)猜测 X=2 3=6(不可行)猜测 X=6 5=6(不可行)猜测 X=7 5.5=6(可行)X=8PIMS-AO通过公式求解0.5X=(6-2)/0.5X=4/0.5X=80.5 X+2=6例子减少运行时间并很容易确定全局最优解M1M2上线模型迁移解决方案启动会新许可安装审核迁移的模型试用模型培训和知识巩固PIMS-AO总结1.

281、更快2.更多盈利3.更好的分析报告PIMS-AO 的多核处理功能让并行处理成为可能，从而减少运行时间2.200.4022.402.37DR 1 CaseAO 1 CaseDR 8 CaseAO 8 Case分钟结果更快减少运行时间 80%减少运行时间90%结果更多盈利00.10.20.30.40.50.6Jun-16Jul-16Aug-16Sep-16Oct-16Nov-16Dec-16Jan-17Feb-17Mar-17Apr-17May-17Jun-17Jul-17Aug-17Sep-17Oct-17Nov-17Dec-17Jan-18Feb-18Mar-18Apr-18May-18Jun

282、-18Jul-18Aug-18百万美元/月PIMS-AOPIMS-DR切换到平均盈利提高3535万美元万美元/月月结果分析报告原料篮缩减参数分析自动确定最小数目的原油，并控制目标函数 对于手动选择最终采购的原油而言，这是额外的好处。假设在基础案例中有很多小的原油运输量，那么就会有很多可选的解决方案，因此用手动的方法很难实现。测试每次改变一个参数的影响，比如，改变原油的价格以测试生产计划对价格的敏感度议程演讲者个人介绍公司概况和业务PIMS-AOPPIMS(多周期)PPIMSM+1M+2进料100 KBD产品销售*95 KBD5 KBD带到M+2的库存量96 KBD产品销售101 KBD 在月与

283、月之间寻找获取利润的机会 将中间产品带到下一个月以获取收益中间产品进料PPIMS（多周期）运行PPIMS需要添加的数据表Table PERIODSTable PINV以合适的时间单位定义每个周期的长度用PINV表提供物料或物料组的库存信息，以在模型中将物料从一个周期带入下一个周期。可以定义期初库存,最大库存，最小库存,价格等.总结 平均可以获取“68万美元/月”的额外利润 可以明确的知道价格的波动会如何影响成本和利润 将结转库存设置为最大利用PIMS-AO进行投资项目配置的最佳实践 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利2议程业务挑战流程回顾使用Aspen PIMS-

284、AO的益处结论2001年1月以来芝加哥期权交易所市场波动指数（VIX）危机前危机时代2008年金融风暴欧债危机开始福岛核灾难目前：巴黎恐怖袭击、英国脱欧、拉丁美洲能源危机、奥兰多夜店枪击案 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利3产品调和要求的变化 汽油标准更为严格 硫含量和挥发性物质的限制国际海事组织（IMO）2020新规要求船用燃料油中的硫含量不超过0.5wt%处理渣油的转化能力 直馏油需求的扩大业务挑战国IV国V国VI欧V美国Tier3起始年份201420硫含量，ppm5010101010烯烃28%24%1815%18%12%芳

285、烃40%40%35%35%25%苯1.0%1.0%0.8%1.0%0.62%直馏油用量从20%增加至51%（超过120万桶/天）初柴油燃料高硫燃料全球船用燃料油需求LNG燃料1.混合燃料2.低硫燃料1.洗涤器的使用2.更多混合燃料3.到2030年，直馏油市场场份额下降至23%千桶/天低硫燃料 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利4管理业务风险和不确定性了解项目如何影响现有资产量化技术因素中的可变性预见其他所需投资炼油和石化产品生产计划的业务问题分析诸多可能情形，例如价格、需求将新项目纳入现有模型中检验现有泵、管道和公用工程能否满足进料和产品产量、质量及收率 2018

286、 Aspen Technology,Inc.保留所有权利5投资项目配置研究流程收集信息 所需产品的市场信息，包括需求、供应以及价格的历史和预测数据 所设计产品的技术供应商信息 现有炼油厂的配置以及可用原料（中间原料/外采）准备模型 从通用LP子模型开始 利用供应商提供的信息更新模型 将新的子模型集成至当前PIMS模型中确定项目 在相同基础上对所有技术和供应商进行比较，并根据业务需求进行调整 确定最佳路径 确定用于最终财务分析中要使用到的LP模型，并添加所需详细信息 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利6示例Brownfield渣油加工收集信息 市场数据燃料油、化学品

287、、石化产品 考虑可用的技术和资本金焦化、VGO加氢处理装置、FCC等 现有炼油厂的配置，以及可用的中间原料准备模型 从FCC的通用LP子模型开始，特别是使用较重进料的模型 利用技术供应商的相关FCC反应器技术信息更新模型 将新的子模型集成至当前PIMS模型中确定项目 各供应商技术的风险分析 选择供应商 确定在最终财务分析中要使用的LP模型，并添加所需详细信息 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利7了解可变性进料量或质量产品收率公用工程消耗项目变化对现有资产的影响了解项目规模经济了解不同条件下的生产成本，从而了解供应的单位成本提供经济变量进行经济计算，例如，内部收益率

288、（IRR）或净现值（NPV）估算项目能力，从而确定经济规模发现其他所需投资示例改变原油或中间物料的处理量或质量，可能会导致单位进料消耗更多的公用工程，因此会增加生产成本例子：高硫原油需要消耗更多的氢项目可能对现有设备（泵、管道等）产生新的约束例子：如果FCC生产更多的丙烯，则需要增加新的泵如果进料量增加，则需要外采原料，造成价格更高，增加了生产成本例子：生产更多汽油需要外采VGO需要外采原料时，存在现金流和信用等考虑事项例子：购买现货VGO需要现金使用炼厂模型分析资本支出（CAPEX）可行性的益处 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利8参数分析是PIMS-AO的一个

289、主要功能使案例创建自动化，并大大加快案例的运行速度“步长快速变化”ExxonMobil例如测试进料物性、进料可用性、产品价格设置特定结果的可接受范围（流速、物性、目标函数等）在某个取值范围在取值范围内图示化特定结果，从而了解可能的结果检验结果是否处于可接受的范围内最佳实践：参数分析 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利9Aspen PIMS-AO增值的其他途径对涉及的不同步骤/项目的经济评估。帮助确定在项目未执行时的机遇损失，或者执行时的时间损失帮助规划原料可用性，确保项目启动时的平稳过渡/最大程度降低运行损失理解使用新设备时的生产计划流程鲁棒性优质快速使用LP模型

290、的好处Aspen PIMS-AO的额外优势其他机遇高保真估算的工程模型获得更佳项目结果的资本成本估算量化资本资产价值的可靠性模型 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利10结论挑战性的业务环境需要复杂的运营和艰难的决策在资本支出（CAPEX）配置研究中使用LP模型有诸多好处 例如，发现二级约束条件、测试可变性、了解生产成本的变化使用PIMS-AO可靠的专有求解程序，您可以自信地作出这些决策还有其他高保真工程模型、资本成本估算以及可靠性模型谢谢！利用动态优化，协调计划及先进过程控制(APC)来提升利润Tushar Singh,高级产品营销经理Aspen Technolo

291、gy,Inc.2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。2概览动态优化概览 效益 Pembroke炼油厂案例研究 什么是通用动态优化技术（GDOT）GDOT软件概述闭环优化区域 芳烃和汽油优化 中间馏分优化 渣油优化 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。3统一生产优化运营中的模型运营中的资产性能管理分析ERPDCS调度计划先进过程控制 APCGDOT 动态优化生产性能管理实时性能监控业务性能管理执行工作流程模型更新工作流程监控工作流程闭环优化闭环决策支持24x7全天候,分钟级运行实现性能极限 2018 Aspen Technology,In

292、c.保留所有权利。4通过最可信赖的生产计划软件提升利润。提升生产计划的质量、稳定性和速度，从而完善决策，获得更好的结果。Aspen PIMS-AO开启计划和调度之间巨大的协同作用利用现代化的网络架构和可扩展的高性能（云）计算，完善协作，提升洞察力。Aspen Unified PIMS多重调合优化实现调度和产品调合之间的无缝连接通过同时进行线性和非线性调合的多周期调和优化，减少不合格的调合产品以及产品质量过剩，使炼厂利润最大化。Aspen APS/MBO通过行业领先的APC技术实现卓越生产通过拥有专利的自适应过程控制技术，实现快速部署并维持最佳性能Aspen DMC3AspenTech产品实际应

293、用所产生的价值在全球超过15个现场部署PIMS-AO。“通过对机遇和决策进行更深层次的分析，获得新的见解”通过先进调度，使操作目标变化减少70%通过使用Aspen DMC3，使每吨乙烯能耗降低20%“Aspen Unified PIMS能够更快地培训新的计划人员，这将为YASREF带来巨大的价值。”2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。5实现全天候24x7性能极限运行供应和生产约束条件优化生产满足市场需求统一计划/调度动态优化协调计划和调度的目标与实际操作的目标保持一致APCAPCAPCAPC月/周/天小时实时最大化高利润产品的生产最小化产品过剩最大化产量/转化率卡

294、边操作保持装置目标保持调度目标协调多个APC控制器增加产量减少能耗提升装置收率 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。6动态优化(GDOT)紧跟计划运营在全球16个公司超过25个应用主要工业行业应用由APC工程师维护每年3000万美元炼厂利润提高0.40美元/桶炼油乙烯油气处理和液化气金属和冶矿 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。7效益案例研究：瓦莱罗能源公司彭布罗克ULSD最优控制器7石油技术季刊（PTQ）杂志，期号：Q2 2011效益 超低硫柴油产能提升10%1000万美元以上/年应用范围 协调常减压蒸馏装置，加氢脱硫装置以及 柴

295、油和航空煤油（8-10个APC控制器）的调合装置应用目标 使中间馏分产量最大化 减少不合格产品产量 使质量过剩最小化 优化加氢脱硫装置/催化剂优化切割点控制优化进料率，产品调合与组分HTU约束条件：WABT/硫磺加热炉氢水力汽提单元协调流化催化裂化单元操作ULSD参数：密度95%硫磺十六烷 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。8已发表的案例研究：彭布罗克炼油厂的GDOT石油技术季刊2011年第二季度GDOT 通用动态优化技术 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。10GDOT 新一代动态优化技术将炼厂计划的非线性模型（例如：PIMS-A

296、O）与动态APC模型相结合基于自动校准模型，该模型采用获得专利的动态数据整定和参数估算技术，最大程度的发挥以分钟为单位的实时工艺过程反馈的优势在实时环境中运行（通常以分钟为单位，与APC控制器类似），但优化范围更广加氢处理装置加氢裂化装置调合装置常压装置减压装置柴油装置优化GDOT应用范围实例包括GDOTAPCAPCAPCAPC动态目标炼厂经济和计划模型GDOT软件概述 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。12GDOT的软件架构DCSAPCAPCAPC数据收集SQL服务器历史网页查看器(IIS)网页版可视化程序(IIS)GDOTOptimizerOPCOPC写读G

297、DOT DROPCOPCOPC等级4DMZ等级3等级2网页浏览器GDOT控制台OPCOPC用于协调/优化工业应用中分布式控制器的完整的基本架构=GDOT 产品 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。13GDOT网页版可视化程序 网页终端用户界面，可显示工艺流程图以及实时数据流程图图像，包含实时数据，提供关于:-操作变量和被控变量的信息-过程单元之间的相互关联作用 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。14GDOT网页版可视化程序 网页终端用户界面，可显示工艺流程图以及实时数据GDOT的炼厂应用 2018 Aspen Technology,

298、Inc.保留所有权利。16GDOT的应用及典型经济效益（每年1500万美元至3000万美元）石脑油（包括芳烃）的处理中间馏分处理渣油处理氢网优化公用工程优化在石油炼化应用上取得的成就已被验证，实例包括柴油产量提高10%并减少质量过剩中间馏分处理400万至1000万美元/年使燃料气和氢气损失减少50%以上。若炼厂氢气供应不足，则效益更显著。氢气与公用工程系统100万至300万美元以上/年原料转化率提高3%渣油处理300万美元以上/年芳烃产量提高5%并减少汽油质量过剩石脑油处理300万至500万美元以上/年 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。17CDU1VDUCCR

299、1CCR2BTXPP分离硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烃处理GHT乙醇天然气厂常压渣油HGO煤油石脑油石脑油煤油轻油VGO石脑油UCOVGO重整油C4LCNMCNLCO泥浆C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO轻馏分常压渣油柴油（ULSD）调合航空煤油汽油（ULSG）调合BTXLSRLPG芳烃和汽油生产优化范围示例LCGOHCGO煤油GOiC4石脑油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。18CDU1VDUCCR1CCR2BTXPP分离硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烃处理GHT乙醇天然气厂常压渣油HGO煤油石脑油石脑油煤油轻油VGO石脑油UCOVGO

300、重整油C4LCNMCNLCO泥浆C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO轻馏分常压渣油柴油（ULSD）调合航空煤油汽油（ULSG）调合BTXLSRLPG中间馏分生产优化的示例LCGOHCGO煤油GOiC4石脑油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。19CDU1VDUCCR1CCR2BTXPP分离硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烃处理GHT乙醇天然气厂常压渣油HGO煤油石脑油石脑油煤油轻油VGO石脑油UCOVGO重整油C4LCNMCNLCO泥浆C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO轻馏分常压渣油柴油（ULSD）调合航空煤油汽油（ULSG）调合BTXLSRL

301、PG渣油优化示例LCGOHCGO煤油GOiC4石脑油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。20CDU1VDUCCR1CCR2BTXPP分离硫醇氧化HDS 2HCU焦化FCC烯烃处理GHT乙醇天然气厂常压渣油HGO煤油石脑油石脑油煤油轻油VGO石脑油UCOVGO重整油C4LCNMCNLCO泥浆C3/C3=NHTHDS 1CDU2LGO轻馏分常压渣油柴油（ULSD）调合航空煤油汽油（ULSG）调合BTXLSRLPG组合产品链优化示例LCGOHCGO煤油GOiC4石脑油 2018 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。21统一生产优化总结ERPDCS调

302、度计划先进过程控制 APCGDOT 动态优化生产性能管理实时性能监控业务性能管理闭环优化闭环决策支持24x7全天候,分钟级运行实现性能极限三十多年来为众多客户创造了显著的效益注力于通过计划、调度、动态优化和先进控制以及它们的协同作用所实现的价值运行卓越的APC层面，可实现更高水平的优化优化范围覆盖了包括诸如中间馏分的大型生产区域动态模拟在天然气液化装置上的应用NATURAL GAS LIQUEFACTION SYSTEM DYNAMIC SIMULATION动态模拟技术研发团队2018/10/29中国寰球工程有限公司北京分公司CHINA HUANQIU CONTRACTING&ENGINEER

303、ING(BEIJING)CO.,LTD3寰球北分公司简介（HQC-BJ）32005完成15大类大中型项目2000余项,1000余项获奖（国际和国家级、省部级发明奖、科技进步奖、优秀工程设计奖等）。Join CNPC HQC-BJ以设计为龙头，集咨询、研发、设计、采购、施工管理、开车指导等多功能于一体，连续17年被ENR评为全球最大的225家国际工程承包商和全球最大的200家国际设计公司。“AAA级信用企业”。业务领域：化工、炼油、化肥、油气储运、天然气液化、低温液体烃接收与再气化、煤的清洁利用、新能源HQCECHQC来广营高科技产业园内HQC-BJ2017Reorgani

304、zation前言 Preface1背景 Background2研究方法与内容 Methods3主要成果 Results4内容提要总结 Summary5CONTENTWhat is the dynamic simulation1、前言 Preface动态模拟是参数随时间变化时，被模拟的过程对象变化情况，动态流程模拟关注过程的过渡过程。稳态模拟（steady state simulation）动态模拟（dynamic simulation）解决物料平衡、能量平衡和相平衡，是工艺设计的基础、动态模拟的基础。引入时间变量，解决静态模型解决的三大平衡的同时，还解决各工艺参数随时间的变化；描述工艺系统运行

305、的动态特性。严格的热力学方法严格的热力学方法仅有代数方程微分方程和代数方程无需标定设备规格标定设备规格无控制器控制系统参与模拟P&IDPFD without controlWhy do dynamic simulation1、前言 Preface基于动态流程模拟，开展:工艺过程动态研究；过程控制研究；安全评估以及生产操作；其他解决工艺过程的瞬态响应和耦合关系，结合稳态模拟结果，保证所设计装置的可靠性与可操作性，提高经济性。提高工程公司技术实力，满足用户的更高需求。动态模拟为提高工程设计质量、增强工艺系统可靠性提供了一种有效的研究分析手段。Which process system selecte

306、d to do dynamic simulation2、背景介绍 Background选择天然气液化系统作为我们首要研究对象1）具有动态研究价值（核心工艺单元）2）拥有自主技术双循环混合冷剂制冷技术HQCHQC-DMRDMR3）拥有工程实例，有充足的设计数据与装备参数、有可获得的工厂运行数据和经验支撑Natural gas liquefaction is the target system,HQC-DMR2、背景介绍 BackgroundHQC-DMR1 Feed gasSeparatorHHCLNGNGMR1CycleMR2Cycle Feed gasSeparatorHHCLNGNGMR1

307、CycleMR2Cycle Feed gasHHCNGMR2 CycleMR1 CycleLNGHQC-DMR2HQC-DMR3CN 2011 1 0328354.5CN 2011 1 0328369.1CN 2011 1 0326703.XNatural gas liquefaction is the target system,HQC-DMR2、背景介绍 Background0.5mtpa LNGStart up at Aug.2012EPC project华气安塞液化天然气项目AnSai LNG Plant,Shanxi Province山东泰安60万吨/年LNG装备国产化项目TaiAn

308、 LNG,Shandong Province0.6mtpa LNGStart up at Aug.2014EPC project3、研究方法与内容（1 1）动态模拟软件平台的选择）动态模拟软件平台的选择目前有多种动态模拟软件。Aspen HYSYS是天然气处理系统常用的可靠的商业软件，界面友好、操作简便，拥有Aspen HYSYS稳态模拟经验的工程人员多，在此基础上开展动态模拟更易入手。值得信赖的有经验的Aspen HYSYS Dynamic技术服务团队。-Aspen HYSYS Dynamic天然气液化系统：包括两套压缩机系统、两座冷箱、洗涤塔及换热器等。3、研究方法与内容天然气净化、天然气

309、液化、LNG储存、轻烃分离等工艺单元。（2 2）研究系统）研究系统3、研究方法与内容（3 3）基础数据的收集整理）基础数据的收集整理工艺流程图、物料平衡、工艺系统说明、因果联锁及控制回路说明等工艺设计文件；转动设备、容器、塔器、换热器、阀门、仪表、管道等所有部件的厂家资料中必要的规格信息（静设备的规格尺寸、压缩机的性能曲线和转动惯量、阀门的CV、仪表量程等）工况说明、操作程序原始设计资料与厂家资料HQC与Aspen合作创建。Aspen技术服务，包括技术咨询与专业培训。3、研究方法与内容（4 4）模型创建）模型创建基础数据：直接的模型所需输入信息创建流程主体结构设备标定、添加控制、位置信息模型审

310、查&优化调试3、研究方法与内容LNG储存、轻烃分离、冷剂压缩机系统等工艺系统带压启动、负荷调节等工况分析，控制系统校验与优化（5 5）工况分析与事件配置）工况分析与事件配置HQCHQC-BJBJ与与AspenAspen-TechTech合作内容合作内容HQCHQC-BJBJ其他研究内容其他研究内容天然气液化系统联锁停车、正常启停、失水失电等工况分析4、主要成果 ResultsStream NameUnit222108TemperatureC-2.000.320.11-0.01-0.050.160.01PressurekPag0.00%0.08%-0.

311、20%-0.43%0.02%0.04%-0.06%Mass Flowkg/h0.00%0.00%0.00%0.01%0.01%0.78%0.79%模型数据与设计数据偏差表模型数据与设计数据偏差表（1 1）动态基础模型稳定）动态基础模型稳定动态环境下运行，其稳态运行物流数据与设计数据吻合好、模型正确。干扰测试可恢复稳态条件数据，模型稳定。34、主要成果 Results 工况一：冷剂压缩机联锁停车（MR1 COMPRESSOR ESD）防喘振区1秒防喘振区1秒34、主要成果 Results 工况二：液化系统开车（LIQUEFACTION UNIT BLACK START-UP）模拟操作步骤42步，

312、开车时间约10小时；洞察开车过程。MRNG-Column-ColdBoxP outFASVFT column-inputT column-overrideT coldbox34、主要成果 Results 轻烃分离系统 压缩机系统控制方案研究带压启动等工况研究35、项目进展与合作 Schedule&Co-work项目合作项目合作第一阶段2017年8月14日，开工会。2017年11月23日，基础模型验收。2017年12月27日，工况一（ESD停）模型验收。第二阶段2017年12月19日，开工会；2018年4月26日，工况二、三、四模型验收。2018年9月28日，总合作项目验收。培训与咨询软件培训、

313、项目培训共计10余次。提供技术咨询。项目进度项目进度2016年3月，集团板块立项。2017年X月XX日，2017年12月XX日，2018年X月XX日2018年X月XX日，基于寰球公司自有液化技术（HQC-DMR）设计建造的天然气液化项目数据，应用Aspen HYSYS Dynamic平台，完成了天然气液化工艺系统的严格的动态模拟模型创建，以及紧急停车和正常启停等过程分析。验证了工艺设计和操作方案的合理性，同时细致的呈现了装置的动态特性，分析获得关键操作步骤信息；并对控制方案进行了一定层度的校验。通过本次合作研究工作，我们掌握了动态模拟方法，并开展了其他工艺系统的动态模拟研究。动态模拟有助于我们

314、深入掌握装置的性能，提升工程技术实力。6、总结 Summary感谢我们的动态研发团队，包括工艺技术人员，以及转动设备、自动化控制、LNG项目装置开车等方面的专家。Thanks to our R&D team members and experienced engineers.感谢Aspen公司技术服务团队，尤其是殷新、SarjeRao Chopade、胡宇湘总、海新安经理。Thank you very much for Aspens technical service.致 谢 Acknowledgement感谢各位的聆听感谢各位的聆听!Tank you for your listeningTa

315、nk you for your listening34、主要成果 Results 工况一：冷剂压缩机联锁停车（MR1 COMPRESSOR ESD）34、主要成果 Results 工况二：液化系统开车（LIQUEFACTION UNIT BLACK START-UP）模拟操作步骤42步，开车时间12小时。洞察开车过程。MRNG-Column-ColdBoxP outFASVFT column-inputT column-overrideT coldbox34、主要成果 Results 轻烃分离系统 压缩机系统控制方案研究带压启动等工况研究从设计到实时优化实现化学工业数字化2018年艾斯本技术优

316、化峰会David Tremblay，产品管理部高级总监 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。2基础化学品环境降低运营成本并最大化利用率提高资产可靠性和完整性促使项目高效实施“.“原材料和能源成本经历了重大波动，这对我们业务部门的运营成果造成了不利影响。”“.“我们的利润一直在变少，因此，我们只有不断地变得智能。”竞争加剧“.”“.“大多数化学品生产企业缺乏数字化转型路线图或策略。”数字化成熟度早期复杂且有风险的资本项目市场和原料波动“美国项目绩效不佳正在消耗原料优势。”So

317、urce:IHS Markit:Can the US Remain Competitive in Chemicals,May18 presentation;Deloitte:Digital Transformation Jan 2017资料来源：IHS Markit：美国是否能够在化学品生产中保持竞争力，5月18日演示；Deloitte：2017年1月 数字化转型 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。3当今的绩效工程能源管理经济评估操作员培训基础工程概念设计计划更新可靠性分

318、析设备设计安全环境运营优化工厂脱瓶颈过程开发绩效工程CAPEXOPEXCAPEX=Capital Expenditure|OPEX=Operational ExpenditureCAPEX=资本支出|OPEX=运营支出1加速创新2并行设计3数字经济4虚拟设备5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。4将投入市场的时间加快20%加速新的创新效益将数字模型应用至新工艺的设计和放大过程中通过在Aspen Plus中建立间歇过程模型1 加速创新 2017 Aspen Tech

319、nology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。5将投入市场的时间加快20%加速新的创新效益将数字模型应用至新工艺的设计和放大过程中通过在Aspen Plus中建立间歇过程模型1 加速创新 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。6将投入市场的时间加快20%加速新的创新效益将数字模型应用至新工艺的设计和放大过程中通过在Aspen Plus中建立间歇过程模型1 加速创新 2017 Aspen Tech

320、nology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。7客户成功案例工艺过程开发和优化Lubrizol比计划提前18个月开发出一个新的中间工艺通过优化间歇过程中的进料，Qenos每年节省13万多美元。礼来公司通过使用Aspen Plus来模拟和放大中试蒸馏装置，在溶剂成本中节省20000美元陶氏化学将间歇过程周期时间缩短了25%1 加速创新 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。8采用严格的工艺模型加速

321、设计过程复杂系统能源成本高提高生产率、产量、能效和质量挑战安全保障多个选项设备可操作性问题最小资本支出产量增加5-10%排放减少5-20%效益能耗降低5-20%降低工程设计成本2并行设计 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。9甲醇生产最佳的进料温度是多少？水蒸汽产品合成气气冷式反应器水冷式反应器最佳进料温度？产率最大化温度反应速率平衡CH3OH2并行设计CO+H2O CO2+H2CO+2H2CH3OH 2017 Aspen Technology,Inc.All rights

322、 reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。10工艺模型为您工厂的“数字孪生”气冷式反应器水冷式反应器水蒸汽2并行设计 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。11采用建模优化您的工艺过程通过完善设计节省数百万美元产量增加6.5吨/天额外生产130万美元节能80万美元改变进料温度测量生产率、产量、公用工程用量灵敏度结果曲线产量 吨/时S-1（灵敏度）结果曲线 图表产量 吨/时进料温度2并行设计 2017 Aspen Technology

323、,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。12并行概念设计促进协作通过共用的资产数字模型设备设计经济分析能源分析2并行设计 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。13并行概念设计促进协作通过共用的资产数字模型设备设计经济分析能源分析2并行设计 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。14

324、通过使用Aspen Plus进行全方位现场能源分析，节省17.5%能源从并行工程和能源分析中获得利润1000万美元在乙烷回收装置中资本减少2800万美元设备费用通过并行概念设计节省10-30%的设备费用客户成功案例通过并行能源分析和公用工程优化，能源成本节省5000万美元/年Aspen Plus用于大规模化工厂的并行设计，获得1920万美元的收益2并行设计 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。15数字化成本估算模型贯穿设计阶段和运营阶段的建设成本和运营成本的估算概念设计基础

325、工程详细工程设计施工/启动运营/维护/改造厂内成本估算软件Aspen投资估算软件Aspen过程经济评价软件-共用同一个成本模型和软件平台-激活经济评估3数字化经济 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。16数字化成本估算模型严格的体积模型基准xxxxx独创的成本估算模型，事实证明远优于传统的指数估算法。采用体积模型计算与主体设备相关的辅助设备的数量和成本：电气和仪表安全系统地基、结构钢梯子和平台绝缘，涂漆设备越大相应的辅助设备成本越高数字化成本模型模拟建造过程：技术娴熟的工人

326、（电工、管道工、焊工等）现场准备安装成本（例如，设备租费、运输至现场费用等）工程成本3数字化经济 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。17III类：30%II类：10%IV类：50%激活经济评估数字化成本估算模型随着项目生命周期的推进，估算精度相应的提高3数字化经济Aspen过程经济评估软件（APEA）Aspen投资估算软件（ACCE）ACCE与详细单位评级 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen T

327、echnology,Inc.保留所有权利。18将估算方差从40%降低至15%一致的估算过程，提高了对总价合同的估算能力极大地减少了冗余的数据录入工作改善全球工作共享花费较少工时的情况下提高估算精度借助ACCE和Smart 3D的链接，获取详细设计数据客户成功案例经济评估软件II类估算的估算精度误差范围在10%以下与11个已完工项目的成本进行比较；23个项目的估算精度误差范围在15%以下减少90%的估算工时前期阶段的1&2阶段，达到5：1的改进前期阶段的第3阶段，达到2.5：1的改进与其他软件/电子表格相比，只需要20%-30%估算工时3数字化经济 2017 Aspen Technology,I

328、nc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。19应用虚拟设备模型完善设计和排除操作故障4虚拟设备可视化的水力学限制工厂故障排除自动化设备设计 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。20应用虚拟设备模型完善设计和排除操作故障换热器概念设计热力学设计热力学设计和机械设计可操作性分析4虚拟设备 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Tech

329、nology,Inc.保留所有权利。21通过塔水力学分析，产能增加40%，能耗减少15%客户成功案例设备设计通过应用精确的管壳式换热器模型及Aspen Plus，Dow从生产能力增加中获得6500万美元/年效益使用塔水力学分析，产品回收增加10-15%使用塔水力学分析，排除乙醇脱水塔操作问题使用Aspen Plus和EDR对装置改造后节能40%4虚拟设备 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。22优化完善运营使用数字孪生工厂模型改进运营对商业环境中的变更作出预测和应对监控了解

330、运营5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。231.开发模型3.链接工厂数据校准优化4.部署在线模型2.校准模型5.链接先进控制可视化KPI使用数字孪生工厂模型改进运营自动化模型执行，确保可持续收益5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。24使用严格在线模型，对设备性能进行跟踪、为操作员提供指导、计算关键绩效指标、预测和解决操作性问题年收

331、益数千万美元使用模型支持运营成熟度模型按需支持1Ad-Hoc支持0性能监测2最佳实践使用与工厂数据连接的严格模型，可视化运营并在网页或Excel中运行各种假设研究年收益百万美元至千万美元使用严格模型排除故障并增进对过程的理解，从而支持工厂运营年收益百万美元实时优化4持续优化运营：使用连接到工厂数据和先进过程控制的工厂模拟模型收益1亿美元至10亿美元5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。25Aspen模拟工作簿用于按需支持通过Excel界面简化复杂模型输入和结果的简

332、洁汇总与工厂实时数据连接易用5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。26将模型与工厂数据连接，推动决策新的工厂数据功能使其更为简便数字孪生工艺模型在线数据孪生工厂历史数据对操作问题进行预测和响应，增加生产，最大程度减少干扰，并及时降低操作费用5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。27KPI监控器将数字孪生工艺模型在线部署，指导操作决策使

333、用严格在线模型，对设备性能进行跟踪，为操作员提供指导，计算关键绩效指标，预测和解决操作性问题工厂数据可视化aspenONE Process Explorer工艺模型Aspen OnLine5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Technology,Inc.保留所有权利。28Aspen塔分析*在线虚拟塔模型，用于预测和避免操作问题预测设备性能：使用与工厂数据连接的严格设备模型以及模式分析软件，在操作性问题发生之前进行预测和解决工厂数据可视化Aspen Plus塔模型Aspen资产分析*Aspen Performance Management Suite*Aspen绩效管理套件5运营支持 2017 Aspen Technology,Inc.All rights reserved.2017 Aspen Tec