Одним из мировых лидеров в области энергоменеджмента и энерготехнологической оптимизации нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий является компания KBC Advanced Technologies (KBC). KBC обладает уникальной комбинацией знаний в области технологических процессов и энергоэффективности, а также передовыми программными продуктами для решения различных задач. Решения КВС охватывают не только технические, но и организационные аспекты, которые были успешно применены на сотнях предприятий по всему миру. В 2016 году произошло слияние KBC и Yokogawa Electric Corporation, что позволило совместно применять апробированные решения по повышению производственной эффективности путем внедрения передовых операционных моделей, лучших мировых практик, систем управления производством (MES) и современных технологий автоматизации.
Комплекс консалтинговых услуг КВС состоит из двух основных модулей - CapX (Совершенствование Капиталовложений) и OpX (Совершенствование Эксплуатации), предназначенных для оптимизации производственной деятельности и использования основных фондов предприятий.
|
|
|
o CapX (Совершенствование Капиталовложений): |
|
|
|
Рынки сбыта (исследование и прогнозирование конъюнктуры рынка); |
|
|
|
|
|
Стратегия (разработка стратегии развития); |
|
|
|
|
|
M&A (слияния, поглощения и интеграция); |
|
|
|
|
|
Обоснованность (технико-экономическое обоснование проекта); |
|
|
|
|
|
Программа капиталовложений (поддержка инвестиционного проекта). |
|
|
|
o OpX (Совершенствование Эксплуатации): |
|
|
|
|
|
Технологический процесс (оптимизация технологического процесса); |
|
|
|
|
|
Энергопотребление; |
|
|
|
|
|
Охрана труда, окружающей среды и соблюдение техники безопасности (HSE); |
|
|
|
|
|
Повышение эксплуатационной надежности активов (надежность, работоспособность и ремонтопригодность – RAM); |
|
|
|
|
|
Повышение качества работы персонала; |
|
|
|
|
|
Программные продукты; |
|
|
|
|
|
Техническое обслуживание; |
|
|
|
|
-
Непрерывное совершенствование технологических процессов.
Для оценки уровня энергоэффективности предприятий компания KBC разработала собственную методологию анализа с применением индекса BT (Best technology), представляющего собой отношение текущего энергопотребления к минимально возможному для данной конфигурации предприятия уровню энергопотребления. Методология BT разрабатывалась на протяжении всего срока работы на основе проведенных энергоаудитов более 200 НПЗ и нефтехимических предприятий по всему миру.
На рис.1 представлено изменение индекса BT. Все заказчики, по которым KBC проводила анализ и энергоаудит, разбиты на 4 квартиля. К сожалению, российские производства значительно отстают от аналогичных предприятий по всему миру.
Рис.1-Распределение индекса BT до и после оптимизации
Серым показан показатель до оптимизации, красным-при реализации дорожной карты, предложенной KBC. Как мы видим, снижение энергопотребления может составлять от 5 до 15 %.
KBC обладает лучшей методологией, программным обеспечением и практикой выполнения работ по энергоаудиту и оптимизации, и применяет систематизированный поэтапный подход к сокращению энергопотребления. При проведении анализов энергоэффективности специалисты KBC всегда выявляют проекты, позволяющие достичь быстрого экономического эффекта (“быстрых побед”). Для этого применяются следующие методы:
-
Проведение анализов технологических схем с персоналом заказчика с целью обсуждения режима эксплуатации технологических установок НПЗ;
-
-
Привлечение к проведению анализа технологических схем консультантов-технологов KBC, обладающих глубокими знаниями по каждой технологической установке.
Типичные «быстрые победы» включают в себя:
-
Снижение кратности орошения в дистилляционных колоннах;
-
Оптимизация кратности циркуляции водородсодержащего газа и сырья на установках гидроочистки и риформинга;
-
Закрытие открытых байпасов на теплообменниках;
-
Чистка теплообменников;
-
Настройка печей;
-
Оптимизация расхода пара на отпарку и пара, используемого для других технологических целей;
-
Повышение производительности за счет увеличения использования более энергоэффективных установок, если параллельно эксплуатируется несколько технологических установок;
-
Оптимизация температуры обмена потоками между установками.
В качестве основного решения по повышению энергоэффективности KBC предлагает комплексную программу ENgage (Рис.2), ориентированную на нужды конкретного заказчика, которая предполагает не только определение необходимых мер, но и реализацию с дальнейшим поддержанием эффекта.
Рис.2-Этапы программы ENgage
Для каждого предприятия программа индивидуальна, но можно выделить следующие основные шаги:
Определение:
На данном этапе определяется видение и стратегия предприятия, политики в области энергоэффективности.
Открытие:
Далее производится определение существующих отставаний т.е. оценка того, на сколько установка или предприятие отстает от наиболее энергоэффективных аналогов, какие есть потенциальные возможности по снижению энергопотребления. При этом разрабатывается предварительный план ликвидации отставаний.
Разработка:
На основании детального анализа происходит разработка мероприятий по ликвидации отставаний путем моделирования технологического процесса и энергосистем, тепловой интеграции с применением пинч-анализа и инструментального обследования оборудования.
Данные шаги выполняются с вовлечением как технологов, так и энергетиков KBC. Специалисты совместно анализируют технологические схемы для понимания, как работает установка, какие есть проблемы, основные показатели процесса, узкие места процесса. Идеи, признанные технически реализуемыми и экономически целесообразными, включаются в дорожную карту, которая формируется по итогам работы. Далее мероприятия прорабатываются более детально, с точки зрения капитальных затрат. По результатам этой работы формируются альтернативные инвестиционные программы, с разными наборами и последовательностями мероприятий.
Реализация:
При выполнении дорожной карты, KBC оказывает содействие по внедрению и реализации предложенных мероприятий.
Закрепление:
После реализации мероприятий по ликвидации отставаний, необходимо закрепление достигнутых результатов, а именно создание системы энергоменеджмента с выстраиванием бизнес-процессов, необходимых для того, чтобы предприятие и в дальнейшем достигало снижения энергопотребления, не ограничиваясь реализацией дорожной инвестиционной карты и поддерживая эффект от внедрения. При этом предлагается использование специализированных программных продуктов (Рис.3) по комплексному энергомониторингу и оптимизации распределения энергетических потоков, таких как Visual MESA и панель визуализации КПЭ – Production Supervisor VP.
Важной составляющей при выполнении программы ENgage является моделирование технологических процессов, которое является отправной точкой выявления всех последующих оптимизационных мероприятий для того, чтобы количественно выявить потенциал энергосбережения и прогнозировать эффекты. Для этого используются специализированные программные комплексы, такие как Petro-SIM и Super-Target.
Рис.3-Инструменты программы ENgage
Petro-SIM представляет собой полнофункциональную графическую среду моделирования технологических процессов, использующихся в области переработки углеводородов от добычи и трубопроводного транспорта до процессов глубокой переработки на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях. Petro-SIM также обладает функционалом моделирования энергосистем на установках включая генерирующее и потребляющее оборудование, в том числе: котлы-утилизаторы, печи, горелочные устройства, газотурбинные установки, паровые и пароконденсатные коллекторы, деаэраторы, РОУ и ОУ.
Для проведения пинч-анализа специалисты KBC используют разработанную компанией программу SuperTargetTM, которая используется совместно с Petro-SIM. Использование пинч-технологии, используемой в пакете SuperTargetTM, имеет следующие преимущества:
-
возможность определить оптимальную точку между затратами, связанными с энергопотреблением, и капитальными затратами, которая может быть достигнута для существующего набора технологических потоков и потоков энергоносителей;
-
определение практически достижимых целевых значений энергопотребления как существующей, так и новой схемы теплообмена;
- всесторонний и широкий анализ проблем, связанных с тепловой интеграцией потоков, помогает определить взаимодействия между потоками, которые бывает сложно увидеть на технологической схеме установки или на схеме энергоресурсов предприятия.
