煉油調度排產優化管理

張亞

摘 要：經過對廣州石化使用多年的Aspen公司ORION系統進行生產調度排產過程中出現的問題，比如：成品油調和排產仍為手工編制;沒有實現周計劃從編制、執行到結果反饋的全過程痕跡管理等。為了實現周計劃制定、發布、執行、反饋閉環管理，進而實現廣州市煉油生產管理水平上的提高，創造更高的生產效益，這不僅僅需要集成系統信息建立生產調度，還要優化管理系統，對整個生產的過程進行跟蹤管理。

關鍵詞：煉油;調度;優化;管理

中國石油化工股份有限公司廣州分公司（簡稱廣州石化），經過對油品質量的加強把關，如今取得了良好的成就，能夠生產國V汽油、國V柴油，并且這些油品質量升級速度在石化行業前列。如今，煉廠加工的原油不僅在品種上數量變多了，而且組分性質的變化也增大了。此外，生產工藝流程和調度邏輯也越來越復雜。由于當下的調度排產裝置模型計算精度不準確，導致了系統模擬運行速度變慢，一、二次生產裝置加工匹配度和環保裝置處理能力會讓煉廠受到一定的限制，因此對精細化排產的要求更加高了。編制周加工計劃方案只是煉廠生產調度部門的一部分工作，此外煉廠生產調度部門還要編制月度生產加工計劃以及大修生產計劃等等，這樣就會使得調度排產工作的組織也受到了影響。現在的情況是調度排產計劃發布是在線下去實現的，而且需要將計劃完成的情況進行手工記錄，這就讓計劃的完成比對的時間比實際完成的要長，難度也比實際的大，生產管理就沒有實現預期的計劃。因此，需要對原有調度排產系統進行優化改造，才能使工作需要得到滿足。

1 計劃排產出現的問題

Aspen公司ORION系統2004年開始建立，正式投入使用是在一年之后。到現在該系統已經應用于煉油生產調度排產有十多年了，在應用的過程中發現存在的問題較多。

1.1 有些功能不具備

近年來，國際油價格上下波動非常劇烈，而且原油在采購以及生產加工等環節都變得比以往復雜很多，原油的混合加工的問題必須要考慮的更加的細致?，F在公司要求更精細化的排產，在生產調度層面每周每月都要編制周加工計劃方案，這樣一來排產的難度就增加了很多?，F有的ORION系統應用的過程中雖然有改進，但面對現在的情況，其還是有功能室的不足，原油和成品油的調和和周期優化計算功能、滾動排產功能都不具備。

1.2 沒有實現一定的生產閉環管理系統流程

以周計劃為核心業務的生產閉環管理系統流程是排產過程中需要的，但是現有的ORION系統應用沒有實現這樣的管理管理系統流程，使得實際生產結果與計劃排產數據之間的差異不能進行對比分析。

1.3 與PIMS、MES、LIMS等信息系統的集成度不高

這樣的問題的存在使得無法利用月度計劃、裝置投入產出信息，無法對比生產裝置計劃加工和實際加工數據之間的不同，也不能對比硫、氫、瓦斯平衡預測與實際之間存在的不同。

2 改進的目標

2.1 高效快捷的全流程調度作業計劃安排

新系統功能更完備，運用新的新系統能夠讓原油多周期調和優化、管輸調和等，完成ORION沒有的功能。從而保證調和原油的總體性質在每一個批次中都保持穩定性，以防因為常減壓裝置原料切換過程中使產品性質發生很大的波動，從而使對后續加工裝置的影響減小。先進的排產工具的提供能夠方便、快捷地實現滾動排產。使得調度人員在相對短的時間內能夠得到數據，數據信息更加實用，提高了工作的效率。如果發生突發事件，調度人員也能運用該系統及時迅速地調整作業計劃，使得突發事件帶給生產的影響降低。從而使得煉油區周計劃、月計劃和大修計劃排產能夠實現，硫、氫、瓦斯等系統平衡與預測也能夠實現，進而去實現成品油調和以及優化的滾動生產安排。

2.2 構建以調度計劃為核心業務的生產閉環管理流程

以周計劃為核心業務的生產閉環管理系統流程是排產過程中需要的，所以必須構建以調度計劃為核心業務的生產閉環管理流程，從而達到周計劃從編制到執行、到結果反饋的整個過程都有相應的管理痕跡的目的，尤其要加多的業務流程是生產裝置工藝技術人員反饋周計劃執行的情況，并且對系統應用的效果進行深化，從而使得周計劃的執行效力進一步提高。

3 解決的方案

3.1 對總體架構的完善

通過功能結構可以了解到整個系統有生產調度優化排產和調度計劃管理、生產監控兩個大的模塊，利用集成接口后臺服務定期從MES、PIMS、LIMS等系統，得到原油評價數據、月度計劃數據、罐存/組分數據、原油性質等。在生產調度優化排產過程中，完成煉油生產工藝流程建模，原油調和/輸送、一次裝置加工、二次裝置加工、成品油調和的計劃排產，實現硫平衡、氫平衡、瓦斯系統平衡等功能，能夠實現工作過程中的作業計劃管理、生產監控等功能。

3.2 調度作業計劃管理及生產監控分析

生產管控和業務的雙閉環管理的實現，使得計劃從編制到執行、到結果反饋的全過程能夠找到相應痕跡的管理功能。這樣一來，無論在那個環節出現問題，生產管理工作人員都可以在短時間內發現實際生產和周計劃存在的偏差，做出及時的調整措施，使得最后制定出來的周計劃更加符合實際的要求;而且還能夠咋巧當的時間里調整產品的結構，實現產品分布的合理化，抗風險能力就會加強，能夠適應市場的需求，實現多效益的目標。

3.3 生產調度優化排產

要實現以原料性質、二次加工裝置設防值為約束條件的原油多周期排產，要利用建立煉油全流程業務模型也以此來防止原油組分使用失衡的現象的出現，并在保持能夠達到標準要求的情況下成本達到最低。原油自動排產的情況下，調度人員就能夠很快將成原油周期作業計劃的初步生成工作完成，然后把精力更多地花在細化、優化生產的作業上面來。

4 優化地效果

4.1 提高了工作、生產的效率

在生產計劃排產人員使用生產調度與優化管理系統之后，因為有高、低硫原油生產加工方案和更為細致的調和目標值作為參照，使得計劃排產時間減少了，原來的5h左右完成的工作，現在只需要2.5h左右即可完成，工作效率整整提高了一倍左右。而且因為有系統優化管理的功能，華德原油罐區、廠內原油罐區的相關油罐利用率也得到了提高。

4.2 建立了以周計劃為核心業務的生產閉環管理流程

使得工藝技術人員的每一工作環節都有跟蹤，問題也能夠即使得到反饋。而且因為系統有模型校正功能，能夠及時跟蹤、調整模型精度，使得排產中的差異最小化。

4.3 使公司節能進一步實現降耗

由于計劃準確度的提高，所以一、二次加工裝置操作平穩率也有所提高，因此，公司進一步實現節能降耗。

4.4 減少生產瓶頸約束

該系統應用之后，調度人員之前手遇到的生產瓶頸得到了解決，使得加工波動更加小了。通過排產模擬的精準計算之后，應用雙閉環管理，成功的回避因為原料庫存瓶頸約束以及緊急情況下產生的波動，成功實現生產加工波動減小的目的，使得煉油綜合商品率進一步提升了，企業效益也進一步提升。

5 結束語

生產調度與優化管理系統建成之后，運行效果比原先的與ORION系統更加好，模型計算的結果會更加的精準，很好的滿足了生產調度人員對調度計劃安排、執行、反饋的閉環管理流程的需求，使得公司煉油生產管理水平得到很大的提升，給企業帶來更好的經濟效益。

參考文獻：

[1]王榮耀.煉油企業的生產計劃優化[J].經濟研究導刊，2015 （2）：20-21.

[2]趙浩，榮岡，馮毅萍.集成煉油企業生產與能量系統的生產計劃優化[J].化工學報，2015，66（1）：228-236.

[3]楊磊，汪洪濤，劉華木等.煉油計劃排產與效益測算協同應用系統的設計與開發[J].石油規劃設計，2017，28（2）：33-37.

[4]趙小強，榮岡.流程工業生產調度問題綜述[J].化工 自動化及儀表，2004，31（6）：8-13.