應用PIMS模型技術優化汽油生產方案

范蕾蕾

應用PIMS模型技術優化汽油生產方案

范蕾蕾

（中國石化塔河煉化有限責任公司, 新疆 庫車 842000）

介紹了加工工業模型化系統（PIMS）的基本功能，塔河煉化公司利用PIMS系統，結合企業實際情況，在連續重整裝置原料選擇、產品結構調整、汽油調和方案等方面對汽油生產進行優化，以降低柴汽比，提高企業經濟效益。

PIMS；生產優化；汽油；經濟效益

PIMS 是一個功能強大的用于過程工業經濟規劃的軟件，采用線性規劃技術來優化過程工業的運行和設計，包括物性傳遞、非線性回歸、數據輔助功能及先進的分布遞歸方法。其適用范圍廣泛，可用于生產計劃優化、庫存和供應管理、經濟技術評價、確定裝置瓶頸及改擴建裝置規模等[1]。

中國石化在20世紀末引進PIMS技術，已在多層次、多領域廣泛應用該軟件，促進了生產經營優化工作的開展?？偛坷肞IMS對優化排產和生產方案進行測算，提高了排產的準確率，同時總部引導企業優化原油采購、生產方案和產品結構，使各項技術經濟指標不斷得到提升[2]。

塔河煉化公司多年來為提高經濟技術指標，挖潛增效，持續開展生產優化工作，利用PIMS軟件，建立符合公司實際情況的模型，根據裝置構成和市場需求，以效益最大化為目標，優化加工方案，充分利用有限的生產資源，進行生產計劃的優化，取得了較好的成效。

1 汽油組分生產裝置狀況

塔河煉化公司擁有一套90萬噸/年連續重整裝置（其連續重整部分加工能力為60萬噸/年）和一套30萬噸/年臨氫異構化裝置，均為2014年7月份正式投產。汽油組分生產裝置原料及產品如圖1所示,兩套常壓裝置與兩套汽柴油加氫精制裝置生產的石腦油作為重整預加氫原料，經預加氫裝置分離的輕石腦油與精制石腦油進入臨氫異構化與連續重整裝置，分別生產異構化汽油和重整生成油（或重整汽油）作為汽油調和組分，再通過添加一定比例的MTBE，經調和生產符合國六標準的92號、95號汽油，但由于重整汽油與異構化汽油產量的不匹配，重整汽油富余較多，其作為石腦油產品出廠，其余副產品還有氫氣及液化氣，其中氫氣進入系統管網供其他耗氫裝置使用，液化氣作為產品出廠。2019年6月建成投產一套與連續重整配套的52萬噸/年二甲苯分離裝置，將重整生成油中的混合二甲苯分離出來，作為產品銷售。

圖1 汽油組分生產裝置示意圖

由于市場需求的變化及產品價格的波動，如何調整以上裝置的負荷，安排重整汽油、汽油與混合二甲苯的產銷計劃，實現效益最大化，成為生產優化的一項重點工作。

2 應用PIMS模型優化汽油生產

2.1 摻煉油田輕烴增產汽油

2.1.1 測算目的

90萬噸/年連續重整裝置開工后，由于重整汽油產量與異構化汽油產量不匹配，滿足調和汽油產品后，重整汽油每月仍有0.8~1.5萬噸的富余量，此部分作為石腦油外供內地企業，由于運輸距離長、運費高，互供價格遠遠低于成品汽油。為減少重整汽油富余量，提高汽油產量，公司提出了外購油田輕烴作為重整預加氫原料，通過提高拔頭油收率增產異構化汽油的方案，為此應用PIMS模型測算摻煉油田輕烴經濟效益情況，以進行生產優化。

2.1.2 方案設定

方案1: 原油加工量41萬噸，不加工油田輕烴。

方案2: 原油加工量41萬噸，摻煉油田輕烴0.40萬噸。

2.1.3 測算結果及結論

表1 摻煉油田輕烴效益測算表

通過以上測算可以看出，摻煉油田輕烴0.40萬噸，增產汽油0.41萬噸，減少外賣重整汽油0.09萬噸，增加經濟效益425.50萬元，即每摻煉1噸油田輕烴提高效益1 064元。2019年公司每月根據價格體系變化跟蹤測算摻煉油田輕烴效益情況，每噸摻煉效益在600~1 500元范圍內波動，全年累計摻煉油田輕烴4.90萬噸，同比增長3.42萬噸。

2.2 汽油調和優化

2.2.1 測算目的

公司以重整汽油、異構化汽油、MTBE作為汽油調和組分，主要生產國六標準的92號汽油、95號汽油，其中95號汽油由于市場需求有限，月度產量約4 000~7 000噸，其余汽油組分均用于調和92號汽油，同樣由于重整汽油的富余，在調和汽油時如何通過優化調和方案，提高重整汽油調和比例，又確保經濟效益，成為汽油生產優化一項工作。

2.2.2 方案設定

方案1至方案5：在40.50萬噸原油加工量下，根據92號汽油調和模型計算出5組汽油調和方案，其中MTBE調和比例分別為5.8%、7.0%、8.5%、10.0%、12.0%。由表4可以看出，隨著MTBE調和比例的增加，重整汽油調和用量增大。

表2 92號汽油調和方案表

2.2.3 測算結果及結論

圖2 92號汽油調和效益趨勢圖

通過以上測算可以看出，MTBE調和比例由5.8%至8.5%，利潤增加相對明顯；但由于疆內MTBE資源有限，方案3至方案5新增MTBE需進行疆外采購，導致采購成本的上升，因此8.5%~10.0%區間利潤上升緩慢，而超過10%調和比例后利潤基本不再上升。綜合考慮產品質量、MTBE資源量及經濟效益，決定92號汽油調和MTBE添加比例控制在7%左右。

2.3 重整汽油與二甲苯排產優化

2.3.1 測算目的

2019年6月與連續重整配套的52萬噸/年二甲苯分離裝置投產，將重整生成油中的混合二甲苯分離出來，作為產品銷售，采用PIMS模型測算對比銷售重整汽油與混合二甲苯經濟效益情況，以指導生產計劃優化方向。

2.3.2 方案設定

方案1: 原油加工量41.0萬噸，不生產混合二甲苯，外賣重整汽油。

方案2: 原油加工量41.0萬噸，二甲苯分離裝置開工，生產混合二甲苯，重整汽油不外賣。

2.3.3 測算結果及結論

表3 重整汽油與二甲苯效益測算表

通過以上測算可以看出，在測算產品價格體系下，二甲苯分離裝置開工可生產混合二甲苯1.02萬噸，同時增產汽油0.35萬噸，在41.0萬噸原油加工量下可增加效益1403.13萬元。公司根據此測算方案，優化重整裝置操作及汽油調和，2019年7月份富余重整汽油減產至0.28萬噸，2019年8月份實現重整汽油全部調和汽油，不再外賣。

2.4 汽油與二甲苯排產優化

2.4.1 測算目的

公司于6月份新增產品混合二甲苯，隨著銷售旺季的到來及市場的逐步開拓，混合二甲苯價格由最初的6月份4 500元上漲至9月份5 500~6 000元，因此對汽油與二甲苯經濟效益的測算成為新的優化方向。

2.4.2 方案設定

方案1: 原油加工量40.0萬噸，生產混合二甲苯1.06萬噸。

方案2:原油加工量40.0萬噸，通過調整裝置操作，優化汽油調和，增產混合二甲苯0.10萬噸。

2.4.3 測算結果及結論

表4 汽油生產效益測算表

通過以上測算可以看出，方案2增產混合二甲苯0.1萬噸，減產汽油0.17萬噸，經濟效益增加179.96萬元，每增產1噸二甲苯相對于生產92號汽油增加效益約1 800元。根據此測算，公司2019年9、10月份優化生產，分別較計劃增產混合二甲苯0.12萬噸、0.16萬噸。

3 結束語

（1）PIMS模型比較詳細地描述了企業生產加工過程，具有較強的實用性，可以廣泛地應用于生產計劃的編制與優化。

（2）塔河煉化公司通過PIMS模型進行汽油生產方案的比較測算，選擇最佳加工方案，實現了重整汽油組分不再外賣，汽油產品增產增收，2019年汽油產品收率達到12.04%，同比增長1.33%，累計柴汽比下降至3.90（2018年柴汽比為4.33）。

（3）為了提高計算結果的準確性和時效性，更加有效地指導實際生產經營，在以后的工作中還要全面收集整理企業生產經營過程中的基礎數據，根據生產實際狀況及時對PIMS 模型進行維護更新。

［1］葉衛東，鄭曉軍. PIMS在中國石化武漢分公司的應用[J]. 化工進展，2007，26（1）：126-129．

［2］焦彤. PIMS技術在生產經營優化中的應用，河南化工[J]. 2012，29（3）：41-43．

Optimization of Gasoline Processing Scheme by Using PIMS Model

（Sinopec Tahe Petrochemical Co., Ltd., Xinjiang Kuche 842000, China）

The basic functions of the processing industry modeling system (PIMS) were introduced. Sinopec Tahe petrochemical Co., Ltd. optimizes the gasoline production in the aspects of raw material selection of continuous catalytic reforming unit, product structure adjustment, gasoline blending planin combination with the actual situation of the company, so as to reduce the ratio of diesel to gasoline and improve the economic benefits of the company.

PIMS; Production optimization; Gasoline; Economic benefits

2020-03-26

范蕾蕾（1983-），女，工程師，碩士，遼寧省錦州市人，2009年畢業于大連理工大學化學工藝專業，現從事煉油生產計劃與生產優化管理工作。

TE 62

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1004-0935（2020）05-0498-04