原油調和系統在華北石化公司的應用

陳磊

摘 要：原油調合優化系統承接APS全廠計劃優化系統，獲取原油加工和進廠計劃，并反饋作業執行情況，實現計劃、調度與執行的銜接。

關鍵詞：原油調和;系統;常減壓

一、概 述

1.1 原油調和系統概述

原油調合優化系統承接APS全廠計劃優化系統，獲取原油加工和進廠計劃，并反饋作業執行情況，實現計劃、調度與執行的銜接。原油調合優化系統包括調度優化、調度執行、油品移動、組分跟蹤四個核心模塊，實現進油、調合、常減壓加工等原油作業的調度排產優化和過程監控，實現進油、倒罐、調合等原油作業的統一管理。原油調度排產人員根據生產計劃，通過調度優化模塊的原油排產功能以作業訂單形式生成排產計劃;利用組分跟蹤模塊實時跟蹤的組分數量、性質，原油調度排產人員通過調度執行模塊根據最新工況調整或新建并下發作業訂單，并在必要時對調合過程進行在線優化;當班儲運內操通過油品移動模塊執行作業訂單，啟動對作業過程的組分跟蹤，實現作業過程的監視。

原油樣品分析人員通過近紅外原油快速評價系統在15分鐘內自動分析出實沸點收率、API、硫含量、酸值、氮含量、傾點等多種性質，分析數據自動上傳至原油調合優化系統，為原油調合配方的制定和在線優化提供快速、準確的數據支撐，同時對組分跟蹤的原油性質進行校正，保證原油性質的實時性和準確性。

系統集成平臺將以上系統與APS、LIMS、MES、罐區監控系統（即罐區DCS）等信息系統互聯互通，實現實時數據、業務數據全面共享。其中原油調合優化系統通過OPC方式從罐區DCS采集儲罐液位、溫度等;通過專用接口與APS系統、LIMS系統及MES系統對接。集成平臺將原油詳評數據根據要求提供給APS系統，用于計劃優化所需原油詳細評價數據;從APS系統獲取原油加工計劃、船期、加工油種、數量及進料指標，用于原油調合優化系統生成原油輸送加工方案。集成平臺從LIMS系統獲取原油硫含量、酸值等實驗室化驗數據，在調合優化系統進行對比、管理和利用;提供原油快評數據相關的訪問地址、訪問視圖，由華北石化將相關信息發布到LIMS系統進行統一管理。集成平臺從MES系統獲取常減壓側線收率數據，與快評數據進行對比和管理;提供儲罐油種組成，儲罐原油性質等儲罐組分跟蹤信息的訪問地址、訪問視圖，由華北石化將相關信息發布到MES系統。

二、原油調和系統的結構

2.1原油調和系統的基本結構

包括原油調合優化系統、近紅外原油快速評價系統及相關信息系統的集成。其中，原油調合優化系統是優化計算、調度的核心，近紅外原油快速評價系統是提供原油性質數據的快速檢測手段。

2.2網絡架構

如上圖所示，藍色為原油調合系統及設備，灰色為原有系統及設備，網絡劃分為辦公網、控制網。

辦公網：部署1臺原油調合優化系統服務器、2臺調合操作站（1臺位于質檢中心，一臺位于儲運部門）、1臺近紅外原油快評工作站、3臺硬件防火墻。華北石化原信息系統LIMS、MES通過數據庫及Web Services接口與原油調合優化服務器進行通訊。

控制網：原油調合優化系統與罐區DCS系統通過獨立的OPC Server采集調合相關實時數據。

原油調合優化系統服務器開放對辦公網的訪問權限，原油調度排產人員及其它相關用戶均可以訪問。原油調度排產人員、罐區儲運人員通過調合操作站訪問原油調合優化系統，計劃人員、質檢人員、常減壓車間等相關用戶通過普通工作電腦都可訪問原油調合優化系統服務器，原油調合優化系統服務器對各用戶進行嚴格的權限控制。

防火墻設置辦公網指定設備通過地址映射訪問控制網指定設備進行數據交換，拒絕訪問其他設備，同時防火墻配置ACL安全策略。

原油快速評價系統部署在質檢中心快評實驗室，劃歸為辦公網。原油快速評價系統基于光譜分析獲得原油快速評價數據，并把數據以中間文件形式輸入到原油切割軟件，生成側線收率等原油性質。通過接口自動將性質數據送至原油調合優化系統。

三、原油調和系統在華北石化的運行情況

原油快速評價系統，結合先進的、豐富的富島原油數據庫及原油快評單油種分析數據，針對華北石化加工原油留樣及傳統評價，為華北石化定制專屬的原油數據庫，提供原油品種、產地、類型、基本性質、實沸點等信息，避免了傳統原油性質數據的不及時、可參考度低、查詢不方便等問題。

通過原油快速評價系統，可對碼頭原油船樣、罐區原油罐樣、各調合組份和調合原油的性質進行全面檢測，為原油調合系統提供快速、準確的原油性質數據，為生產調度制定優化調合配方提供支撐。從樣品進入原油快速評價系統開始，系統可在15 分鐘內獲得原油簡評報告，30 分鐘內獲得原油詳細評價報告。系統投用后根據現場加工方案，通過脫前樣與LIMS實驗室分析對比，密度、硫含量、酸值均滿足精度要求。

在原油快評的基礎上，為解決津華管線轉輸和常減壓加工排產，生產運行部依托調合優化系統，根據庫存結構、長輸管道管存信息、近期原油到廠計劃，以及常減壓裝置加工配比方案，自動計算長周期（月、周）津華管線轉輸計劃和常減壓加工計劃，具體到儲罐接卸和加工作業安排，確保期間蒸餾裝置進料性質盡量穩定。

調合優化系統，提供甘特圖、表格等多種方式查看，也可以自動跟蹤實際與計劃對比。

調合優化系統集成常減壓MES實際收率，調合頭收率進行實時預測與系統組份跟蹤收率預測對比情況如下圖所示，經研究可知，組份跟蹤預測收率與實際收率趨勢一致。

四、總結

華北石化公司自原油在線調和系統投用以來，實現了多種進口原油和華北原油的充分調和，極大保證了常減壓裝置進料的平穩性，最大程度減少了因多種原油特性不同，給下游裝置造成的生產波動。為下游一系列裝置的平穩運行提供了有力保障與支持。

參考文獻：

[1] 孟亞強，海柱，種遠;; 油品調合系統在呼和浩特石化公司的應用[J];科技創新導報;2014，第018期，255-256