APC – усовершенствованное управление технологическими процессами. Опыт реализации проектов на предприятиях Группы «ЛУКОЙЛ».

Сегодня ЛУКОЙЛ это:
19% общероссийской добычи нефти и 19% общероссийской переработки нефти
Компания №2 среди крупнейших мировых частных нефтяных компаний по размеру доказанных запасов углеводородов
Крупнейшая российская нефтяная бизнес-группа с с выручкой более 80 млрд долл. и чистой прибылью более 7 млрд долл.
ЛУКОЙЛ и ЛУКОЙЛ-ИНФОРМ
ЛУКОЙЛ-ИНФОРМ - головная организация по информационно-технологическому обеспечению Группы «ЛУКОЙЛ». 9 филиалов «ЛУКОЙЛ-ИНФОРМа» расположены в РФ в местах основной деятельности организаций Группы «ЛУКОЙЛ». Зарубежные площадки обслуживают предприятия LUKOIL Technology Services.
http://lukoil-inform.ru
http://lukoil.ru

ООО «ЛУКОЙЛ-ИНФОРМ»
Задачи
Внедрение, сопровождение и развитие интегрированных информационных систем для решения бизнес-задач
Обеспечение бесперебойной работы приложений, телекоммуникационного и технологического оборудования
Стандартизация процессов и услуг
Внедрение типовых бизнес-процессов и типовых решений
Унификация ИТ-инфраструктуры
Оптимизация затрат на ИТ
Ответственность
Поддержка управляемости, быстрого роста и устойчивого развития Группы «ЛУКОЙЛ»
Предоставление консалтингового и технологического сервисов мирового уровня на базе передовых технологий, продуктов и решений
Обеспечение максимальной отдачи от средств, вложенных в информационно-технологическое обеспечение, анализ и повышение эффективности работы всех составляющих ИТО

Понятие APC
APC – Advanced Process Control – «усовершенствованное (улучшенное) управление технологическим процессом»
APC - специализированное программное обеспечение, реализующее стратегию оптимального управления технологической установкой при минимальном вмешательстве операторов.
APC реализуется на базе многомерного управления технологическим процессом на основе прогнозирующей модели этого процесса.
Виртуальные анализаторы – программные средства, рассчитывающие показатели качества продуктов по параметрам технологического процесса получения продуктов, с использованием, при необходимости, параметров сырья.

Возможности APC
APC-система решает следующие задачи:
Управление установкой в стационарном режиме (при этом APC компенсирует возмущения быстрее и мягче, чем оператор)
Перевод установки с одного стационарного режима на другой
Подбор и поддержание оптимального режима работы установки.

Краткий обзор существующих APC
Существующие системы APC, распространенные в O&G:
Profit Controller (RMPCT) от Honeywell Inc.
ADMC от Cutler Technology Corp.
DMCplus от Aspen Technology Inc.
SMOC от Royal Dutch Shell plc.
ExaSMOC от Yokogawa Electric Co.
MDC от Emerson Process Management AG
Connoisseur от Invensys Systems Inc. (SimSci-Esscor)

Принципы функционирования APC
Топливо
Газ
Дистиллят
Кубовый продукт
Сырье
MV1
MV3
MV2
CV5
CV4
CV3
CV2
CV1
CV6
CV7
CV8
CV9
Многомерное управление
APC
DV2
MV4
DV1

Принципы функционирования APC
Топливо
Газ
Дистиллят
Кубовый продукт
Сырье
MV1
MV3
MV2
CV5
CV4
CV3
CV2
CV1
CV6
CV7
CV8
CV9
Виртуальные анализаторы
DV2
MV4
DV1
Y = a0 + a1 X1 + a2 X2 + …

Архитектура системы

Архитектура системы

Типовые этапы внедрения APC
Настройка базового регулирования: настройка контуров ПИД-регулирования.
Обследование и предварительное тестирование объекта, формирование технико-экономического обоснования (ТЭО) проекта.
Эскизное проектирование APC-системы, реализация элементов расширенного регулирования и вспомогательных расчетов.
Разработка виртуальных анализаторов (ВА), инсталляция их на РСУ и опытная эксплуатация.
Выработка плана пошагового тестирования.
Пошаговое тестирование, создание моделей.
Детальное проектирование и конфигурирование контроллеров, обучение инженеров, «заводская» приемка APC-системы (на моделях).
Установка ПО, ввод APC-сиcтемы в опытную эксплуатацию, обучение операторов, опытно-промышленный пробег.
Корректировка моделей по результатам опытной эксплуатации.
Пробег системы в режиме промышленной эксплуатации для получения данных для анализа достигнутых эффектов.
Анализ достигнутого эффекта («пост-проектный аудит»).

Технологический
параметр
Граница спецификации
Запас по
качеству
Некондиция
Плохое
управление
Хорошее базовое регулирование
APC
Преимущества и эффекты APC

Преимущества и эффекты от APC
Прямые:
Качество продуктов становится более однородным.
Значения параметров ТП сдвигаются ближе к допустимым границам – снижается запас по качеству.
Режимы работы установки приближаются к оптимальным (по заданным критериям).
Переход на новое сырье или на новую спецификацию продукта происходит быстрее и с меньшими потерями.
Уменьшается количество отключений и сбоев.
Косвенные:
Сокращается нагрузка на операторов технологических установок;
Происходит уменьшение рутинной работы – возможность «творческой» работы;
Сокращается количество (уменьшается периодичность) лабораторных анализов за счет применения виртуальных анализаторов.

Опыт ЛУКОЙЛ
Реализованные проекты 2008 – 2010 гг.:
APC на установках АВТ-5, АВТ-6 – ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез (Кстово) – Honeywell Profit Controller - 2008-2009 г.
APC на установке Висбрекинг – ЛУКОЙЛ-Ухтанефтепереработка (Ухта) - Honeywell Profit Controller - 2008-2009 г.
Система ВА на установке изомеризации – ЛУКОЙЛ-Ухтанефтепереработка (Ухта) Honeywell ProfitSensor - 2009 г.
APC на установке АВТ-5, ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез (Пермь) - Honeywell Profit Controller - 2009 г.
APC на установке ЭЛОУ-АВТ-6 – ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка (Волгоград) - Honeywell Profit Controller - 2008-2009 г.
APC на установке ЭЛОУ-АВТ – ЛУКОЙЛ-Одесский НПЗ (Одесса) - Honeywell Profit Controller - 2008-2009 г.

Текущие и перспективные проекты
Текущие:
APC на установке АВТ-2 (ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез) (Пермь) Honeywell Profit Controller – 2009 – 2010 гг.
APC на установке АВТ-1, ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез (Пермь) –
Emerson MDC (реинжиниринг) - 2010 г.
APC на установке ЛФ-35/21-1000 (ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез) (Кстово) Honeywell Profit Controller – 2010 г.
Перспективные:
APC на установке изомеризации (ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка) (Волгоград) - 2010 – 2011 гг.
APC на установках каталитического крекинга и АВТ-1 (ЛУКОЙЛ-Нефтохим Бургас А.Д.) (Болгария) - 2010 – 2011 гг.
и многие другие…

Внедрение APC на установках АВТ на нефтеперерабатывающих предприятиях группы «ЛУКОЙЛ» позволило:
Увеличить выход светлых: более ценных фракций за счет менее ценных;
Уменьшить удельные энергозатраты;
Снизить затраты на выполнение лабораторных анализов за счет уменьшения их периодичности по потокам, на которые установлены виртуальные анализаторы;
Уменьшить отклонения по качеству продуктов;
Стабилизировать режим работы - снизить количество срабатываний сигнализаций, количество вмешательств оператора.
Все проекты, реализованные на НПЗ «ЛУКОЙЛ», укладываются в нормы окупаемости, принятые для коммерчески эффективных проектов в Группе «ЛУКОЙЛ». Наиболее успешные проекты окупились до завершения инвестиционной фазы.
Достигнутые эффекты от внедрения APC

Факторы, необходимые для успешной реализации проекта
Обоснованные экономические данные о технологическом процессе в разрезе всего производства;
Четкое понимание возможностей системы, что может и что не может быть достигнуто;
Выделение достаточного времени на предварительное обследование и анализ объекта;
Использование «лучших в классе» APC-продуктов;
Своевременное обучение персонала и вовлечение операторов ТП в процесс внедрения;
Выбор опытного Исполнителя. Тесное сотрудничество Заказчика и Исполнителя APC-проекта;
Постпроектная поддержка APC-системы.