提升炼油企业装置统计数据质量的探讨

2017-03-29 03:02何志军
石油化工技术与经济 2017年1期
关键词:液化气硫磺焦化

何志军

(中国石化上海石油化工股份有限公司统计中心,上海200540)

提升炼油企业装置统计数据质量的探讨

何志军

(中国石化上海石油化工股份有限公司统计中心,上海200540)

评判炼油企业装置实际生产经营状况的各项经济技术指标的基础数据主要来源于装置统计。结合装置实际生产经营状况,对炼油企业的物料数据进行梳理,发现统计方式上存在的问题,并提出改进设想,旨在提升装置统计数据的质量。

考核指标 统计数据 计量数据 炼油企业 装置

大型石油化工公司大多以原油为原料,生产多种有机化工原料和油品,拥有多套生产装置,属于典型的连续性流程企业。以某石油化工公司(以下简称公司)的炼油部门为例,其拥有2#常减压、3#常减压、3#柴油加氢、2#延迟焦化、渣油加氢等10多套生产装置,具有生产工艺复杂、操作条件苛刻、物料流向选择多、产品组合多、自动化水平高、一体化和大型化等特点。但是现有的装置统计方式还不能为企业提供完全科学和客观基础统计数据,具有很大的改进余地。

1 现存问题

现阶段装置的月结统计方式主要是以计量数据为依据,结合公司下达的各装置指标,在生产执行系统(Manufacturing Execution System,简称“MES”)上综合平衡后提交作业部层级的统计。这种统计方式导致的结果往往是不能反映实际的生产状况。

1.1 统计物料

1.1.1 统计上的粗液化气与生产上的轻烃

(1)渣油加氢装置简述

渣油加氢装置(RDS)以来自3#常减压装置的部分减压渣油、2#常减压装置的全部减压渣油、2#常减压装置的全部常压渣油、3#常减压装置的全部减压洗涤油和部分减压重蜡油以及来自焦化装置的全部焦化蜡油为原料,在高温高压、氢气以及催化剂的作用下脱除原料中的硫、氮、残炭、金属等杂质,同时副产酸性气、轻烃、石脑油、柴油以及脱硫后富氢气体。其中重油催化裂化原料(加氢渣油)作为下游催化裂化装置的原料,酸性气送2#催化裂化装置(FCC)吸收稳定部分回收液化气,轻烃送2#延迟焦化装置吸收稳定部分回收液化气和石脑油,石脑油送2#乙烯装置作原料,柴油馏分作为全厂柴油调和组分,富氢气体送装置外3#吸附回收(PSA)装置回收氢气。

统计上的表述为:RDS产出粗液化气经计量表FIQ20203送4#脱硫装置,脱硫后产出商品丙丁烷混合物(液化石油气),经计量表FIQ9306送2#乙烯装置作原料。

(2)2#延迟焦化装置简述

2#延迟焦化装置工艺流程分为压缩吸收稳定部分、干气和液化气脱硫部分。2#延迟焦化装置焦化富气处理部分采用经压缩后,汽油和柴油二级吸收,对富吸收汽油进行脱吸、稳定回收液化气的工艺方案。

焦化稳定汽油部分送至1#延迟焦化装置做补充吸收剂,1#延迟焦化的富吸收汽油及压缩机出口的凝缩油一同送2#延迟焦化装置进行脱吸及稳定以回收1#延迟焦化装置的液化气。

焦化干气及液化气采用甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂脱硫,富H2S溶剂装置外再生。2015年1—5月4#脱硫装置投入产出数据比对情况见表1。

根据表1可知:2015年1—5月,4#脱硫装置粗液化气的投入量皆远小于经脱硫后商品丙丁烷混合物(液化石油气)的产出量(按统计确认值)。

表1 4#脱硫装置投入产出比对数据

1.1.2 罐改名带来的问题

2015年4月,储运罐区T-202A罐加氢循环油返T-104罐1 654.238 t,当时T-104罐未改名,之后T-104罐继续以物料名加氢重油发2#FCC装置作为投料,5月罐T-104再次收罐T-202A物料前才改名,因此造成储运罐区5月物料统计数据的偏差。

1.2 主要物料计量表的配置与管理

1.2.1 催化柴油统计与计量数据的比对差异

2#FCC发各装置计量数据比各装置收量大15 kt;2#FCC发各装置计量数据比2#FCC发各装置统计量亦大15 kt;该装置产出催化油浆也有类似现象。2015年5月各装置催化柴油收发比对数据见表2。

表2 催化柴油数据比对

1.2.2 计量表的配置情况

据查证,2#催化裂化供1#柴油加氢1、2#柴油加氢、3#柴油加氢、中压加氢、渣油加氢、储运罐区催化柴油的计量表FIQ20806计量精度比其他收方计量表精度都高。现阶段2#催化裂化产出催化柴油的月结统计数据是由2#柴油加氢、3#柴油加氢、中压加氢、渣油加氢、储运罐区各接收装置投入催化柴油计量数据累加而得,即月结数据并非以发出方的计量数据为依据。

1.3 装置考核指标

1.3.1 统计数据比对

2015年5月4#硫磺装置月结数据:装置统计出4#硫磺装置有12 640 t酸性气的投入,产出液硫11 755.76 t,根据作业部整体指标,最终作业部调整后的4#硫磺装置酸性气的投入为12 390 t。若按理论测算,11 755.76 t的液硫产出最低需要4#硫磺装置酸性气的投入为12 493.04 t,即作业部统计出的酸性气数据还要低于理论测算值。

2015年5月4#硫磺装置投入产出数据具体见表3。

表3 4#硫磺装置统计数据

1.3.2 考核指标的设置

根据2015年5月对实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System,简称LIMS)数据整理进行分析得出:4#硫磺装置投入的酸性气中能产出液硫的有效组分硫化氢的质量分数是83.513%,若以实际酸性气的名义作为4#硫磺装置投入,即酸性气以计量表数据算,装置的损耗将超过16.487%,而装置的考核指标仅为4.513%。

2 原因分析及改进方案

2.1 统计上的物料名称命名应符合生产实际

渣油加氢装置简述中提到RDS装置产出轻烃送2#延迟焦化装置吸收稳定部分回收液化气和石脑油,石脑油作为稳定汽油出装置去柴油加氢装置,回收的粗液化气进入4#脱硫装置脱硫后产出商品丙丁烷混合物(液化石油气)去烯烃部2#烯烃裂解分离装置。

RDS装置产出的轻烃与1#延迟焦化装置产出的凝缩油一同进入到2#延迟焦化装置吸收稳定部分进行处理,不稳定汽油其主要成分为链烷烃、环烷烃(见表4)。

表4 RDS不稳定汽油主要成分的质量分数 %

分析从LIMS上获取的数据可知:石脑油预加氢装置用石脑油(RDS装置产出的全馏分石脑油)的主要成分为碳数为5及以上的链烷烃和环烷烃;2#延迟焦化焦化液化气主要成分为碳数为4的链烷烃和环烷烃,且硫化氢体积分数为10.76%;2#延迟焦化焦化液化气主要成分为碳数为3和4的链烷烃、环烷烃,且硫化氢质量浓度小于7 mg/m3。

如上所述,导致4#脱硫装置粗液化气的投入量皆远小于经脱硫后商品丙丁烷混合物(液化石油气)产出量的原因为:1#延迟焦化装置的富吸收汽油及压缩机出口的凝缩油一同送2#延迟焦化装置进行脱吸及稳定,以回收1#延迟焦化装置的液化气,统计时未计入4#脱硫装置粗液化气的投入。

因此在MES上将RDS产出物料名由粗液化气改为轻烃,物料流向至4#脱硫装置改为至2#延迟焦化,2#延迟焦化产出的粗液化气至4#脱硫装置。

2.2 计量器具的配置应考虑到生产实际及统计需求

现在装置计量表的配置是相对合理的,但缺乏对于影响装置统计物料平衡的三级物料计量表的管理。无法从公司计量管理信息系统中取得一些计量表技术参数,对于有这方面需求的统计人员来说是一种遗憾。

3#柴油加氢催化柴油投料表FIQ2101A的测量范围为0~23 572 kg/h。2015年1—5月,该计量表各月超最大测量值比率呈上升趋势,即该计量表不能准确计量。计量表FIQ2010A历史数据详见表5。

表5 计量表FIQ2010A历史数据一览

注:各月超最大测量值比率%=[(瞬时量/最大测量范围的上限值)-1]×100%。

从统计的角度来看,2#FCC计量表的配置还不够完美。每月2#FCC产出的催化柴油中约有10 kt作为封油,即经过计量表FIQ20806的催化柴油中包含封油的量,目前还不能被准确计量出,原因是装置未为这一联合自用的封油配置计量表。

综合以上各点可以看出:2015年5月发生的15 kt催化柴油的差异量主要包括3#柴油加氢催化柴油实际投料量与投料表FIQ2101A计量数据的差量以及未被计量的封油量。由于3#炼油装置催化柴油投入表FIQ6149的参数信息的缺失,作为统计人员也就无法对该表的运行状况做出基本判断。

在现有基础上不断完善公司计量管理信息系统,尤其是对装置统计平衡有重要影响的大宗物料计量表参数信息的维护。计量表按“全面受控,区别管理”的原则进行A、B、C三级划分,建立定期对各类计量表的巡检制度。通过线上(公司的实时数据系统)、线下(现场)的巡查,发现异常运行的计量表,及时对计量表检查、核验。界定计量和统计的工作职责,尤其是关于与装置业务联系的职能划分,进而细化计量和统计的工作范围,从而形成一个良性循环的机制。具体主要涉及的业务关系详见图1。

图1 主要业务关系

2.3 统计数据的调整应具有合理性

2.3.1 各项装置考核设置的合理性

通常装置统计时会考虑该装置的考核指标,对统计数据进行微调。若有些指标设置不合理,或实际生产装置运行发生异常情况,装置统计时仍以考核指标为标准,则统计的结果就不能反映该装置实际的生产装置运行状况。

酸性气的主要成分是硫化氢,是真正产出硫磺的原料。以2015年5月4#硫磺装置为例,从LIMS系统采集的数据可以看出:酸性气中硫化氢平均体积分数为83.513%,其最小体积分数为78.29%,最大体积分数为96.74%,且受样品代表性影响,实际酸性气中硫化氢的体积分数与采样数据整理结果有一定差异。

在假定样品具有代表性且计量表数据准确的前提下,可以利用酸性气中硫化氢的体积分数算出装置硫磺的产量,那么4#硫磺装置的考核指标也许是合理的;若以真正意义上的酸性气作为物料名称,则4#硫磺装置的损耗率至少在16%以上。

2.3.2 各项装置计划下达的合理性

2015年5月公司对原油加工计划量下调30 kt,却未对作为下游装置的2#FCC和RDS加工计划量加以调整。若统计人员片面依据公司的加工计划量执行,不以实际情况适当调整,必然会影响整个装置的统计数据。

2.3.3 各类装置计量表配置的合理性及计量数据的准确性

影响计量数据准确性的因素很多,这里不再叙述了。然而,在前一章节所述的,会影响装置统计平衡的主要物料计量数据,在工艺管线上就应该配备计量表。

2.3.4 储运罐区统计数据可靠性

目前装置统计在缺乏计量数据的情况下,往往会采用MES系统的数据,这些数据根据MES系统多功能推量得出,储运的MES系统数据便是多功能推量中的一个环节。储运的物料库存数据、输转数据以及损耗数据的准确性都会通过MES系统多功能推量间接影响装置统计人员所采用的数据。罐改名的问题只是其中的一种现象。

2.3.5 装置统计人员业务能力的差异性

计量数据的准确性固然是重要的,但在动态的生产状况下,能够科学统计,反映装置实际运行情况的统计人员就显得尤为重要。

3 结语

综合上述分析可以得出,统计数据科学平衡不光要靠硬件的支撑,更需要“软件”的升级。在专业化的前提下,不断提升装置统计人员的职业素养,科学的统计才会有可能得到接近真实的统计结果。

随着信息技术的不断发展随着信息技术的不断发展,人们利用信息技术处理数据的能力大幅度提高,越来越多的数据库被应用于商业管理、生产控制和工程设计等各种领域。计量管理信息系统、生产执行系统、统计综合管理系统等软件的开发,为统计工作提供了极大的便利,不仅要做到科学统计,使统计数据能真实反映装置的运行情况,还应该提供一份统计分析报告,能为装置相关部门乃至企业生产经营决策提供借鉴。

致谢:陈锴、盛建安、彭轶和方万为本文提供了装置工艺技术信息资料,郁立华、李文贤也对文章作出了贡献。

Discussion on Improving the Quality of Statistical Data in Plants of Petroleum Refining Enterprises

He Zhijun

(StatisticalCenter,SINOPECShanghaiPetrochemicalCo.,Ltd.,Shanghai200540)

The basic data of economic and technical indicators for judging the actual production and operation of plants in refining enterprises are mainly from the statistics of the plants.Combined with the actual production and operation of the plants,the material data of the petroleum refining enterprise were sorted out,and the problems in the statistical methods were found out.The improvement ideas were raised with the aim to improve the quality of the plants statistics.

assessment indicators,statistical data,measurement data,oil refining enterprise,plant

2016-12-12。

何志军,男,1969年出生,2009年毕业于上海财经大学调查与分析专业,统计师,从事装置统计工作。

1674-1099 (2017)01-0038-05

O213.1

A

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