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未來油庫自動化的數字化轉型趨勢分析

作者: 來源: 發布時間:2021-01-20 09:50:52
        油庫運輸自動化的數字化轉型基于建立的zui佳實踐。應用于石油運輸和存儲的數字自動化必須與重要的煉油廠和碼頭基礎設施兼容,并在整個運營過程中與各種軟件包和涉眾兼容,這一點至關重要。
 
        zui佳的性能zui佳的油庫油料運動自動化系統是什么?它有什么功能?儲罐,輔助設備和儀器是昂貴的資產,可為批量原油收據和批量成品的運輸提供激增的液位,而煉油廠則可以連續多年運行。與大型煉油廠相比,有許多較小的卡車裝卸站涉及到油的運輸和存儲操作。這些碼頭通常通過管道從煉油廠接收汽油,并添加乙醇以滿足重新配制的汽油要求。這些終端通常將丁烷添加到汽油中,以利用季節性和地域差異來滿足RVP規格要求。
 
        煉油廠中油庫自動化的主要好處是提高了“操作靈活性”,可在許多操作限制內提供安全的操作。能夠在特定時間內適應低成本原油采購或交付成品的能力,為煉油廠運營和供應鏈管理提供了財務收益。隨著這些企業系統的數字化程度越來越高,儲罐區自動化與它們的良??好集成至關重要。
 
        “操作靈活性”使精煉廠的運行對單位操作液位和產品質量的變化較小。另外,“操作靈活性”允許在精煉單元操作異常(例如意外關閉諸如FCC或加氫裂化器的處理單元)時,收貨和裝運以zui小的中斷繼續進行。 
 
        煉油廠連續運行以將原油加工為殘渣或混合成分罐。排料罐具有調壓能力,可滿足批次混合和批次產品裝運的需求。如果精煉廠具有許多大容量的儲罐以zui大化調壓能力,則可提高操作靈活性。鑒于精煉廠和碼頭有特定數量和配置的儲罐,要解決的問題是如何zui有效地使用這些儲罐。靈活的操作方式使石油交易商有更多選擇權,可以以合適的價格購買合適的原油,并出售特定產品以滿足不斷變化的客戶需求。
 
        當然,油庫必須也必須安全且符合環保要求。計劃可行的運動,排列管路并執行運動,而不會造成延誤或產品污染的風險,這一點很重要。通過zui佳實踐,可以精確了解管道系統的拓撲,并將其內置到儲罐場自動化系統中。必須知道管道系統,截止閥,控制閥和所有泵的狀態。規劃時必須考慮到任何泄漏的閥門,有缺陷的泵以及可能同時與其他運動的排列路徑沖突的其他同時發生的材料運動。管道路徑的管理可以在移動過程中有效地預訂或保留泵,閥門和管道段。計劃一系列產品移動可以產生具有許多同時移動路徑的許多可行解決方案。特定泵,液位計,閥門和管段的選擇對可行路徑的液位設置了限制。這可能是影響運動持續時間的關鍵決定。例如,混合操作涉及將多個排污罐排列成一個流入產品存儲罐的混合頭。為烷基化物共混組分選擇小泵或小液位計可能會限制共混速率并延長填充產品罐所需的時間。通過捆綁所需的設備,這可能會影響未來的石油運輸。這可能是影響運動持續時間的關鍵決定。例如,混合操作涉及將多個排污罐排列成一個流入產品存儲罐的混合頭。為烷基化物共混組分選擇小泵或小液位計可能會限制共混速率并延長填充產品罐所需的時間。通過捆綁所需的設備,這可能會影響未來的石油運輸。這可能是影響運動持續時間的關鍵決定。例如,混合操作涉及將多個排污罐排列成一個流入產品存儲罐的混合頭。為烷基化物共混組分選擇小泵或小液位計可能會限制共混速率并延長填充產品罐所需的時間。通過捆綁所需的設備,這可能會影響未來的石油運輸。
 
        考慮復雜的物料移動操作,例如混合汽油。假設我們需要生產一批具有針對辛烷值,RVP,硫磺以及其他十幾種產品質量規格的特定產品規格的高級汽油?;旌蠁栴}需要選擇組分罐或流失罐以及產品罐。產品罐通常是具有大量殘余腳跟體積的浮頂罐。假設后跟容積來自先前一批的普通汽油。根據計劃混合的可用成分的選擇以及計劃的混合比例或配方,在加注產品油箱之前,是否有可能達到優質汽油的產品質量要求?另一個要考慮的是,考慮到煉油廠可能正在從攪拌機中提取相同的成分罐時,在所有選定的成分罐中是否有足夠的容積來執行摻混。
 
油庫自動化
        這些示例只是石油運輸和存儲中許多復雜情況的一部分。我們將在下面討論供應商針對這些問題的許多解決方案。
 
儲罐計量
        實時清楚地了解煉油廠油庫中的庫存是自動化的基本要求。有多種用于液位測量的技術,其中許多將包括“打包表”,這些表使用查找表將儲罐液位轉換為存儲的體積。儲罐不是完全正確的圓柱體,填充時會膨脹和變形。
 
儲罐計量選項:
 
        雷達液位計/微波
        靜水壓力,D / P頭部水平
        電容
        超音波
        浮力浮子(伺服或膠帶)
        浮動感應
        核
        浸液管帶氣流背壓
        液位開關(D / P,電容,浮動...)
對于所有者經營者,三暢可以為儲罐計量系統提供技術和供應商選擇指南。
 
液位計信息
        儲罐信息系統(TIS)本質上是實時數據庫應用程序,將儲罐液位/體積信息與產品質量信息相結合,這些產品質量信息可以通過分析儀進行計算,測量或通過實驗室分析的定期采樣來確定。TIS可以是獨立的工業物聯網(IIoT) 邊緣設備具有自己的圖形用戶界面,該設備可收集儲罐計量傳感器信息和儲罐質量信息,以在本地數據庫中填充計算和警報。為了將TIS連接到融合,運動監控或路徑管理,TIS應用程序需要集成到DCS,PLC或可能執行這些功能的多個其他邊緣設備。TIS邊緣設備也可以直接連接到服務器或云中的其他數據庫或企業應用程序。在DCS內構建所有這些油庫應用程序的情況并不少見,DCS可以將它們連接起來并用作這些應用程序的主要HMI。DCS當然可以連接到精煉廠的計劃和調度應用程序,也可以連接到云中的企業系統。 
 
運動監控,產量跟蹤:
        運動監控和物料平衡產量跟蹤應用程序可以顯示所有活動的運動,并帶有問題警報,并可以保留所有運動歷史的記錄??赡軙M行檢查,以使源罐中的體積減少與液位計量相匹配,而液位計量與目標罐中的體積增益相匹配。從技術上講,物料平衡檢查是在保證質量的基礎上進行的??梢允褂霉J的慣例來調整液位的計量,以補償標準條件??梢愿鶕蛻粲唵胃櫼苿忧闆r。
 
路徑管理或運動自動化
        路徑管理本質上是一種過程自動化功能,可以使機芯排成一行,啟動機芯的流程,并在機芯完成或需要中斷時停止機芯。該應用程序可能涉及預訂特定設備,并且通常需要完全了解整個油罐場管道網絡。如果泵,閥,軟管沒有儀器化或沒有自動化,則路徑管理可能需要確認手動程序已完成。例如,可能需要一些軟管連接才能開始機油運動,但操作員必須首先確認已正確進行軟管連接。
 
混合比例控制
        煉油廠通常有汽油和餾分油混合系統。煉油廠至少要執行一個簡單的比率控制方案,在該方案中,選定的成分在被輸送到產品儲罐或可能被輸送到管道之前被組合到混合料箱中。在該共混物運動期間,基于液位測量,將共混物組分保持在體積比中。在典型的布置中,液位上升到混合速率,以混合速率繼續直到混合接近終點,然后液位下降到滴流,然后停止混合。多種方案可以處理一種或多種組分無法滿足所需液位的情況,這將意味著無法實現所需的混合比例。一種解決方案是實施“步調”
 
混合屬性或混合優化控件
        簡單的混合比例控制不會對產品質量的下降或估計用于計算混合比例的成分罐質量的錯誤產生反應。在混合頭的在線分析儀上有多種實現方式可用于反饋控制,以在混合過程中調整混合比例,以確?;旌袭a品符合所有產品質量。一些配置基于連接到混合頭的分析器來計算產品罐填充時某些或所有混合罐中的屬性值??梢园才艃灮詚ui低的組件成本生產共混物,或者可以安排目標函數以實現其他目標,例如與起始比率的zui小偏差。無論哪種情況,基于分析儀的控制系統都會嘗試填充符合產品規格的產品槽。不合格的產品儲罐存在問題,因為它可能需要將儲罐分成兩個容積,每個容積都有一個補丁。充其量,它會束縛儲罐并延遲可運輸的產品?;旌蟽灮瘑栴}通常會擴展到精煉廠運營中,以保持適當的混合組分庫存,并確保精煉廠本身在所有操作限制內均以zui佳目標運行。在需要時生產利潤zui高的混合產品對煉油廠的盈利能力有重大影響?;旌蟽灮瘑栴}通常會擴展到精煉廠運營中,以保持適當的混合組分庫存,并確保精煉廠本身在所有操作限制內均以zui佳目標運行。在需要時生產利潤zui高的混合產品對煉油廠的盈利能力有重大影響?;旌蟽灮瘑栴}通常會擴展到精煉廠運營中,以保持適當的混合組分庫存,并確保精煉廠本身在所有操作限制內均以zui佳目標運行。在需要時生產利潤zui高的混合產品對煉油廠的盈利能力有重大影響。
 
如果混合可能涉及許多分析儀,則必須對這些分析儀進行管理,以確保它們提供可靠且準確的結果。分析儀必須定期校準,流式實時數據的收集必須包括仔細的數據驗證。
 
總體zui佳做法
        zui佳實踐意味著安全,環保和高效的運營。這意味著zui大的操作靈活性,調動能力的zui佳利用,調動計劃能力,調動陣容自動化,調動程序自動化,準確的庫存核算以及與業務應用程序的平滑集成,如煉油廠計劃,收益核算。以及環境健康與安全報告。油庫技術和系統的數字化轉型可以極大地改善所有這些。
 
        油庫操作員執行的運動涉及煉油廠的油罐,管道,駁船,卡車,有軌電車等。每個設施都將具有特定的物理設備,儀器,控制系統,計劃和油庫軟件和操作程序。對所有利益相關者進行培訓,使其在明確了解角色和責任的基礎上進行合作是一項必不可少的zui佳實踐。確切的儀器,自動化,操作程序,工廠操作軟件和業務應用程序將有所不同。
 
推薦建議
        為了達到zui高的四分位數評級,機油移動系統需要許多不同的功能才能平穩地協同工作。與典型的煉油廠部門相比,儲罐場自動化涉及更多的業務組織,并且需要運營組,供應鏈和貿易組以及煉油廠調度和計劃組的物流之間進行頻繁協調。
 
        三暢建議使用多種IIoT設備進行選擇,如果滿足可靠性和準確性要求并且易于使用行業標準通信方法進行連接,那么來自多個供應商的現場儀表(例如儲罐計量)可以無縫協作。  在原油的產品質量影響精煉廠運營且成品質量必須符合裝運規格的情況下,在線分析儀和實驗室分析儀的分析能力也是成功的重要基礎。
 
        重要的是要清楚地確定與業務應用程序和運營應用程序的軟件集成相一致的角色和職責。例如,計劃組可能會在接下來的30天內將一系列汽油混合物排隊。作業可能會執行計劃的混合,但由于無法預料的煉廠故障,可能會迫使他們偏離配方。反過來,這可能需要混合計劃者編輯隊列中將來的混合。對于所有人員而言,重要的是要使用單一版本的事實來獲取準確,及時的數據。
 
 

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