Развернутое описание программного комплекса планирования и оптимизации рецептур бензинов

Развернутое описание программного комплекса планирования и оптимизации рецептур бензинов
Программный комплекс планирования и оптимизации рецептур бензинов
ПК ОПОР


Использование программного комплекса оптимального планирования и оптимизации рецептур получения бензинов обеспечит выполнение основной цели производства бензинов - оптимизация прибыли (стоимость – затраты) при этом обеспечивает:

  • Требования по качеству товарных бензинов.
  • Снижение себестоимости производства бензинов, за счет применения оптимальных рецептур.
  • Исключение ситуации с получением некондиционного продукта после смешения.
  • Минимизацию времени приготовления бензинов.
  • Минимизацию остатков промежуточных компонентов за счет оптимального согласованного планирования необходимых ресурсов по компонентам смешения и плана выпуска товарного топлива


В математической модели процесса смешения компонентов бензина используются как линейные зависимости свойств бензинов от состава бензиновой смеси, так и нелинейные эффекты от состава рецептуры по отдельным свойствам бензинов.
В программном пакете пользователь может выборочно задавать модели расчета, учитывающие нелинейный эффект по отдельным свойствам бензина.
В программе есть возможность при формировании оптимальной рецептуры и выполнения плана выпуска бензина учитывать остатки бензинов в резервуарах.


Программный комплекс выполняет 4 основные задачи:

  • Конфигурирование;
  • Расчет оптимальной рецептуры;
  • Планирование ресурсов;
  • Задачи балансового планирования.


Дополнительные задачи:

  • Идентификация нелинейной модели показателей качества бензина от состава.
  • Расчет фракционной разгонки компонентов смешения.
  • Пересчет плотности компонентов смешения и бензинов от давления и температуры.


В программный комплекс вводятся следующие исходные данные:

  • Свойства компонентов смешения
  • Остатки в резервуарах на начало планирования
  • Ограничения на подачу компонентов
  • Спецификация товарных продуктов (Ограничения)
  • Задания на отгрузку продуктов
  • Ограничения на композицию смешения
  • Цены компонентов смешения
  • Цены и показатели качества остатков в резервуарах на начало периода планирования


Структура данных системы:
Технологические
  • Суточная производительность установок
  • Спецификация продуктов
  • Композиция продуктов
  • Установка опций смешения
  • Нелинейное смешение
  • Целевые рецептуры продуктов
Коммерческие
  • Задание на суточную отгрузку по продуктам
  • Расписание отгрузки по терминалам
  • Возможность прямых продаж компонентов смешения
Экономические
  • Стоимость компонентов смешения
  • Цены резервуаров
  • Стоимость хранения компонентов и продуктов в резервуарах
  • Цены продуктов
Лаборатория
  • Качество компонентов смешения
  • Уровни в резервуарах
  • Качество продуктов в резервуарах
Программный комплекс состоит из ряда модулей:

1. Модуль 1 - OptimBlend_cfg – конфигуратор. Формирование и изменение параметров базы данных осуществляется модулем OptimBlend_cfg. База данных используются для расчетов оптимальной рецептуры бензинов.

2. Модуль 2 - OptimBlend – рассчитывает оптимальную рецептуру бензинов. В математической модели процесса смешения компонентов бензина используются как линейные зависимости свойств бензина от состава бензиновой смеси, так и нелинейные эффекты от состава рецептуры по отдельным свойствам бензинов.

3. Модуль 3 - Planing – решает задачу оптимального планирования необходимых ресурсов компонентов смешения при заданном плане выпуска бензинов на определенном интервале производства.

4. Модуль 4 - Balance+ – решает задачу совместного оптимального планирования получения бензинов с учетом требований к количеству вовлекаемых бензиновых компонентов и сведения балансов по компонентам смешения.

5. Модуль 5 - NLM – модуль параметрической идентификации нелинейной модели показателей качества бензиновой смеси (ДНП, ОЧИМ, ОЧММ и т.п.).

6. Модуль 6 - Fr_Razgon
– модуль расчета фракционной разгонки нефтепродуктов.
В качестве базы данных используется Microsoft Server Compact Edition

Критерии оптимальности
Критерий оптимальности
Минимизация себестоимости планируемого выпуска бензина

Минимизация себестоимости планируемого выпуска бензина

i = 1,M – бензины;
j = 1,N – компоненты смешения;
aij – доля j-го компонента смешения в рецептуре i-го бензина
Xj – ресурс j-го компонента смешения, т;
Цj – стоимость j-го компонента смешения
Ограничения!

- Ограничения на показатели качества: RON, MON, содержание серы, ароматики, бензола, ДНП, оксигената, кислорода, плотность, фракционного состава - начало кипения, конец кипения, отгон об. % при 70 0С, 100 0С, 150 0С и т.п.
- Ограничение на ресурсы компонентов смешения и план выпуска бензинов;
- Условия по вовлечению бензиновых компонентов.
Ограничения!

- Ограничения на показатели качества: RON, MON, содержание серы, ароматики, бензола, ДНП, оксигената, кислорода, плотность, фракционного состава - начало кипения, конец кипения, отгон об. % при 70 0С, 100 0С, 150 0С и т.п.

- Ограничение на ресурсы компонентов смешения и план выпуска бензинов;

- Условия по вовлечению бензиновых компонентов.
Критерии эффектности

Off-Line оптимизация – оптимальное планирование рецептур смешения и согласования плана выпуска товарного продукта и необходимых ресурсов.
Минимизация «запаса качества» товарных продуктов.
Минимизация использования дорогостоящих компонентов смешения без нарушения спецификации товарных продуктов.
Учет нелинейных эффектов смешения при расчете свойств бензинов в режиме On-line Оптимизации и управления смешением.


Эффективность программного комплекса достигается за счет:

  • Гарантированного выхода бензинов соответствующих нормативам качества
  • Оптимального и гибкого ведения процесса смешения по всей вертикали управления
  • Уменьшение потерь из-за повторных смешений
  • Уменьшение объёма запасов, учет многопериодности (потребности последующих периодов работы товарного производства)
  • Высокой производительности системы смешения
  • Оптимального оперативного плана
  • Повышенной безопасности ведения процесса
  • Сокращения внештатных ситуаций
Критерий эффективности

Off-Line оптимизация – оптимальное планирование рецептур смешения и согласования плана выпуска товарного продукта и необходимых ресурсов.
Минимизация «запаса качества» товарных продуктов.
Минимизация использования дорогостоящих компонентов смешения без нарушения спецификации товарных продуктов.
Учет нелинейных эффектов смешения при расчете свойств бензинов в режиме On-line Оптимизации и управления смешением.


Эффективность программного комплекса достигается за счет:

  • Гарантированного выхода бензинов соответствующих нормативам качества
  • Оптимального и гибкого ведения процесса смешения по всей вертикали управления
  • Уменьшение потерь из-за повторных смешений
  • Уменьшение объёма запасов, учет многопериодности (потребности последующих периодов работы товарного производства)
  • Высокой производительности системы смешения
  • Оптимального оперативного плана
  • Повышенной безопасности ведения процесса
  • Сокращения внештатных ситуаций
Показатели качества бензинов, полученные в результате смешения и расчета в ПК ОПОР на Сургутском ЗСК ООО «Газпром переработка»
Отчетные формы ПК ОПОР, вариант с НЛП до ДНП
Планирование: Месяц январь, 2017
Таблица 1. Производительность установок
Таблица 2. Кол-во вовлекаемых компонентов в бензины
Таблица 3. Расчет плана производства бензина Премиум-95 5кл
Продолжение таблицы 3
Продолжение таблицы 3
Таблица 4. Расчет плана производства бензина Регуляр-92 4кл
Продолжение таблицы 4
Продолжение таблицы 4
Таблица 5. Расчет плана производства Смеси Фр. КК-340
Продолжение таблицы 5
Таблица 6. Расчет плана производства ДГКл
Продолжение таблицы 6

Пример схемы автоматизированной станции смешения бензинов (ЗСК ООО «Газпром переработка»)
Пример схемы автоматизированной станции смешения бензинов (ЗСК ООО «Газпром переработка»)
© 2021 ООО «МЦЭ-Инжиниринг»
Связаться с нами
Представьтесь, мы вам перезвоним
Я согласен на обработку персональных данных