Рахимжан Жангабылов: цифровизация АНПЗ - современный подход к управлению производством

Атырауский нефтеперерабатывающий завод, являясь крупным высокотехнологическим производством, выпускает продукцию в ассортименте – более 20 наименований нефтепродуктов. По конфигурации сложности – индексу Нельсона – АНПЗ присвоено значение 13,6 пункта, что делает его одним из самых сложных НПЗ в Европе и СНГ. К примеру, в США средний уровень составляет 10,8.

О том, как на самом старом нефтеперерабатывающем заводе Казахстана происходит процесс цифровой трансформации и как она влияет на повышение эффективности предприятия, нам рассказал заместитель генерального директора по производству – главный инженер ТОО «АНПЗ» Рахимжан Жангабылов.

– Рахимжан Жадикбаевич, как известно, для стабилизации управления сложными технологическими процессами на нефтеперерабатывающих заводах всего мира уже много лет используются автоматизированные системы управления технологическим процессом (также известна как Advanced Process Control – APC). Каким образом система Advanced Process Control помогает управлять установками?

– Оператор технологической установки при ведении технологического режима управляет основными параметрами: температурой, давлением, расходом и составом сырья и продуктов. Эту систему часто сравнивают с «автопилотом». В основе системы АРС лежат математические модели, и она, как «искусственный интеллект», облегчает работу оператора, позволяет снизить колебания технологического режима и параметров качества продукции, управляя технологическим режимом. К примеру, в 2019 году в качестве пилотной установки на АНПЗ была выбрана установка первичной переработки нефти ЭЛОУ-АТ-2. После успешного внедрения на ЭЛОУ-АТ-2 система АРС была применена на другой первичной установке – ЭЛОУ-АВТ-3. В результате у нас получилось улучшить отборы целевых продуктов – бензина на 13 тысяч тонн в год, дизельного топлива – на 7 тысяч тонн, ВГО – на 19 тысяч тонн. При этом снизилось потребление энергоресурсов. На АНПЗ система АРС уже работает на установках ЭЛОУ-АТ-2 и ЭЛОУ-АВТ-3, в настоящее время внедряется на установках каталитического риформинга и гидроочистки бензинов. Более того, планируется применять ее на остальных основных технологических установках, объединив их в единую систему общезаводской оптимизации, а затем срастить с системой планирования завода, тем самым добиться максимальной операционной эффективности. В итоге мы вполне можем встать по этому показателю в один ряд с лучшими мировыми нефтяными компаниями.

Фото пресс-службы ТОО "АНПЗ"

– Технологии оптимизационного управления АРС используются в мире уже более 25 лет и подтвердили высокую отдачу в нефтепереработке. Именно по этой причине АНПЗ внедрил технологию APC?

– Да, можно сказать и так. Здесь важно отметить, что наш завод стал первым НПЗ компании КазМунайГаз в Казахстане, где было решено протестировать эту технологию, изучить факторы, влияющие на успех её реализации и использования. Еще одним преимуществом системы АРС, помимо технических особенностей, является то, что она меняет сам подход к управлению технологическим процессом – компьютерная программа непрерывно рассчитывает и передает в автоматизированные системы управляющие воздействия, не только обеспечивающие более стабильный технологический режим, но и приводящие к достижению максимальных значений экономических показателей. Немаловажным фактором, который облегчил распространение АРС на другие установки, стал опыт, полученный в процессе технического сопровождения и обеспечения приживаемости этой новой для нас технологии. Наш давний партнер в этом направлении – компания Honeywell. За время совместной работы на заводе были подготовлены необходимые кадры, выстроен многоуровневый процесс поддержки операторов и сопровождения программно-технического комплекса, определены стандартные решения и требования к организации проектов и ресурсам.

– Нынешние нефтеперерабатывающие заводы – это сложнейший комплекс технологических процессов, управляемый не только высококлассными специалистами. Какие современные технологии-помощники применяются на вашем заводе для повышения эффективности производства?

– В числе таких «помощников» можно назвать системы инженерного моделирования, которые способны выполнять расчеты технологических процессов и предсказывать их параметры. На АНПЗ с 2020 года используется программное обеспечение Aspen Hysys, которое отвечает за моделирование и расчет технологических схем. Специалистами после прохождения базового курса обучения АНПЗ созданы модели первичной переработки, а также совместно с разработчиком программы модели вторичной переработки нефти. Уже во время построения моделей специалистами были обнаружены участки в технологических процессах, которые могут быть улучшены, выявлены «узкие» места в работе установок. Расчеты и их проверка опытными пробегами на установках помогли добиться увеличения выхода вакуумного газойля, снизить содержание остатка светлых нефтепродуктов в мазуте, повысить коксуемость гудрона и оптимизировать фракционный состав нефтепродуктов и т. д. После проведения опытного испытания на установке АВТ-3 в декабре 2023 года, эффект от внедрения инженерного моделирования на корзину нефтепродуктов всех поставщиков нефти оценивается в 400 миллионов тенге в месяц. Что касается повышения эффективности, то в 2024 году планируется провести оптимизацию режима работы на установках каталитического крекинга, замедленного коксования и производстве ароматических углеводородов. По итогам ожидается получить для завода экономию до 150 миллионов тенге. Мы развиваем новую для нас компетенцию моделирования и в 2023 году провели для специалистов завода углубленное обучение моделированию реакторов. Расчеты моделей, проверенные пробегами на технологических установках, увеличивают производство светлых нефтепродуктов, повышая энергоэффективность производства.

Фото пресс-службы ТОО "АНПЗ"

– Одна из наиболее актуальных проблем, которая беспокоит общественность, это аварийные остановки технологических установок АНПЗ. Как предприятие решает эту проблему?

– Да, к сожалению, на любом производстве присутствует риск аварийных ситуаций. Чтобы снизить эти риски на АНПЗ реализуется программа мероприятий. Для поддержания работоспособности и исправности технологических установок на заводе ежегодно проводятся планово-предупредительные работы. Здесь очень важно качественно спланировать работы, сроки, закуп запчастей, материалов и т.д. И цифровые решения – неотъемлемая часть в достижении желаемых результатов. К примеру, на АНПЗ внедрена интегрированная система управления активами IBM Maximo. С ее помощью в автоматическом режиме можно прогнозировать необходимые виды работы и сроки их выполнения, чтобы поддерживать технологическое оборудование в работоспособном состоянии и не допустить аварийных остановок. В систему занесено все технологическое оборудование АНПЗ, зарегистрированы более 150 сотрудников – от механиков установок до кладовщиков. Система IBM Maximo значительно упрощает процессы обмена информацией между службами и планирования работ, помогает эффективно реализовывать учет затрат, качественно формировать бюджет, оптимизировать запасы, а также значительно снизить цены на закупки материалов и запчастей.

– Что предпринимается для снижения и оптимизации операционных расходов и рисков?

– Для этого на АНПЗ внедрена система управления надежностью Meridium APM. С её помощью возможно провести детальный анализ критичности оборудования для определения приоритетных задач. Систему можно разделить на два больших блока. «Надежность» – это инструменты, которые используются в рамках риск-ориентированного подхода в процессе управления активами. Второй большой блок – это «Механическая целостность», основным инструментом в котором является инспекция с учетом риска. Это направление для Казахстана является новым, оно меняет подходы к проведению технического освидетельствования, в рамках которого изучаются и анализируются огромное количество эксплуатационных характеристик оборудования – от базовых, таких как температура, и до анализа коррозионной активности перекачиваемых сред. Эта методология разработана Американским институтом нефти и широко применяется в мире. Ещё в рамках внедрения риск-ориентированного подхода на заводе используется приложение «Мобильный обходчик». Это сформированные в системе Meridium маршруты обхода эксплуатационного персонала по заранее спланированным точкам контроля, которые позволяют охватить все ключевое оборудование и получать информацию о его состоянии сразу же после обхода оператором. «Мобильный обходчик» позволяет на ранней стадии выявлять зарождающиеся отказы, что дает возможность снизить количество внеплановых простоев.

По словам Рахимжана Жангабылова, основной целью проектов автоматизации и цифровизации на АНПЗ является повышение эффективности производства, оптимизация операционной деятельности и снижение рисков аварийных ситуаций. Одним из главных результатов цифровизации станет переход на увеличенный безостановочный межремонтный период к 2028 году, и тогда предприятие планирует останавливаться на планово-предупредительные работы не ежегодно, а только раз в три года. В настоящий момент ведется этап технического аудита предприятия с целью оценки и возможности перехода на трехлетний межремонтный период.

 Автор: Гурий Шедин