Posted 24 декабря 2013,, 09:30

Published 24 декабря 2013,, 09:30

Modified 20 августа 2022,, 19:34

Updated 20 августа 2022,, 19:34

Преимущества единой системы моделирования

24 декабря 2013, 09:30
AspenTech– ведущий поставщик программного обеспечения для оптимизации технологических процессов. Интегрированные решения aspenONE помогают усовершенствовать моделирование технологических процессов, повысить эффективность производства и оптимизировать цепочки поставок. Клиентами AspenTech являются нефтегазовые, химические и фармацевтические компании, проектные организации и другие предприятия, где основой производственного процесса служит химическая переработка сырья.

Под влиянием усиливающейся конкуренции на мировых рынках предприятия нефтяной, газовой и нефтехимической отрасли стараются совершенствовать конструкцию, схему управления и эксплуатационные характеристики своих установок с целью повышения рентабельности. В свою очередь, инженеры уже на этапе разработки предварительного проекта стали уделять внимание большему количеству аспектов технологического проектирования, таких как безопасность, капитальные и эксплуатационные затраты, энергопотребление, качество и производительность.

Применение ПО для моделирования технологического процесса дает возможность получить существенные экономические выгоды, как на этапе проектирования, так и в течение всего жизненного цикла оборудования. Данное ПО позволяет инженеру моделировать и оптимизировать работу установок на (собственном) компьютере и удивительным образом сочетает возможность моделирования сложных технологических процессов с простотой использования. Современное ПО, предназначенное для оптимизации технологического процесса, дает возможность эффективнее и быстрее вводить проекты в эксплуатацию, повышать эффективность технологических процессов и оптимизировать производство, обеспечивая более высокую рентабельность капиталовложений.

Рон Бек, директор по маркетингу компании AspenTech, говорит о том, как новые функции ПО aspenONE® Engineering V8.3 помогают моделировать процесс очистки кислого газа, а также об абсолютно новой функции выбора предохранительных клапанов. Новые возможности программы позволяют пользователям быстрее и эффективнее оптимизировать технологические процессы на этапах добычи, транспортировки, хранения и переработки сырья, обеспечивая безопасность, экологичность, соответствие требованиям и качество процессов.

Задачи проектирования

Раньше моделирование систем очистки кислого газа и защиты от избыточного давления выполнялось отдельно с помощью электронных таблиц или обособленных моделей. Такой итерационный ручной процесс позволял получить лишь условно оптимальные результаты и невысокую эффективность работы. Необходимо отметить, что главной задачей при проектировании является ускорение реализации проектов с учетом изменяющихся параметров. При этом для успеха проекта в равной степени важно соблюдать строгие экологические нормы и правила безопасности и сводить к минимуму риск снижения производительности и нарушения нормальной работы установки.

Проектные фирмы должны стремиться предоставлять своим заказчикам наиболее качественные и прибыльные технические решения, подразумевающие минимальные капитальные и эксплуатационные затраты и улучшенную ремонтопригодность установок. Возможность оценки технологической, энергетической и экономической сторон проекта, а также принятия решений, направленных на улучшение качества товарного газа и снижения объема выбросов парниковых газов, обеспечит заказчикам преимущество перед конкурентами. Другой ключевой задачей является снижение финансовых и временных издержек, связанных с освоением моделей технологического проектирования. Для этого в современном рабочем пространстве инженера-технолога используются модели пользовательского интерфейса Office 2010 и мобильных устройств, которые позволяют оптимизировать трудовой процесс, а также повысить простоту использования и общедоступность мощных технических инструментов.

В компаниях, занимающихся добычей, транспортировкой, хранением и переработкой сырья, и обслуживающих их проектных фирмах Aspen HYSYS® используется на всех этапах разработки технологического процесса и эксплуатации. Моделирование процесса очистки кислого газа и выбор предохранительных клапанов – два важнейших процесса, которые инженеры-технологи теперь могут выполнять непосредственно в среде моделирования Aspen HYSYS. При этом компании получают возможность оптимизации капиталовложений и обеспечения более высокой безопасности на ранних стадия проектирования.

Очистка кислого газа

С учетом повышения внимания к новым способам добычи газа и нефти в США, Азии, Саудовской Аравии и других регионах, оборудование для удаления H2S, CO2 и других примесей играет все более важную роль в нефтехимической промышленности, становясь неотъемлемой частью эксплуатации производственных установок. Кроме того, процессы очистки газа подразумевают потребление дорогостоящих аминов и большого количества энергии. Невозможность точно смоделировать процесс ведет к завышению необходимого размера установки и, как следствие, к значительному повышению капитальных затрат и количества потребляемой энергии.

Благодаря новой функции "Очистка Кислых Газов", Aspen HYSYS V8.3 позволяет решить данную задачу и точно смоделировать весь процесс. В частности, подробная методика, основанная на расчете расходов и физических свойств компонентов и потоков, позволяет пользователю прогнозировать эксплуатационные характеристики установок. Кроме того, программа теперь включает новый комплекс свойств (Property Package), который значительно упрощает процесс создания моделей, делая его доступным даже для неспециалиста, и позволяющий безошибочно моделировать насадочные колонны. Также в программу были добавлены примеры моделей для наиболее широко используемых аминовых растворителей. Теперь среда HYSYS позволяет моделировать процесс очистки кислого газа с большой точностью. При этом построение моделей насадочных колонн дает возможность исключить ошибку в определении размеров оборудования за счет строгого моделирования процесса удаления примесей. Например, точный расчет количества термостойких солей и CO2 позволяет свести к минимуму загрязнение оборудования и снизить эксплуатационные затраты.

Кроме того, в среде Aspen HYSYS теперь можно моделировать всю систему переработки газа целиком, начиная от устья скважины и заканчивая НПЗ. Это позволит исключить ошибки при переписи данных вручную и обеспечит наиболее оптимальное использование программных инструментов Aspen HYSYS. Теперь при поиске необходимых вариантов у инженеров появилась возможность анализировать как никогда больше различных конфигураций сценариев.

Выбор предохранительных клапанов и создание отчетов

Безопасность является наиболее важной характеристикой любого объекта. Повышение избыточного давления в технологическом оборудовании – один из самых опасных вариантов развития событий, при котором параметры технологического процесса становятся непредсказуемыми (например, при аварии в системе электропитания). Правильный выбор технологического оборудования и соответствующих систем сброса избыточного давления давно стал ключевым условием обеспечения безопасности конструкции. При реконструкции установок часто оказывается, что производительность имеющихся предохранительных клапанов (ПК) меньше, чем необходимо. Отсутствие функции выбора ПК во всех основных программах моделирования технологического процесса уже долгое время является головной болью для разработчиков проектов на этапе концептуального проектирования (FEED). Правильное проектирование систем защиты от избыточного давления – одна из первых задач, которую необходимо решить инженеру, чтобы технологический процесс был осуществимым. Многие инженеры-технологи до сих пор используют ручные методы работы, что ограничивает количество моделируемых. Откликаясь на потребности рынка, в октябре 2012 г. компания AspenTech приобрела программный продукт под названием PSV Plus и интегрировала его функции в Aspen HYSYS V8.3. Благодаря этому, проблему защиты от избыточного давления стало возможным решать с помощью единой среды моделирования технологического процесса Aspen HYSYS.

Выбор ПК является сложной задачей, подразумевающей внимание к деталям, рассмотрение всех вариантов развития событий и ответственность за неправильный выбор. Наличие функции выбора ПК в Aspen HYSYS дает инженеру возможность быстро оценить свойства и параметры технологической среды, давление в которой сбрасывается, выбрать ПК и подготовить необходимую документацию, не покидая среды HYSYS. В тоже время исключаются ошибки в процессе проектирования, а также повышается качество и значительно увеличивается скорость проектирования. Aspen HYSYS дает возможность быстро выбрать ПК для 25 сценариев аварий, в ходе которых повышается давление непосредственно на основе данных из модели, которые используются для выбора клапанов и оценки свойств технологической среды при разгрузке. Расчеты выполняются с использованием стандартов API 520 и 521. Использование Aspen HYSYS для выбора ПК обеспечивает более высокую безопасность конструкции и позволяет значительно сэкономить время на поиск решений, связанных с безопасностью технологического процесса, еще на ранних этапах проектирования.

Функция выбора ПК, встроенная в среду Анализа Безопасности системы Aspen HYSYS, позволяет пользователю помещать клапаны как на модели технологического оборудования, так и на отдельные технологические потоки. Возможность задавать общие параметры клапанов на основании технологических данных и анализировать варианты срабатывания системы защиты от избыточного давления для каждого клапана повышает надежность выбора клапана. Кроме того, после выбора ПК пользователь также имеет возможность определить соответствующий типоразмер трубопроводов с учетом ограничений, касающихся перепада давления и скорости среды. Также имеется функция подготовки отчетов, позволяющая создавать необходимую документацию в автоматическом режиме.

При выборе ПК в среде Aspen HYSYS используются технологические данные непосредственно из модели, в то время как при использовании других методов требуется копировать и вставлять данные из программы моделирования во внешние программы. HYSYS позволяет точно рассчитывать значения нагрузок, в то время как ручные методы моделирования подразумевают аппроксимацию данных о свойствах или использование отдельных моделей Aspen для получения правильных результатов.

Функции выбора ПК по результатам расчета технологии непосредственно из модели нет больше ни в одной другой аналогичной программе. Другие же программы, рассчитывающие ПК, не позволяют подбирать к ним соответствующие трубопроводы и автоматически создавать документацию, отображающую результаты. Только система Aspen HYSYS V8.3 обеспечивает комплексный подход при решении задач, связанных с выбором конструкции предохранительных клапанов.

По-настоящему единая среда

В различных отраслях промышленности, многие компании, работающие в условиях динамично развивающихся рынков, сталкиваясь с глобальными экономическими проблемами, стремятся ускорить вывод продукции на рынок. С учетом постоянного колебания цен на углеводороды и энергию, чтобы в конечном итоге, максимально улучшить эксплуатационные и экономические характеристики установки и повысить ее рентабельность, предприятиям, занимающимся добычей нефти и газа, НПЗ, а также проектным и строительным фирмам необходимо снижать капитальные и эксплуатационные затраты и увеличивать эффективность проектирования, используя творческий подход.

Благодаря возможности быстро создавать интерактивные модели и рассчитывать на них различные варианты аварий с последующим прогнозом и анализом их влияния на технологические показатели, программа моделирования технологического процесса, предназначенная для оптимизации проектирования, позволяет инженерам быстро выбирать наиболее безопасные и рентабельные варианты конструктивного оформления установки. Указанные модели, включающие расчет и оптимизацию эксплуатационных характеристик, можно использовать как на стадии концептуального, так и на стадии детального проектирования, что позволит значительно снизить расходы на инженерно-техническое обеспечение и принимать более точные решения. Одним словом, возможность выполнять концептуальное проектирование в единой среде позволяет оптимизировать параметры конструкции с учетом изменяющихся экономических и технических требований.

Единая среда моделирования Aspen HYSYS дает возможность быстрее и эффективнее оптимизировать технологические процессы на этапах добычи, транспортировки, хранения и переработки сырья, а также повысить безопасность установки. По существу, новые функции Aspen HYSYS делают рабочий процесс инженеров-технологов более эффективным и продуктивным, позволяя им работать в единой среде проектирования. Программа также позволяет усовершенствовать технологический процесс на нефте- и газодобывающих предприятиях и НПЗ, принимая во внимание изменения текущих задач, стоящих перед ними. При этом моделирование существующих объектов дает возможность выявить причины малой производительности и найти варианты для усовершенствования технологического процесса, а проектирование новых объектов выполняется более тщательно, с учетом современных требований к экологичности, безопасности и рентабельности.

О компании

AspenTech – ведущий поставщик программного обеспечения для оптимизации технологических процессов. Клиентами AspenTech являются нефтегазовые, химические и фармацевтические компании, проектные организации и другие предприятия, где основой производственного процесса служит химическая переработка сырья. Интегрированные решения aspenONE помогают усовершенствовать моделирование технологических процессов, повысить эффективность производства и оптимизировать цепочки поставок. Клиенты AspenTech имеют все возможности для расширения сферы деятельности, увеличения прибыли, сокращения затрат и роста энергетической эффективности. Чтобы подробнее ознакомиться с примерами внедрения решений AspenTech ведущими производственными компаниями и узнать, как они помогают добиться высокой операционной эффективности, посетите официальный сайт www.aspentech.com

"