كفاءة تشغيل المصفاة: التحسين لمصافي النفط
نُشِر في Jan 18, 2023 at 07:01 PM
يواجه تحسين مصافي النفط من أجل تلبية متطلبات السوق والمتطلبات التنظيمية كثيرًا من التحديات في صناعة النفط اليوم، في ظل هوامش الربح المنخفضة وازدياد الطلب والتنافس الشديد والمتطلبات البيئية الصارمة من أي وقتٍ مضى.
تعتمد شركات ﻣﺻﺎﻓﻲ اﻟﻧﻔط على مناهج للتحسين لكي تحافظ على ديمومتها وبقائها كمنافس قوي في السوق الضخم، في مقالنا التالي نقدم نظرة عامة على كل ما يدور حول تحسين مصاف النفط ومستقبل هذه الاستراتيجية.
ما هو التحسين لـ مصافي النفط؟
التحسين باختصار هو عبارة عن عملية تقنية تُتخذ بشكل سريع وآني على المدى القريب بخصوص تحويل سير العمل في مصفاة التكرير من أجل رفع الربح إلى أقصى حد ممكن، عن طريق إجراء بعض التعديلات البسيطة في سير العملية الإنتاجية للحصول على فرق كبير في النتيجة، وبالتالي ضمان الاستثمار الناجح في النفط والغاز.
بتعبير آخر كيف يمكن الحصول على أكبر استفادة من الأصول الحالية المُعالجة ضمن المصفاة لتحقيق معدلات ربح كبيرة في ظل ارتفاع أسعار الوقود في العالم بشكل مستمر، علاوةً على ذلك يمكن أيضًا أن يكون التحسين على المدى البعيد من خلال الاستثمار بالمعدات والأصول الجديدة.
تمتلك عملية إدارة العمليات الآنية نهجين مختلفين حسب الطريقة المتبعة بالتحسين، وهما:
- نهج تنازلي من الأعلى إلى الأسفل:
يعتمد هذا النهج على مبدأ التحسين الهرمي، إذ تُعالج مشكلة التحسين على اعتبارها مجموعة من المشاكل المختلفة من حيث الأحجام والدرجات الزمنية، تبدأ المشكلة مع التخطيط على المدى المتوسط المتعلق بالمصفاة ككل وتمتد على فترة زمنية من شهر وحتى عدة أشهر، بعدها يتم تقسيم الفترة الزمنية إلى فترات أدق بهدف الوصول إلى جدولة للعمليات على أساس يومي.
- نهج تصاعدي من الأسفل إلى الأعلى:
وذلك يعتمد على تجميع المشكلات المحلية ومحاولة حلها على مستوى المصفاة.
تُركز عملية التحسين على بعض قرارات رئيسية أخرى والتي قد يكون لها دور كبير في العملية، وهي:
- اختيار المواد الأولية:
تتضمن هذه النقطة جميع القرارات المرتبطة بنوعية البترول الخام الذي سيتم شراؤه، وتسلسل العمليات والتوليفات التي سيتم تشغيلها فيها، والوسطاء المختارين لإتمام عملية البيع والشراء.
- قائمة المنتجات:
تشير إلى جميع القرارات المتخذة بخصوص نوع المنتجات المُكررة التي يجب صنعها، والكميات المطلوب تصنيعها، والصفات التي يجب إجراءها لكل منتج نهائي، وطرق المشتقات النهائية للبيع (بالجملة أم بالتجزئة، للمستهلكين ذوي العلامات التجارية أم لا).
- جدولة التشغيل:
تشمل هذه الجدولة جميع القرارات المتعلقة بالتشغيل اليومي للمصفاة ، مثل معدلات الاستخدام ونقاط القطع وشدة الوحدة وأوضاع الوحدة.
- مزج المنتج:
تتضمن تفصيل وصفات المزج المحددة للدفعات الفردية من المنتجات باستخدام مختلف مخزون مزيج وسيط متاح.
- جدولة اللوجستيات:
تتضمن هذه الجدولة جميع القرارات المرتبطة بتوقيت وأماكن توريد شحنات المواد الخام (مشحونة بالسفن أو الأنابيب أو الشاحنات وما إلى ذلك)، بالإضافة إلى وقت وطريقة نقل الشحنات الصادرة من المنتجات النهائية.
ما هي الأدوات المستخدمة في التحسين لـ مصافي النفط؟
تعمل عملية التحسين والتخطيط تبعًا لمجموعة من الأدوات المُعقدة في اتخاذ قرارات التشغيل وإعداد خطة العمل وصياغتها، إليك في ما يلي بعضهم:
- النموذج الخطي:
عبارة عن أداة تستخدم للوصول إلى هامش يزيد من هامش المواد الخام والقائمة النهائية لمنتجات المصفاة، بناءً على متطلبات السوق والتحديات التشغيلية التي تعترض سير عمل المصفاة في وقت معين.
- نموذج الجدولة:
تعتمد هذه الأداة على ترجمة الخطط عالية المستوى المُعدّة من قبل النموذج الخطي إلى تعليمات يومية مفصلة للتشغيل وقابلة للتنفيذ في المصفاة، عبارة عن نموذج محاكاة بدقة تفوق النموذج الخطي بكثير لكن من دون أن يكون له أي قدرة على التحسين.
- نموذج المزج:
هو نموذج خطي مخصص يُركز بشكل أساسي على تحسين مزج المنتجات النهائية على دفعات متتالية باستخدام المخزون المتاح للمزج، إضافةً إلى السعي لتعظيم القيمة الإجمالية لقائمة المنتجات النهائية.
- نماذج جدولة اللوجستيات:
يتوفر عادةً عددًا من هذه النماذج، تُستخدم في تتبع عملية إيصال المواد الخام والمواد الأولية الأخرى التي تتطلبها عملية التشغيل، وكذلك الحركة الخارجية للمنتجات.
- أداة القطع الخام:
تُستخدم هذه الأداة في دعم إنشاء معلومات فحص المواد الخام التي يحتاجها النموذج الخطي ونماذج الجدولة للتشغيل، حيث يعتمد هذا النموذج على اختبار معملي عام ومن ثمّ يترجمه إلى تنسيق ومخطط قطع يتناسب مع عمليات المصفاة وتنسيقات النماذج الخطية والجدولة.
- نماذج وحدات المعالجة:
عبارة عن نماذج تفصيلية خاصة بكل وحدة من وحدات المعالجة في المصفاة تُستخدم في تقييم نتائج أداء الوحدة بشكل عام في ظروف التشغيل ومعدلات الاستخدام المختلفة، تساعد أيضًا في إنشاء ارتباطات العائد المُستخدمة في تمثيل كل وحدة في المصفاة ضمن النماذج الخطية ونماذج الجدولة.
ما هي التحديات التي تواجه عملية التحسين لمصافي النفط؟
لعل التحدي الأكبر الذي تواجهه عملية التحسين في المصافي النفطية هو أنها عمليات يدوية تعتمد على العامل البشري إلى حد كبير، حيث يقوم نخبة من عمال وفنيين ومهندسين ذوي الخبرة العميقة بإجراء التعديلات للوصول إلى تكنولوجيا التحسين المناسبة.
نتيجةً للـ تحول الديموغرافي، فإنها سوف تفقد هؤلاء العمال المؤهلين الذين أصبحوا نادرين كثيرًا لتفقد معهم المعرفة والخبرة المرتبطة بهم.
من التحديات الأخرى التي تواجه تحسين المصفاة اليوم، ما يلي:
- استخدام النماذج الخطية في أغلب الأحيان والتي لها نطاق صلاحية محدود ينتهي مع الزمن.
- المحافظة على النماذج العملية للمحاكاة ومخططات الإنتاج وجدولة الإنتاج تستغرق الكثير من الوقت وتتطلب خبرة كبيرة.
- تبدو عملية تسوية البيانات عملية إرشادية ومبسطة إلى حد كبير.
- تعتبر عملية تجميع وإدارة البيانات من الخزانات والصوامع صعبة نوعًا ما.
- لم تحدد بعد المعوقات الرئيسية لعملية التحسين بشكل واضح أو كيفية التصدي لها.
- عدم مواكبة التحديث المستمر لاستراتيجيات التحكم المتقدم، والتحسين في الوقت الفعلي مع التغييرات اللحظية في خطط الإنتاج والجداول الزمنية.
- تركيز المنظمين على إيجاد الحلول العملية خلال وقت محدود للتقليل من التغيرات في الخطة الإنتاجية أو الانحراف عنها أو تحسين الجدول الزمني.
- محدودية التكامل ما بين التطبيقات المختلفة.
ما هو مستقبل التحسين لـ مصافي النفط؟
تسود القدرات الهائلة للرقمنة على مجمل القطاعات الصناعية التقليدية بما فيها المصافي، من المتوقع في المستقبل أن تلجأ نماذج ومناهج التحسين لإدخال المزيد من التقنيات المتطورة التي تعتمد على الذكاء الصنعي والتعلم الآلي وأنظمة الحوسبة المعرفية، بهدف تحقيق تغيرات تدريجية مُحسنة لسير العملية اعتمادًا على التغيرات اللحظية في البيانات الحية المقروءة في كل جزء من الثانية.
تفيد التقنيات المتطورة المُدخلة في تحسين المصافي في كثير من الأمور الأخرى، مثل:
- عمليات تشغيل آلية وذكية.
- إدارة آلية للبيانات وتكامل التطبيقات.
- نشر السحابة لتسهيل التعاون وقابلية التوسع والتطوير السريع وتقديم التحسينات.
- ظهور فرص التحسين بشكل آلي.
- البث العكسي الآلي لسد الفجوة ما بين خطة التشغيل وبين الجداول الزمنية والفعلية والمثلى.
- تحديث النماذج الآلية بشكل دائم لإنشاء نظام رقمي توأم ذاتي التعلم.
- أتمتة جداول الإنتاج وتحسينها.
- التحسين الديناميكي متعدد الوحدات.
إن كنت ترغب بالتعمق أكثر في مجال التحسينات يمكنك اتباع دورة متقدمة في تحسين عوائد عمليات تكرير النفط التي يقدمها مركز لندن بريمير للتدريب.
.jpg)
