Как сократить производственные потери на маслоперерабатывающем предприятии?

Где возникают потери при переработке нефти на нефтеперерабатывающем заводе?

Потери при переработке нефти следует оценивать с учетом всего потока материала, а не только на примере основного оборудования для добычи.

Далее следует практическое задание:

На каждом этапе предприятие должно сравнивать ожидаемое количество доступной нефти с фактически добытой нефтью.

1. Потери при подготовке сырья

Нефть может быть потеряна до начала добычи, если нефтесодержащие примеси излишне удаляются вместе с отходами очистки, шелухой, мелкими частицами или другими отходами.

Очистка, удаление шелухи, растрескивание, шелушение, варка и сушка также влияют на состояние материала, поступающего в секцию экстракции. Некачественная подготовка может снизить эффективность извлечения масла и увеличить количество извлекаемого масла, остающегося в жмыхе или муке.

Основные проверки включают в себя:

• Нефтесодержащие материалы, выбрасываемые вместе с отходами очистки или шелушения.
• Чрезмерные штрафы, начисленные в процессе подготовки.
• Непостоянный размер частиц или толщина хлопьев.
• Неправильная влажность перед прессованием или экстракцией.
• Недостаточная подготовка
• Нестабильные условия кормления

Цель состоит не в полном устранении всех технологических остатков. Некоторая степень разделения необходима. Цель состоит в предотвращении ненужного выхода извлекаемого масла из полезного технологического потока.

В технических рекомендациях ФАО по переработке сои отмечается, что чрезмерное измельчение хлопьев может увеличить содержание мелких твердых частиц в сырой нефти и повлиять на ее выход. Это показывает, почему предварительную обработку следует рассматривать как часть общей системы контроля потерь нефти, а не как отдельный этап подготовки.

2. Потери при извлечении масла

Секция экстракции часто является одним из наиболее важных участков для контроля потерь при переработке масла, поскольку после экстракции в жмыхе или муке может оставаться измеримое количество масла.

При механическом прессовании эффективность экстракции зависит от взаимодействия нескольких факторов:

Само по себе повышение давления не обязательно снижает потери. Чрезмерное давление может увеличить потребление энергии, температуру, механический износ или количество мелких частиц, не приводя к пропорциональному улучшению нефтеотдачи.

Технические рекомендации ФАО по переработке сои указывают, что при использовании шнекового пресса в жмыхе при описанном способе обработки может оставаться приблизительно 3–5% остаточного масла. Допустимый уровень зависит от сырья, технологии экстракции и конфигурации процесса, поэтому эту цифру не следует рассматривать как универсальный целевой показатель.

Поэтому первый вопрос должен звучать так:

Какое количество извлекаемого масла покидает завод в составе жмыха или муки?

К полезным измерениям относятся:

• Содержание масла в поступающем сырье
• Содержание масла в подаче пресса
• Влажность и температура подаваемого в пресс материала
• Остаточное масло в жмыхе или муке
• Фактический объем добычи сырой нефти
• Содержание нефти в других основных исходящих потоках

Если содержание масла в жмыхе превышает ожидаемое, следует выяснить причину, прежде чем заменять пресс.

Возможные причины включают:

• Некачественная подготовка сырья
• Неправильная влажность
• Недостаточное кондиционирование
• Чрезмерная скорость подачи
• Неправильная регулировка пресса
• Изношенные винты или компоненты каркаса
• Нестабильная подача материала

Это важно при оценке целесообразности закупки оборудования. Новый пресс автоматически не решает проблему потерь при экстракции, вызванных подготовкой сырья или неправильными условиями эксплуатации.

Как измерить потери при переработке нефти, прежде чем вносить изменения.

Первым шагом в контроле потерь при переработке нефти является установление базового баланса нефти.

Для упрощенного раздела извлечения:

Этот баланс помогает определить, где происходит наибольшая суммарная потеря: на этапе добычи, разделения, очистки или обработки материалов.

Например, если содержание масла в жмыхе необычно высокое, исследование должно в первую очередь сосредоточиться на условиях предварительной обработки и экстракции. Если же содержание масла в жмыхе находится в пределах ожидаемого диапазона, но большое количество масла присутствует в осадке или отделенных твердых частицах, то система разделения заслуживает большего внимания.

При оценке практических убытков следует сравнить следующие факторы:

Главный принцип таков:

Измеряйте содержание масла в отходящих потоках, а не только вес отходов.

Даже небольшое количество отходов может привести к значительным экономическим потерям, если в них высокая концентрация масла.

Как рассчитать возмещаемые потери нефти

Простой расчет поможет определить, какой исходящий поток заслуживает внимания в первую очередь:

Для полной оценки состояния установки необходимо учитывать содержание масла в поступающем сырье и фактическую нефтеотдачу.

Цель состоит не в том, чтобы получить теоретическое число, которое выглядит точным. Задача состоит в том, чтобы определить наибольшие возможные потери нефти и решить, заключается ли решение в корректировке процесса, техническом обслуживании, модификации оборудования или в более масштабной модернизации процесса.

Как снизить потери при переработке нефти на основных технологических этапах.

После выявления наибольшего ущерба оптимизация должна быть сосредоточена именно на этом этапе процесса.

Оптимизация подготовки сырья

Однородный состав подаваемого материала обеспечивает более стабильные условия работы экстракционного оборудования.

Для предприятий по прессованию прессовой продукции важными переменными являются:

• Влага
• Размер частиц или качество хлопьев
• температуры кондиционирования
• Время подготовки
• Равномерность подачи
• Потери материала при обработке очистителями и шелушителями

Секция подготовки также должна соответствовать требуемой производительности установки. Недостаточно мощный очиститель, измельчитель, варочный аппарат или конвейер могут создать нестабильные условия подачи сырья, что впоследствии повлияет на эффективность экстракции.

Оптимизация работы винтового пресса

При механической экстракции следует отслеживать взаимосвязь между условиями подачи и производительностью пресса, а не регулировать давление изолированно.

Полезная последовательность действий:

Если содержание масла увеличивается, определите, связано ли это изменение с подготовкой сырья, влажностью, производительностью, настройками пресса или износом оборудования.

Изношенные компоненты шнека, сепараторы и другие важные детали могут постепенно изменять профиль сжатия и снижать эффективность извлечения. Поэтому плановая проверка может быть более целесообразной, чем немедленная замена оборудования.

Регулировка скорости подачи

Перекормка может увеличить потери при переработке масла даже при непрерывной работе оборудования.

Когда пресс или экстрактор работают за пределами своего стабильного рабочего диапазона, распределение материала и время его пребывания могут измениться. В результате эффективность экстракции может снизиться, в то время как почасовая производительность будет казаться выше.

Следовательно:

Предприятию следует оценить, могут ли системы предварительной обработки, экстракции, осветления, фильтрации, очистки, транспортировки и хранения работать совместно с требуемой производительностью.

Цель состоит не только в достижении максимальной пропускной способности.

Цель состоит в максимальном извлечении нефти при стабильных условиях эксплуатации.

Как контролировать потери масла в процессе осветления и сепарации

Не все потери при переработке нефти происходят во время экстракции. После прессования или экстракции растворителем извлекаемая нефть может по-прежнему покидать полезный производственный поток вместе со шламом, взвешенными твердыми частицами, отработанным материалом или другими отделенными потоками.

Поэтому осветление и разделение являются важной частью общего процесса добычи нефти.

Основные показатели, на которые следует обратить внимание:

• Содержание масла в отработанных твердых частицах
• Содержание масла в осадке
• Содержание твердых веществ в сырой нефти
• Эффективность фильтрации
• Эффективность осаждения или центрифугирования
• Нефть, извлеченная из второстепенных потоков

Если эффективность извлечения уже стабилизировалась, но общий уровень извлечения нефти остается ниже ожидаемого, перед заменой оборудования для извлечения следует исследовать секцию разделения.

Выявление переноса нефти в твердых потоках

Нефть, транспортируемая с твердыми частицами, представляет собой прямые потери при извлечении.

Например, сырая нефть, содержащая чрезмерное количество мелких частиц, может затруднить последующее разделение. Если эти твердые частицы покидают технологический процесс, унося с собой значительное количество нефти, предприятие теряет извлекаемую нефть, даже если сама экстракционная установка работает в обычном режиме.

Таким образом, оценка должна быть сосредоточена на обоих аспектах:

Измерение только веса осадка или твердых частиц не позволяет оценить фактические экономические потери.

Обзор эффективности осветления и фильтрации.

Осветление и фильтрация должны удалять нежелательные твердые частицы, сохраняя при этом максимально возможное количество извлекаемого масла.

Плохое разделение может быть вызвано следующими причинами:

• Избыточное количество твердых частиц поступает в секцию разделения.
• Неадекватное урегулирование
• Неправильные условия эксплуатации
• Недостаточная разделительная способность
• Низкая эффективность фильтрации
• Нестабильный поток материала

Если система разделения имеет недостаточные размеры по сравнению с секцией извлечения, увеличение производительности извлечения может привести к увеличению потерь нефти на последующих этапах, а не к повышению общей эффективности извлечения.

Как контролировать потери нефти в процессе нефтепереработки

В процессе переработки из сырой нефти удаляются примеси, однако некоторое количество нефти может выходить из полезного потока вместе с отделенными примесями.

Основные этапы переработки могут включать в себя:

В зависимости от процесса, нефть может отводиться следующими способами:

• Десны
• Соапсток
• Отработанная отбеливающая земля
• Остатки фильтра
• Другие разделенные материалы

Таким образом, цель состоит не просто в удалении примесей. Речь идёт о достижении требуемого качества продукта при сохранении потерь при переработке нефти в приемлемых пределах.

Операторы должны контролировать количество и содержание масла в основных побочных продуктах нефтепереработки.

Например, необычно высокое содержание масла в мыльном остатке или отработанной отбеливающей глине может указывать на проблемы с условиями процесса, эффективностью разделения, фильтрацией или работой оборудования.

Именно поэтому объемы переработки нефти сами по себе недостаточны для оценки эффективности нефтепереработки.

Более точная оценка сравнивает:

Почему увеличение производственных мощностей может привести к увеличению потерь при переработке нефти

Увеличение производственных мощностей не приводит автоматически к снижению убытков.

В некоторых ситуациях увеличение скорости подачи может фактически привести к увеличению потерь при переработке масла, поскольку различные участки установки перестают работать в пределах своего стабильного диапазона переработки.

Например, если секция экстракции модернизируется, но производительность осветления или фильтрации остается неизменной, дополнительный материал может перегрузить последующую систему разделения.

В результате растение может достичь следующих результатов:

вместо:

Это различие важно при оценке модернизации нефтеперерабатывающего завода.

При анализе производственных мощностей следует учитывать всю технологическую цепочку:

• Предварительная подготовка сырья
• Экстракция
• Осветление
• Фильтрация
• Рафинация
• Перевозка
• Хранилище

Наиболее слабый участок может определять фактическую эффективную пропускную способность всей линии.

Номинальная мощность против КПД

В технических характеристиках оборудования обычно указывается номинальная производительность. Однако производительность, с которой оборудование может работать, поддерживая стабильный уровень извлечения нефти, может быть ниже.

Следовательно, при принятии решений о закупках следует различать:

Если конструкция установки рассчитана только на номинальную производительность основного пресса или экстрактора, то в других местах технологического процесса могут возникнуть узкие места.

При проектировании нового завода необходимо сбалансировать производственные мощности.

Для уже существующего завода первым шагом должно быть определение участка, ограничивающего извлечение нефти, прежде чем увеличивать скорость подачи сырья.

Как определить, необходима ли оптимизация процесса или модернизация оборудования?

Замена оборудования должна производиться после проведения диагностических измерений.

Практическая последовательность принятия решений выглядит следующим образом:

Это позволяет избежать ненужных капитальных затрат.

Когда корректировки процесса достаточно

Оптимизация процесса может быть достаточной в следующих случаях:

• Существующее оборудование имеет правильные размеры.
• Механические компоненты остаются в хорошем состоянии.
• Потери значительно меняются в зависимости от условий эксплуатации.
• Приготовление корма осуществляется непоследовательно.
• Операторы работают за пределами рекомендованного рабочего диапазона.
• Условия разделения не контролируются должным образом.

В таких случаях замена оборудования может не устранить истинную причину.

Например, если остаточное содержание масла в жмыхе увеличивается из-за неправильной влажности сырья, замена пресса без корректировки условий подачи может мало что изменить.

Когда следует задуматься о модернизации оборудования

Модернизация оборудования становится более целесообразной, когда потери остаются высокими даже после оптимизации технологических условий.

Типичные признаки включают:

• Остаточное содержание масла в жмыхе или муке остается выше технологического целевого показателя.
• Экстракционное оборудование не способно поддерживать стабильную производительность при требуемой пропускной способности.
• Сепарационное оборудование вызывает чрезмерный перенос масла.
• Критические компоненты изношены настолько, что их ремонт становится экономически нецелесообразным.
• Имеющееся оборудование имеет недостаточную мощность.
• Мощности на этапах добычи и переработки плохо согласованы.
• Существующая конфигурация технологического процесса структурно ограничивает возможности добычи нефти.

Обновление должно быть направлено на устранение конкретного источника убытков.

Например:

Такой подход более эффективен, чем замена всей производственной линии только потому, что предприятие терпит большие убытки.

Как проверить, удалось ли сократить потери при переработке нефти?

Оптимизацию следует проверять с использованием измеренных рабочих данных до и после внесения изменений.

Сравнение следует проводить при примерно одинаковых условиях использования сырья и производственных условиях.

Как минимум, необходимо зафиксировать:

Самое важное сравнение заключается не просто в том, уменьшился ли объем отходов.

Ключевой вопрос:

Уменьшилось ли количество извлекаемой нефти, покидающей полезный производственный поток?

Используйте содержание масла, а не только вес отходов.

Вес отходов может вводить в заблуждение.

Небольшое количество отходов с высоким содержанием остаточного масла может представлять собой больший экономический ущерб, чем большее количество отходов с низким содержанием масла.

По этой причине:

Этот расчет может помочь ранжировать различные потоки убытков в соответствии с их потенциалом возмещения.

Для работающего предприятия измерения следует проводить в течение репрезентативного периода, а не полагаться на одну производственную смену. Содержание масла в сырье, влажность, производительность и условия эксплуатации могут варьироваться и влиять на результат.

Практический контрольный список мер по контролю потерь при переработке нефти

При диагностике существующего растения можно использовать следующий контрольный список:

Цель данного контрольного списка — связать зафиксированный ущерб с наиболее вероятным инженерным расследованием.

Его не следует использовать в качестве замены лабораторного анализа или полного аудита технологического процесса.

Какие данные необходимо подготовить перед модернизацией оборудования?

Прежде чем запрашивать новый пресс, экстрактор, систему разделения или комплектную технологическую линию, покупатель должен подготовить достаточно данных об эксплуатации, чтобы поставщик оборудования или инженер-технолог могли определить фактическое узкое место.

К наиболее полезной информации относятся:

• Тип нефтесодержащего сырья
• Содержание масла в сырье
• Необходимую производственную мощность
• Текущая фактическая пропускная способность
• Существующий метод экстракции
• Текущая мощность оборудования
• Остаточное масло в торте или муке
• Содержание масла в шламе и основных твердых потоках
• Текущий уровень добычи сырой нефти
• Текущий объем добычи нефтепродуктов
• Требуемую производительность
• Целевой уровень извлечения масла
• Существующая конфигурация процесса

Эта информация помогает определить, относится ли данное требование к:

вместо того, чтобы автоматически создавать совершенно новую производственную линию.

Для отделов закупок это различие может значительно повысить техническое качество запроса на оборудование.

Система принятия решений для снижения потерь при переработке нефти

Практический подход можно резюмировать следующим образом:

1. Обнаружить потерю

   Измерьте содержание нефти в основных отводимых потоках.

2. Найдите пропажу

   Определите, где происходит наибольшая суммарная потеря: на этапе предварительной обработки, экстракции, разделения, очистки или обработки материалов.

3. Проверьте условия эксплуатации.

   Проанализируйте влажность, температуру, скорость подачи, давление, условия кондиционирования и другие соответствующие параметры.

4. Осмотрите оборудование

   Проверьте износ, производительность, рабочее состояние и совместимость с технологическим процессом.

5. Оптимизировать

   Перед осуществлением крупных капиталовложений необходимо устранить выявленную проблему в процессе.

6. Повторное измерение

   Сравните показатели нефтеизвлечения и содержания нефти в отходящих потоках до и после оптимизации.

7. При необходимости выполните обновление.

   Если требуемый уровень извлечения или производительность не могут быть достигнуты при существующей конфигурации, следует рассмотреть возможность модификации оборудования или модернизации технологического процесса.

Такая последовательность действий обеспечивает более надежную основу для принятия решений, чем оценка производительности оборудования исключительно на основе объема производства.

Ключевые выводы

• Потери при переработке нефти могут происходить на этапах предварительной обработки, экстракции, разделения, рафинирования и транспортировки материалов.
• Наибольшие возмещаемые потери следует определять с помощью измерений содержания нефти и данных материального баланса.
• Для снижения потерь при переработке нефти необходимо оптимизировать технологические условия до замены оборудования.
• Для снижения потерь при производстве нефти предприятиям следует контролировать выход нефти через осадок, жмых, шлам, твердые частицы и побочные продукты переработки.
• Увеличение пропускной способности может привести к увеличению потерь, если оборудование, расположенное выше и ниже по потоку, не сбалансировано должным образом.
• Модернизация оборудования должна быть направлена на конкретный источник потерь, а не ограничиваться простым увеличением производительности машин.
• Перед приобретением нового оборудования покупатели должны предоставить данные о сырье, производительности, степени извлечения, остаточном содержании масла, а также информацию о имеющемся оборудовании.
• Эффективный контроль потерь при переработке нефти зависит от измерений, диагностики, оптимизации и проверки.

Часто задаваемые вопросы о потерях при переработке нефти

Итоговая инженерная точка зрения

Потери при переработке нефти следует рассматривать как измеримую проблему технологического процесса, а не просто как проблему производительности оборудования.

Наиболее практичный подход заключается в следующем:

1. Проведите замеры потерь нефти в основных отводных потоках.
2. Определите наибольший возмещаемый убыток.
3. Проверьте условия процесса, ставшие причиной этой потери.
4. Проверьте состояние и производительность оборудования.
5. Оптимизируйте существующий процесс, где это возможно.
6. Повторно измерьте степень извлечения масла после регулировки.
7. Модернизацию оборудования следует проводить только в том случае, если существующая конфигурация не обеспечивает требуемый уровень восстановления или производительность.

Для нового нефтеперерабатывающего завода такой подход следует учитывать при проектировании технологического процесса с самого начала. Производственные мощности по предварительной обработке, экстракции, сепарации, очистке и обработке материалов должны быть спроектированы как интегрированная система.

Для уже существующего предприятия тот же метод помогает определить, какое решение будет наиболее подходящим: корректировка технологического процесса, модификация оборудования, балансировка мощностей или модернизация технологического процесса.

Главный принцип остается неизменным:

Перед выбором решения оцените масштаб потерь.

Это обеспечивает более надежную основу для контроля потерь при переработке нефти, сокращения ненужных капитальных затрат и повышения извлекаемой добычи нефти.