output

1.

Создание эксклюзивных данных
оптимизации
Данные на основе ИИ для управления промышленными
процессами
ПРЕЗЕНТАЦИЯ ДЛЯ ИНВЕСТОРОВ

2.

ПРОБЛЕМА
Отсутствие важнейших операционных данных
Отсутствие критических данных о флюидах
ведёт к росту затрат и потере прибыли
Существующие технологии не способны
предоставлять необходимые данные, что приводит к:
• Операционной неэффективности
• Снижению качества продукции
• Увеличению отходов
• Росту выбросов эквивалентного CO₂.
2

3.

ЛИНЕЙКА ПРОДУКТОВ
Комплексный программный
пакет управления процессами
на основе ЯМР
Наша линейка продуктов
работает синергично,
обеспечивая
непрерывный мониторинг
и анализ в реальном
времени
сложных флюидов
Процессный анализатор AI-60
Обеспечивает непрерывные и точные
технологические измерения
Лабораторный ОП-ЯМР анализатор
Настольный ЯМР-блок для НИОКР и
поддержки процессов для более широкого
спектра флюидов
ПО Model Gateway
Полностью автоматизированное ПО для
калибровки моделей, поддерживающее все
типы анализаторов
3

4.

ЛИНЕЙКА ПРОДУКТОВ
4IR обеспечивает прозрачность операций в реальном времени
Два независимых, но взаимодополняющих решения:
• OP-NMR: единственный онлайн-анализатор, обеспечивающий измерения в
реальном времени флюидов и газов любой непрозрачности, включая тёмные
среды, такие как сырая нефть
• Model Gateway™: единственное автоматическое калибровочное программное
обеспечение, подходящее для любого типа анализатора, обеспечивающее
непрерывную калибровку и обслуживание всех установленных многомерных
анализаторов независимо от производителя
OP-NMR
Процессный ЯМР-анализатор
Критические измерения в
реальном времени
‘Model Gateway™’ ПО
Управление
критическими
измерениями
4 4

5.

НАШИ КЛИЕНТЫ
Воронка продаж
Постоянные клиенты из списка Fortune 500
4IR Клиенты (2020 — настоящее
время)
ОТЗЫВ КЛИЕНТА
“ОП-ЯМР критически важен для НПЗ.
Без него мощность падает со 103 до 96
тыс. барр./сут. По нашим расчётам,
каждый ОП-ЯМР приносит $50 млн
доп. выручки в год. ROI < 3 мес.”
Переданные клиенты (2018–2020)
Многомиллиардный 4IR Solutions клиент
с несколькими установками
Только для внутреннего обсуждения Chevron
5

6.

ТЕХНОЛОГИЯ 4IR
Расширение
промышленной
оптимизации
6

7.

КОНФИДЕНЦИАЛЬНО
Интеграция многомерного анализа с передовым
управлением технологическими процессами и
оптимизацией
Решения 4IR ОП-ЯМР и Model Gateway
Переработка и смешение сырой нефти,
ФКК, замедленное коксование, алкилирование и
нефтехимические применения ПРЕЗЕНТАЦИЯ ДЛЯ ИНВЕСТОРОВ

8.

НПЗ будущего
Аналитика на основе данных
Ключевые выводы для НПЗ в условиях меняющегося энергетического
ландшафта:
1.Переход к низкоуглеродной экономике: НПЗ должны инвестировать с учётом
долгосрочных ожиданий спроса в декарбонизирующейся экономике.
2.Изменения в транспорте: по мере того как транспорт становится более
эффективным и электрическим, НПЗ, возможно, придётся переориентироваться на
нефтехимию из-за роста спроса на развивающихся рынках.
3.Цифровая трансформация: цифровые инструменты могут повысить
безопасность и эффективность, но лишь немногие руководители сегодня
удовлетворены своими цифровыми инициативами.
4.Стратегическое планирование: инвестиции — на основе трёх сценариев:
«Изобилие нефти и газа», «Рыночный микс», «Зелёная трансформация».
Источник: https://www.bain.com/contentassets/16b2788f0d4543c4b1ad62336103c3e5/bain__brief__
how_refiners_can_capture_the_benefits_of_the_energy_transition_and_digitalization.pdf
8

9.

НПЗ будущего
Роль многомерных анализаторов
Многомерные анализаторы — использование возможностей цифровизации:
Конкурентное преимущество: ранние сторонники цифровизации получают преимущество,
усиливая давление на отстающие компании.
Ключевые преимущества:
Большая прозрачность и более гладкие операции в цепочке поставок.
Более высокая маржинальность за счёт оптимизации процессов в реальном времени.
Повышенная надёжность и сокращение простоев благодаря прогнозному
обслуживанию.
Повышенная эффективность процессов за счёт применения ИИ вместо традиционных
систем.
Оптимизация вспомогательных функций с помощью ИИ, автоматизации и блокчейна.
9

10.

НПЗ будущего
Интерактивность и взаимозависимость
10

11.

«Голубой океан» 4IR
Применение на нефтеперерабатывающих заводах
ИЗМЕРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЯМР НА ВХОДЕ ПРОЦЕССА ДЛЯ АУП И ОПТИМИЗАЦИИ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ. ПОЛНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ
МНОГОМЕРНЫХ АНАЛИЗАТОРОВ
Анализ плотных и
непрозрачных
веществ в реальном
времени
повышает
прибыльность в:
Смешение нефти
АВТ и ВТ
Замедленное
коксование
ФКК
Алкилирование
ТРАДИЦИОННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ МНОГОМЕРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ: СМЕШЕНИЕ ПРОДУКТОВ. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ И ВЕРХНИЕ СТАДИИ ДАЮТ ОГРАНИЧЕННУЮ
ИЛИ НУЛЕВУЮ ОТДАЧУ
11

12.

НАШИ КОНКУРЕНТЫ
Мы — единственный ОП-ЯМР
4IR — технология онлайн-процессного ЯМР
— единственная,
обеспечивающая мониторинг процесса в реальном
времени для любых флюидов, включая тёмные,
непрозрачные и коррозионные среды
Тип анализатора
NIR / FT-IR /
RAMAN
AI-60
Process NMR
Метод измерения
Оптический
Магнитный
Онлайн-измерение в реальном
времени
✓
✓
Прозрачная жидкость
✓
✓
Тёмная и непрозрачная жидкость
x
✓
Сырая нефть
x
✓
Газойль
x
✓
Остаток
x
✓
Сырьё для биодизеля
x
✓
1212

13.

НАШЕ ПРЕИМУЩЕСТВО
ОП-ЯМР против корреляционных анализаторов
Применения
OP-NMR
NIR/ FT-IR / RAMAN
Потоки НПЗ
Сырая необработанная нефть
Смешанная сырая нефть
Обессоленная сырая нефть
Лёгкая нафта (включая ароматику)
Тяжёлая нафта (включая ароматику)
Керосин (включая ароматику)
Лёгкий газойль (включая ароматику)
Тяжёлый газойль
Атмосферный остаток
Вакуумный газойль
Вакуумный остаток
Алкилирование (H2SO4 и HF)
Сырая необработанная нефть
Смешанная сырая нефть
Обессоленная сырая нефть
Лёгкая нафта (включая ароматику)
Тяжёлая нафта (включая ароматику)
Керосин (включая ароматику)
Лёгкий газойль (включая ароматику)
Тяжёлый газойль
Атмосферный остаток
Вакуумный газойль
Вакуумный остаток
Алкилирование (H₂SO₄ и HF)
Применения на НПЗ
Коммерческий учёт нефти
Смешение нефти
АВТ (частично)
АВТ (полностью)
ФКК
Замедленное коксование
Установка алкилирования
Смешение конечных продуктов (бензин; дизель)
Коммерческий учёт нефти
Смешение нефти
АВТ (частично)
АВТ (полностью)
ФКК
Замедленное коксование
Установка алкилирования
Смешение конечных продуктов (бензин; дизель)
Моделирование
Простая модель (линейный отклик), высокая устойчивость
Чувствительная (нелинейный отклик), высокие
требования к обслуживанию
Подготовка проб
Простая (только контроль температуры пробы)
Высокая сложность (удаление воды, контроль
температуры)
Затраты на обслуживание
Минимальные (внешние фильтры)
Высокие требования к обслуживанию (оптические
элементы)
13

14.

УНИКАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТЕПРОДУКТОВ
Превосходная спектроскопическая детализация ЯМР
14

15.

УНИКАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТЕПРОДУКТОВ
Превосходная спектроскопическая детализация ЯМР
15

16.

ГИБКОСТЬ ПО КОНСТРУКЦИИ:
Лабораторный ОП-ЯМР: полный анализ нефти — атмосферная дистилляция
16

17.

ГИБКОСТЬ ПО КОНСТРУКЦИИ:
Лабораторный ОП-ЯМР: полный анализ нефти — вакуумная дистилляция
17

18.

ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ НЕФТИ
Стандартный полный анализ нефти
Анализаторы нефти ОП-ЯМР
охватывают большинство
стандартного полного анализа
нефти
18

19.

ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ НЕФТИ
Полный анализ нефти — 3 минуты, более 70 параметров
19

20.

ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ НЕФТИ
Практический пример: истинная температура кипения
Khafji
Badak
Qua Iboe
Didon
20

21.

ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ НЕФТИ
Состав дистиллятов, определяемый по ИТК сырой нефти
Нефть “Khafji”
масс.
%
90%
80%
70%
• Вакуумный газойль (427-566 °C)
67%-53%=
14%
60%
50%
• Тяжёлый газойль (321 – 427 °C)
• Лёгкий газойль (271-321 °C)
53%-34%=
19%
• Тяжёлая нафта (88-193 °C)
34%-28%=
6%
34%-17%=
17%
17%-8%= 9%
• Лёгкая нафта (88-193 °C)
8%-0%= 8%
• Керосин (193 -271 °C)
40%
30%
20%
10%
0%
0
100
200
300
400
500
600
700
800
21

22.

ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ НЕФТИ
Практический пример: ИТК нефти
22

23.

ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ НЕФТИ
Практический пример: ИТК нефти
23

24.

ПРИМЕНЕНИЕ НА АВТ
Оптимизация АВТ — базовая конфигурация
ГАЗ (бутан и более лёгкие фракции)
ЛЁГКАЯ НАФТА
AI-60, поток 3
СЫРАЯ
НЕФТЬ
AI-60, поток 4
AI-60, поток 5
КУБОВЫЙ
ОСТАТОК
AI-60, поток 6
ТЯЖЁЛАЯ НАФТА
АВИАЦИОННОЕ ТОПЛИВО
ЛЁГКИЙ ГАЗОЙЛЬ
ТЯЖЁЛЫЙ ГАЗОЙЛЬ
ВАКУУМНАЯ
РЕКТИФИКАЦ
ИОННАЯ
КОЛОННА
AI-60, поток 2
AI-60,
поток 1
Измеряемый параметр
Цетановое число
Плотность API
Дистилляция
Температура вспышки
Температура помутнения
Температура застывания
Температура замерзания
Содержание серы
Вязкость
Октановое число (RON, MON)
Удельный вес при 15°C
Плотность
RVP
Содержание нафталина
PIONA
Основной метод
ASTM D976, D4737
ASTM D287, D1298, D4052
ASTM D86, ASTM 1160
ASTM D93
ASTM D2500
ASTM D97
ASTM D2836
ASTM D2622, D4294
ASTM D445
ASTM D2699, D2700
ASTM D1298
ASTM D1298
ASTM D323, D5191
ASTM D1840
Комбинированные методы ГХ
AI-60, поток 7
AI-60, поток 8
ТГВГ
24

25.

ПРИМЕНЕНИЕ НА АВТ
Оптимизация АВТ — управляющие параметры
Продуктовые потоки непрерывно контролируются в процессе производства и анализируются анализатором AI-60.
Данные, собранные с каждого потока, позволяют прогнозировать следующие физические параметры поступающей на АВТ нефти и
продуктов дистилляции:
Сырая нефть
Нафта
Керосин
Дизельное топливо
ЛГО
ТГО
API
Плотность
API
Плотность
Плотность
Плотность
Дистилляция
Дистилляция
Дистилляция
Дистилляция
Дистилляция
Дистилляция
Ароматичность
PONA
Температура вспышки
Цетановое число
Вода в нефти
RVP
Температура замерзания
Температура
помутнения
Температура
застывания
Ароматика
Вязкость
Температура
застывания
Температура
помутнения
Температура
вспышки
Температура
помутнения
Температура
застывания
Температура
вспышки
Сера
Олефины
Температура
застывания
Нафталены
CFPP
Содержание водорода
Температура вспышки
25

26.

ПРИМЕНЕНИЕ НА АВТ
Практический пример: оптимизация АВТ
Прогноз границ фракций за 24 часа онлайн-ЯМР
350
Отзыв клиента
300
250
Средняя
нафта
°C
200
Тяжёлая
. Нафта
Керосин
АГО
150
100
Лёгкая
нафта
50
0
Чёрный = T10 Зелёный = T50
T90
Красный =
Производительность 250 тыс.
барр./сут сырой нефти
После ввода ЯМР-анализатора в эксплуатацию:
Выход керосина вырос на 2–2,5%
Дополнительно от 5000 до 6500 баррелей керосина в
сутки!
(Средняя цена керосина в 2015 году — $1,735)
Для типового НПЗ мощностью 250 тыс. барр./сут
(1.735*5000*364=3,157,700)
Экономия $3 157 000 в год (только по керосину)
26

27.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР
Дистилляция нефти — НПЗ Эдмонтон
27

28.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР
Дистилляция нефти — НПЗ Эдмонтон
28

29.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР
НПЗ Эдмонтон — достижение целевых показателей LP
29

30.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР
НПЗ Эдмонтон: ЯМР + АУП + Оптимизация = Результаты
30

31.

ПРИМЕНЕНИЕ НА АВТ
Оптимизация АВТ — устранение потерь прибыли
31

32.

ПРИМЕНЕНИЯ НА ФКК
Расширение ограничений
Переход на тяжёлые сорта нефти увеличивает
выход тяжёлых дистиллятов, которые далее
крекируются на установке ФКК (флюидкаталитический крекинг).
Оптимизация процесса ФКК — сложная задача с
множеством переменных параметров процесса.
ПО для оптимизации процесса ФКК корректирует
параметры работы на основе статической базы
данных. Физические свойства сырья постоянно
меняются, превращая ФКК в высокодинамичную
систему.
Онлайн-мониторинг в реальном времени
критически важен для оптимизации процесса ФКК.
Анализатор AI-60 от 4IR — это прорывная
технология, обеспечивающая аналитические данные
в реальном времени.
A
Бензин Выход
B
Компрессор
Ограничение
Жёсткость
Колебания сырья изменяют оптимальную
целевую жёсткость процесса. Без оперативного
измерения этих изменений выход продукта
снижается, а операционные затраты растут.
32

33.

ПРИМЕНЕНИЯ НА ФКК
Интеграция ОП-ЯМР с ФКК
1
Отработанн
ый
катализатор
NIR
2
Пар
Воздух сгорания
Фракционатор
Дымовой
газ
NMR
NMR
NMR
RON №
MON №
RVP (кПа)
Дистилляция
D(15)/D(20)
i-парафины
C4
NMR
Регенерирован
ный
катализатор
Сырьё
NMR
Рецикл
1 — Регенератор: катализатор реактивируется путём выжигания кокса
2 — Реактор и сепарационная ёмкость: сырьё реагирует с катализатором и крекируется на различные углеводороды
3 — Газосепаратор (фракционаторы): крекированный углеводородный поток разделяется на различные продукты
33

34.

ПРИМЕНЕНИЯ НА ФКК
Управляющие параметры ОП-ЯМР для ФКК
Сырьё ФКК вместе с продуктовыми потоками непрерывно контролируется и анализируется анализатором AI-60.
Описание параметра
Применяемый метод
Воспроизводимость
Единицы
измерения
API
D4052
1
°C
Вязкость
D2161
только информация
НКК
D2887
23
°C
T10
D2887
6.6
°C
T50
D2887
6.6
°C
T90
D2887
6.6
°C
ККК
D2887
13.8
°C
Сера
D 2622 - D 4294
только информация
Масс. %
Ароматичность углерода
D 5292
2
мол. %
Углеродная нафтеновость
внутренний (собственный)
метод
мол. %
Углеродная парафиновость
внутренний (собственный)
метод
мол. %
34

35.

ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ОСТАТКОВ
Замедленное коксование — описание процесса
ГХ
Примеры измерений ОП-ЯМР
35

36.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР — КОРРОЗИОННЫЕ СРЕДЫ
Онлайн-измерения при алкилировании серной кислотой
36

37.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР — КОРРОЗИОННЫЕ СРЕДЫ
Онлайн-измерения при алкилировании серной кислотой
37

38.

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР — КОРРОЗИОННЫЕ СРЕДЫ
Онлайн-измерения при алкилировании фтористоводородной кислотой
38

39.

НЕФТЕХИМИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
Повышение эффективности нефтехимического производства
39

40.

НЕФТЕХИМИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
Крекинг нафты — описание процесса
Практический пример:
ароматика
40

41.

НЕФТЕХИМИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
Ароматика и BTX
41

42.

Практический пример
Крекинг нафты — Чехия
42