管理基于网络的精炼厂性能优化制造技术

一种用于改进设备的操作的管理系统。服务器被耦接到管理系统，用于经由通信网络与设备进行通信。计算机系统具有基于网络的平台，用于通过网络接收和发送与设备的操作相关的设备数据。显示装置交互式地显示设备数据。优化单元被配置为通过从设备中循环获取设备数据来优化设备的精炼或石油化工处理的至少一部分，分析设备数据的完整性，校正设备数据的误差。优化单元校正设备数据的测量问题和总体质量平衡闭合，并且基于校正的设备数据生成一组调和的设备数据。

Performance optimization of network based refinery

A management system used to improve the operation of a device. The server is coupled to the management system and is used to communicate with the device via a communication network. The computer system has a network based platform for receiving and sending device data related to the operation of the device through the network. The display device interactively displays the device data. The optimization unit is configured to optimize the equipment refining or petrochemical processing part by acquiring equipment data from the equipment, and analyze the integrity of device data and correct the error of device data. The optimization unit corrects the measurement problem of the equipment data and the overall quality balance, and generates a set of harmonic device data based on the corrected device data.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管理基于网络的精炼厂性能优化相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2015年3月3日提交的美国临时申请序列号为No.62/127,642的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种用于管理诸如石油化工设备或精炼厂(refinery)的设备(plant)的操作的方法和系统，并且更特别地涉及一种使用安全云计算基础设施来改进设备的操作性能的方法。
技术介绍
当今环境中，经营精炼厂和石油化工厂的公司通常面临严峻的挑战。这些挑战可包括受削弱的利润率，日益复杂的技术，降低的劳动力经验水平和变化的环境法规。随着进料和产品价格变得越波动，经营者经常发现越难做出可以优化财务利润的经营决策。波动在可预见的将来不太可能缓解，然而它可以代表那些当市场机会出现时能够快速识别并且应对市场机会的公司的经济潜力。资本市场的压力通常迫使运营公司不断提高现有资产的回报。作为响应，催化剂、吸附剂、设施和控制系统供应商将开发可以提高资产性能的更复杂的系统。这些先进系统的维护和操作通常要求先进的技能水平，而在给定的当今技术人员的时间压力和有限资源的情况下难以开发、维护和转移先进的技能水平。这意味着并不能始终以最高的潜力操作这些日益复杂的系统。此外，由于以接近并超出设计限制的方式来操作现有资产，因此可靠性和操作风险也可能增加。设备操作者通常通过若干策略中的一个或多个策略来响应上述挑战，策略诸如例如是可用性风险降低，运行价值链和持续的经济优化。可用性风险降低通常侧重于实现充分的设备操作，而不是将经济性能最大化。运行价值链通常侧重于改进进料和产品组合与资产能力和市场需求的匹配。持续的经济优化通常使用工具、系统和模型来持续监测和弥补(bridge)设备性能中经济和操作缺口(gap)。精炼厂经营者通常会经历两个级别的缺口(或性能缺陷)：1)事件或“失去机会”缺口大多数精炼厂经营者都很好地跟踪精炼厂计划外的事件的成本/价值：意外停机、设备可用性问题等。与这些缺口相关的价值一般很大，但持续时间通常很短。运行良好的精炼厂可以通过有效的处理和机械可靠性程序将这些事件保持到最小化。2)回溯缺口一些精炼厂专注于回溯(历史)缺口。这通常按月进行。经营者比较每月精炼生产计划与实际达到的操作，并进行分析以了解和解决任何(多个)缺口的(多个)原因。如果精炼厂经营者解决了与精炼厂生产处理计划偏离的根本原因，则可能经常发现实质性的经济改进。然而，当根本原因嵌入在不良的流程性能中时，往往难以识别。因为直到月底前问题仍是未被识别且未解决的，所以这种历史分析同样可能是昂贵的。仅作为示例，在一个月内，来自30,000BPD石脑油重整处理(NaphthaReformingProcess)单元的辛烷值桶(octane-barrel)生产的1％借记可能价值530,000美元($0.60/oct-bbl)。早日识别该缺口并解决问题可以避免重大的利润损失。需要一种可以实现持续、一致的期望性能水平的方法。因此，需要一种改进的管理系统，以使经营者通过利用经济优化的策略来应对这些挑战，该策略采用工具、系统和模型来监测和弥补设备性能中的经济和操作缺口。
技术实现思路
本专利技术的整体目的是改进石油化工设备和精炼厂的操作效率。本专利技术的更具体的目的是克服上述一个或多个问题。本专利技术的整体目的可以至少部分地通过改进设备操作的方法来实现。方法包括从设备获取设备操作信息。本专利技术进一步理解一种用于改进设备的操作的方法，其包括从设备获得设备操作信息并使用设备操作信息生成设备处理模型。本专利技术还进一步理解改进设备操作的方法。该方法包括通过因特网接收设备操作信息，并使用设备操作信息自动生成设备处理模型。本专利技术利用被配置的处理模型来监测、预测和优化各个处理单元、操作块和/或完整处理系统的性能。对预测与实际性能的日常和频繁分析允许及早识别可以采取行动以优化财务影响的操作差异。本专利技术的该方法优选地使用基于网络的计算机系统来实现。在该平台内部执行工作处理的好处包括改进的设备的经济性能，这是由于增强的识别和捕捉经济机会的能力、持续的弥补性能缺口的能力、增强的人员专长的能力和改进的企业管理能力。本专利技术是使用先进的计算技术结合其它参数以改变诸如精炼厂和石油化工设施的设备操作方式的新型创新方式。本专利技术使用设备的数据收集系统，以采集被自动发送到远程位置的数据，其中在该位置处检查数据以便例如消除误差和偏差，并用于计算和报告性能结果。将设备和/或设备的单个处理单元的性能与由一个或多个处理模型预测的性能进行比较，以识别任何操作差异或缺口。可以生成诸如日报的报告，其示出与预测的性能相比的实际性能，并将其诸如例如经由因特网递送到设备操作者和/或设备或第三方处理工程师。被识别的性能缺口允许操作者和/或工程师识别并解决缺口的原因。本专利技术的方法进一步使用处理模型和设备操作信息来运行优化例程，该优化例程在给定的值(例如，进料、产品和价格)上收敛于最优设备操作。本专利技术的方法为设备操作者和/或工程师提供定期的建议，使推荐能够调节允许设备处于或接近最优条件连续运行的设定点。本专利技术的方法为操作者提供了用于改进或修改设备的操作的替代方案。本专利技术的方法定期维护和调整处理模型以正确地表示设备的真实潜在性能。本专利技术的一个实施例的方法包括根据操作者的特定经济标准而配置的经济优化例程，其用于识别最优操作点，评估替代操作并进行进料评估。本专利技术提供了一种将帮助精炼机弥补实际和可实现的经济性能之间的缺口的可重复的方法。本专利技术的方法利用处理开发历史、建模和流表征以及设备自动化经验来解决确保数据安全性以及大量数据的高效聚合、管理和移动的关键问题。基于网络的优化是通过在虚拟的基础上连接专业技术和设备处理操作人员来实现和维持最大处理性能的优选使能器。增强的工作流利用被配置的处理模型来监测、预测和优化各个处理单元、操作块或完整处理系统的性能。对预测与实际性能的日常和频繁分析允许及早识别操作差异，可以依照该操作差异来优化财务影响。如在此所使用的，对“例程”的引用将被理解为指示用于执行特定任务的计算机程序或指令的序列。本文中对“设备”的引用应被理解为指示各种类型的化学和石油化工制造或精炼设备中的任何一种。本文中对设备“操作者”的引用应被理解为指示和/或包括但不限于设备规划者、管理者、工程师、技术人员以及其他对设备的日常操作关注、监督和/或运行的人员。在一个实施例中，提供了用于改进设备的操作的管理系统。服务器被耦接到管理系统，用于经由通信网络与设备进行通信。计算机系统具有基于网络的平台，用于通过网络接收和发送与设备的操作相关的设备数据。显示装置交互地显示设备数据。优化单元被配置用于通过从设备中循环获取设备数据来优化设备的精炼或石油化工处理的至少一部分，针对完整性分析设备数据，针对误差校正设备数据。优化单元针对测量问题和总体质量平衡闭合来校正设备数据，并且基于校正的设备数据生成一组调和的设备数据。在另一实施例中，提供了用于改进设备的操作的管理系统。服务器被耦接到管理系统，用于经由通信网络与设备进行通信。计算机系统具有基于网络的平台，用于通过网络接收和发送与设备的操作相关的设备数据。显示装置交互地显示设备数据。显示装置被配置为经由专用通信基础设施使用人机界面从管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理方法[100]，用于改进设备[12a‑12n]的操作，所述管理方法[100]包括：提供被耦接到管理系统[10]的服务器[14]，用于经由通信网络[16]与所述设备[12a‑12n]通信；提供具有基于网络的平台的计算机系统[18]，用于通过所述网络[16]接收和发送与所述设备[12a‑12n]的所述操作相关的设备数据；提供用于交互式地显示所述设备数据的显示装置[20]，所述显示装置[20]被配置为经由专用的通信基础设施使用人机界面从所述管理系统[10]图形或文本地接收输入信号；为用户创建交互式显示，并且基于区分所显示的设备数据的质量的色调和颜色技术，在所述显示装置[20]上使用视觉指示器显示所述设备数据；以及使用所述设备数据生成[106]设备处理模型，用于预测基于所述设备数据而期望的设备性能，所述设备处理模型由基于针对所述设备[12a‑12n]的所述操作而被监测的至少一个设备约束而建模的迭代处理生成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.03 US 62/127,642;2016.03.02 US 15/058,6581.一种管理方法[100]，用于改进设备[12a-12n]的操作，所述管理方法[100]包括：提供被耦接到管理系统[10]的服务器[14]，用于经由通信网络[16]与所述设备[12a-12n]通信；提供具有基于网络的平台的计算机系统[18]，用于通过所述网络[16]接收和发送与所述设备[12a-12n]的所述操作相关的设备数据；提供用于交互式地显示所述设备数据的显示装置[20]，所述显示装置[20]被配置为经由专用的通信基础设施使用人机界面从所述管理系统[10]图形或文本地接收输入信号；为用户创建交互式显示，并且基于区分所显示的设备数据的质量的色调和颜色技术，在所述显示装置[20]上使用视觉指示器显示所述设备数据；以及使用所述设备数据生成[106]设备处理模型，用于预测基于所述设备数据而期望的设备性能，所述设备处理模型由基于针对所述设备[12a-12n]的所述操作而被监测的至少一个设备约束而建模的迭代处理生成。2.根据权利要求1所述的管理方法，进一步包括将所述设备[12a-12n]的所述操作分成多个虚拟子部分，每个子部分具有单元操作。3.根据权利要求1所述的管理方法，进一步包括将所述设备数据与所述设备处理模型和拟合参数进行比较[112]，用于计算测量偏移。4.根据权利要求1所述的管理方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·G·霍恩，C·罗马蒂尔，P·科瓦尔奇克，Z·阿尔蔡恩，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US