Для многих отраслевых компаний важной стратегической целью является обеспечение высокого уровня эффективности и качества при производстве этилена.
США в настоящее время являются чистым экспортером продукции на основе этилена, и, по имеющимся прогнозам, ожидается существенный рост ее экспорта в будущем. В условиях наличия дешевых производителей с Ближнего Востока, возможна неустойчивая работа предприятий химической отрасли в других регионах, использующих сырую нефть для производства этиленовой продукции. Жесткая конкуренция в этом сегменте отрасли может привести к закрытию менее прибыльных производств, а также к торговому эмбарго со стороны некоторых стран, использующих политику протекционизма в отношении местных производителей этой продукции.
Задействованные в производстве этана предприятия на Ближнем Востоке сосредоточены, главным образом, в Саудовской Аравии. Доходность нефтехимических предприятий в Саудовской Аравии не только продолжает оставаться на высоком уровне, но и постоянно растет. На внешних рынках существует стабильный спрос. В этих условиях, страна продолжит развивать свой нефтехимический сектор, удовлетворяя растущий внутренний спрос и делая акцент на промежуточных химических продуктах, включая ежегодное дополнительное производство 75 000 тонн этиленгликоля, 420 000 тонн полиэтиленового терефталата, 200 000 тонн параксилола, 100 000 тонн линейной алкилбензолсульфокислоты и 6000 тонн поликристаллического кремния. Какого-либо существенного увеличения основных нефтехимических мощностей не ожидается до 2016-2018 гг., когда планируется ввести в эксплуатацию завод по производству этилена мощностью 3 млн. тонн в год, а также запустить новые нефтеперерабатывающие мощности. Несмотря на сланцевый бум в США, саудовский нефтехимический сектор находится на подъеме благодаря увеличению экспортных поставок. Более того, в ближайшем будущем производителей ожидают стабильные цены, пока рынок находится в ожидании дальнейшего увеличения отраслевых мощностей, но в более отдаленной перспективе. И все же, сланцевая революция и связанное с ней появление дополнительных мощностей по производству этиленовых продуктов в США несомненно будут оказывать давление на ближневосточных поставщиков как в плане цены, так и поставляемых объемов. Другим ключевым фактором для этого региона станет потенциал Китая и Индии для повышения самообеспеченности этой продукцией, что, с большой долей вероятности, будет вынуждать цены снижаться.
Нефтегазовые компании в США ведут прибыльную разработку залежей сланцевого газа, что способствует снижению стоимости природного газа и конденсата в США. Это ставит США в преимущественное положение по отношению к другим регионам мира, таким, как Европа, где правительствам и бизнесу еще предстоит выработать свою стратегию относительно разработки сланцевых запасов. Европа имеет более ограниченные объемы поставок этана. Большинство мощностей по производству этиленовых продуктов используют тяжелую бензиновую фракцию - нафту (первую широкую фракцию дистиллята, отбираемую при перегонке нефти). Это намного дороже, чем использование ближневосточной этан-бутановой смеси и этана из американского сланцевого газа.
Для многих нефтехимических компаний глобальный эффект от добычи сланцевого газа в США заключался в снижении стоимости исходного сырья и энергоносителей. Например, такие химические гиганты, как Sasol, ExxonMobil Chemicals, BASF и Dow Chemical стремятся расширить производство этилена и нефтепродуктов за счет реализации новых проектов, а также воспользоваться низкой ценой на этан, являющийся предпочтительным исходным сырьем в производстве этилена.
По прогнозам отраслевых экспертов игроки химической отрасли в США продолжат многомиллиардные инвестиции в производство этилена и значительно увеличат соответствующие производственные мощности - более чем на 30%. Эти инвестиции принесут значительную прибыль, а США могут укрепить свои позиции на глобальном рынке в качестве поставщика недорогих энергоносителей и исходного сырья для химической отрасли.
Инновации в области оптимизации технологии производства этилена
Использование инновационных комплексных технологий является важным фактором достижения коммерческого успеха на сегодняшнем рынке. Так, например, сбор данных со всех технологических установок завода по производству этилена имеет важное значение для аналитической обработки и создания оптимизированных моделей. Ключевые технологии совершенствования производственных процессов включают разработку офллайновых оптимизированных моделей, оптимизацию в режиме реального времени, а также внедрение современных методов технологического контроля. Все это значительно способствует повышению эффективности этиленового производства и позволяет обеспечить отличный уровень сбора данных в производственных подразделениях в различных регионах мира. Среди получаемых преимуществ - оптимизация энергопотребления, повышение производительности и увеличение прибыли.
Что касается оптимизации технологических установок, важное значение для эффективной долгосрочной работы завода по производству этилена имеет качество его инженерного проекта. Ведущие производители этилена широко используют расчетное моделирование всех технологических процессов для выявления резервов по повышению эффективности и надлежащей оптимизации. Взаимодействие нагревательных и охлаждающих установок с крекинг-аппаратами и другими технологическими установками также является важным, и такие инновационные комплексные технологии, как созданный AspenTech программный комплекс Activated Exchanger Design and Rating (EDR), уже применяются рядом ведущих производителей этилена для повышения объема и качества выпускаемой продукции.
Что касается вопросов обеспечения безопасности, приложение Aspen Plus позволяет выполнять динамический анализ заводских нештатных ситуаций и подбирать оптимальные конструкции систем аварийной защиты по давлению, а также обеспечивает анализ расчетных сценариев пожарной безопасности, учитывающий скрытую теплоту, изменение температуры и диаметр предохранительной мембраны. Такая оптимизация позволяет химическим компаниям обеспечить соответствие стандартам API 520 и 521.
Ведущие программные решения в области планирования и диспетчеризации позволяют производителям олефинов также оптимизировать выбор исходного сырья исходя из текущих производственных условий и потребностей, получая, таким образом, максимальную выгоду, используя лучшие из имеющихся вариантов. Компании, внедрившие aspenONE Planning & Scheduling for Olefins смогут увеличить чистую прибыль на $6-$13 млн. в год с периодом окупаемости в несколько месяцев, вместо нескольких лет. Используя оптимизированные варианты исходного сырья, применяя наиболее эффективные методики и повышая производительность завода, компании получают конкурентное преимущество и значительный экономический эффект.
Передовые методы технлогического контроля (ПМТК) позволяют компаниям повышать качество продукции, снижать потребление энергии и исходного сырья, обеспечивать рост производственной эффективности и и повышать объем выпускаемой продукции, одновременно поддерживая безопасность и надежность производства. Помимо указанных стандартных преимуществ, ПМТК позволяют повысить уровень адаптации компании к меняющимся экономическим условиям. Программное решение “ПМТК” компании AspenTech позволяет компаниям повысить энергоэффективность в масштабе всего предприятия, благодаря использованию операторами передовых методов управления технологическими процессами.
Перспективы оптимизации производства этилена
Производители этилена сегодня лидируют в использовании технологий оптимизации, обеспечивающих снижение себестоимости продукции и увеличения объемов ее выпуска. Такие крупные игроки отрасли, как Saudi Aramco, Dow, LG Chem и Sinopec выделяются в этом отношении на фоне остальных. Однако, существует немало новых возможностей для оптимизации энергопотребления, благодаря которым упрощение сложных методик приносит немедленные положительные результаты. Другие аспекты включают расширенный доступ к передовым методам технологического контроля благодаря внедрению так называемого "адаптивного" подхода, при котором система имеет возможность сама себя "восстанавливать" и вносить изменения, дополнительное использование решений по планированию и диспетчеризации для производства олефинов, оптимизация стратегии по предотвращению и уменьшению загрязнения окружающей среды, а также повышение эффективности систем безопасности.
Перед производителями олефинов стоят хорошие перспективы, но компаниям необходимо обеспечить быструю поставку своей продукции на рынок, чтобы оставаться конкурентоспособными. Инновационное ПО уже успешно применяется на заводах по производству олефинов и обеспечило значительное повышение качества выпускаемой продукции, эффективности работы предприятия и снижении периода окупаемости. Проектная и технологическая информация теперь доступна в любое время, в любом месте для ключевого персонала, принимающего важные решения, обеспечивая более тесное взаимодействие, точность и эффективность при выполнении инженерного проектирования. Плановики и диспетчеры имеют возможность использования новейших инструментов для выбора оптимальных вариантов и смесей исходного сырья, что позволит им максимизировать объем выпукаемой продукции, поддерживая необходимый уровень качества, чтобы, в конечном итоге, удовлетворить имеющийся спрос. Обеспечивая комплексную оптимизацию процесса производства олефинов и используя самое передовое ПО для оптимизации технологических процессов, нефтехимические компании могут добиться максимального увеличения уровня прибыльности своих предприятий за счет повышения эффективности на всех стадиях, от проектирования до выполнения технологических операций.
Автор: Рон Бек, Технический Директор AspenTech
