CC BY
5
Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXXV. 2021. № S
УДК 658.562
Пушкарева Ю.Д., Богомолов Б.Б.
МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ В СИСТЕМЕ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ
Пушкарева Юлия Дмитриевна, студентка 1 курса магистратуры факультета цифровых технологий и химического инжиниринга, e-mail: pushkaryowa@yandex.ru;
Богомолов Борис Борисович, к.т.н., доцент, кафедра инновационных материалов и защиты от коррозии, Российский химико-технологический университет, Москва, Россия, ул. Героев Панфиловцев, д. 20
Система менеджмента качества является важнейшей частью нефтеперерабатывающих производств. На каждый выделенный процесс разработана документированная процедура системы менеджмента качества, которая содержит порядок осуществления данного процесса. В результате работы были определены модели представления знаний в системе менеджмента качества.
Ключевые слова: система менеджмента качества, нефтепродукты, контроль.
MODELS OF KNOWLEDGE REPRESENTATION IN THE QUALITY MANAGEMENT SYSTEM OF PRODUCTS OF OIL REFINING PRODUCTIONS
Pushkareva J.D., Bogomolov B.B.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
The quality management system is the most important part of the oil refining industry. For each selected process, a documented procedure for the quality management system has been developed, which contains the procedure for implementing this process. As a result of the work, models of knowledge representation in the quality management system were determined.
Keywords: quality management system, oil products, control.
Нефть, газ и нефтепродукты долгие годы занимают лидирующие позиции в товарной структуре международной торговли, что существенно опережает все другие товары и статьи экспортно-импортных операций. Это определяет их ключевую роль в мировом коммерческом энергобалансе. В 2019 г. общий объем первичной переработки нефтяного сырья на нефтеперерабатывающих предприятиях России составил 285,1 млн тонн.
Повышение качества выпускаемых в России нефтепродуктов обеспечение их
конкурентоспособности на мировом рынке является одним из факторов, обеспечивающих развитие и совершенствование нефтеперерабатывающих
предприятий (НПЗ). В связи с этим возникает необходимость в разработке новых и модернизации существующих технологий переработки нефти , обеспечивающих получение нефтепродуктов
требуемого качества . Модернизация НПЗ России неразрывно связана с проблемой совершенствования технологического (операционного) и лабораторного контроля нефтепродуктов для своевременного и достоверного представления данных об их качестве и поддержания качества системами управления технологическими процессами [1].
Управление качеством на предприятии должно носить комплексный характер, что является залогом улучшения качества выпускаемой продукции при эффективном использовании материальных,
энергетических, технологических и эксплуатационных ресурсов производства . Для этого необходима разработка методического обеспечения на основе требований ИСО 9001 « Системы менеджмента качества », ИСО 9004 «Качество организации . Руководство по достижению устойчивого успеха организации», использующего алгоритмы структурного
анализа и управления химико-технологическими системами.
При производстве нефтепродуктов контроль качества осуществляется технологами по показателям технологических процессов и силами лабораторий технического контроля заводов на всех стадиях производства продукции . Для реализации контроля используется алгоритм управления, состоящий из этапов [2]:
• входной контроль качества сырья, реагентов и вспомогательных материалов, катализаторов и адсорбентов , присадок, используемых для производства продукции;
• контроль качества товарной продукции;
• ходовой контроль качества потоков технологических объектов;
• контроль качества товарной продукции при ее отгрузке потребителям;
• контроль качества нефтепродуктов на НПЗ, нефтебазах, топливозаправочных комплексах, АЗС и испытания в рамках проведения
производственных обследований технологических объектов;
• оценка уровня качества продукции по установленным показателям качеств. Указанные
процессы задокументированы в установленном
порядке . На каждый выделенный процесс разработана документированная процедура
системы менеджмента качества, которая содержит
порядок осуществления данного процесса . Менеджмент качества необходим для
проверки соответствия показателей
действующей нормативно-технической документации на производство, выявления причин снижения качества , выдачи рекомендаций по их устранению и проверка их
Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXXV. 2021. № 5
выполнения. При выявлении некондиционных нефтепродуктов принимается решение о путях и методах восстановления их качества с оформлением соответствующего акта.
Важной особенностью нефтеперерабатывающих производств является нестабильность характеристик сырья и многоассортиментность продукции. При этом, режим переработки зависит от характеристик сырья и плана выпуска продукции. Однако, в связи с тем, что не удается оперативно анализировать состав сырья и расчетным путем определять параметры
технологических режимов, управление переработкой нефти обычно ведется с большими запасами по показателям качества на основе правил принятия решений, реализуемых с использованием экспертных систем [3].
Управление процессами технологии, как правило, производится в соответствии с технологическим регламентом, в котором оговариваются условия для режимных параметров ведения процесса и нормируются показатели качества получаемых продуктов. Целью управления является обеспечение максимального выхода продуктов заданного качества из поступающего на установку сырья. Полупродукты , выработанные на установках первичной переработки нефти, являются сырьем для последующих ступеней
переработки . В связи с этим , качество этих полупродуктов во многом определяет качество и количество товарной продукции, получаемой в процессе всего производства.
Информацией, на основе которой
осуществляется формирование управляющих воздействий, является : ограничения на значения параметров технологического
режима, значения нормируемых показателей качества продуктов и показателей эффективности процесса. Правила восстановления качества, включаемые в базу знаний экспертной системы, представляются в формате:
• Если ( необходимо повысить октановое число бензина после установки вторичной переработки) то (смешение продукта с бензином той же марки, имеющим запас качества).
• Если ( превышение содержания механических примесей в нефтепродукте) то (отстаивание в буферной емкости с последующим фильтрованием и перекачкой в чистый резервуар).
• Если (в исходном сырье превышено содержание воды ) то ( отстаивание с сепарацией сырья)
При использовании для получения значений показателей качества продуктов лабораторных анализов отбираемых проб
принципиальная периодичность и затрачиваемое время на лабораторные анализы при подобной организации информационной подсистемы не обеспечивают возможности оперативного управления и поддержания высоких показателей эффективности .
Качество управления, в этом случае, сильно зависит от субъективного фактора , который проявляется при отборе пробы продукта, проведении лабораторных
анализов, внесении управляющих воздействий, и колеблется, примерно, на порядок в зависимости от знаний и опыта оперативного персонала. Для принятия управляющих решений по результатам лабораторного анализа
нефтепродуктов используется база знаний, правила в составе которой представляются в виде:
• Если (после переработки большой выход тяжелой фракции) то ( увеличение нагрузки на установку коксования).
• Если (выявление отклонений в структуре продукта от нормы) то (анализ и корректировка конкретных
процессов переработки). Одной из особенностей процессов нефтепереработки является зависимость показателей качества продуктов и показателей эффективности производства от характеристик поступающей на установку нефти. Компонентный анализ образца конкретной нефти, позволяющий определить качество получаемых продуктов и полупродуктов, даёт возможность выбрать технологические режимы производства,
обеспечивающих требуемое качество нефтепродуктов. Правила, связывающие характеристики нефти и технологические режимы представляются в виде:
• Если (температура кипения до 350 С, значит в составе сырья высокий процент светлой - бензиновой фракции) то (лучше всего получать топливо, соответственно, увеличение нагрузки на установку риформинга, где фракция насыщается ароматическими смесями).
• Если (в составе сырья высокий процент тяжелых газов) то (увеличение нагрузки на установку каталитического крекинга).
• Если (в составе сырья высокий процент содержания серы) то (увеличение нагрузки на установку гидроочистки).
Задачи эффективного управления процессами нефтепереработки в условиях возрастающих требований к качеству нефтепродуктов требует алгоритмизации задачи менеджмента качества, результат которого зависит от управления технологическими процессами, рационального использования материальных и природных ресурсов, повышения эффективности бизнес-процессов, экологической безопасности производств и сокращения эксплуатационных затрат НПЗ. Важнейшим элементов таких алгоритмов является экспертная система управления качеством нефтепродуктов путем изменения технологических показателей НПЗ.
Список литературы
1. Алаторцев Е.И. Автоматизация контроля качества нефтепродуктов // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2014. - №»8. - С. 47-49.
2. Голованов Ю.В., Храпов Д.В. Система управления качеством // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2015. - .№8. - С. 10-12.
3. Муртазин Т.М. Ситуационное моделирование технологических процессов нефтепереработки при оперативном управлении по показателям качества продуктов: дис. канд.тех.наук. -Уфа, 2000.
