1823年，俄国杜比宁三兄弟在莫兹多克建立俄国的第一座釜式蒸馏工厂炼制石油，标志着工业化石油炼制的开始。时至一百九十多年后的今天，炼油技术已趋于成熟稳定，很难再出现革命性的工艺技术创新。而炼化市场全球化趋势日益明显，企业间的竞争压力也越来越大。抛开规模效应所带来的效益外，为企业提升效益带来最大助力的，就属炼化企业的优化了。 优化按照不同层次、不同时间维度可以分为： 按优化层次分类 一般人们常说“大优化有大效益”，这里的“大”其实指的就是层次的概念。炼化企业的优化一般分为计划优化、调度优化、装置优化、供应链优化四大层次。类似于董事会决定企业的发展方向；CEO和管理层决定企业是否高效低耗；业务人员通过每一项工作的积淀最终决定企业的盛衰；供应链优化就类似于各层、各级之间的配合了，减少不必要的内耗。 具体说哪个优化更好呢？虽说不同优化带来的效益差别很大，但其实没有一个明确的优劣的概念。在其位，思其职，每个优化都有他特有的功能。如何配合，形成合力，才是优化成功与否的关键所在。 计划优化——购销明、加工智 计划优化的重点在规划。加工什么原油，加工深度如何控制，怎样选择加工方案，什么产品结构盈利最好。这些问题需要在这个层次解决。 为解决这些问题，一台高效的优化运算发动机必不可少，而数据燃料决定了动力的输出是否强劲。 结合预测数据、原料性质数据、装置数据和强大的解题器，不仅可以实现采购、加工、销售计划的制定，还可以通过模型开展原料经济性评价，装置改造评价和瓶颈分析等工作。 调度优化——物料平 调度优化主要解决的是可行性的优化，避免出现有的装置堵库而有的装置饿肚子的情况。更直白的说就是如何合理执行优化计划，保持库存和物料的流转，同时尽量降低调度成本和作业难度。 这里有个概念叫做追计划，因为计划已是按照可能性排出来最优化的生产方案，将这种可能变成现实，就是调度优化的关键。它的目标函数是作业变更次数最少，比如减少切罐次数，减少原料变化次数等，为生产提供一个稳定的环境。 装置优化——参数优 不积跬步无以至千里，好的基层参数是企业是否具有核心竞争力的标志。不同炼厂采用同种加工方案，加工同种原油，组分收率差异可能会很大，可能导致效益差异很大。 目前主要的装置优化手段有：工艺技术提升、流程模拟、能源合理利用。其中工艺技术定性，多存在于设计过程和改造过程中。而其他两种手段定量，典型的参数优化工具有：流程模拟软件，OTS（仿真培训系统），RTO（实时优化系统），三者层次递进，都是参数优化的利器。 供应链优化——物流省 现代物流已成为继企业降低物资消耗、提高劳动生产率以外的“第三利润源泉”，是企业实现提质增效升级、转型发展的必由之路。 个人理解，物流是广度更高的调度优化，在实现上下游衔接的同时，考虑经济性最优。一般是以库、港为节点，以水、铁、公、管为路由进行物流网络优化。 值得注意的是，目前市面上已有较为成型的以水、铁、公为运输方式，在时间上连续的物流优化软件。但是，并没有一款在时间上连续的管道优化软件。 按优化时间维度分类 首先科普三个概念。离线：也叫线下，不体现当前状态，使用历史数据或预测数据，进行数据解析、反馈。在线：体现当前状态，来源为正在发生的数据，不要求立即对当前数据进行反馈。实时：对正在发生的数据进行实时采集，立即进行分析判断，反馈结果直接执行。 离线优化 包含“计划”、“模拟”关键字的优化，其实都归属于离线优化，建立在优化期内预测或统计数据之上。以生产计划优化为代表，包含调度优化、装置模拟、物流优化计划，功能涵盖了所有优化层次，优点在于具有前瞻性和指导性，缺点在于数据超前带来的不准确性和计划不确定性。 在线优化 在线优化本质上是对离线优化数据滞后性的补充，它根据实际发生数据，更正离线模型中的数据，进行分析。一般来说，在线优化存在于调度优化、装置优化和物流优化三个层次中。 实时优化 实时优化在炼化企业中的主要体现就是RTO。它是基于实时数据，进行模拟优化，并反馈执行的闭环优化。实现RTO的基础是完善的数据采集系统、准确建模、和APC执行系统。 很多人认为APC也是一个优化软件，但实际上它完全和优化扯不上关系，只能算是RTO实现的基础，是一个执行器，功能主要有矩阵控制和稳态调节两块。 优化软件供应商 艾斯本（ASPEN） 相信这个品牌行业里知名度最高。创建于1981年，当时是麻省理工学院（MIT）的“过程工程的先进软件系统”。难以想象这样的炼化软件巨贾元老，最初的底层核心算法编写人只有7人，其中1名华人。 至于他的产品，我只能说只有你想不到。软件套件已发布到V10版本，常用软件有原油评价Assay Management，计划优化PIMS，调度优化APS（ORIEN），流程模拟Plus、HYSYS、先进控制APC、实时优化RTO、物流优化PSCP（DPO）、车队管理Fleet Optimizer（RETAIL），还有许多类似于动态模拟的Aspen Dynamics、换热网络优化的HX-Net和Aspen Pinch、公用工程系统优化的Aspen Utilities这样的工程设计类优化软件。软件种类多到没人能全部体验一遍。 这里多赘述两句，事实上HYSYS的版权并不在ASPEN，而是霍尼。02年ASPEN从Hyprotech收购了HYSYS。在04年，因反垄断的限制，HYSYS版权及整组研发团队都转到了霍尼旗下。ASPEN保留源代码，仍有产品经营、开发权。在霍尼HYSYS改名UNISIM，两套软件界面都是完全一样。Aspen受到反垄断限制的业务还有OTS， 不允许ASPEN开发自己的OTS系统。 横河（YOKOGAWA）
排名第二的不应该是霍尼吗？横河主业不应该是自动化控制吗，属于仪表专业啊。因为他去年干了个好事，成功搅和了Aspen收购KBC的计划。现在KBC属于横河。
所以，KBC之前所有的炼油模拟现在都归横河所有。如：FCC-sim催化裂化流化床反应器模拟；Ref-sim用于重整装置模拟；HCR-sim用于加氢裂化装置模拟；DC-sim用于延迟焦化装置模拟；VIS-sim用于减粘裂化装置模拟；NHTR-sim，DHTR-sim，VGOHTR-sim，RHDS-sim分别用于石脑油加氢装置模拟、柴油加氢装置模拟、VGO加氢装置模拟和渣油加氢脱硫装置模拟等。相当于炼油机理模拟的第一把交椅在横河。原横河自有的软件中，和优化能扯上关系的可能就是他的OTS和APC系统了，在东南亚市场还是很强力的。 霍尼（HoneyWell）
霍尼在炼化圈里绝对是大牌，成立于1885年，是一家年营业额达300多亿美元的多元化高科技和制造企业，在全球，其业务涉及：航空产品和服务，楼宇、家庭和工业控制技术，汽车产品，涡轮增压器，以及特殊材料等等。 它的业务从工艺包、催化剂、咨询服务到具体的软件包，品类涵盖非常之广。但是个人觉得它的亮点仍是它的工艺，软件没能做大做强。类似Aspen的各种功能产品其实都可以从它的产品列表中找到，包括原油管理ASSAY2，计划优化RPMS，流程模拟UNISIM（前文提到的HYSYS的霍尼版本），物流优化CDP、车队管理SAND，模拟优化、先进控制HPS等等。但据说它很多软件套件都要撤出中国了，不知是真是假。 施耐德（Schneider）
您可能会问一个做电气的怎么跑来炼化行业了？但您一定知道Invensys或者Simsci吧，至少知道PRO/II吧。2014年施耐德收购了了Invensys，所以原Invensys的软件，包括用于化工流程模拟的PRO/II、用于换热设备和网络优化的HEXTRAN、用于动态过程模拟的DYNSIM、用于在线模拟优化的ROMeo等，现在都成为施耐德的产品。 施耐德先将软件产品整合为4组套件，SimSci Spiral包含原油管理，计划优化的供应链套件；Design包含稳态、非稳态动力学，换热，传质，反应计算；Simulation&Training主要就是流程建模和仿真（OTS）；Optimization中包括APC、RTO（ROMeo），还有许多专用优化软件。据说目前它的市场占有率攀升速度很快。 哈弗利（Haverly）
您可能没听过Haverly，但是H/CAMS您可能听过，作为一款原油分析管理软件，知名度还是很高的。 该公司还有计划优化软件GRTMPS，调度优化软件H/Sched，装置建模管理OMNI等等。 SPYRO
不得不提一下SPYRO，它属于法国德希尼布公司（TechnipFMC）。德希尼布是一个工艺提供商，业务覆盖原油采集、炼制、化工。 这里提到它，因为这是国内应用最广泛的乙烯裂解模拟软件。可以说KBC主导国内炼油模拟的市场，SPYRO主导了乙烯（化工）模拟的市场。而事实上SPYRO仅仅是它乙烯包中的辅助模拟软件而已。 除了以上这些超大牌软件提供商外，清华大学、石化盈科、中科院、富岛、唯智等优秀的国内软件提供商也在追赶着优化前沿的脚步，为用户提供有针对性的优化套件。
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发表于 2020-11-12 10:06:51
