Интегрированная информационная система управления качеством процессов установки каталитического крекинга КК-1 в ООО «Лукойл-Пермнефтеоргсинтез»

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский государственный технический университет

Химико-технологический факультет

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Специальность: 220 306.65 — Компьютерные системы управления качеством для автоматизированных производств

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Интегрированная информационная система управления качеством процессов установки каталитического крекинга КК-1 в ООО «Лукойл-Пермнефтеоргсинтез»

Студент Малимон Мария Владимировна

Руководитель дипломного проекта Плехов В.Г.

Консультанты: Чарная Е. Б., Верещагина М. А Пермь 2011 г.

Перечень используемых условных обозначений, сокращений, терминов

API (Application Program Interface) — Программный интерфейс для написание приложений.

STEP — (Standard for Exchange of Product model data) — Стандарт обмена данными модели изделия;

CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support) — Информационная поддержка ЖЦ изделий;

CASE (Computer-Aided System Engineering) — программный комплекс, автоматизирующий технологический процесс анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем.

IDEF — методологии для решения задач моделирования сложных систем, позволяет отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах.

ERP — (Enterprises Resource Planning) — планирование ресурсов предприятия;

MRP — (Material Requirement Planning) — Планирование материальных потребностей;

PDM (Product Data Management) — управление информацией об изделии;

PSS — система PDM STEP Suite.

STEP — (Standard for Exchange of Product model data) — Стандарт обмена данными модели изделия АС — автоматизированная система;

АСУП — автоматизированные системы управления;

АСУ ТП — автоматизированная система управления технологическим процессом;

БД — база данных;

БП — Бизнес-процесс ВДТ — видеодисплейный терминал;

ГОСТ — государственный стандарт;

ГОСТ Р — государственный стандарт России;

ЕИП — единое информационное пространство;

ИПИ — информационная поддержка изделия;

ЖЦ — жизненный цикл;

ИЛисследовательская лаборатория;

ИС — информационная система;

ИТ — информационные технологии;

ИЭТР — интерактивные электронные технические руководства;

ЛВС — локально-вычислительная сеть;

ОИР — опытно-исследовательская работа;

ОИЦ — опытно-исследовательский цех;

ОКП — Отдел каталитических процессов ОМТО — отдел материально-технического обеспечения;

ОПН — отдел переработки нефти;

ОПП — опытно-промышленный пробег;

ОС — операционная система;

ОСТ — отраслевой стандарт;

МТР — материально-технические ресурсы;

НИИ — научно-исследовательский институт;

НИР — научно-исследовательская работа;

НТП — научно-технический прогресс;

ПБ и ОТ — промышленная безопасность и охрана труда;

ПК — персональный компьютер;

ПКО — проектно-конструкторский отдел;

ПО — программное обеспечение;

ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина;

РПЗ — расчетно-пояснительная записка;

САПР — системы автоматизированного проектирования СМК — система менеджмента качества;

СТО — стандарт организации;

СТП — стандарт предприятия;

ТЗ — техническое задание;

ТО — технологический отдел;

ТОРО — техническое обслуживание и ремонт;

ТУ — технические условия;

ЭЦП — Электронная Цифровая Подпись.

Современные условия ставят перед предприятиями, производящими сложную наукоемкую продукцию, задачи упрочения рыночного положения и повышения конкурентоспособности. Информационные технологии являются одним из инструментов решения этих задач, процессов проектирования и производства. За счет автоматизации и информационной интеграции они обеспечивают сокращение сроков разработки и вывода продукции на рынок, что является необходимым условием успешной работы предприятия в рыночной среде.

Ориентированность на потребителя (удовлетворение его потребностей) — один из главных постулатов каждого современного преуспевающего предприятия. В нынешнее время потребности заказчиков постоянно изменяются, требования к качеству продукции повышаются, расширяются рынки и т. д. Поэтому необходимо, чтобы предприятие реагировало на изменение спроса продукции, требований к ней на рынке своевременно и качественно. Это достигается за счет применения системы менеджмента качества и процессного подхода.

Согласно ИСО 9001:2000 — Системы менеджмента качества, каждая организация должна определить, спланировать и внедрить процессы измерения, мониторинга, анализов и улучшения для гарантии, что процессы и продукты и/или услуги соответствуют установленным требованиям.

Рассматриваемый в данной выпускной квалификационной работе рассмотрена система управления качеством процессов установки позволяет производить анализ влияния технологических режимов на количество и качество продукции, анализ оптимальных режимов работы установок по критерию снижения себестоимости переработки, а также оперативно управлять и контролировать технологические процессы на производстве. Результаты данных анализов являются исходными характеристиками для процесса анализа со стороны руководства

Что касается процессного подхода, на предприятии необходимо организовать производственный процесс таким образом, чтобы он был гибким и прозрачным. Четкое разграничение функций, обязанностей и ответственности, выделение в рамках предприятия процессов на различных уровнях производства и управления — все это служит предпосылкой для эффективного контроля деятельности, наличия более точной информации о текущем состоянии и, как следствие, приводит к повышению качества решений, принимаемых руководителями.

В настоящее время для успешного ведения производства предприятию необходима серьезная модернизация его проектно-технологических и производственных процессов на базе современных ИТ-решений. К числу технологий, позволяющих значительно снизить временные затраты в процессе осуществления различных проектов и выпуска продукции, относятся системы управления проектными и инженерными данными предприятия, так называемые PDM-системы.

Применение PDM-систем основано на едином информационном пространстве и электронном документообороте. Единое информационное пространство — это некая среда пользователей, для выполнения определенного, заранее регламентированного набора операций. Взаимодействие пользователей в рамках этой среды осуществляется посредством электронного документооборота, позволяющего решать все типовые задачи работы с документами — регистрация и ввод документов, поиск документов, маршрутизация, создание отчётов, ведение архива, установление прав доступа в системе.

В отличие от других программных продуктов, любая PDM-система представляет собой инструмент, который настраивается под те рабочие процедуры, которые приняты на каждом конкретном предприятии, и в то же время является средой для организации деятельности квалифицированных специалистов при работе с различной документацией, структурой и составом оборудования.

Все это позволит вывести предприятие на новый уровень эффективной и рациональной деятельности, что в свою очередь решит главную проблему всех отечественных предприятий — конкурентоспособность на рынке.

Основной целью данной дипломной работы является обоснование необходимости внедрения интегрированной информационной системы с целью повышения эффективности управления процессами.

Для достижения этой цели предполагается выполнение следующих задач:

1. Изучить нормативные документы и литературу по данной проблеме;

2. Проанализировать деятельность предприятия ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез»;

3. Познакомиться с организационно-технической системой ОИЦ — объекта управления качеством продукции и процессов;

4. Проанализировать процессы (потоки работ) в ОИЦ средствами IDEFмоделирования;

5. Привести технико-экономическое обоснование применения PDM-системы в ОИЦ.

6. Обосновать выбор и разработать фрагмент PDM-системы;

7. Оценить технико-экономическую эффективность В работе выдвинута гипотеза: внедрение PDM-системы на предприятии позволит повысить оперативность и качество принимаемых решений руководителями и сотрудниками, что в свою очередь приведет к улучшению качества управления ресурсами и всеми процессами, протекающими на предприятии.

Глава 1. Аналитический обзор литературы

1.1 Концепция и стратегия ИПИ/САLS-технологий Основой концепции CALS является повышение эффективности процессов ЖЦ изделия за счет повышения эффективности управления информацией об изделии.

Задачей CALS является преобразование ЖЦ изделия в высокоавтоматизированный процесс путем реструктуризации (реинжиниринга) входящих в него бизнес-процессов.

CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support) переводится как «непрерывное развитие и поддержка ЖЦ» и символизирует две основные идеи, реализующие задачу CALS.

Интегрированная информационная поддержка изделий (ИПИ) — совокупность инвариантных (по отношению к продукции, предприятию и отрасли промышленности) принципов, управленческих технологий и технологий управления данными (информационных технологий), реализуемая в интегрированной информационной среде (ИИС), объединяющей информационные процессы всех участников ЖЦ изделия, на основе международных стандартов, регламентирующих унифицированные модели данных и соглашения о способах обмена этими данными.

ИПИ-технологии — управленческие технологии и технологии управления данными, к числу которых относятся:

1. управленческие технологии (базовые):

? технологии управления проектами и потоками работ;

? технологии планирования и управления ресурсами предприятия (производства);

? технологии менеджмента качества (управления качеством);

? технологии управления конфигурацией;

? технологии интегрированной логистической поддержки (ИЛП).

2. технологии управления данными:

? технологии управления данными об изделии;

? технологии управления данными о процессах;

? технологии управления данными о ресурсах и т. д.

Можно выделить две основные проблемы, стоящие на пути повышения эффективности управления информацией:

1. с увеличением сложности изделий и применением для их разработки современных компьютерных систем, значительно увеличивается объем данных об изделии. При этом прежние методы работы с данными уже не позволяют обеспечивать их точность, целостность и актуальность при сохранении приемлемых временных и материальных затрат.

2. увеличение количества участников проекта по разработке изделия (особенно в случае виртуального предприятия) приводит к возникновению серьезных проблем при обмене информацией между участниками из-за наличия между ними коммуникационных барьеров (например, из-за несовместимости компьютерных систем).

Основные идеи CALS:

Стратегия CALS заключается в реализации концепции CALS, предполагающей создание единого информационного пространства (ЕИП) для всех участников ЖЦ изделия (в том числе, эксплуатирующих организаций).

ЕИП должно обладать следующими свойствами:

· Вся информация представлена в электронном виде;

· ЕИП охватывает всю информацию, созданную об изделии;

· ЕИП является единственным источником данных об изделии (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключен);

· ЕИП строится только на основе международных, государственных и отраслевых информационных стандартов;

· Для создания ЕИП используются программно-аппаратные средства, уже имеющиеся у участников ЖЦ;

· ЕИП постоянно развивается.

Стратегия CALS предусматривает двухэтапный план создания ЕИП:

· Автоматизация отдельных процессов (или этапов) ЖЦ изделия и представление данных на них в электронном виде;

· Интеграция автоматизированных процессов и относящихся к ним данных, уже представленных в электронном виде, в рамках ЕИП.

Основными преимуществами ЕИП являются:

· Обеспечение целостности данных;

· Возможность организации доступа к данным географически удаленных участников ЖЦ изделия;

· Отсутствие потерь данных при переходе между этапами ЖЦ изделия;

· Изменения данных доступны сразу всем участникам ЖЦ изделия;

· Повышение скорости поиска данных и доступа к ним по сравнению с бумажной документацией;

· Возможность использования различных компьютерных систем для работы с данными.

ЕИП может быть создано для организационных структур разного уровня: от отдельного подразделения до виртуального предприятия или корпорации.

1.2 CALS-технологии При реализации стратегии CALS должны использоваться три группы методов, называемых CALS-технологиями:

· Технологии анализа и реинжиниринга бизнес-процессов — набор организационных методов реструктуризации способа функционирования предприятия с целью повышения его эффективности. Эти технологии нужны для того, чтобы корректно перейти от бумажного к электронному документообороту и внедрить новые методы разработки изделия;

· Технологии представления данных об изделии в электронном виде — набор методов для представления в электронном виде данных об изделии, относящихся к отдельным процессам ЖЦ изделия. Эти технологии предназначены для автоматизации отдельных процессов ЖЦ (первый этап создания ЕИП);

· Технологии интеграции данных об изделии — набор методов для интеграции автоматизированных процессов ЖЦ и относящихся к ним данных, представленным в электронном виде, в рамках ЕИП. Эти технологии относятся ко второму этапу создания ЕИП.

1.3 Технология управления данными об изделии. PDM-система Среди CALS-технологий интеграции данных об изделии, ключевой является технология управления данными об изделии (Product Data Management).

PDM-технология предназначена для управления всеми данными об изделии и информационными процессами ЖЦ изделия, создающими и использующими эти данные. Данные об изделии состоят из идентификационных данных (например, данных о составе или конфигурации изделия) и данных или документов, которые используются для описания изделия или процессов его проектирования, производства или эксплуатации (при этом все данные обязательно представлены в электронном виде).

Управление информационными процессами ЖЦ представляет собой поддержку различных процедур, создающих и использующих данные об изделии (например, процедуры изменения изделия), т. е. фактически поддержку электронного документооборота, например, конструкторского документооборота.

Основной идеей PDM-технологии является повышение эффективности управления информацией за счет повышения доступности данных об изделии, требующихся для информационных процессов ЖЦ.

Повышение доступности данных об изделии достигается за счет интеграции всех данных об изделии в логически единую модель. Существует много задач, которые можно решить за счет применения PDM-технологии, среди которых можно выделить наиболее распространенные:

? Создание ЕИП для всех участников ЖЦ изделия;

? Автоматизация управления конфигурацией изделия;

? Построение системы качества продукции согласно международным стандартам качества серии ISO 9000 (здесь PDM-технология играет роль вспомогательного средства);

? Создание электронного архива чертежей и прочей технической документации (наиболее простой способ применения PDM-технологии).

Для реализации PDM-технологии существуют специализированные программные средства, называемые PDM-системами (т.е. системами управления, данными об изделии; другое название — системы управления проектами).

PDM-система должна контролировать все связанные с изделием информационные процессы (в первую очередь, проектирование изделия) и всю информацию об изделии, включая: состав и структуру изделия, геометрические данные, чертежи, планы проектирования и производства, нормативные документы, программы для станков с ЧПУ, результаты анализа, корреспонденцию, данные о партиях изделия и отдельных экземплярах изделия и многое другое.

При создании ЕИП для всех участников ЖЦ изделия, PDM-система выступает в качестве средства интеграции всего множества используемых прикладных компьютерных систем (САПР, АСУП и т. п.) путем аккумулирования поступающих от них данных в логически единую модель на основе стандартных интерфейсов взаимодействия.

Рисунок 1. Создание ЕИП на основе PDM-системы Пользователями PDM-системы выступают все сотрудники всех предприятий-участников ЖЦ изделия: конструкторы, технологи, работники технического архива, а также сотрудники, работающие в других предметных областях: сбыт, маркетинг, снабжение, финансы, сервис, эксплуатация и т. п.

Главной задачей PDM-системы является предоставление соответствующему сотруднику нужной ему информации в нужное время в удобной форме (в соответствии с правами доступа).

Основной выгодой от PDM-системы является сокращение времени разработки и улучшение качества изделия. В результате повышается эффективность процесса проектирования:

— сотрудник избавляется от непроизводительных затрат времени на поиск, копирование и архивирование данных, что при работе с бумажной документацией составляет 25−30% времени;

— снижается количество изменений изделия благодаря более тесному взаимодействию сотрудников и применению параллельного проектирования;

— сокращаются сроки внесения изменений в конструкцию изделия или в технологию его производства за счет перехода на электронный документооборот и управление потоком работ;

— увеличиваются доли заимствованных компонентов в изделии (до 80%) за счет упрощения процедуры поиска детали с необходимыми характеристиками.

Глава 2. Характеристика объекта (организационно-технической системы) управления качеством

2.1 Характеристика предприятия ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез»

ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез" - один из крупнейших нефтеперерабатывающих заводов России. Предприятие топливно-масляного направления, более 50% выпускаемых предприятием нефтепродуктов отгружается на экспорт.

«ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» — лауреат премии Правительства Российской Федерации в области качества. Продукция предприятия неоднократно становилась лауреатом престижного Всероссийского конкурса «100 лучших товаров России».

Продукция, выпускаемая предприятием:

· Бензины автомобильные неэтилированные — Нормаль-80, Регуляр Евро-92, Премиум Евро-95

· Реактивное топливо РТ, соответствующее европейскому стандарту Jet A-1

· Дизельные топлива, в том числе соответствующие европейскому стандарту EN 590

· Моторные масла, имеющие одобрения ведущих автомобильных фирм мира

· Трансмиссионные, турбинные, индустриальные и базовые масла

· Битумы: строительные и дорожные, в том числе модифицированные и компаундированные

· Коксы для электродной промышленности и топливные

· Серная кислота

· Парафины

· Ароматические углеводороды: бензол, толуол, сольвент

· Сера техническая гранулированная

Продукция «ЛУКОЙЛ — Пермнефтеоргсинтез «поставляется в 74 региона Российской Федерации. Среди основных потребителей — Кировская, Челябинская и Свердловская области, Башкортостан и Татарстан, Ленинградская, Архангельская и Мурманская области, Сибирь, Москва и Московская область, Пермский, Хабаровский и Приморский край.

2.1.1 Организационно-правовая форма предприятия

«ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» — общество с ограниченной ответственностью (ООО). Общество является дочерним по отношению к открытому АО «Нефтяная компания ЛУКОЙЛ».

Общество с ограниченной ответственностью (ООО) — хозяйственное общество, учрежденное одним или несколькими лицами, которые отвечают по обязательствам общества только в пределах стоимости внесенных ими вкладов. Представляет коммерческую организацию. Имущество, включая уставный капитал, принадлежит обществу как юридическому лицу. Капитал общества делится на доли, паи участников. В таком обществе обычно действует двухзвенная система управления; высшим органом (первым звеном) является общее собрание его участников, которому подчинен исполнительный орган, осуществляющий текущее руководство. Общество с ограниченной ответственностью может быть реорганизовано в акционерное общество.

2.1.2 Организационная структура предприятия Организационная (административная) структура — это перечень организационно выделенных, относительно самостоятельных подразделений, а также способ упорядочения связей между ними, организованных таким образом, чтобы обеспечить эффективное достижение цели.

Организационная структура представлена в Приложении

2.1.3 Производственная структура предприятия Производственная структура — условное разделение предприятия на производственные подразделения (цехи, участки, службы), принципы их построения, взаимная связь и размещение. Производственная структура предприятия определяет разделение труда между отдельными его частями, т. е. внутризаводскую специализацию и кооперирование производства.

· ПППН — производство первичной переработки нефти. Включает установки:

ЭЛОУ-5,ЭЛОУ-6 — обессоливание, обезвоживание нефти;

АВТ-1,2,4,5 — первичная разгонка нефти по фракциям;

АТ-6 — переработка ловушечного нефтепродукта (углеводородные конденсаты, светлая некондиция);

· ПКТ — производство компонентов топлив

· ПКМ — производство компонентов масел

· ПСЗМ — производство, смешение, затаривание масел

· ПСТ — производство смешение топлив

· ППНО — производство, переработка нефтяных остатков

· ПГПН — производство глубокой переработки нефти

2.2 Характеристика опытно — исследовательского цеха

2.2.1 Краткая характеристика структурного подразделения

Опытно-исследовательский цех (далее ОИЦ) является структурным подразделением Управления по технологии (далее Управление) Службы Главного инженера (далее Служба) ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» (далее Общество).

Опытно-исследовательский цех подчиняется Главному технологу Общества. Опытно-исследовательский цех возглавляет начальник цеха. Начальник цеха имеет заместителя.

В своей деятельности персонал ОИЦ руководствуется:

· действующим законодательством РФ;

· приказами, указаниями ОАО «ЛУКОЙЛ» и Общества;

· нормативными, методическими и техническими документами ОАО «ЛУКОЙЛ», Общества;

· инструкциями по промышленной и экологической безопасности и охране труда;

· указаниями, распоряжениями по Службе;

· распоряжениями по Управлению;

· распоряжениями по ОИЦ;

· (устными) указаниями начальника цеха;

· Положением об Управлении;

· Положением об ОИЦ;

· правилами внутреннего трудового распорядка;

· Коллективным договором;

· требованиями документов Системы аккредитации аналитических лабораторий (далее СААЛ) Госстандарта РФ и ГОСТ Р ИСО/МЭК 17 025−2000.

2.2.2 Структура ОИЦ

Опытно-исследовательский цех имеет в своем составе структурные подразделения:

· отдел переработки нефти;

· отдел каталитических процессов;

· исследовательская лаборатория.

Рисунок 2. Организационная структура ОИЦ Административное руководство: начальник цеха, заместитель начальника цеха, инженер 2 категории, секретарь-машинист.

2.2.3 Задачи ОИЦ

Отдел переработки нефти и отдел каталитических процессов:

1. Разработка технических решений, направленных на совершенствование курируемых отделом технологических процессов;

2. Разработка предложений по перспективным направлениям технического развития Общества в области первичной переработки нефти, производства масел, битумов и кокса, каталитических процессов нефтепереработки, производства топлив, светлых нефтепродуктов и газов, реконструкции действующих и строительству новых установок.

3. Содействие внедрению в производство нового технологического оборудования, катализаторов, адсорбентов, реагентов, присадок и добавок, обеспечивающих выпуск конкурентоспособной продукции, удовлетворяющей запросы и ожидания потребителей.

4. Координация и проведение работ по разработке новых и совершенствованию выпускаемых видов продукции.

5. Обследование технологического оборудования профильных установок и разработка рекомендаций по предупреждающим и корректирующим действиям, обеспечивающим стабильно высокое качество выпускаемой продукции.

6. Технологический контроль профильных производственных процессов, производственный экологический контроль согласно планам работы ОИЦ, по заданию Главного технолога и заявкам Производств, мониторинг работы установок.

2.2.4 Функции ОИЦ

Отдел переработки нефти и отдел каталитических процессов:

1. Выполнение научно-исследовательских работ по тематике Отдела согласно годовым и месячным планам исследовательских работ.

2. Подготовка технических предложений по реконструкции действующих и строительству новых технологических установок, участие в формировании планов технического развития Общества.

3. Разработка программ (планов) и участие в опытно-промышленных пробегах на курируемых производствах.

4. Мониторинг работы профильных установок, разработка рекомендаций по обеспечению стабильно высокого качества выпускаемой продукции и повышения технико-экономических показателей курируемых отделом процессов на технологических установках.

5. Разработка новых технических решений, направленных на углубление совершенствование технологических процессов с целью снижения затрат на производство продукции.

6. Разработка рецептур приготовления новых видов продукции, корректировка рецептур товарных нефтепродуктов при изменении компонентного состава.

7. Подготовка опытно-промышленных образцов топлив для проведения квалификационных испытаний.

8. Оказание помощи при освоении промышленного производства новых видов продукции на курируемых технологических установках.

9. Внедрение в производство новых видов реагентов, катализаторов, адсорбентов и участие в проведении гарантийных испытаний.

10. Участие в оценке экономической эффективности и целесообразности использования предлагаемого поставщиками нового технологического оборудования, процессов, катализаторов, адсорбентов, реагентов, присадок и добавок.

11. Выполнение технологических расчетов процессов и оборудования для определения целесообразности внедрения технических решений и разработка расчетно-технической документации для проектирования.

12. Участие в разработке и внедрении новых методик расчета курируемых технологических установок, методик контроля технического состояния производственных объектов.

13. Участие в разработке математических моделей технологических процессов и экспериментальных стендов для моделирования физических процессов.

14. Участие в разработке и внедрении в производство новых технологий и оценка их эффективности.

15. Изучение новейших технических достижений в области процессов переработки нефти, совершенствования технологии производства.

16. Оказание помощи рационализаторам и изобретателям, подготовка технических заключений при внедрении изобретений и рационализаторских предложений.

Исследовательская лаборатория:

1. Выполнение с требуемым уровнем точности химических анализов и испытаний в соответствии с требованиями Системы аккредитации аналитических лабораторий (СААЛ) и ГОСТ Р ИСО/МЭК 17 025−2000.

2. Обеспечение необходимых условий для эффективного функционирования системы контроля качества испытаний и химических анализов.

3. Внедрение методик аналитического контроля за новыми технологическими процессами.

4. Исследование причин выпуска некачественной продукции и участие в разработке предложений по их предупреждению и устранению.

5. Участие в разработке новых технических решений, направленных на совершенствование технологических процессов с целью снижения затрат на производство продукции.

6. Участие в разработке рецептур приготовления новых видов моторных, котельных топлив, масел и других нефтепродуктов.

7. Ведение и обновление базы данных по качеству перерабатываемых в Обществе нефтей и компонентов получаемых топлив для программ RPMS и BLEND 2000.

8. Внедрение современного оборудования и новых методов определения показателей качества нефтепродуктов, реагентов и катализаторов.

9. Организация своевременного и полного обеспечения лаборатории материалами, реактивами, оборудованием, необходимыми для выполнения аналитических исследований.

10. Осуществление контроля за соблюдением графиков поверки и аттестации средств измерений и испытательного оборудования.

11. Проведение первичной и периодической аттестации испытательного оборудования.

12. Осуществление контроля за состоянием вспомогательного лабораторного оборудования.

13. Организация доставки и регистрации проб нефтепродуктов, вод, катализаторов для выполнение.

14. Осуществление входного контроля продукции, приобретаемой ОИЦ для выполнения химического анализа, испытаний и измерений: реактивов, стандартных образцов, средств измерения и испытательного оборудования.

15. Ведение лабораторных журналов, своевременное оформление результатов анализов и испытаний.

2.2.5 Характеристика конкретного подразделения предприятия (Отдел каталитических процессов)

Таблица 1 — Кадровый потенциал подразделения

2.2.6 Функциональные обязанности сотрудников

· начальник отдела

Функции:

- разрабатывать и представлять начальнику цеха в установленные сроки отчеты о выполненных работах, месячные планы опытно-исследовательских работ (ОИР);

— подавать предложения в годовые планы НИР, организационно-технических мероприятий, внедрения новой техники, замены катализаторов и адсорбентов по закрепленным установкам;

— обеспечить выполнение плана ОИР и всех технико-экономических показателей цеха;

— анализ работы и технического состояния установок; разработка новых технических решений;

— участие в оценке экономической эффективности и целесообразности использования на предприятии предложенного поставщиками технологического оборудования, процессов, катализаторов, адсорбентов и т. д.;

— организовывать составление годовой и текущей заявок отдела на программное и методическое обеспечение, оборудование, зап. части, средства измерения.

· ведущий инженер-технолог — 3 чел., инженер-технолог 1 категории, инженер-технолог 2 категории — 2 чел., инженер технолог 3 категории

Функции:

- выполнять в установленные сроки технологические, исследовательские, экспериментальные, и расчетные работы;

— разработка расчетно-технической документации на проектирование технологического оборудования;

— участие в оценке экономической эффективности внедрения новых видов продукции и технологических процессов;

— обеспечивать регистрацию, ведение и хранение данных по работе закрепленных за ним объектов.

· специалист по моделированию 2 категории

Функции:

- выполнять работы по моделированию технологических процессов нефтепереработки и расчета технологического оборудования;

— разрабатывать предложения по реконструкции технологических установок, новые технические решения;

— технологические и термодинамические расчеты;

— патентные исследования; оказывать консультационную помощь.

2.2.7 Описание процессов в обследуемом подразделении

На основании анализа организационной структуры подразделения, кадрового потенциала и функциональных обязанностей сотрудников можно выделить процессы, протекающие в подразделении:

1. Получение и формирование документов-оснований;

Описание: в случае формирования документа-основания самим цехом оно утверждается Главным инженером предприятия и возвращается обратно в цех в качестве входящего документа; входящий документ визируется начальником цеха и передается начальнику отдела, который определяет конкретного исполнителя и ставит перед ним задачу.

2. Планирование;

Описание: начальники подразделений, руководствуясь имеющимися документами-основаниями, информацией о незавершенных работах и другими данными составляют план работы своих подразделений; поступившие от начальников подразделений планы работ сводятся секретарем и составляется единый план работы всего цеха, который подписывается начальником цеха, Главным технологом и Главным инженером предприятия.

3. Выполнение работ в отделе;

Описание: конкретным исполнителем собираются недостающие исходные данные, выполняются необходимые технологические расчеты и составляется отчет; отчет подписывается начальником подразделения и начальником цеха, а также согласовывается, при необходимости, с руководством; составляется сопроводительное письмо, и вместе с ним отчет отправляется на производство.

4. Разработка рецептур топлив и масел — описание: конкретным исполнителем собираются недостающие исходные данные, выполняются необходимые технологические расчеты и составляется отчет, испытательной лабораторией (ИЛ) подготавливаются и анализируются образцы; отчет подписывается начальником подразделения и начальником цеха, а также согласовывается, при необходимости, с представителем заказчика; в случае создания нового продукта получается допуск на производство и применение.

5. Анализ работы установок — описание: конкретным исполнителем собираются недостающие исходные данные, выполняются необходимые технологический анализ качества продуктов режимов установки; отчет подписывается начальником отдела и отправляется на производство.

6. Обследование установок — описание: конкретным исполнителем собираются недостающие исходные данные, выполняются необходимые технологический анализ качества продуктов режимов установки; отчет подписывается начальником отдела и отправляется на производство; возможно выполнение технологического анализа качества продуктов и режимов установки сторонней фирмой.

7. Сопровождение капитальных ремонтов и модернизации установок;

Описание: приказом руководства создается рабочая группа, создается перечень мероприятий к проектированию; проводятся необходимые работы; возможно выполнение работ сторонней фирмой на тендерных условиях.

8. Выполнение работ в лаборатории;

Описание: в случае отсутствия методики происходит её разработка; производятся непосредственные работы и оформляется отчет.

9. Опытно-промышленный пробег;

Описание: проведение ОПП возможно по распоряжению компании или по программе ОПП цеха; исполнителем производится пробег, оформляется отчет, который согласуется с производством и Главным инженером и отправляется на производство; в случае инициации ОПП компанией, отчет также отправляется в компанию.

10. Регенерация катализатора;

Описание: регенерация катализаторов производится по плану согласно инструкции; проведение регенерации возможно по месту эксплуатации или за пределами завода; составляется отчет о проведении регенерации, который утверждается Главным технологом.

11. Участие в техническом развитии предприятия;

Описание: техническое развитие предприятия осуществляется по генеральной схеме развития и комплексной программе развития; производится анализ возможностей и создание рабочего проекта; после строительства производится анализ работы и технологическое сопровождение.

12. Проведение тендера;

Описание: создается и утверждается ТЗ; выносятся рекомендации по выбору фирм; производится авторский надзор над проведением работ и выносится заключение об эффективности принятых решений.

13. Рассмотрение рациональных предложений

Описание: вносимое рационализаторское предложение рассматривается и выносится заключение; в случае патентования происходит рассмотрение в патентной комиссии; если имеется положительный эффект, то производится передача документации подразделению для внедрения.

2.2.8 Хранение документации цеха Для регистрации входящей и исходящей документации в ОИЦ используются журналы. В журнале входящей документации заполняются:

· идентификационный номер документа;

· дата регистрации;

· краткое содержание документа;

· фамилия исполнителя (непосредственного адресата).

В журнале исходящей документации фиксируются:

· идентификационный номер документа;

· дата отправления;

· адресат;

· краткое содержание документа;

· фамилия отправителя.

Вся хранящаяся документация разбита на тематические группы и находится в отдельных папках в хронологическом порядке (согласно присвоенному регистрационному номеру)

2.2.9 Документы и файлы, обращающиеся в подразделении

Таблица 2 — Выпускаемые документы и файлы ОИЦ

Архив документов:

Документация в каждом подразделении разбита на группы по тематикам. Каждая группа документов хранится в отдельной папке в хронологическом порядке.

2.2.10 Хранение регламентирующих документов Таблица 3 — Регламентирующая документация храниться в следующем виде

Текущая организация работы архива в бумажном виде позволяет хранить подлинники документации, но при этом отсутствует возможность оперативно находить необходимую информацию. Нет возможности связывать тематические группы между собой для полноценного видения всей картины в целом (обзор всех проведённых по конкретной установке работ, опытно-промышленных пробегов, анализов её работы и т. п.)

2.3 Анализ технологического процесса установки каталитического крекинга КК-1

2.3.1 Общая характеристика производственного объекта Установка каталитического крекинга КК-1 предназначена для глубокой деструктивной переработки нефтяного сырья с целью получения высокооктанового бензина.

Проектная мощность по переработке сырья составляла 250 тыс. т/год.

Установка КК-1 состоит из следующих блоков:

нагревательно — фракционирующая часть (НФЧ);

реакторный блок (РБ) с котлом — утилизатором дожига СО;

блок стабилизации бензина.

Назначение НФЧ — нагрев и испарение сырья, разделение продуктов крекинга.

Назначение РБ — каталитический крекинг сырья (расщепление в присутствии катализатора).

Блок стабилизации предназначен для стабилизации и очистки бензина от сероводорода и растворенных газов, что позволило исключить защелачивание бензина.

Каталитический крекинг сырья и регенерация катализатора осуществляется в сплошном медленно опускающемся слое катализаторе фирмы «Энгельхард».

Для продувки систем при пуске установки, а также для испытания на герметичность аппаратуры и трубопроводов применяется азот.

Основным продуктом установки каталитического крекинга является бензиновая фракция, которую после стабилизации используют для приготовления высокооктановых автомобильных бензинов.

Побочными продуктами являются:

жирный газ, рефлюкс стабилизации, легкий газойль, тяжелый газойль.

2.3.2 Описание технологической схемы основного процесса Предварительный нагрев сырья Сырье (вакуумные дистилляты, вакуумный газойль, фракция от 300 до 350? С с установок АВТ — 1,2,4,5, гидроочищенный вакуумный газойль с КГПН) поступает в сырьевые резервуары № 140, 141, 142. Резервуары обвязаны параллельно по входу, выходу и возврату в них сырья, поэтому в работу может быть включен любой из них или два одновременно.

Сырье в резервуары поступает по двум трубопроводам, что позволяет варьировать состав сырья, готовить облегченное сырье для пуска установки.

Из резервуаров сырье поступает на прием насоса Н-1,1а, которым прокачивается через теплообменники.

Сырье последовательно проходит через межтрубное пространство теплообменников:

Т-2/4, где нагревается за счет тепла откачиваемого легкого газойля, затем через Т-2/3,2,1, в которых нагревается циркуляционным орошением, Т-1/1,2,3,4,5, где нагрев происходит за счет тепла тяжелого газойля, выводимого из куба колонны К-1. После Т-1/5 на сырьевой линии установлен клапан — отсекатель XV 2604.

С блока предварительного подогрева сырье выходит с температурой до 260? С.

Далее сырье разделяется на четыре потока.

В П-2 сырье проходит сначала конвекционную зону, состоящую из 130 труб, затем боковой экран, который состоит из 14 труб на каждую сторону печи, и спиральный змеевик, состоящий из 14 труб с каждой стороны печи.

В борове П-2 установлены автоматические анализаторы содержания СО и О₂ в дымовых газах поз. AIA 2501а и AIA2501 соответственно.

Для уменьшения коксообразования в змеевиках печи организована подача в них деминерализованной воды от насоса Н-14,14а.

Печь укомплектована комбинированными форсунками ГУЖ -1,5 на которые подается газовое и жидкое топливо. Топливный газ ГРП из общезаводской сети поступает в сепаратор Е-2, где освобождается от жидкой фазы (газового конденсата), которая через отсекатель XV 2605 передавливается в ёмкость Е-1. Так же существует возможность передавить газовый конденсат в Е-26 или факельный трубопровод.

Топливный газ проходит теплообменник Т-9, где нагревается легким газойлем На жидкостные форсунки поступает жидкое топливо из общезаводской сети. Давление жидкого топлива перед форсунками поддерживается клапаном поз. PIC 2220, установленным на линии возврата жидкого топлива.

Подогрев жидкого топлива осуществляется в теплообменнике Т-9б.

Для розжига печи и постоянной работы применены пилотные горелки для каждого форсуночного окна. Топливный газ для пилотных горелок поступает по отдельной линии через клапан-регулятор давления поз. PICA 2256.

К форсункам правой и левой стороны печи подведен острый пар.

На случай аварийной остановки печи П-2 предусмотрены следующие клапаны — отсекатели:

поз. XV 2601,2602 — на общей линии подачи топливного газа к форсункам П-2;

— поз. XV 2603 — на общей линии подачи жидкого топлива к форсункам П-2;

поз. XV 2604 — на линии подачи сырья в П-2;

поз. XV 2606 — на линии топливного газа на пилотные горелки печи.

Для проведения паровыжига кокса из змеевиков печи П-2 предусмотрена подача в них пара и воздуха.

На установке КК-1 предусмотрена раздельная подача жидкого топлива в трубчатую печь П-2 и топки П-1,3,3а. В качестве жидкого топлива на форсунки П-2 подается мазут, который закачивается с установки 35−6 в общезаводскую систему циркуляции. В качестве топлива для форсунок П-1, П-3, 3а используется вакуумный газойль.

Из резервуаров №№ 140, 141,142 насосами Н-1, 1а, 4, 4а вакуумный газойль подается в трубное пространство теплообменника Т-9а. Теплоноситель — конденсат пара — 3,5 поступает через клапан поз. TIC 2114. После подогрева жидкое топливо подается в топливную линию. С циркуляционного контура жидкое топливо подается на форсунки П-1, 3, 3а через клапаны поз. TICA 3103, 3106, 3107. Туда же подается острый пар через клапаны поз. PIC 3255, 3256, 3257.

На линиях подачи топлива к форсункам П-1, 3, 3а установлены клапаныотсекатели поз. XV 3606, 3607, 3608, перекрывающие подачу топлива на форсунки при погасании пламени.

Реакторный блок Сырье, нагретое в П-2, по трансферной линии поступает в реактор Р-1 через клапан — отсекатель поз. XV 3610. После клапана — отсекателя смонтирована электрозадвижка Z-29. На трансферной линии имеются два вспомогательных (ручных) и один основной (автоматический) байпас в линию выхода продуктов крекинга из реактора Р-1 в колонну К-1. Два вспомогательных (ручных) байпаса предусмотрены на период пуска. Основной (автоматический) байпас предусмотрен для аварийного байпасирования реактора. На основном (автоматическом) байпасе установлен отсекатель поз. XV 3601, который завязан в системе аварийного останова реактора.

Из трансферной линии через верхний штуцер Р-1 сырье поступает в узел ввода сырья, где смешивается с катализатором и распределяется по всему сечению реакционной зоны.

В линию подачи питания в реактор через клапан поз. FICA 3308 дополнительно вводится пар с расходом в диапазоне от 0,2 до 0,8 т/ч для обеспечения требуемой скорости в форсунке, хорошего распределения сырья в массе катализатора.

Предусмотрен подвод пара в верхнюю (бункер) и нижнюю (отпарную) зоны реактора.

Пар, подаваемый в верхнюю зону, называется уплотнительным. Он подается с линии редуцированного пара.

При повышении давления уплотнительного пара выше 1,15 кг/см² предусмотрен автоматический останов реактора: открывается отсечной клапан XV 3601 на байпасной линии Р-1 по сырью, закрывается отсечной клапан XV 3610 на линии подачи сырья в Р-1, дистанционно оператором закрывается электрозадвижка Z-325, отсекающая реактор от колонны ректификации.

Уплотнительный пар предназначен для предотвращения уноса углеводородов из реактора в сепаратор Р-4, где они могут самовоспламениться.

Часть уплотнительного пара поступает в сепаратор вверх по стояку, противотоком к потоку катализатора, другая часть проходит с катализатором в зону реакции.

Пар, подаваемый в нижнюю зону реактора, называется продувочным. Продувочный пар подается с линии редуцированного пара. По минимальному расходу пара на продувку предусмотрена блокировка — при снижении до 500 кг/ч отключается реактор.

Продувочный пар предназначен для отпарки адсорбированных углеводородов из катализатора до поступления его в регенератор. Продувочный пар поступает противотоком к катализатору в отпарную зону.

На потоках уплотнительного и продувочного пара предусмотрена сигнализация низкого расхода, низкого и высокого дифференциального давления.

Для очистки «минусовых» штуцеров отбора давления, существует схема продува их редуцированным паром.

На линиях выхода из реактора установлены электрозадвижка Z-325, ручная задвижка Z-326 для отсечения реактора от колонны на момент пуска и остановки установки. Поскольку реактор защищен предохранительными клапанами установленными на колонне К-1.

Для защиты реактора от превышения давления во время подачи пара в Р-1 на пуске, когда обе выходные задвижки закрыты, используется ППК, установленный на левом выходе из реактора.

Пары сырья движутся прямоточно вместе с катализатором по всему сечению реакционной зоны от узла ввода до зоны отпарки реактора.

Реакции крекинга протекают при температуре от 500 до 530? С.

Газообразные продукты крекинга вместе с паром при температуре до 510? С двумя потоками направляются в ректификационную колонну К-1.

Для минимизации образования кокса в трубопроводах вывода паров продуктов из Р-1 и снижения температуры потока на входе в К-1, в качестве кулинга предусмотрена подача охлаждающего тяжелого или легкого газойля в каждый поток.

В середине реакционной зоны для четкого контроля за прохождением процесса крекинга установлены многозонные термопары поз. TI 3157, 3158 по 5 точек на каждой и поз. TI 3110 — 10 точек. Оптимальная разница температур в реакционной зоне до 50? С.

Катализатор после отпарки поступает в нижнее распределительное устройство реактора, которое обеспечивает равномерное движение по сечению Р-1. Из Р-1 катализатор по переточной трубе пересыпается в регенератор Р-2.

Катализатор поступает в купол Р-2 через верхнее днище и распределяется по сечению посредством спускных труб.

Регенератор имеет 3 зоны горения кокса. Зоны разделены вогнутыми днищами с переточными трубами. В каждую зону регенератора воздух подается через 2 штуцера вентилятором высокого давления ВВД-1,1а через топку П-1. В верхнюю зону воздух подаётся через среднюю зону, в нижнюю зону воздух подаётся через зону нижнего сборно-выравнивающего устройства.

Через верхнюю и нижнюю зоны горения катализатор движется в режиме поршневого потока — в противотоке с воздухом, в средней зоне воздух и катализатор движутся прямоточно.

При пуске установки температура воздуха после П-1 регистрируется прибором поз. TIСA 3103 и поддерживается клапаном, установленным на линии подачи жидкого топлива на форсунки. Предусмотрена сигнализация по максимальной температуре воздуха.

Из верхней и нижней зон Р-2 смонтированы по два выхода для дымовых газов с регулирующими заслонками XV 3613,3615 для регулирования перепада давления в трех зонах выжига кокса. Оба потока объединяются в один и направляются в котел-утилизатор, где происходит дожиг СО.

Необходимо учитывать, что изменение положения любой из заслонок влияет на параметры по всему регенератору.

На каждом потоке входа воздуха и выхода дымовых газов установлены датчики давления. На общем потоке дымовых газов перед котлом П-4 установлены поточный анализатор соотношения СО/СО₂ поз. AIА 3501, 3502.

Для предотвращения горения СО в нижней зоне регенератора (пространство дымовых газов), в данную зону подается острый пар, расход поддерживается клапаном поз. FICA 3399.

Регенерированный катализатор из Р-2 с температурой до 600? С поступает в дозатор Р-6.

Для движения катализатора по системе пневмотранспорта в дозатор Р-6 подается поток воздуха от турбовоздуходувок ТВ-2 (2а), нагреваемый в топках высокого давления П-3,3а.

На всасе воздуходувок установлены фильтры для очистки воздуха от пыли и глушители.

Во внешнее кольцевое пространство дозатора Р-6, для регулирования его загрузки, катализатор подается редуцированный пар с линии пара в Р-1.

Давление, необходимое для работы системы пневмотранспорта без зависания катализатора, и давление, обеспечивающее заданную циркуляцию катализатора.

Воздух для системы транспорта катализатора и для регенерации подается от воздуходувок ТВ-2,2а и ВВД-1,1а соответственно.

Предусмотрена антипомпажная защита воздуходувок, которая обеспечивается путем регулирования расхода воздуха по величине тока, потребляемого электродвигателем воздуходувок, при превышении которого открывается защитный клапан.