امروزه توجه به ارتقای بهرهوری، یکی از دلایل اصلی توسعه و پیشرفت کشورهاست و صنعت نفت نیز درسال‌های اخیر، توجه خاصی نسبت به این موضوع داشته است. یکی از عوامل مهم در بحث بهره‌برداری، دستیابی به دانش ارتقای بهرهوری در واحدهای در حال فعالیت است به گونه‌ای که در زمان تحویل واحد مورد نظر به بهره‌بردار، بحث بهرهوری آن در طول عمر به کارگیری محصول نیز مورد توجه قرارگیرد نگاهی به فعالیت صنعت نفت درسال‌های نه چندان دور، حاکی از آن است که این صنعت در بحث بهرهوری بیشتر توجه خود را به نیروی انسانی معطوف کرده و توجه چندانی به توسعه فن‌آوری‌های ارتقای بهرهوری خود نداشته است، چرا که ساختارها به طور عمده دولتی بوده و پرداخت یارانه به حامل‌های انرژی این موضوع را توجیه کرده است، اما الزامات اصل 44 قانون اساسی در سال‌های اخیر و از سوی دیگر اجرای قانون هدفمندسازی یارانه‌ها، وزارت نفت را بر آن داشت تا افزایش سودآوری و بهینه‌سازی در واحدهای خود را بیش از گذاشته مورد توجه قرار دهد
در این میان با توجه به وظیفه‌ای که پژوهشگاه صنعت نفت نسبت به توسعه تکنولوژی‌های مورد نیاز صنعت دارد، از حدود 5 سال پیش در واحد مدل‌سازی و کنترل فرآیند پژوهشگاه توسعه تکنولوژی‌های مرتبط با ارتقای بهرهوری در دستور کار قرار گرفته و با حمایت و پشتیبانی مدیریت‌های پژوهش و فن‌آوری در شرکت‌های زیر مجموعه وزارت نفت به خصوص شرکت ملی نفت ایران، برای دستیابی به دانش چندین تکنولوژی روز دنیا از جمله «RTO» و «نرم افزار برنامه‌ریزی تولید و بهینه‌سازی راکتورها در پالایشگاه‌ها» برنامه‌ریزی شده است.
با دکتر مهدی احمدی مروست، رئیس واحد مدل‌سازی و کنترل فرایندها در پژوهشگاه صنعت نفت و استادیار مهندسی شیمی درباره چگونگی دستیابی به این تکنولوژی‌ها و آخرین وضعیت آن‌ها گفت‌وگویی انجام دادیم که در ادامه می‌خوانید.
به نظر می‌رسد مهم‌ترین واحد پروژه مدل‌سازی و کنترل فرآیندها در پژوهشگاه صنعت نفت ـ در بحث بهینه‌سازی و ارتقای واحدهای در حال کارـ پروژه RTO است. لطفا توضیحاتی درباره این پروژه ارائه بفرمایید.
پروژه RTO با بهینه‌سازی همزمان فرآیندها، یکی از مهم‌ترین طرح‌های مدل‌سازی و کنترل فرآیندهای پژوهشگاه صنعت نفت است که کارایی آن پس از راه‌اندازی واحد مورد نظر نمایان می‌شود.
یک واحد فرآیندی در ابتدا به بهترین حالت طراحی و به بهره‌بردار تحویل داده می‌شود، اما با گذشت زمان اتفاقات و تغییرات مختلفی در این فرآیند ایجاد می‌شود که به خارج شدن این فرآیند از حالت بهینه و سودآوری منجر خواهد شد.
به عنوان نمونه می‌توان به بحث گرفتگی در میدان حرارتی، غیرفعال شدن کاتالیست‌ها، تغییر در ضریب کارایی ادوات همچون پمپ‌ها و کمپورسور اشاره کرد که اثرات آن‌ها به کاهش سودآوری در مبدل‌ها می‌انجامد.
در این تکنولوژی، فرآیند بر اساس زمان تنظیم شده به صورت مرتب، پایش می‌شود و بر اساس آخرین شرایط عملکردی فرآیند، میزان سودآوری فرایند بهینه می‌شود، این امر با تغییر در شرایط کارکرد واحد برای کاهش مصرف انرژی و افزایش تولید محصولات با ارزش افزوده بالاتر ایجاد می‌شود.
آیا این تکنولوژی در کشورهای دیگر نیز به کار گرفته شده است؟
بله، بیشترین استفاده از این تکنولوژی در آمریکا، اروپا و خاور دور است و نمونه‌های بسیار کمی در کشورهای آفریقایی و خاورمیانه وجود دارد. دراین جا باید اشاره کنم که روند اعمال تکنولوژی‌های ارتقای بهرهوری، بر خلاف تکنولوژی‌های فرآیندی است، بدین معنی که در توسعه فرآیندی، معمولا کشورهای جهان سوم به عنوان تست اولیه انتخاب می‌شوند و بعد از آزمون و خطا، این تکنولوژی‌ها در کشورهای پیشرفته استفاده می‌شود، اما تکنولوژی‌های ارتقای بهرهوری همچون RTO اغلب در کشورهای پیشرفته به کار گرفته می‌شود و به کارگیری آن‌ها در کشورهای جهان سوم کم است.
با توجه به این که تولید در پالایشگاه‌ها همواره به عنوان مهم‌ترین موضوع یاد شده است، ضرورت و مزیت‌های به کارگیری پروژه برنامه‌ریزی تولید در پالایشگاه‌ها چیست و این پروژه در چه مرحله‌ای قرار دارد؟
این سیستم، یکی از مهم‌ترین ابزارها برای افزایش سودآوری است و کمتر پالایشگاهی در دنیا وجود دارد که بدون مجهز شدن به سیستم‌های برنامه‌ریزی تولید فعالیت کند.
یکی از مشکلات پالایشگاه‌های ما در به کارگیری این سیستم، ساختار دولتی آن‌ها و نبود آزادی عمل در بحث تولید است، اما با توجه به این که بیشتر پالایشگاه‌های کشور در حال خصوصی‌سازی هستند، این مشکل تا حد زیادی برطرف خواهد شد.
همچنین با توجه به محدودیت‌های مصرف و واردات، خیلی نمی‌توان در بحث تولید آزادی عمل داشت و در آن دخل و تصرف کرد، اما سیستم برنامه‌ریزی تولید در پالایشگاه این قابلیت را دارد که محدودیت‌های یاد شده برای آن تعریف شود و سیستم با توجه به این محدودیت‌ها، برنامه‌ریزی مناسب تولید را با هدف کسب حداکثر سود حاصل مشخص کند. دستیابی به این دانش از 3 سال گذشته آغاز شده و نخستین گام در تحقق این طرح، طراحی نرم‌افزاری به نام RIPIBLend بوده است. همچنین این نرم‌افزار می‌تواند درصد اختلاط بهینه چند نوع نفت‌خام را برای رسیدن به یک نفت‌خام مشخص کند.
با توجه به موارد یاد شده، نرم‌افزار برنامه‌ریزی تولید آیا کاربردهای دیگری علاوه بر مزیت‌های اشاره شده دارد یا خیر؟
در بررسی‌های صورت گرفته، مشخص شده است كه این نرم‌افزار، علاوه بربرنامه‌ریزی تولید پالایشگاه‌ها، امكان استفاده به عنوان مغز متفكر سیستم درتکنولوژی اختلاط پیوسته نفت را هم دارد که می‌تواند باعث سودآوری بالا در صنعت نفت و به خصوص در پایانه‌های نفتی شود.
همان‌طور که می‌دانید، در بیشتر اوقات، دو نوع نفت‌خام صادراتی در پایانه‌های نفتی کشور وجود دارد و برخی از خریداران به دنبال نفت خامی با مشخصات و گرید خاص هستند. از این رو استفاده از این تکنولوژی نخست باعث افزایش گریدهای نفت‌خام تولیدی برای رقابت در بازار می‌شود و در مرحله بعد صرفه اقتصادی و سودآوری برای کشور به ارمغان می‌آورد.
باتوجه به مزیت‌ها و قابلیت‌های نرم‌افزار RIPIblend، لطفا مقایسه‌ای میان این نرم‌افزار در ایران و نمونه‌های خارجی آن بفرمایید.
مشابه خارجی این نرم‌افزار در دنیا موجود است. اما نرم‌افزار RIPIblend در دنیا بی‌نظیر است، از این رو باید به فکر گسترش و صدور آن به بازارهای جهانی بود.
این پروژه با حمایت و همکاری شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده‌های نفتی در مدت 14 ماه به سرانجام رسید. گفتنی است برای توسعه نرم‌افزار برنامه‌ریزی تولید پالایشگاه‌ها، در حال توسعه نرم‌افزار با نام RIPEARMS هستیم که با بهره‌گیری از آن توسعه برنامه‌ریزی تولید به صورت کامل انجام می‌شود.
فاز نخست این پروژه در مدت 8 ماه به اتمام رسیده و پیش‌بینی می‌شود فاز 2 و 3 آن نیز تا 12 ماه دیگر آماده شود. میزان سرمایه‌گذاری لازم برای اجرای این پروژه نیز تا انجام فاز نهایی، 200 میلیون تومان تخمین زده شده است.
وزارت نفت در سال‌های اخیر با توجه به اعمال تحریم‌های جهانی، در بحث پژوهش و فن‌آوری به موضوع بومی‌سازی و خودکفایی تاکید دارد، گویا پژوهشگاه صنعت نفت در پروژه بهینه‌سازی راکتورها، علاوه بر بهینه‌سازی سیستم به دانش فنی یک تکنولوژی دیگر نیز دست پیدا کرده است، درباره این پروژه و دستیابی به این دانش فنی جدید نیز لطفا توضیحاتی بفرمایید.
از دیگر پروژههای این واحد در بحث بهینه‌سازی واحدها، پروژه بهینه‌سازی راکتورهای پالایشگاه‌های صنعت نفت به کمک CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) است. در این طرح، سه راکتور گاز سنتز، هایدرو کرانینگ و بلتفرمر به عنوان نمونه و پایلوت انتخاب و بهینه‌سازی روی آن‌ها انجام شد.
شایان ذکر است یکی از نتایج ملموس ارتباط پژوهش و صنعت در این طرح تحقیقاتی حاصل شد، در انجام بهینه‌سازی راکتورها یلتفرمر، پژوهشگاه صنعت نفت پیشنهادی مبنی بر ایجاد تغییراتی به پالایشگاه تهران ارائه کرد و مشخص شد این تغییرات پیشنهادی در گذشته به عنوان یک تکنولوژی جدید از سوی یک شرکت خارجی به پالایشگاه ارائه شده اما با اعمال تحریم‌ها محقق نشده است. با مطالعات و بررسی پژوهشگاه نفت و پالایشگاه تهران، طرح پژوهشی دستیابی به این تکنولوژی تدوین شد. هم اکنون تمام ابزارهای لازم برای ارزیابی و تحلیل این تکنولوژی در طرح CFD آماده شده و امیدواریم تا 2 سال آینده به بهره‌برداری برسد.
به کارگیری این تکنولوژی و بومی‌سازی آن در کشور، چه میزان صرفه اقتصادی خواهد داشت؟
اجرای این طرح در صورت اعمال در تمام پالایشگاه‌های کشور سالانه از خروج 180 میلیون دلار بابت واردات بنزین سوپر جلوگیری می‌کند و 80 میلیون دلار سودآوری به دنبال خواهد داشت. تکمیل طرح پژوهشی راکتورهای صنعت نفت به کمک CFD دو سال و نیم به طول انجامید.
در پایان کمی راجع به طرح‌های واحد مدل‌سازی و کنترل فرآیندها در پژوهشگاه صنعت نفت در بخش بهینه‌سازی واحدهای در حال کار اشاره بفرمایید.
از دیگر پروژههای دردست اجرای پژوهشگاه صنعت نفت در بحث بهینه‌سازی واحدها، می‌توان به کاهش گازهای گمشده و نشت‌یابی همزمان خطوط لوله اشاره کرد.
بر اساس آمارهای شرکت مصرف سوخت، روزانه 55 میلیون مترمکعب هدر رفت گاز در کشور وجود دارد که رقم بسیار بالایی است. زیرساخت‌های لازم برای اجرای پروژه کاهش گازهای گمشده در پژوهشگاه صنعت نفت وجود دارد و مذاکرات دراین‌باره با شرکت ملی گاز در حال انجام است. همچنین، براساس آمارهای شرکت بهینه‌سازی مصرف سوخت، سالانه معادل 57 میلیون بشکه نفت‌خام در پالایشگاه‌های ایران هدر رفت انرژی وجود دارد که این میزان از استاندارد جهانی بالاتر است. بر این اساس، مذاکرات اولیه برای اجرای طرح کاهش هدرروی خوراک و محصولات با پالایشگاه تهران و امیدواریم با حمایت شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده‌های نفتی، این پروژه نیز اجرایی شود.
درباره اجرای طرح نشت‌یابی همزمان در پروژههای صنعت نفت چه در فاز مایعات و چه در فاز گاز نیز آمادگی کامل وجود دارد تا با استفاده از این سیستم به صورت آن لاین، نقاط نشت به اطلاع اپراتور برسد. هم اکنون مذاکرات دراین‌باره با شرکت خطوط لوله و مخابرات و شرکت ملی گاز در حال انجام است.
در پایان باید گفت که با توجه به اجرای اصل 44 و قانون هدفمندی یارانه‌ها، شرکت‌های زیرمجموعه نفت رغبت بیشتری برای بهینه‌سازی واحدهای خود نشان داده‌اند که این موضوع نتایج خوبی برای صنعت نفت به دنبال دارد.
