СИБУР внедряет цифровое моделирование газохимических реакций

«СИБУР Холдинг» (г. Тобольск) сообщил о применении уникальной для России технологии, которая дает возможность с высокой точностью моделировать физико-химические процессы на нефтегазохимическом производстве.

Пилотный проект запущен на заводе «Томскнефтехим» (ТНХ, входит в «СИБУР Холдинг»), где цифровая модель реактора полиэтилена высокого давления позволила значительно оптимизировать операционные издержки при его производстве.

Полимеризация этилена происходит при давлении 2400 атмосфер — это в два с лишним раза выше, чем на дне Марианской впадины. Долгое время моделирование этого процесса оставалось предметом изысканий исключительно академической науки. СИБУР стал одной из первых компаний в мире, кто на базе собственного R&D-подразделения перевел эту работу в практическую плоскость.

«Одна из наших ключевых целей — достижение максимально возможной экономической эффективности производства, что становится особенно важным в свете растущей конкуренции на мировых рынках. Компания уже давно занимается моделированием и оптимизацией сопутствующих производственных процессов, и общий экономический эффект от этой работы исчисляется сотнями миллионов рублей в год», — говорит куратор R&D-блока, член правления — управляющий директор СИБУРа Дарья Борисова.

Успешное начало моделирования «реакционных» процессов (а это сердце технологии нефтегазохимического производства) — свидетельство выхода СИБУРа на принципиально новый уровень научно-технологической экспертизы, что позволяет нам на равных конкурировать с лидерами отрасли в мировом масштабе. Кроме того, это яркий пример восстановления научно-производственной базы российской промышленности и «интеллектуального импортозамещения».

На непрерывных нефтегазохимических производствах внесение даже небольших изменений в технологический процесс может как дать хороший эффект, так и принести убытки. Среди рисков — выпуск несоответствующей, некачественной продукции, упущенный маржинальный доход.

Разработанная специалистами НИОСТ (г.Томск) цифровая модель газохимического реактора дает возможность экспериментировать в поисках оптимального, максимально эффективного с точки зрения экономики бизнеса режима работы без остановки коммерческого производства.

В общей сложности на цифровой модели томской установки было протестировано 139 сочетаний различных параметров работы оборудования, расхода сырья и инициаторов реакции. В результате был определен оптимальный режим, позволяющий сократить удельный расход дорогостоящих добавок на 12% без потери качества продукции. Прогнозная оценка ожидаемой экономии в масштабах предприятия составляет 50–60 млн руб. в год.

«Другое направление оптимизации — подбор параметров процесса для увеличения производительности. При этом проведение такого количества физических экспериментов заняло бы около 10 лет и, в теории, с учетом возможных потерь, они обошлись бы компании в сумму около 1 млрд руб. Обсчет „в цифре“, с учетом разработки самой модели, занял около полутора лет и стоил около 15 млн руб.», — рассказывает исполнительный директор НИОСТ Владимир Бушков.

Модель уникальна для каждой установки, но успешный опыт пилотного проекта в Томске дает возможность планировать разработку цифровых моделей и для других производств СИБУРа, в том числе крупнотоннажных, говорит руководитель Функции «Исследования и разработки» Сергей Тутов. 

В перспективе цифровая модель может быть использована при определении параметров ведения режима для новых марок продукции. «Кроме того, заводы СИБУРа — разного возраста, некоторые производства были запущены еще в прошлом веке, томский реактор, например, — в 1993 году. Цифровые модели позволяют им приблизиться к мировым бенчмаркам в области нефтехимии без глубокой реконструкции», — добавляет Тутов.