Raakaöljyn tislausyksikön simulointimallit operatiiviseen käyttöön

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemian tekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi

Authors

Date

2016-06-14

Department

Major/Subject

Prosessit ja tuotteet

Mcode

KE3003

Degree programme

KEM - Kemian tekniikan koulutusohjelma

Language

fi

Pages

64+2

Series

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää toimintatapa Nesteen Porvoon jalostamon raakaöljyn tislausyksikön tislauskolonnien toiminnan seurantaan ja ennustamiseen. Kirjal-lisuusosuudessa esitetään menetelmiä, joilla voidaan havaita stationääritila jatkuvatoi-misessa prosessissa. Soveltavassa osuudessa muodostettiin Nesteen Porvoon jalostamon raakaöljyn tislausyksiköstä kaksi simulointimallia, joista toista kutsutaan tasetäsmäysmalliksi ja toista ennustemalliksi. Simulointimallit perustuvat stationääritilaoletukseen. Kehitettyyn toimintatapaan sisältyvät vaiheet ovat: 1) stationääritila-analyysi, 2) virtausmittaustulosten korjausvaihe, 3) tislauskolonnien ainetaseiden täsmäys, 4) tislauskolonnien kalibrointi ja 5) ennustemallin viritys. Tislauskolonnien ainetaseiden täsmäys ja kalibrointi tehdään tasetäsmäysmallin avulla. Kalibroinnista saatavien kalibrointiparametrien avulla seurataan raakaöljyn tislausyksikön tislauskolonnien toimintaa. Ennustemallin viritysvaiheessa ennustemallin tislauskolonnit viritetään vastaamaan todellisia kolonneja. Ennustemallin virityksessä käytetään apuna tasetäsmättyjä virtausmääriä ja todellisesta prosessista saatuja mittaus- ja analyysituloksia. Raakaöljyn tislausyksikön kolonnien toimintaa voidaan seurata myös ennustemallin kolonnien virityksen avulla. Viritetyn ennustemallin avulla on mahdollista ennustaa raakaöljyn tislausyksikön kolonnien toimintaa.

The target of this master's thesis was to generate a method which helps to monitor and predict distillation column performance in the crude distillation unit of Neste's refinery in Porvoo. The literature part of this master's thesis presents techniques to identify steady state in a continuous process. In the experimental section a method to monitor and predict the performance of the crude distillation columns was developed. The developed method includes five phases which are 1) to detect steady state, 2) correction of flow meter readings, 3) reconciliation of the distillation column mass balances, 4) calibration of the distillation columns and 5) tuning of the predictive model. Two simulation models were made with Petro-SIM software. The first simulation model reconciles the mass balances of the distillation columns and calibrates them based on the reconciled flowmeter results and laboratory analysis. With the trend of the calibration factors it is possible to monitor the performance of the distillation columns. The second simulation model can predict the performance of the crude distillation columns. Based on the reconciled flowmeter results, process measurements and laboratory analysis the predictive model is first fine-tuned to match to the plant data. The fine-tuned model can then be used to predict the performance of the crude distillation columns.

Description

Supervisor

Oinas, Pekka

Thesis advisor

Tamminen, Esa
Sarwar, Golam

Keywords

jatkuvatoiminen prosessi, stationääritila-analyysi, raakaöljyn tislausyksikkö, simulointimalli, Petro-SIM

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201606172550

Collections

[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM