Raffineries : changements de brut, surqualité, vieux régulateurs

Les changements de brut perturbent l'unité

Ce qui se passe. Quand le brut change, l’unité de distillation voit un autre mélange de fractions légères et lourdes. Les températures, les débits et les qualités des produits dérivent pendant des heures, jusqu’à ce que les opérateurs aient rattrapé la situation à la main.

Ce que cela coûte. Du produit hors spécification pendant la transition, du rendement perdu à cause de mauvais points de coupe et de l’énergie dépensée à corriger. Les changements de brut sont fréquents, si bien que les pertes s’additionnent.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Les opérateurs attendent que le laboratoire ou l’analyseur leur dise ce qu’est le nouveau brut. Les régulateurs sont réglés pour l’ancienne charge et luttent contre le changement.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données d’essais du brut, des relevés de charge et des journaux de l’unité lors de changements passés, je vérifie si les propriétés du nouveau brut peuvent être estimées tout de suite et servir d’anticipation pour l’unité. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique ce qu’une transition pourrait rapporter.

Pour aller plus loin : Régulation qui s’adapte à la dérive et à l’usure

Les qualités de distillation viennent d'un analyseur toutes les demi-heures

Ce qui se passe. La qualité des produits n’est connue que quand l’analyseur la signale ou quand le résultat du laboratoire arrive. Entre-temps, l’unité fonctionne sur la dernière valeur. Une perturbation reste invisible jusqu’à la valeur suivante.

Ce que cela coûte. De la surqualité : les produits sont fabriqués meilleurs que la spécification par marge de sécurité, ce qui coûte du rendement de la fraction de valeur et de l’énergie.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Des lectures d’analyseur plus fréquentes n’existent pas ; l’analyseur est lent par nature. Réguler uniquement sur les températures de plateaux ignore la pression et la composition.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des températures, des pressions, des débits et des valeurs de l’analyseur et du laboratoire, je vérifie avec quelle qualité la qualité peut être calculée en continu et quelle marge une valeur plus rapide pourrait libérer. Le diagnostic à distance à prix fixe répond pour votre colonne.

Pour aller plus loin : Mesures calculées

Les fours de procédé fonctionnent avec un excès d'oxygène en guise de marge

Ce qui se passe. Le four brûle du combustible avec plus d’air que la flamme n’en demande, pour être sûr qu’il n’y a ni gaz imbrûlé ni fumée. L’oxygène des fumées est maintenu à un niveau sûr, même quand la charge, le gaz combustible ou la météo changent.

Ce que cela coûte. Du combustible dépensé à chauffer de l’air qui part à la cheminée. Une perte à la cheminée plus élevée que nécessaire et des émissions supplémentaires par tonne de produit.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Baisser la consigne d’oxygène à la main fait courir un risque de monoxyde de carbone quand quelque chose change. Une seule sonde d’oxygène dans la cheminée ne renseigne pas sur chaque brûleur.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir de l’oxygène et du monoxyde de carbone des fumées, des débits de combustible et d’air et des températures, je vérifie à quel point la combustion peut être conduite près de la limite et de quelles protections elle a besoin. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quelle économie de combustible est plausible.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé

La désactivation du catalyseur raccourcit la campagne d'une unité d'hydrotraitement

Ce qui se passe. Un catalyseur perd lentement de son activité. Les opérateurs relèvent la température du réacteur pour maintenir la qualité du produit, jusqu’à ce que le maximum soit atteint et que l’unité doive être arrêtée. Quelle est réellement l’activité du catalyseur, personne ne la mesure directement.

Ce que cela coûte. Une campagne plus courte entre deux changements de catalyseur, des arrêts supplémentaires, de l’énergie pour des températures plus élevées et une qualité qui approche de la limite en fin de campagne.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Relever la température selon une règle empirique est prudent au début et trop tardif à la fin. Les calendriers de changement de catalyseur ignorent la charge et le régime.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des températures, des pressions, de la consommation d’hydrogène, des données de charge et de la qualité du produit lors de campagnes passées, je vérifie avec quelle qualité l’activité peut être estimée et le profil de température planifié tout au long de la campagne. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique combien de durée de campagne peut être gagnée.

Pour aller plus loin : Régulation qui s’adapte à la dérive et à l’usure

La croissance du coke dans les fours de craquage est inconnue jusqu'au décokage

Ce qui se passe. Dans les fours de craquage, du coke se dépose à l’intérieur des tubes. Il réduit le transfert de chaleur et augmente la perte de charge et la température des tubes. Le four est décoké quand les relevés le disent ou quand le calendrier le dit, et personne ne sait quelle quantité de coke se trouve dans le tube.

Ce que cela coûte. La campagne est plus courte que nécessaire si le four est arrêté tôt, et les tubes sont abîmés s’il est arrêté tard. Chaque décokage coûte de la production et de l’énergie.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Utiliser la seule perte de charge est ambigu, car elle dépend de la charge et du régime. Une durée de campagne fixe est un compromis.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des températures des tubes, de la perte de charge, des débits de charge et de vapeur et des relevés de décokages passés, je vérifie si la croissance du coke peut être estimée et le décokage planifié d’après elle. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique à quoi vous attendre.

Pour aller plus loin : Mesures calculées

Les mélanges de produits portent de la surqualité

Ce qui se passe. Les carburants et d’autres produits sont mélangés à partir de plusieurs composants pour respecter une spécification. Le mélange est calculé à partir de valeurs de laboratoire des composants, déjà anciennes quand on les utilise, puis corrigé. Pour être sûr, le mélange est fait meilleur que nécessaire.

Ce que cela coûte. Des composants chers utilisés là où des composants moins chers suffiraient, et des mélanges hors cible qu’il faut retraiter. Sur une année, la surqualité représente beaucoup de marge.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Les recettes de mélange du bureau de planification reposent sur les dernières données de laboratoire. Un nouvel analyseur sur la ligne de mélange donne une valeur, pas une décision.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des qualités des composants, de l’historique des mélanges et des valeurs de l’analyseur et du laboratoire, je vérifie avec quelle qualité les qualités peuvent être estimées et un mélange optimisé par rapport à la spécification. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quelle part de surqualité pourrait être supprimée.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique

Le bilan d'hydrogène est géré à la main

Ce qui se passe. L’hydrogène est produit dans une unité et consommé dans beaucoup d’autres. L’équilibre entre producteurs, consommateurs et compresseurs est géré par l’opérateur en salle de contrôle, qui réagit quand la pression du réseau baisse ou monte.

Ce que cela coûte. De l’hydrogène envoyé à la torche en cas d’excédent, de l’hydrogène supplémentaire produit ou acheté en cas de pénurie et des compresseurs qui travaillent plus que nécessaire.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Des règles d’exploitation pour un ordre fixe de consommateurs ne peuvent pas suivre les changements des unités. Un tampon plus grand dans le réseau se paie en coût.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des pressions du réseau, des débits, des charges des unités et des plans, je vérifie comment l’hydrogène pourrait être réparti pour obtenir le coût le plus bas et le moins de rejets, avec des prévisions de consommation. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quelle économie est plausible.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique

Le traitement du gaz garde de grandes marges par rapport au point de rosée

Ce qui se passe. Le gaz doit quitter l’installation avec un point de rosée assez bas pour le gazoduc. Le point de rosée est mesuré par un analyseur avec retard, ou calculé à partir de quelques signaux. L’installation fonctionne avec une marge pour ne pas sortir de la spécification.

Ce que cela coûte. Un débit inférieur à ce que l’installation pourrait faire, de l’énergie de refroidissement ou de régénération supplémentaire et du gaz séché et refroidi plus que nécessaire.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Une marge plus grande est sûre et coûteuse. Un analyseur plus rapide ne supprime pas la dépendance à la charge et au gaz d’entrée.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir de la composition du gaz d’entrée, des températures, des pressions et des mesures du point de rosée, je vérifie si le point de rosée peut être estimé assez bien pour conduire plus près de la limite. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quelle marge pourrait être libérée.

Pour aller plus loin : Mesures calculées

Les stations de compression gardent de grandes marges vis-à-vis du pompage

Ce qui se passe. Un compresseur peut entrer en pompage, ce qui est violent et peut le détruire. Pour s’en tenir éloigné, la régulation garde le point de fonctionnement bien à l’écart de la ligne de pompage et ouvre tôt une vanne antipompage.

Ce que cela coûte. Le gaz recirculé par la vanne est comprimé deux fois pour rien, ce qui coûte de la puissance. Le compresseur travaille à un point de rendement plus faible que possible.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Rapprocher la ligne de pompage à la main est un risque que personne n’aime prendre. Une cartographie du constructeur vaut pour des machines neuves et pour le gaz de conception.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données du compresseur (débits, pressions, températures, vitesses, positions de vanne), je vérifie avec quelle précision la limite de pompage peut être estimée pour l’état et le gaz du moment. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique combien de puissance pourrait être économisée.

Pour aller plus loin : Mesures calculées

Brûlage à la torche lors des perturbations du procédé

Ce qui se passe. Quand une unité est perturbée, le gaz part à la torche. La cause est souvent une chaîne d’événements entre plusieurs unités, où un opérateur agit et un autre est surpris. La torche brûle, avec une fumée et un bruit que les voisins remarquent.

Ce que cela coûte. Du produit et du combustible perdus, des émissions, des plaintes du voisinage et des difficultés avec l’autorisation. Chaque épisode de brûlage doit être déclaré.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Les alarmes arrivent quand cela se produit déjà. La régulation de chaque unité agit seule et ne sait pas ce que fera l’unité suivante.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des journaux d’alarmes et des relevés de débit et de pression d’événements passés, je vérifie quelles perturbations peuvent être prévues et comment les unités pourraient être coordonnées pour réduire la charge de la torche. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique ce qu’une régulation coordonnée traiterait.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé

Les mouvements de bacs sont planifiés à la main

Ce qui se passe. Le parc de stockage reçoit du brut et des produits de navires et de pipelines et livre aux unités et aux clients. Les planificateurs placent à la main dans un tableur les mouvements entre bacs, pompes et lignes, et changent le plan chaque fois qu’un navire est en retard.

Ce que cela coûte. Des surestaries quand un navire attend, des erreurs de mélange quand le mauvais produit entre dans un bac et de la capacité inutilisée à cause d’un plan prudent.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Un tableur vérifie un plan, mais ne peut pas en chercher un meilleur. Plus de capacité de bacs en tampon est le remède le plus coûteux.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données de bacs, des programmes de navires, des contraintes de lignes et de pompes et des mouvements passés, je vérifie comment un optimiseur pourrait suggérer des plans et replanifier après un retard. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique ce qu’il pourrait retirer du coût.

Pour aller plus loin : Trajectoires optimales et plans de consignes

Les fours électriques pour vapocraqueurs apportent une dynamique nouvelle

Ce qui se passe. Les projets de chauffer les craqueurs à l’électricité changent le comportement du four. Le chauffage électrique réagit plus vite que les brûleurs et suit l’alimentation électrique. La régulation existante a été conçue pour le chauffage au gaz.

Ce que cela coûte. Une incertitude sur la stabilité et la qualité du produit avant la construction de la première unité, et un risque de modifications coûteuses après le démarrage.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Prendre le concept de régulation du four à gaz et changer l’actionneur ignore la dynamique différente. Procéder par essais et erreurs sur un four à pleine échelle est exclu.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données de conception du four et du procédé, je vérifie ce que montre un modèle du four chauffé électriquement sur la dynamique et sur un concept de régulation adapté. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique ce qu’il faut clarifier avant que la conception soit figée.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé

Le co-traitement de charges biosourcées change le comportement de l'unité

Ce qui se passe. Les raffineries ajoutent des huiles végétales ou d’autres charges d’origine biologique aux coupes de brut habituelles. Le mélange de molécules est différent : plus d’oxygène, plus d’eau, d’autres contaminants. L’unité, réglée pour une charge fossile, répond différemment à chaque lot.

Ce que cela coûte. Un vieillissement plus rapide du catalyseur, une qualité de produit qui bouge et des températures et pressions pour lesquelles les opérateurs n’ont pas encore de repères.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Traiter la charge biosourcée comme une coupe de plus avec une part fixe ne suit pas les différences entre lots. Les essais sur l’unité réelle sont chers et lents.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des analyses de charge, des journaux de l’unité et des qualités de produit avec des parts biosourcées, je vérifie comment l’unité répond et si une régulation adaptative peut suivre les lots. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique à quoi vous pourriez vous attendre.

Pour aller plus loin : Régulation qui s’adapte à la dérive et à l’usure

Les analyseurs sont chers et souvent en panne

Ce qui se passe. Les analyseurs en ligne sont coûteux à acheter et à entretenir. Ils demandent des lignes de prélèvement, un conditionnement et un étalonnage, et ils tombent en panne. Quand l’un est arrêté, les boucles qui en dépendent passent en manuel.

Ce que cela coûte. Une régulation aveugle pendant des jours, des marges qui augmentent pendant la panne et du personnel de maintenance qui passe beaucoup de temps à maintenir les instruments en vie.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Acheter un deuxième analyseur double la maintenance. La conduite manuelle s’appuie sur la valeur de laboratoire de l’équipe.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des variables de procédé qui continuent de fonctionner et de l’historique de l’analyseur lui-même, je vérifie si une valeur calculée peut remplacer l’analyseur pendant les pannes et être corrigée à son retour. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quels analyseurs sont de bons candidats.

Pour aller plus loin : Mesures calculées

Des centaines de boucles de régulation, dont beaucoup sont médiocres

Ce qui se passe. Une raffinerie compte des centaines ou des milliers de boucles de régulation. Beaucoup oscillent, restent en manuel ou butent sur une limite de vanne. Les ingénieurs de régulation ne peuvent pas toutes les examiner, si bien que les mauvaises le restent.

Ce que cela coûte. Une variabilité dans le procédé qui impose des marges sur la qualité et l’énergie, et des boucles qui causent des ennuis dans d’autres unités. Les précieux bénéfices de la couche de régulation avancée sont perdus quand les boucles de base défaillent.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Vérifier les boucles à la main sur réclamation trouve les plus bruyantes, pas les plus coûteuses. Il n’y a pas davantage d’ingénieurs disponibles pour ce travail.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des journaux de boucles du système de conduite (consignes, mesures, sorties, modes), je classe les boucles selon ce qu’elles coûtent et je trouve les causes probables. Le diagnostic à distance à prix fixe vous donne la liste des boucles à réparer en priorité.

Les avalanches d'alarmes cachent le vrai défaut

Ce qui se passe. Quand une unité se met en sécurité, des dizaines d’alarmes arrivent en une minute. L’opérateur en salle de contrôle ne peut pas distinguer laquelle est la cause et lesquelles sont les conséquences. Beaucoup sont des alarmes permanentes que personne n’a acquittées.

Ce que cela coûte. Une réaction lente au vrai défaut, de mauvaises décisions sous stress et un risque pour la sécurité. Les installations qui tolèrent beaucoup d’alarmes chaque jour apprennent aux opérateurs à les ignorer.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Relever les seuils d’alarme pour en réduire le nombre fait aussi taire les utiles. Une liste de règles pour chaque combinaison n’est jamais complète.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des journaux d’alarmes et d’événements, avec la structure du procédé, je vérifie quelles alarmes découlent de quelle cause et où un modèle pourrait désigner la première. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique ce qui pourrait être supprimé ou regroupé.

Les anciens régulateurs multivariables sont désactivés et le bénéfice est perdu

Ce qui se passe. Une régulation avancée de procédé a été installée il y a des années. L’installation a changé, les personnes qui l’avaient construite sont parties, et les opérateurs ont désactivé le régulateur parce qu’il se comporte de façon étrange. L’unité est de nouveau conduite à la main.

Ce que cela coûte. Les bénéfices qu’il apportait en rendement et en énergie sont perdus, et personne ne les compte comme une perte. Un nouveau projet doit repartir de zéro.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Réajuster l’ancien régulateur sans le savoir-faire marche rarement. La licence du logiciel et l’ancien modèle sont souvent dépassés.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir de l’historique du régulateur, des enregistrements de l’époque où il fonctionnait bien et des données actuelles de l’unité, je vérifie ce qui a changé et si une nouvelle identification des modèles peut le remettre en état. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique ce qu’exigerait un renouvellement.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé

La vapeur et l'électricité du site ne sont pas optimisées ensemble

Ce qui se passe. Le site produit de la vapeur dans des chaudières et des turbines, achète ou vend de l’électricité et satisfait les demandes des unités. Les collecteurs de vapeur, les turbines et les chaudières sont conduits selon des règles propres à chacun, et personne ne regarde l’ensemble.

Ce que cela coûte. De la vapeur rejetée à un niveau de pression pendant qu’un autre en manque, des turbines qui tournent à un mauvais point et de l’électricité achetée à prix élevé pendant que la production propre est à l’arrêt.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Des règles par collecteur ne voient pas le coût de l’électricité à l’instant. Une meilleure chaudière apporte moins qu’un meilleur plan d’exploitation de ce qui est installé.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des bilans de vapeur, des données de turbines et de chaudières, des prix de l’électricité et des demandes des unités, je vérifie comment un plan commun de vapeur et d’électricité pourrait réduire le coût. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quelle économie attendre.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique

Les pannes des analyseurs d'émissions mettent la conformité en danger

Ce qui se passe. Les émissions des cheminées et des fours sont mesurées par des analyseurs qui doivent fonctionner en continu. Quand l’un tombe en panne, l’installation a des trous dans son enregistrement et doit suivre les règles de l’autorisation sur les valeurs de remplacement ou l’arrêt.

Ce que cela coûte. Des pénalités et un travail de déclaration, des valeurs de remplacement prudentes et une charge d’installation limitée par la mesure manquante.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Un second analyseur double l’équipement et la maintenance. Des prélèvements manuels ne comblent pas le trou.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données de procédé, des signaux de combustible et de fumées et de l’historique de l’analyseur, je vérifie si les émissions peuvent être calculées avec une qualité que l’autorisation accepte comme substitut. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique quelle preuve l’autorité attendrait probablement.

Pour aller plus loin : Mesures calculées

Les installations converties à de nouvelles charges se comportent de façon inconnue

Ce qui se passe. Des unités sont converties pour traiter de nouvelles charges, comme des huiles usagées, des huiles biosourcées ou de l’hydrogène. Les tuyauteries et les récipients sont les anciens, la chimie ne l’est pas. Aucun opérateur ne l’a conduite auparavant.

Ce que cela coûte. Des surprises au démarrage : températures instables, produit hors spécification, encrassement. Le démarrage dure plus longtemps et les premiers mois ne sont pas rentables.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. S’en remettre au pilote de laboratoire ignore l’échelle de l’installation. Les anciennes consignes d’exploitation décrivent l’ancien comportement.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des données de conception, des résultats de laboratoire et des enregistrements de l’unité existante, je vérifie ce que montre une simulation de l’unité convertie sur la stabilité et les limites, avant de toucher à l’installation. Le diagnostic à distance à prix fixe vous indique ce qu’il faut clarifier d’abord.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé