钱劲军(福建联合石油化工有限公司，福建 泉州 362800)

0 引言

世界炼油业集中度进一步提升，规模化、大型化、一体化趋势明显。新建项目陆续投产，产能严重过剩[1]。炼油行业竞争加剧，国内大型炼油企业纷纷引进线性规划工具，建立全流程模型，在原料选择、计划排产、长远规划中寻找优化增效机会。在典型的炼厂中，原油成本占运营成本90%以上，利用先进工具根据企业流程特点及市场产品需求快速确定最优化的原油品种及数量，可以为企业节省投入成本。原油价格受多种因素的影响，原油的实际品质差异与升贴水并不保持线性的相关性[2]，而利用PIMS全流程模型测算、制定采购计划对于优化炼厂原油采购具有重要意义。

1 PIMS介绍

Aspen PIMS(Process Industry Modeling System)是一个功能强大的用于过程工业经济规划的工具软件，采用线性规划技术来优化过程工业中各单元的操作与设计，可以自动将物料性质传递到下游装置，具备非线性回归建模、数据辅助及先进的分布式回归等功能。已广泛应用于炼油化工企业，用于物料采购优化、产品生产计划、技术评估、工厂扩建规划等方面。

2 PIMS在F炼厂中的应用

F炼厂是一家炼油化工一体化企业，拥有1 400万吨/年炼油能力，同时拥有100万吨/年乙烯、80万吨/年芳烃装置以及PP、PE、EO/EG 等一系列化工及配套装置。炼厂于2008年投入运营后，逐步完善了PIMS模型，具备全流程测算能力。随着国内新增炼油产能快速投产以及独立炼厂成品油定价优势，F炼厂汽油、柴油、航煤等中间馏分油销售量呈逐年下降趋势，炼油负荷与化工原料缺口的矛盾日趋明显，F炼厂需要通过采购石脑油来补充化工装置原料。在现有的装置约束条件下，F炼厂迫切地需要在可以选择的原料范围内找到最合适其加工的原料采购方案，以实现炼厂效益的最大化。

2.1 PIMS在石脑油采购中的应用

石脑油是主要的化工原料，也会作为汽油调和组分。作为乙烯原料时，液化气又可以有季节性的替代性。石脑油的价格影响因素多，变化幅度大[3]。F炼厂单月加工外购石脑油达10万吨，可优化空间大。

考虑到季节性、当前价格及供需情况，以MOPJ-Brent为70、85美元/吨估价，分别可采购1～5万吨/月，进行测算，结果如表1所示。

表1 外购石脑油加工经济性

当MOPJ-Brent为70美元/吨时(CASE1～CASE5)，多加工石脑油，降低原油加工量的效益更好。当MOPJ-Brent扩大至85美元/吨时(CASE6～CASE10)，加工石脑油的经济性在3～4万吨之间出现效益临界点，加工3.8万吨石脑油时整体的经济性最佳。

在特定的轻重油价差条件下，设置合适的石脑油敏感性测试方案，可以找到最优化的外购石脑油的采购方案。

2.2 PIMS在优化原油加工量上的应用

在国内成品油定价机制下，主营炼厂内贸汽油、柴油的生产毛利维持稳定水平，而独立炼厂因各种因素汽柴油价格低于主营炼厂价格，不断抢占市场份额。对于F炼厂，除了逐年减少的汽柴油销量，影响原油加工量的因素还有石脑油等非原油原料加工量，非受限产品的产量(如沥青、液化气、硫磺等)。以85万吨±5万吨固定加工量来设置CASE，测算结果如表2所示。

表2 原油加工量敏感性分析

加工85万吨原油的毛利最高，但是83万吨与85万吨毛利仅有81万元的差距，经过对原油走势的分析后，认为后续油价上涨机会较小，多加工2万吨原油带来的收益与风险不匹配。一般情况下采取保守策略，选择略低于最高效益点的加工量。

通过PIMS方案比较，结合市场研判，可以确定最优化的原油加工量方案。

2.3 PIMS在选择现货原油品种上的应用

业内一些炼厂计算保本价[4-5]来选择现货原油。F炼厂按加工方案进行效益比较也具有可行性。一般情况，大型炼厂均有一定比例的长约原油品种，以确保原油的供应，其次采购现货原油补充。F炼厂签订原油供应协议，确保了主要原油的数量、品种、船期的稳定，同时在现货市场寻找机会，寻求效益最大化。在炼厂的实际运行过程中，一般月份加工2～3种沙特原油，最多加工2种其他原油。对于单系列常减压来说，同时加工过多品种不利于原油调和、船期保证、资源落实及平稳生产。

方案设置以4种沙特常规原油(AXL、AL、AM、AH)为基础方案，分别加1船现货原油进行测算。结算结果如表3所示。

表3 4+1原油方案测算

相对于全沙特油方案，CASE2-CASE5方案效益更佳。穆尔班和扎库姆是效益最明显的现货油种。而乌拉尔等4种原油经济性与沙特油相当，再对EFS(BRENT-Dubai)价差，同体系下轻重油价差，不同区域运费点贴水等做进一步评估，再次测算比较。

以“长约+1船现货原油”加工方案进行测算比较，更加直观的找到效益更优的现货原油，也更具实际操作性。

3 结语

石脑油与原油价差变化大，通过PIMS测算可以找到最佳采购点。严控库存、以销定产是企业的主要策略。通过PIMS测算，结合市场走势，找到效益与风险平衡的加工量。采用“长约+1船现货方案测算法”相较于“保本价”比较法，更能直观体现加工现货原油的经济性。因此，加强PIMS在一体化装置原料采购中的应用，有助于炼化企业在激烈竞争的环境中实现效益优化与风险管控。