Система управления запасами вспомогательных материалов НПЗ на примере установки элоу-авт-7 ПАО «Танеко»

УДК 33.0

А. С. Калинина, Н. В. Котова, Н. В. Лыжина

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НПЗ НА ПРИМЕРЕ УСТАНОВКИ ЭЛОУ-АВТ-7 ПАО «ТАНЕКО»

Ключевые слова: нефтепереработка, вспомогательные материалы, параметры управления запасами, стратегия управления,

методы оптимизации управления.

В статье рассматривается система управления вспомогательными материалами на примере установки ЭЛОУ-АВТ-7 ПАО «Танеко». На основе анализа моделей движения сырья и материалов на нефтеперерабатывающем заводе предложены методы управления запасами вспомогательных материалов, позволяющие оптимизировать объёмы закупок и хранения.

Keywords: oil refinery, auxiliary materials, supplies management parameters, management strategy, methods of management optimization

In the article the system of raw material and auxiliary materials management are considered on the example of crude oil desalter system on PJSC «Taneco». Based on the analysis of the models of raw material flow on an oil refinery factory methods of auxiliary materials stock management, allowing to optimize the volumes ofpurchases and storage are offered.

Развитие нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, которая является одной из ведущих отраслей экономики Российской Федерации, напрямую связано с совершенствованием технологии нефтепереработки, разработкой и внедрением прогрессивных технологий производства и управления. Это позволяет оптимизировать существующие процессы, увеличивать мощности, улучшать качество нефтепродуктов и, тем самым, технико-экономических и финансовые показатели предприятия.

Примером внедрения новых технологий и наращивания мощностей НПЗ в Республике Татарстан является новый нефтеперерабатывающий завод ПАО «Танеко», планами развития которого предусмотрены:

1. Ввод технологических установок риформин-га и изомеризации в 2016 году, что позволит комплексу производить автомобильные бензины «Регу-ляр-92» и «Премиум-95» класса Евро-5 [1];

2. Ввод установки замедленного коксования в 2016 г. [1];

3. Строительство второй установки по первичной перегонке нефти - ЭЛОУ-АВТ-6, запуск которой планируется в 2017 г., которая, позволит довести объем переработки нефти на ПАО «Танеко» до 14 млн. тонн в год, а в целом по республике - до 23 млн. тонн, что значительно решает проблему переработки татарстанской нефти;

4. Запуск опытной российской разработки установки гидроконверсии гудрона мощностью 50 тыс. тонн в год [2].

Наращивание мощностей по переработке сырья влечёт за собой увеличения объёмов заказов, хранения и потребления вспомогательных материалов.

Вспомогательные материалы - это материалы, которые не входят в своей вещественной форме в готовую продукцию, а используются лишь в процессе его производства для осуществления технологического процесса, обеспечения бесперебойной работы оборудования и других технологических нужд [3].

На нефтеперерабатывающем заводе это такие

вспомогательные материалы как катализаторы и реагенты, смазочные масла и охлаждающие жидкости, адсорбенты, МДЭА, котловая и дистиллированная вода и другие.

Применение запасов вспомогательных материалов начинается с самого начала подачи нефти на установку переработки. Перед тем как нефть попадает на ЭЛОУ, она нагревается в теплообменниках. Для увеличения эффективности процесса обессоли-вания и обезвоживания нефти, в линию сырой нефти предусмотрена подача деэмульгатора перед блоком теплообменников нагрева нефти до ЭЛОУ. (рис. 1).

Рис. 1 - Модель движения сырья и вспомогательных материалов на установке ЭЛОУ

Далее по схеме сырая нагретая нефть до температуры 101-135°С/129-131°С1 из теплообменников попадает в электродегидраторы для прохождения процедуры обессоливания и обезвоживания нефти (рис. 1).

Для поддержания рН промывной воды и стоков ЭЛОУ, в каждый поток промывной воды, предусмотрена подача 1-4 % раствора щелочи (рис. 1).

Перед подачей обезвоженной и обессоленной нефти в отбензинивающую и атмосферную колонны, она снова подвергается нагреву. Перед нагревом в каждый поток нефти насосом подается 1-4 % раствор щелочи (рис. 1).

Здесь и далее по тексту и в изображениях указаны средние оптимальные значения технологических параметров для девонской нефти/для карбоновой нефти.

Далее нагретая нефть до температуры 228-250°С попадает поочередно в отбензинивающую колонну, потом в атмосферную колонну (рис. 2).

Рис. 2 - Модель движения сырья и вспомогательных материалов на блоке АВТ

Для защиты от коррозии шлемового трубопровода отбензинивающей колонны и конденсационного оборудования в газовый поток шлемовой трубы подают нейтрализатор и ингибитор коррозии (рис. 2). Для эффективной борьбы с коррозией оборудования на линии выхода продукта из холодильников, входящих в состав отбензинивающей и атмосферной колонн, предусмотрена установка коррозионных зондов и образцов-свидетелей. Коррозионный зонд дает точные измерения скорости коррозии в реальном времени. Мониторинг коррозии обеспечивает оптимальный расход реагентов, подаваемых в шлемовую линию колонны. Продуктами отбензи-нивающей колонны являются углеводородный газ и бензиновая фракция начала кипения 150°С.

На линии выхода фракции 220(233)-320°С с установки для обеспечения возможности производства с улучшенными низкотемпературными свойствами в зимнее время предусмотрена система подачи раствора депрессорно-диспергирующей присадки.

Далее остаток переработки атомсферной колонны мазут направляется на переработку в вакуумную колонну (рис. 3).

Рис. 3 - Модель движения сырья и вспомогательных материалов на блоке АВТ

Для создания вакуума в колонне используется гидроэжекционная вакуумсоздающая система (ВСС) на базе вакуумного гидроциркуляционного агрегата.

В качестве рабочей жидкости в ВВС используется 40% раствор МДЭА (рис. 3).

Газы разложения, насыщенные парами углеводородов с температурой 80-95°С с верха вакуумной колонны по шлемовым трубопроводам поступают в вакуумсоздающую систему, с помощью которой поддерживается остаточное давление верха колонны 50мм. рт. ст.

Для защиты от коррозии шлемового трубопровода вакуумной колонны и вакуумсоздающей системы в газовый поток шлемовой трубы подается ингибитор коррозии и нейтрализатор (рис. 3).

40% раствор МДЭА так же используется для аминовой очистки углеводородного газа, поступающего из рефлюксных емкостей атмосферной установки, а так же для очистки углеводородного газа из блока стабилизации нафты; и газов разложения из сепараторов вакуумосоздающей системы.

Проведенный анализ движения сырьевых потоков и потоков вспомогательных материалов на установке ЭЛОУ-АВТ-7 ПАО «Танеко» позволяет актуализировать задачу управления запасами вспомогательных материалов.

Система управления вспомогательными материалами должна обеспечить бесперебойное снабжение вспомогательными материалами всех производственных процессов, своевременную оплату закупок, снижение затрат на их транспортировку и хранение [14]. С ростом масштабов производства цель и задачи данной системы особенно актуальны.

Управление запасами вспомогательных материалов не требует значительных финансовых затрат при условии применении оптимизационных моделей управления.

Система управления вспомогательными материалами установки ЭЛОУ-АВТ-7 ПАО «Танеко» представлена на рис. 4.

Рис. 4 - Система управления вспомогательными материалами установки ЭЛОУ-АВТ-7 ПАО «Танеко»

Входными параметрами управления запасами вспомогательных материалов являются (рис. 4):

1. Годовая потребность во вспомогательных материалах: определяется на основе нормировании расхода за сутки в натуральном и денежном эквиваленте.

2. Затраты на транспортировку и хранения одной единицы вспомогательного материала: рассчитываются на основе нормирования расходов на транспортировку и хранение единицы вспомогательного материала.

3. Размер страхового запаса (или буферный запас), который находится на складе и используется для покрытия рисков попадания в дефицит в ситуации увеличения скорости потребления складских запасов или в ситуации задержки очередной партии по различным причинам. Страховой запас должен быть разным для разных позиций вспомогательного материала. Он рассчитывается исходя из сроков поставки того или иного материала с учётом отклонений в сроках поставки [4].

4. Время выполнения заказа поставщиком: определяется на основе обработки данных контракта, заключенного между заказчиком и поставщиком.

Регулируемыми (выходными) параметрами являются следующие параметры (рис. 4): объем заказываемой партии вспомогательного материала, затраты на транспортировку, хранение вспомогательного материала, число заказов в год, критический уровень запасов вспомогательных материалов, производственный цикл оборота вспомогательных материалов.

Для вычисления первого и наиболее важного выходного параметра - оптимальный размер заказываемой партии, является ключевым в системе управления запасами вспомогательных материалов.

Для его поиска необходимо решить ряд вопросов: классифицировать вспомогательные материалы по степени их важности; определить стратегию управления запасами вспомогательных материалов по заданной классификации; выявить наиболее перспективные методы управления запасами вспомогательных материалов, согласно ранее определенной стратегии [13].

Процедура классификации позволяет выявить особенности потребления вспомогательных материалов. Для этого нужно провести анализ АВС и ХУЪ. Анализ АВС - это способ формирования и контроля за состоянием запасов, заключающийся в разбиении номенклатуры N реализуемых товарно-материальных ценностей на 3 неравномощных подмножества А, В и С характеризующиеся по стоимости от более дорогостоящего к менее дорогостоящему запасу. Анализ ХУЪ такое же разбиение всей номенклатуры на 3 неравномощных подмножества Х, У и Ъ только характеризуются они по объему и темпу потребления. Группе Х принадлежат запасы, спрос на которые стабилен. К группе У относятся запасы, спрос на которые колеблется. Запасы, спрос на которые спрогнозировать практически не возможно, относятся к группе Ъ [5].

Итогом вышеописанных методов классификации является выявление комбинаций: АХ, ВХ, СХ, АУ, ВУ. Запасы, относящиеся к группе АХ, ВХ являются важными и часто используемыми на производст-

ве, самыми дорогими в денежном выражении. К группе АЪ относятся запасы так же часто используемые, но не являются дорогостоящими. Спрос на запасы группы ВХ, ВУ колеблется, но они сопоставимы в стоимостном выражении с этой группой А. Группа ВЪ состоит так же из запасов спрос на которые колеблется, но является менее дорогостоящей. Группа С менее важная группа, т.к. эти запасы используются редко и спрос на них сложно спрогнозировать [6].

Вторым шагом на пути решения проблемы оптимизации размера заказываемой партии, является определение стратегии управления запасами вспомогательных материалов.

Стратегией управления запасами вспомогательных материалов, входящих в комбинацию АХ и АУ, заключается в том, что текущий запас на складах необходимо тщательно контролировать и максимально точно рассчитывать оптимальный размер заказа партии. Стратегией управления запасами для комбинации АЪ является контроль состояния запасов вспомогательных материалов в обычном режиме, фиксируются моменты подачи заказа партии. Стратегическим управлением для комбинации ВХ, ВУ, ВЪ является так же контроль состояния запасов вспомогательных материалов в обычном режиме, но заказ очередной поставки партии производится по мере возникновения потребности в запасах вспомогательных материалов. Менее жесткая стратегия управления у комбинаций СХ, СУ, СЪ. Для них контроль запасов проводится в определенные периоды времени и заказ партии производится по мере возникновения потребности [7].

Для вспомогательных материалов комбинации АХ, АУ целесообразно использовать модель управления с критическими уровнями, такая как двухуровневая модель. Применение этой модели ориентировано на ситуацию со значительными затратами на содержание запасов и их пополнение. В этой системе потери от дефицита существенны. Заявка на поставку запасов выполняются с условием, что запасы на складе в момент проверки оказались равными или меньше установленного критического уровня. Размер заказа рассчитывается так, чтобы поставка пополнила запасы до максимального уровня. Таким образом, управление запасами в рассматриваемой системе осуществляется по двум их уровням, что и обусловило ее название.

Для комбинации АЪ желательно применить модель с фиксированным уровнем запасов (с фиксированной периодичностью заказа). Данная модель основана на фиксированных моментах подачи заказа (неделя, декада, месяц) посредством проведения инвентаризации остатков. В данной модели через определенные промежутки времени проводится проверка состояния запасов. Если после проверки было реализовано какое то количество товара, то подается заказ. Он равен разности между максимальным уровнем запасов и фактическим уровнем запаса на момент проверки. Следовательно, применять эту модель нужно тогда, когда есть возможность заказывать партии различные по величине. Например, в случае контейнерной или повагонной

доставки товаров эта модель неприемлема. Кроме того, модель не применяют, если доставка или размещение заказа обходится дорого в денежном эквиваленте. Еще одной особенностью модели является то, что она допускает возникновение дефицита. Если спрос резко увеличится, то запас товара закончится до наступления срока подачи заказа. Это означает, что система применима, когда возможные потери от дефицита для предприятия неощутимы [8].

Для вспомогательных материалов остальных комбинаций рекомендуется использовать периодические модели управления запасами. Такие как: модель с фиксированным размером заказа; модель с постоянной интенсивностью поступления заказа; модель оптимального размера заказа с количественными скидками.

В модели с фиксированным размером заказа размер заказа на пополнение запаса является величиной постоянной. Интервалы времени, через которые производится заказ партии и размещение заказа, в этом случае могут быть разные. В качестве переменной величины принимается время заказа. Заказ на поставку очередной партии подается при уменьшении размера запаса на складе до установленного порогового уровня - точки заказа. Интервалы между поставками очередных партий на склад зависят от интенсивности расхода (потребления) материальных ресурсов. После подачи очередного заказа запас продолжает уменьшаться, так как заказ выполняется не сразу, а через какой-то промежуток времени. Эта модель применяется в случаях, если условия поставки позволяют получать заказы различными по величине партиями; расходы по размещению заказа и доставке сравнительно невелики; потери от возможного дефицита несущественны.

По модели с постоянной интенсивностью поступления заказа продукт доставляется в определенный промежуток с некоторой временной постоянной. Заказ на поставку ресурсов, формируется после каждой проверки склада, с определенной периодичностью (от одного дня до нескольких недель). Этот метод применяется для закупки дешевых и быстро потребляемых товаров. [9].

Модель оптимального размера заказа с количественными скидками является разновидность модели с фиксированным размером заказа. Эта модель применяется для тех товаров, на которые поставщик может предложить скидку. Покупателю же необходимо сравнить значения общих издержек со скидкой и без скидки и выбрать поставку с минимальными затратами.

Вторым выходным параметром управления запасами вспомогательных материалов являются затраты на хранение и транспортировку партии. Затраты на хранение запаса представляют собой расходы на содержание запаса на складе. Затраты подразделяются на постоянные и переменные [10]. Постоянные затраты не зависят от объема хранимого запаса и включают в себя: страхование складского помещения, оплата налогов на имущество, расходы, связанные с содержанием складских помещений, в том числе затраты на освещение, отопление, охрану, а так же на ремонт складских помещений и т. п. Пере-

менная составляющая затрат на хранение прямо пропорциональна объему хранимого запаса и состоит из издержек по страхованию запасов, потери от порчи хранимых запасов, затраты на содержания персонала и т.д. Затраты на транспортировку могут входить в стоимость контракта, т.е. заключается договор на условиях DDP международных правил торговли ИНКОТЕРМС, что соответствует схеме на ПАО «Танеко». Таким образом затраты на транспортировку для компании-заказчика будут нулевыми, но они могут перетекать в стоимость единицы заказываемого товара. Число заказов в год, критический уровень запасов вспомогательных материалов зависит от объема заказанной партии.

Третьим определяемым параметром системы управления является производственный цикл. Он характеризует период полного оборота вспомогательных материалов в составе оборотных активов. Они используются для обеспечения производственного процесса, начиная с поступления на предприятие определенного или всех видов оборотных активов (сырье, материалы, полуфабрикаты) и заканчивая моментом отгрузки изготовленной из них готовой продукции покупателям.

Однако оборачиваемость сильно зависит от отраслевых особенностей. Анализ затрат на производство ПАО АНК «Башнефть», ПАО «Татнефть», ПАО «Лукойл» и ПАО «Сургутнефтегаз» показывает, что нефтеперерабатывающее производство по характеру используемых ресурсов является мате-риалоемким и характеризуется высоким уровнем коэффициента оборачиваемости оборотных активов.

Большое влияние на ускорение оборачиваемости оборотных средств оказывает внедрение достижений научно-технического прогресса и организация материально-технического снабжения и сбыта, которая предопределяет величину реализованной продукции. Но в настоящее время для многих предприятий существенной проблемой является недостаток оборотных средств. Это особенно характерно для новых нефтеперерабатывающих заводов, т.к. большая доля денежных средств уходит на закупку и внедрение новых установок. Так в ПАО «Танеко» удельный вес внеоборотных активов на отчетный период составило 93,5%, а доля основных средств 91,1% [11].

Таким образом, адекватная система управления материальными запасами и, в том числе, её подсистема управления вспомогательными материалами влияет на формирование производственных затрат нефтеперерабатывающего завода. При этом структура себестоимости продукции на отдельных технологических процессах существенно различается и зависит от особенностей их протекания. Так, в процессах первичной переработки нефти особенно велик удельный вес затрат на сырье и материалы. Во вторичных процессах возрастают затраты на катализаторы, энергию, амортизацию.

Одним из главных механизмов системы управления запасами, который необходимо внедрить в работу всех элементов, состоит в реализации принципа обратной связи. Суть этого принципа заключается в том, что если руководящее звено системы

оказывает управляющее воздействие на ее рабочий элемент, то в системе должна существовать «обратная связь», которая обеспечивает поступление данных о новом состоянии всей системы, и оценивает результативность ее функционирования. Поэтому в системе управления связь между управлением и управляемыми объектами (реагентное хозяйство, склад катализаторов и реагентов в таре) указана в виде двойных стрелок (рис. 4) [7].

Основной целью в управлении запасами вспомогательных материалов является достижения равенства объемов производства и объемов запасов в складских помещениях. Система управления запасами в конечном итоге должна дать ответ минимум на два вопроса: какое количество вспомогательных материалов заказывать и когда заказывать [12]. Приведенные выше методы оптимизации системы управления вспомогательными материалами носят универсальный характер и являются первым шагом на пути к оптимальному решению поставленной задачи.

Литература

1. Газета Allpetro, Статья «Танеко во 2 полугодии 2016 году планирует ввести установки для выпуска автобензинов», окт. 12, 2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: //allpetro .ru/taneko-vo-ii-polugodii-2016-godu-planiruet-vvesti-ustanovki-dlya-vypuska-avtobenzinov/

2. Газета Бизнес online, Статья «Рустам Минниханов на ТАНЕКО: «А почему не запланированные 95 процентов?», 30.12.2015. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.business-gazeta.ru/article/298006

3. Profmeter. Энциклопедия, Экономика и термины. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://profmeter.com.ua/Encyclopedia/detail.php?ID=851

4. Финансовый портал, Статья «Виды запасов на предприятии». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fintrades.ru/turt/278-vidy-zapasov-na-predpriyatii.html

5. Лекции по дисциплине «Логистика», курс лекций «Управление денежными, материальными и информационными потоками», тема «АВС - анализ». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.skyhighhobbies.com/lektsii-po-distsipline-logistika/21-upravlenie-denezhnymi-materialnymi-i/551-avs-analiz-2.html

6. Forecast now, статья «Анализ ассортимента». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fnow.ru/ru/analiz-assortimenta

7. Сутугина, Н.В. Методические подходы совершенствования системы управления материальными запасами предприятий нефтедобычии : дис. канд. экон. наук : 08.00.05 / Сутугина Наталья Владимировна; Сыктывкар - 2006. - 178л.

8. Знайтовар.ру, Система управления запасами. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.znaytovar.rU/s/Sistemy_upravleniya_zapasami.h tml

9. Учебно-методический проект, транспортная логистика, коммерческая логистика. Методы закупки. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://learnlogistic.ru/tag/metody/

10. Отраслевой портал, Основы логистики. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.logistics.ru/21/6/i8_463.htm

11. Годовая бухгалтерская отчетность за 2014 год, ПАО «Танеко». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://taneco.ru/ru/investors/buh/

12. Габидуллина, З. Р. Математические модели управления товарными запасами. Учебно-методическое пособие / Казанский гос. университет.- Казань, 2003.- 42с.

13. Валеева А.Н., Галяутдинова Л.Р. Использование динамической модели экономичного размера заказа, Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т.17, №6 - С. 280.

14. Сильвестрова А.С., Лаптева Т.В., Зиятдинов Н.Н., Закиров Н.Н. Проектирование оптимальных ХТС на основе двухэтапных задач оптимизации, Вестник технологического университета. 2015. Т.18, №23 - С. 110.

© А. С. Калинина - студент кафедры химической технологии переработки нефти и газа КНИТУ, Ameli-88@inbox.ru; Н. В. Котова - доцент кафедры химической технологии переработки нефти и газа КНИТУ, kotova.ninavital@mail.ru; Н. В. Лыжина - доцент кафедры экономики КНИТУ, nvlec@mail.ru.

© A. S. Kalinina - Master of the Department of Chemical Engineering of Oil and Gas, KNRTU, Ameli-88@inbox.ru; N. V. Kotova -Associate Professor of Chemical Engineering of Oil, KNRTU, kotova.ninavital@mail.ru; N. V. Lyzhina - Associate Professor of Economy, KNRTU, nvlec@mail.