IHR ENERGIE-WATCHDOG

FIRMENGESCHICHTE

Soteica Visual MESA entstand 2012 als Zusammenschluss der beiden Firmen Soteica LLC und Visual MESA LLC. Beide Firmen verfügen zusammen über 44 Jahre Erfahrung in der Implementierung von Softwarelösungen auf höchs-tem internationalem Niveau für die Prozessindustrie und Raffinerien sowie die petrochemische Industrie.Mit ihrem Hauptsitz in Houston und zusätzlichen Vertretungen in Barcelona und Buenos Aires bietet Soteica Visual MESA global ihre Dienste an. Das Team von Soteica Visual MESA – bestehend aus erfahrenen Ingeni-euren und Programmierern – hat bereits zahlreiche Projekte realisiert, einschließlich solchen, die sich auf Energiemanagement und Optimierung, Produktionsrechnungswesen und erweiterte Prozessregelung, Planung und Zeitplanung sowie Anlagen-Informationssysteme beziehen.Im Bereich des Energiemanagements und des Produktionsrechnungswesens ist Visual MESA Energy Performance Real-Time Optimization (EP-RTO) eine erfolgreiche Software mit einer Erfolgsgeschichte dutzender schlüsselferti-ger Entwicklungen in Raffinerien, petrochemischen Anlagen und anderen Industriebetrieben weltweit.

VISUAL MESA EP-RTO

Die Energiekosten stellen einen erheblichen und notwendigen Anteil an den Betriebskosten von Industriebetrieben wie Raffinerien, petrochemi-schen und chemischen Anlagen, Zellstoff- und Papierfabriken, Biokraft-stoff-Anlagen, Fernheizungs- und Kühlungssystemen sowie Anlagen für Industriegase dar. Kraft-Wärme-Kopplungssysteme haben mit Beginn der Liberalisierung des Strommarktes in einigen Märkten besonders an Bedeutung gewonnen. Die betriebliche Komplexität wird noch zusätzlich verstärkt durch die Einführung von Abgasbeschränkungen aufgrund sich ständig verschärfender Umweltrichtlinien.Diese Umstände bilden ein herausforderndes Szenario für das Manage-ment von Dampf, elektrischer Energie, Wasser, Wasserstoff, Kraftstoff und weiteren Betriebsmitteln.Die Erzielung der geringstmöglichen Betriebskosten kann durch den Einsatz eines Optimierungsprogramms, das fähig ist, die Energiesysteme der Anlagen flexibel zu steuern, realisiert werden.Visual MESA Energy Performance Real-Time Optimization (EP-RTO) wurde genau zu diesem Zweck entwickelt.

FUNKTIONSWEISE VON VISUAL MESA EP-RTO

• Management der Energiekosten unter Verwendung von Echtzeit- und historischen Daten

• Bereitstellung eines umfassenden Überblicks für Bediener und Ingenieu-re über die folgenden vier Bereiche:

1. Überwachung: Überwachung der anlagenweiten Systeme der Betriebsmittel (i.e. Dampf, Elektrizität, Kesselspeisewasser, Kondensat, Kühlwasser, Wasserstoff und Brennstoffsysteme). Unterstützung beim Management der Betriebsmittelsysteme durch die Überwachung aller Variablen und die Berechnung und Protokollierung von energiebezo-genen Leistungskennzahlen (KPI) der individuellen Einheiten sowie der gesamten Anlage. Bereitstellung von Warnmeldungen bei wichtigen Veränderungen.2. Optimierung: Optimierung des Betriebsmittelsystems, um innerhalb der durch die Geräte und die Abgasrichtlinien vorgegebenen Grenzen möglichst kostengünstig zu arbeiten.3. Was-wäre-wenn-Planung: Simulation unter Vorgabe von aktuellen, historischen oder anwenderdefinierten Daten, wie das Betriebsmittel-system auf angenommene Änderungen reagiert, z.B. eine neue Anlage, Erweiterung der Anlage, Änderung des Prozesses, Abschaltungen etc.4. Überprüfung, Bilanzierung und Datenvalidierung: Überprüfung des Systems mit kontinuierlich validierten Daten. Für jeden Bereich, in dem eine ausreichende Instrumentierung vorhanden ist, wird eine Massebi-lanz der Betriebsmittelsysteme durchgeführt.

• Erfolgreiche Überbrückung der Kluft zwischen dem Bedienpersonal für die Betriebsmittel und dem Bedienpersonal für den Prozess.

• Bereitstellung einer klaren, intuitiven und anwenderfreundlichen Bedie-nerschnittstelle.

• Erzielung einer exzellenten Rentabilität (ROI) und Amortisierung inner-halb von sechs Monaten.

• Bereitstellung einer praxisbewährten Softwarelösung für Industriebetrie-be mit dynamischer Dampferzeugung und -verwendung, Kraft-Wärme-Kopplung, Heiz-/Kühl-Funktionen und weiteren anlageweiten Betriebs-mittelsystemen.

• Ermöglichung nachhaltiger Energieeinsparungen für unsere Kunden seit dem 20-jährigen erfolgreichen Einsatz von Visual MESA EP-RTO in über 60 Anlagen, darunter einige der weltweit führenden Raffinerien und petrochemischen Unternehmen.

• Erster Monat (Ausgangsniveau): Visual MESA EP-RTO läuft On-line, es werden jedoch noch keine Optimierungsaktionen ausgeführt.

• Zweiter Monat: Optimierungsempfehlungen durch Visual MESA EP-RTO werden nach und nach während des Betriebs implementiert, während sich die Belegschaft gleichzeitig mit den Visual MESA EP-RTO-Funkionen vertraut macht.

• Dritter Monat: Die Optimierungsempfehlungen durch Visual MESA EP-RTO werden dauerhaft implementiert, um eine maximale nachhaltige Kosteneinsparung zu erzielen.

REDuzIERuNG DER ENERGIEkOsTEN und langfristige AufRECHTERHAlTuNG DER EINspARuNGENDas nachfolgende Diagramm zeigt die Kosteneinsparungen in einer durchschnittlich komplexen Raffinerie mit integrierter Olefineinheit. Dieser Kunde nimmt an unserem Nachhaltigkeits-Programm teil, das sicherstellt, dass seine Anlage dauerhaft ökologisch optimal arbeitet und ständig auf dem neuesten Stand gehalten wird. Dafür steht dem Kunden Visual MESA EP-RTO Tag und Nacht zur Verfügung und versorgt den Kunden mit zuverlässigen Vorschlägen für den kostengünstigsten Einsatz seiner Betriebsmittel.

TECHNISCHE DATEN UND MERKMALE VON VISUAL MESA EP-RTO

• Intergrierte und kundenspezifisch konfigurierbare Reports im MS-Excel-Format

• Nichtlineare Modelle• Anlagengeprüfte sequentielle quadratische Programmierungs- und

gemischt-ganzzahlige Optimierungs-Routinen• Berücksichtigung der Energieverträge im Anlagenmodell• Funktion zur Optimierung im geschlossenen Regelkreis• Kontinuierlicher Programmlauf mit Zugriff auf On-line-Daten und Zugriff

auf historische Datenbanken via OPC• Grafische Anwenderschnittstelle für Simulation, Optimierung und

Dampfbilanzierung sowie Werkzeuge zur Modellerstellung via „Drag-and-Drop“

• Auf Ergebnisse kann im gesamten Anlagennetzwerk einfach per PC via MS-Visio-Diagrammen, MS-Excel-Reports und HTML-Webseiten zugegrif-fen werden

• Möglichkeit für mehrere Nutzer, gleichzeitig verschiedene Modelle zu öffnen und zu entwickeln (sowohl Off-line als auch On-line) zusätzlich zu einem als „Watchdog“ agierenden Anwender

VISUAL MESA EP-RTO-OPTIMIERUNG IM OFFENEN UND GESCHLOSSENEN REGELKREIS

Visual MESA EP-RTO verfügt über mathematische Modelle und gemischt-ganzzahlige, nichtlineare Optimierungsroutinen (SQP), um zu berechnen, wie die Betriebsmittelsysteme (Dampf, Brennstoffe, Wasserstoff, Konden-sat, Kühlwasser und elektrische Energie) mit minimalen Kosten und unter Einhaltung der Anlagenbedingungen und weiteren kritischen Einschrän-kungen eingesetzt werden können.Ein Visual MESA EP-RTO On-line-Modell arbeitet üblicherweise unbe-aufsichtigt im „Watchdog“-Modus. Visual MESA EP-RTO kann im offenen Regekreis laufen und Aktionsempfehlungen für die Bediener bereitstellen. Es kann jedoch auch im geschlossenen Regelkreis laufen und direkt die Führungsgrößen der betreffenden Variablen steuern.Visual MESA EP-RTOs Philosophie: Minimierung der gesamten Betriebs-kosten der Anlage.

BRENNSTOFFSYSTEME / WASSERSTOFFSYSTEME / ABGASE

Mit Visual MESA EP-RTO ist es möglich, spezifische Abgaskomponenten darzustellen, auf denen die Empfehlungen der Abgasgrenzwerte der Anlage beruhen. Visual MESA EP-RTO kann diese Komponenten in den Brennstoff- und Wasserstoffsystemen nachverfolgen. Das Brennstoffssys-tem kann äußerst detailliert modelliert werden, um vertragliche Vorgaben wie zum Beispiel unterschiedliche Brennstoffgüten, wechselnde Erdgas-lieferanten und Versorgungsmengen – einschließlich Strafzahlungen bei Überschreitung der vertraglich vereinbarten Mengen – einzubeziehen. Zusätzlich können bei der Modellierung des Brennstoffsystems der Handel mit Heizgasen und Wasserstoff sowie der CO2-Emissionsrechtehandel (sofern zutreffend) berücksichtigt werden. Sind Kraft-Wärme-Kopplungen verfügbar, kann ein umsichtiges Management des Brennstoff/Gas-Aus-tauschs zu einem signifikanten ökonomischen Gewinn führen.Anlagenweite Wasserstoff-Netzwerke können ebenfalls modelliert werden (einschließlich Verunreinigungen), um die wirtschaftlichen Vorteile bei Verträgen mit Drittanbietern gegenüber der internen Wasserstofferzeu-gung in einem Reaktor oder einer PSA-Einheit oder weiteren Reinigungs-verfahren abzuwägen.Auf diese Weise kann mit Visual MESA EP-RTO eine optimale Lösung unter Berücksichtigung der Interaktion von Dampf-, elektrischen, Wasser-, Brennstoff- und Wasserstoff-Systemen in einem einzigen Modell erzielt werden. Diese Lösung wird außerdem immer im Einklang mit den Abgas-bestimmungen für die Anlage stehen.

WIRTSCHAFTLICHKEIT

Anwender von Visual MESA EP-RTO berichten über jährliche Energie-kosten-Einsparungen von 5-6% ab der Optimierung durch Visual MESA EP-RTO. Weitere Einsparungen sind möglich durch:• Nachverfolgung der Performance• Überprüfung und Bilanzierung von Dampf und Kesselspeisewasser, um

Dampfverluste zu minimieren und Ungleichgewichte zu identifizieren• Auswertung von Was-wäre-wenn-Szenarien bezüglich Änderungen im

Betrieb, Planung von Ein- und Abschaltvorgängen (Lastabschaltung) und Projekten, die Kapitalinvestitionen erfordern

• Alarmierung bei Änderungen der Messwerte, ergänzt durch eine periodi-sche Erfassung aller Durchflussmesser des Modells, und Warnung bei Än-derungen, bei denen ein vorgegebener Grenzwert überschritten wurde

ANZEIGE VON ENERGIE-LEISTUNGSKENNZAHLEN (KPI)

Visual MESA dient auch als Berechnungsserver für energiebezogene KPIs. Im Besonderen umfassen diese KPIs typischerweise die Effizienz der Hauptkomponenten, Ungleichgewichte von Dampfsammelschienen, Abgaspegel, Energiekosten einzelner Einheiten und der gesamten Anlage, aktuelle Energiekosten, optimierte Energiekosten und den Energieauf-wand der Anlage sowie der individuellen Anlagenbereiche.

PROTOKOLLIERUNG

Visual MESA EP-RTO verwendet MS-Excel als Protokollierungstool. Neben Stan dardreports für alle modellierten Komponententypen verfügt Visual MESA EP-RTO für die Erzeugung individueller Reports über ein MS-Excel-Add-In. Reports können auch als HTML-Seiten gespeichert und im Intranet der Firma veröffentlicht werden. Darüber hinaus kann aus Excel heraus die Was-wäre-wenn-Funktion von Visual MESA EP-RTO aufgerufen werden, was eine große Flexibilität beim Vergleich verschiedener Szenarien ermöglicht.

Hauptsitz15995 N. Barker´s Landing, Suite 320Houston, TX 77079, USATel +1 (281) 829-3322 / Fax +1 (281) 966-1710info@soteicavisualmesa.comwww.soteicavisualmesa.com

Exklusiver Partner für Asien, Australien und Russland

Yokogawa Electric International Pte Ltd5 Bedok South Road, Singapore 469270, SingaporeTel: (65) 6241 3954, Fax: (65) 6241 9919Email: EMS-VM@sg.yokogawa.comURL: http://www.yokogawa.com/sg/

BERÜCKSICHTIGUNG DER STROMTARIFE IM ANLAGENMODELL

Visual MESA EP-RTO macht die Berücksichtigung komplexer Stromver-brauchstarife im Anlagenmodell besonders einfach. Abwägungen zu Faktoren wie jahreszeitlichen, täglichen (einschließlich Feiertage) und stündlichen Tarifbedingungen können durch entsprechende Vorlagen berücksichtigt werden. Komplexere Arrangements sind ebenfalls möglich.