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Cómo Cosmo Oil implementó el gemelo digital del proceso para habilitar Optimización en tiempo real y ahorro de 2 millones de dólares por unidad de crudo al año.

Cosmo Oil es la tercera empresa refinadora más grande de Japón, donde importa petróleo crudo y suministra diversos productos derivados del petróleo para el mercado nacional y mundial. La empresa opera tres refinerías en Japón (Chiba, Yokkaichi y Sakai) con una capacidad total de CDU de 363.000 BPD.

Cosmo Oil necesitaba mantener el ritmo de otras refinerías en el mercado altamente competitivo de Japón y mejorar las operaciones mediante la optimización de procesos en tiempo real para tomar las mejores decisiones operativas al procesar una gran variedad de crudos.

La empresa lanzó un proyecto de optimización de varios años para transformar sus operaciones y seleccionó a AVEVA para desarrollar un Process Digital Twin. La solución permite a Cosmo Oil optimizar las operaciones en tiempo real con control de proceso de circuito cerrado y ajuste automático que tiene en cuenta la economía y la configuración de la planta para maximizar los márgenes.

Cosmo Oil implementó optimización en tiempo real (RTO) en cuatro unidades de crudo en dos refinerías y obtuvo una recuperación de la inversión en menos de un año con ahorros anuales de más de $2 millones por año para cada unidad.

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Gemelo digital: la base de la optimización en tiempo real

Al considerar las soluciones de optimización disponibles, Cosmo Oil era consciente de que otras refinerías en Japón habían implementado específicamente AVEVA, que era considerada la solución de optimización en tiempo real líder en el mercado.

Cosmo Oil tenía experiencia previa con AVEVA Engineering (Simulación de procesos) y AVEVA Unified Supply Chain Management. Basado en la sólida historia y relación con AVEVA y el amplio uso de AVEVA Process Optimization en la refinación, el equipo seleccionó AVEVA sobre otras soluciones de software.

AVEVA Process Optimization ofrece la capacidad de generar información operativa precisa para mejorar el rendimiento y permitir a los operadores tomar decisiones informadas a un ritmo acelerado. Mientras que el control avanzado de procesos (APC) se utiliza ampliamente para reducir la variabilidad del proceso y optimizar el funcionamiento de la planta cerca de las limitaciones, AVEVA Process Optimization incorpora condiciones económicas en la optimización para maximizar las ganancias. Como resultado, las empresas que implementan AVEVA Process Optimization históricamente ven mejoras de $0,05 a $0,25/bbl.

La competencia y el margen impulsan la hoja de ruta para la mejora operativa

Cosmo Oil opera en un mercado interno de refinación altamente competitivo, resultado de la consolidación de la industria y un mercado interno en contracción. Además, los shocks del mercado introducen mayor complejidad en el negocio y aumentan la presión para tomar decisiones óptimas.

Varias grandes petroleras de Asia habían implementado previamente soluciones de optimización en tiempo real (RTO) para obtener una ventaja competitiva. Para mantener el ritmo de sus competidores, Cosmo Oil quería tener la capacidad de adaptar rápidamente las operaciones en tiempo real para superar los límites operativos y al mismo tiempo mantener condiciones operativas seguras y estables.

La empresa enfrentó varios desafíos en sus operaciones diarias:

  • Cambios frecuentes de materia prima de crudo debido a cambios en los precios y la disponibilidad, lo que lleva a cambios frecuentes en los puntos óptimos de operación.
  • Los puntos operativos óptimos se basaron en los resultados de pruebas anteriores y no representaban condiciones operativas en tiempo real, lo que corría el riesgo de perder margen debido a un control operativo subóptimo.
  • Las operaciones manuales abrieron la posibilidad de perder margen debido a errores manuales.

A más largo plazo, la empresa quería implementar tecnología de optimización para superar las capacidades de la competencia. Con miras a alcanzar los objetivos a corto y largo plazo, Cosmo Oil lanzó un proyecto de implementación del sistema de optimización en tiempo real de la unidad de destilación de crudo de tres años de duración para implementar la optimización de procesos en tiempo real en sus operaciones de refinación.

Objetivos

  • Cosmo Oil necesitaba la capacidad de adaptar rápidamente las operaciones en tiempo real para mejorar la eficiencia de la producción y mantener operaciones seguras y estables.
  • Usar un gemelo digital para generar información operativa precisa para permitir a los equipos mejorar el rendimiento y tomar decisiones informadas y a un ritmo acelerado.
  • Gestionar y optimizar las operaciones para responder a los frecuentes cambios de materia prima de crudo y apuntar a precios fluctuantes y puntos operativos óptimos.

Desafíos

  • Necesidad de seguir siendo competitivo en un mercado ferozmente saturado donde otras refinerías ya estaban implementando optimizaciones en tiempo real.
  • El equipo quería aprovechar las optimizaciones en tiempo real basadas en datos en vivo y autoajustados extraídos de una tecnología de simulación rigurosa de primer principio.
  • Necesidad de optimizar las operaciones de la planta factorizando los precios de los productos, los costos de los servicios públicos y las limitaciones de los equipos a través de una optimización de circuito cerrado en tiempo real que genera información operativa precisa, alineando las operaciones con los objetivos óptimos.


Soluciones 

  • AVEVA™ Engineering
  • AVEVA™ Unified Supply Chain Management
  • AVEVA™ Process Optimization in Refining


Resultados

  • Cosmo Oil logró beneficios por 2,3 millones de dólares al año gracias a la optimización de sus procesos CDU a través de procesos más eficientes y mejora del rendimiento.
  • En general, la iniciativa de optimización se amortizó en menos de un año.
  • Como siguiente paso, el equipo busca utilizar el proceso de optimización en tiempo real para mejorar la eficiencia energética e impulsar la sostenibilidad en sus operaciones.


“Las soluciones AVEVA se consideran el estándar de oro para la optimización de procesos en tiempo real. Nuestra experiencia con el equipo de AVEVA en la implementación inicial de la CDU confirmó su experiencia y que AVEVA era el socio adecuado con quien trabajar para transformar nuestras operaciones.

Mr. Masayuki Yamamoto, Assistant Manager, Operation Group, Refining &Technology Dept. Cosmo Oil Co., Ltd.


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