مدیریت بهینهی انرژی در واحدهای تقطیر صنایع نفت و پتروشیمی، بهعنوان یکی از پرمصرفترین بخشهای فرآیند، نقشی کلیدی در کاهش هزینهها و افزایش بهرهوری دارد. پیادهسازی سامانههای مبتنی بر اینترنت اشیاء (IoT) امکان پایش لحظهای، تحلیل پیشبینانه و کنترل هوشمند مصرف انرژی را فراهم میکند.
اجزای سامانه مدیریت انرژی با IoT
سنسورهای هوشمند: برای اندازهگیری دما، فشار، دبی بخار، نرخ بازجریان (Reflux Ratio)، و انرژی مصرفی پمپها.
کنترلرهای صنعتی و گیتوی IoT: جمعآوری دادهها و ارسال آنها به بستر ابری یا سرور محلی برای تحلیل.
پلتفرم تحلیلی: الگوریتمهای پیشرفته برای شناسایی الگوهای اتلاف انرژی، مانند دمای بیشازحد یا بخار مصرفی اضافی.
داشبورد مانیتورینگ: نمایش گرافیکی شاخصهایی مثل شدت مصرف انرژی (Energy Intensity) و مقایسه با محدودههای استاندارد.
پروتکلهای ارتباطی
برای تضمین انتقال مطمئن و بلادرنگ دادهها از میدان تا مرکز کنترل، پروتکلهای مختلف استفاده میشوند:
Modbus TCP/RTU برای اتصال مستقیم سنسور و PLC.
OPC UA برای یکپارچگی دادههای صنعتی.
MQTT برای ارسال دادههای سبک و پیوسته به بستر ابری.
LoRaWAN یا NB-IoT برای پایش تجهیزات در نقاط دورافتادهی سایت.
رویکردهای بهینهسازی مصرف انرژی
۱٫ کنترل هوشمند بازجریان (Reflux Ratio Control): تنظیم خودکار نسبت بازجریان بر اساس کیفیت محصول و حداقلسازی مصرف بخار.
۲٫ پایش بخار مصرفی: سنجش لحظهای میزان بخار تزریقی به Reboiler و مقایسه با مدل مرجع.
۳٫ بهینهسازی بار حرارتی کورهها: کنترل دما و جریان سوخت با الگوریتمهای پیشبینانه برای کاهش مصرف گاز.
۴٫ مدیریت پمپها و کمپرسورها: استفاده از درایوهای سرعت متغیر (VSD) و پایش وضعیت موتور برای کاهش اتلاف انرژی.
۵٫ تشخیص نشتی حرارتی: با کمک سنسورهای دما و دوربینهای حرارتی متصل به IoT.
در یکی از مجتمعهای پتروشیمی جنوب ایران، سامانهای مبتنی بر IoT روی یک برج تقطیر نفتا نصب شد. دادههای دما و فشار از طریق سنسورهای دیجیتال به یک گیتوی MQTT منتقل و سپس در پلتفرم ابری پردازش شدند. الگوریتمهای یادگیری ماشین توانستند الگوهای اتلاف انرژی در بخش Reboiler را شناسایی کنند. با اصلاح کنترل نسبت بازجریان و کاهش بار حرارتی غیرضروری، مصرف انرژی واحد حدود ۱۲٪ کاهش یافت، بدون اینکه کیفیت محصول افت کند.
مزایای کلیدی
کاهش هزینههای انرژی از طریق پایش دقیق و اصلاح الگوهای مصرف.
افزایش عمر تجهیزات بهعلت کنترل بهینه و جلوگیری از کارکرد اضافی.
امکان تصمیمگیری دادهمحور با داشبوردهای هوش تجاری.
پشتیبانی از پایداری و کاهش انتشار CO₂ با کاهش سوخت مصرفی.
مدیریت انرژی در واحدهای تقطیر با استفاده از IoT، صرفاً یک راهکار نظارتی نیست، بلکه یک سامانه هوشمند پیشگیرانه است که با تحلیل دادههای بلادرنگ، فرصت بهینهسازی و کاهش هزینههای عملیاتی را فراهم میکند. با اتصال سنسورهای متنوع، بهرهگیری از پروتکلهای ارتباطی صنعتی و الگوریتمهای یادگیری ماشین، صنایع میتوانند نهتنها مصرف انرژی را کاهش دهند، بلکه در مسیر دیجیتالیسازی و توسعه پایدار گام بردارند.
اگر به دنبال پیادهسازی این سیستم در پروژههای صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.