SOCIETY AND DEVELOPMENT

Integration of feedstock quality monitoring, logistics fluctuations, and production recipe management for creating disturbance-resilient adaptive next-generation oil refineries

Authors

  • Alexey E. Baranenkov Gubkin Russian State University of Oil and Gas, 119991, Moscow, Leninsky prosp., 65, bldg. 1

How to cite

GOST Baranenkov A. E. Integration of feedstock quality monitoring, logistics fluctuations, and production recipe management for creating disturbance-resilient adaptive next-generation oil refineries // Environmental Management Issues. 2025. Vol. 4. No. 8. P. 102-111. DOI: 10.25726/o0451-5093-2581-z
APA Baranenkov, A. E. (2025). Integration of feedstock quality monitoring, logistics fluctuations, and production recipe management for creating disturbance-resilient adaptive next-generation oil refineries. Environmental Management Issues, 4(8), 102-111. https://doi.org/10.25726/o0451-5093-2581-z

Abstract

The article examines the formation of disturbance-resilient adaptive control loops for an oil refining enterprise based on end-to-end integration of feedstock quality monitoring, logistics dynamics, and management of blending production recipes. It is shown that under high market volatility, degradation of the feedstock base, and tightening environmental constraints, traditional schemes relying on static recipes and discrete laboratory measurements systematically reproduce information gaps between technological, logistics, and accounting subsystems, which leads to material balance deviations at the level of several percent and an increase in the share of off-spec products. Based on multiparametric processing of heterogeneous time series and the construction of verified digital twins of key units, a hybrid architecture is proposed that combines physicochemical modeling, probabilistic representation of logistics fluctuations, and predictive algorithms for proactive adjustment of operating modes and recipes. Quantitative results demonstrate that the transition to continuous quality control and dynamic correction of setpoints in gasoline blending radically reduces the dispersion of the octane number while simultaneously decreasing the “quality buffer” and reducing the share of expensive components, thereby shifting control from a reactive to a proactive mode without loss of compliance with specifications. For primary processing, a saturating dependence of technological stability on the forecast horizon of feedstock properties is identified: the most significant reduction in fluctuations of key parameters and an increase in light product yield are achieved when forecasting several hours ahead, aligned with furnace inertia and hydraulic delays. The conducted stress testing under simultaneous supply disruptions and measurement failures confirms that data reconciliation and cross-validation of indirect indicators sharply reduce anomaly identification time, the volume of off-spec production, and the duration of regime recovery. A synergistic effect of subsystem integration is shown, manifested in increased adherence to the production schedule and in the identification of hidden relationships between feedstock variability and catalyst life, which expands the practical applicability of the approach to tasks of margin optimization, industrial safety, and equipment reliability.

Keywords

integrated control feedstock quality monitoring logistics fluctuations digital twins dynamic blending

References

Арсентьев С.С., Ценина Е.В. Влияние мировой экономической ситуации на управление запасами сырья в нефтепереработке // Журнал У. Экономика. Управление. Финансы. 2025. № 1 (39). С. 202-210.

Арсентьев С.С., Ценина Е.В. Методы оптимизации управления запасами сырья в нефтепереработке в условиях ценовой неопределенности // Modern Economy Success. 2025. № 3. С. 202-210.

Ибрагимов Р.Д., Файзуллина И.И. Программное приложение мониторинга технологических параметров производственной установки // Информационные технологии. Проблемы и решения. 2024. № 3 (28). С. 87-92.

Кузьмин О.С., Куликова Е.С. Разработка защитного устройства для повышения надежности работы измерительной системы на предприятиях хранения и реализации нефтепродуктов // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2024. № 2. С. 131-134.

Ларионов С.В., Росляков Д.А. Факторный анализ недостач и излишков нефтепродуктов на объектах нефтепродуктообеспечения // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2024. № 2 (140). С. 67-75.

Остриков В.В., Корнев А.Ю., Кошелев А.В. Современные проблемы использования нефтепродуктов в АПК // Наука в центральной России. 2024. № 3 (69). С. 118-130.

Пахомов А.Л., Чудин Е.А., Еремин Н.А., Столяров В.Е. Автоматическое определение компонентного состава нефтепродуктов и мониторинг технологических процессов в режиме реального времени // Мехатроника, автоматика и робототехника. 2023. № 11. С. 133-138.

Рыбаков А.К. Использование предиктивной аналитики в обслуживании насосного оборудования на НПЗ // Бурение и нефть. 2023. № 7-8. С. 32-33.

Серяков А.М. Изучение применения адаптивного управления в процессах очистки нефтехимических продуктов от примесей // Наука и инновационные технологии. 2023. № 1 (26). С. 251-254.

Сидоров Я.К., Романовская А.Ю. Две задачи — одно решение: автоматизация контроля качества и организация сквозной прослеживаемости от сырья до готовой продукции // Технический оппонент. 2023. № 3 (11). С. 45-48.

Смирнов Н. «Газпромнефть»: на пути к единой экосистеме мониторинга поставки нефтепродуктов // Открытые системы. СУБД. 2023. № 2. С. 44-46.

Тюкилина П.М., Плешакова Н.А., Маркова М.Г., Куликов И.В., Овсянников С.Ю., Тульчинский М.Э., Федоров И.И., Трусов О.А. Развитие инженерно-технологического сопровождения процессов переработки нефти // Мир нефтепродуктов. 2023. № 3. С. 26-35.

Чижевская Е.Л., Земенков Ю.Д., Гладенко А.А., Елькин Б.П., Александров М.А. Система инновационного мониторинга как инструмент управления предприятием трубопроводного транспорта // Экономика и предпринимательство. 2023. № 3 (152). С. 1067-1070.

Шумкин А.В., Макаров П.В., Пайгин Д.А. Организация автоматизированного учета нефтепродуктов на основе многофункционального программируемого контроллера топливного склада // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2023. Т. 25. № 4 (114). С. 95-103.

Ягафарова Н.Р. Направления по повышению производительности нефтеперерабатывающего оборудования // Оригинальные исследования. 2025. Т. 15. № 3. С. 4-8.

Issue

Section

SOCIETY AND DEVELOPMENT
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 3 4 5 6 7 8 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.