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摘要:在生产过程中汽油调和是一个十分重要的过程,它是产品原料转变为成品的重要环节。乌鲁木齐的石化部门拥有多种汽油调合组份,汽油的调和方法一直是手动罐-罐人工调和。随着每年万吨装置的启动,调和量增加,严格控制高清洁度汽油质量指标,原有的调和工艺存在罐容量不足和质量不达标的缺点。因此,在不增加储油罐的情况下,增加汽油在线调和设施可以大大提高调和效率,增加一次调和比例,并降低辛烷值富裕度,可以提高汽油调和的能力。
关键词:汽油;在线调合;辛烷值
一、引言
乌鲁木齐石化分公司自成立以来就对汽油的在线调合进行了研究,并在此基础上进行了改造和实施。它采用了中科院专有的在线汽油调和技术,并根据储罐的使用情况增加了调和系统方案,包括近红外分析系统,汽油自动加药流量控制系统,管道调和系统,调和能力从每年100万吨增加到每年270万吨。通过不断改进分析情况,它目前表现良好,并取得了一定的经济和社会效益。
二、计划的制定和实施
(一)原始调和过程
机油调和物始终是由手动罐-罐人工调和。设备产生的成分油进入各自的成分罐,根据目标产品,通过泵将调和比例和添加了适当添加剂的组合物泵入成品罐,并通过泵和调和设备进行循环搅拌,在测试和分析合格之后,交付给下游公司。
(二)在线调和过程工艺的建立
汽油自动调和的实现是通过深入研究调和规则并使用数学计算技术来建立正确的调和模型。在线测量技术和自动控制技术,实现汽油调和。根据实际生产情况,在严格控制汽油质量指标的前提下,可以最大限度地提高过程的经济效益汽油生产。在二十世纪九十年代初期,国际研究开始将在线近红外分析技术与汽油调和优化技术相结合,以实现全自动汽油调和过程。例如,ABB,韩国SK和INVENS已开发出具有类似功能的全自动汽油调和工艺。发达工业国家和地区的大多数炼油厂都采用了这些先进的自动汽油调合技术,并实现了巨大的经济效益。其中,韩国SK公司的汽油调合工艺技术为GASOLINplus,它由在线近红外分析仪,计划调度软件,控制软件组成属性和比例调和控制等组件。近年来,一些国内炼油厂引进了全套国外汽油调和系统,但由于其系统的开发和模型的建立不是基于公司的工艺流程,发挥效果甚微,甚至终止使用。因此,根据公司的实际产量,开发特定的自动汽油调和系统是提高调和产量,是降低质量低劣和提高初次调和速率的关键。根据延化市汽油成分的实际情况,中国科学院通过深入研究和多方调查,建立了在线四部分汽油调和方法:调和计划系统,近红外分析系统,汽油自动加药流量控制系统和管道调和系统。调和过程如下:根据油的调和要求,打开需要调和的汽油成分的气动阀和相关的调和泵。近红外分析仪将每种成分的分析质量数据传输到调和软件。计算要添加的相关组件的数量,然后打开相应的调和泵。根据调和软件的说明,自动汽油加料和流量控制系统会自动添加抗静电剂,抗氧化剂,MMT和其他必要的添加剂,即在线优化软件用于实时控制调和。根据优化的公式,将每种成分的油和添加剂通过主调和管进行调和,然后注入产品油罐中,在此期间,近红外分析系统将监控这些成品油的成分性质,及时准确地优化配方;加药系统根据汽油的瞬时总流量自动精确地以设定的比例添加制剂,以提高加药均匀性和精度并节省成本。在计划制定的基础上,将以最小的更改量满足目标要求:在使用原始组件和成品油储罐的前提下,增加两个直列式调和头,每个调和头每小时150吨满负荷,联合产能为每小时300吨,年调和汽油产量为每年270万吨。
三、运行情况
该项目于2009年下半年开始建设,对帐软件系统于2010年投入使用。增强功能包括对生产工艺的更改。该成分油的性质与原始软件建模条件不同,并且在操作过程中发生了一些问题。对此进行了不断的调整,改进和完善。调和软件增加了用户设置初始配方的界面;用户手动设定各油成分的流量范围的功能;每个调合批次的自我评估功能等等。在近红外分析方面:对当前组合组件进行了流路的转换和切换,样品回收系统的转换以及远程控制。经过多次校准和审查,该模型现在运行良好:汽油调合能力得到了改善,但仍有改善的空间。
四、收益分析
(一)节省了调和时间
目前有6个5000立方米汽油成品罐和4个3000立方米汽油罐。当使用原始的调和工艺来调和一个大型的5000立方米罐时,调和量为4000立方米。首先,使用大泵倒油,大约需要15个小时。根据流程要求,至少需要运行4个小时。通常需要4个小时才能获得测试样品的结果,一个大油箱至少需要23个小时;同样,当调和一个3000 立方米的大罐时,调和量为2400立方米,倒油大约需要13.5小时。添加一个循环和化验的时间,至少需要21小时才能安装一小桶油。但加上在线调和功能后,对大型5000 立方米储罐的调和仅需7个小时即可进行采样和分析。因此,每个罐只有调和时间才能节省约15个小时;随着在线仪器测量数据变得更加准确,可以简化某些油的特性,因此测试结果将节省一定的时间,约0.5小时。这样,调和大量油藏可以节省55%的时间。与原始系统相比,在线调和系统可以节省15小时的时间来对油箱进行处理。根据基本设计数据每小时450KW的功耗,每年对900个油箱进行调和可以节省:900 * 15 * 450 * 0.55=334.1万元/年。
(二)减少质量过剩率
采用在线调和的方式后,指标取得了很好的控制。僅以辛烷值为例,其减少一定量的过量。自动调和后,将93#汽油的辛烷值降低0.3-0.6单位。 97号汽油的辛烷值减少0.06单位; 93号汽油的调和量比97号汽油大得多,辛烷值降低0.3个单位为基本单位,辛烷值之差为70元/吨。每年200万吨的调和量可从辛烷值减少中获得收益:200 * 0.3 * 70=4200万元/年。
(三)节省添加剂
在线调和系统中新的智能增加添加剂系统可以精确控制添加剂的添加量,比原始系统具有更广泛的添加精度,可以减少抗静电剂和锰试剂的过量添加。调和汽油需要添加抗静电剂和抗爆剂。每月消耗量分别约为360公斤至400公斤,平均380公斤。添加在线调和系统后,剂量可以减少约10%,添加剂平均单价每吨17万元从而节省了年成本:0.38 * 10% * 17*12=7.75万元/年。
(四)节约化验费用
组件和成品的近红外在线监测可以减少蒸馏出口和成品油分析项目的分析频率,从而降低分析人员的劳动强度。
五、总结
综上所述,自动调合系统的运行可以很大程度上提高数据分析的准确性,同时还能满足高产量,高品质调和原油的要求,而无需增加对储罐的投资,并尽量减少产品质量过剩,解决了企业调和油的问题,具有一定的社会和经济效益。
参考文献:
[1]蒋凡,何盛宝,刘东嵩,王永长.汽油在线调合及移动自动化系统的应用[J].石油化工自动化.2004.
[2]袁洪福,褚小立,陆婉珍.发展适合我国炼厂的汽油自动调合成套工艺技术,炼油技术与工程,2004年第34卷.
[3]许友好,徐莉,王新等.我国车用汽油质量升级关键技术及其深度开发[J].石油炼制与化工,2019,50(2):1-11.
[4]黄富.调整工艺参数降低催化裂化汽油的烯烃含量[J].炼油与化工,2015,26(1):13-15.
关键词:汽油;在线调合;辛烷值
一、引言
乌鲁木齐石化分公司自成立以来就对汽油的在线调合进行了研究,并在此基础上进行了改造和实施。它采用了中科院专有的在线汽油调和技术,并根据储罐的使用情况增加了调和系统方案,包括近红外分析系统,汽油自动加药流量控制系统,管道调和系统,调和能力从每年100万吨增加到每年270万吨。通过不断改进分析情况,它目前表现良好,并取得了一定的经济和社会效益。
二、计划的制定和实施
(一)原始调和过程
机油调和物始终是由手动罐-罐人工调和。设备产生的成分油进入各自的成分罐,根据目标产品,通过泵将调和比例和添加了适当添加剂的组合物泵入成品罐,并通过泵和调和设备进行循环搅拌,在测试和分析合格之后,交付给下游公司。
(二)在线调和过程工艺的建立
汽油自动调和的实现是通过深入研究调和规则并使用数学计算技术来建立正确的调和模型。在线测量技术和自动控制技术,实现汽油调和。根据实际生产情况,在严格控制汽油质量指标的前提下,可以最大限度地提高过程的经济效益汽油生产。在二十世纪九十年代初期,国际研究开始将在线近红外分析技术与汽油调和优化技术相结合,以实现全自动汽油调和过程。例如,ABB,韩国SK和INVENS已开发出具有类似功能的全自动汽油调和工艺。发达工业国家和地区的大多数炼油厂都采用了这些先进的自动汽油调合技术,并实现了巨大的经济效益。其中,韩国SK公司的汽油调合工艺技术为GASOLINplus,它由在线近红外分析仪,计划调度软件,控制软件组成属性和比例调和控制等组件。近年来,一些国内炼油厂引进了全套国外汽油调和系统,但由于其系统的开发和模型的建立不是基于公司的工艺流程,发挥效果甚微,甚至终止使用。因此,根据公司的实际产量,开发特定的自动汽油调和系统是提高调和产量,是降低质量低劣和提高初次调和速率的关键。根据延化市汽油成分的实际情况,中国科学院通过深入研究和多方调查,建立了在线四部分汽油调和方法:调和计划系统,近红外分析系统,汽油自动加药流量控制系统和管道调和系统。调和过程如下:根据油的调和要求,打开需要调和的汽油成分的气动阀和相关的调和泵。近红外分析仪将每种成分的分析质量数据传输到调和软件。计算要添加的相关组件的数量,然后打开相应的调和泵。根据调和软件的说明,自动汽油加料和流量控制系统会自动添加抗静电剂,抗氧化剂,MMT和其他必要的添加剂,即在线优化软件用于实时控制调和。根据优化的公式,将每种成分的油和添加剂通过主调和管进行调和,然后注入产品油罐中,在此期间,近红外分析系统将监控这些成品油的成分性质,及时准确地优化配方;加药系统根据汽油的瞬时总流量自动精确地以设定的比例添加制剂,以提高加药均匀性和精度并节省成本。在计划制定的基础上,将以最小的更改量满足目标要求:在使用原始组件和成品油储罐的前提下,增加两个直列式调和头,每个调和头每小时150吨满负荷,联合产能为每小时300吨,年调和汽油产量为每年270万吨。
三、运行情况
该项目于2009年下半年开始建设,对帐软件系统于2010年投入使用。增强功能包括对生产工艺的更改。该成分油的性质与原始软件建模条件不同,并且在操作过程中发生了一些问题。对此进行了不断的调整,改进和完善。调和软件增加了用户设置初始配方的界面;用户手动设定各油成分的流量范围的功能;每个调合批次的自我评估功能等等。在近红外分析方面:对当前组合组件进行了流路的转换和切换,样品回收系统的转换以及远程控制。经过多次校准和审查,该模型现在运行良好:汽油调合能力得到了改善,但仍有改善的空间。
四、收益分析
(一)节省了调和时间
目前有6个5000立方米汽油成品罐和4个3000立方米汽油罐。当使用原始的调和工艺来调和一个大型的5000立方米罐时,调和量为4000立方米。首先,使用大泵倒油,大约需要15个小时。根据流程要求,至少需要运行4个小时。通常需要4个小时才能获得测试样品的结果,一个大油箱至少需要23个小时;同样,当调和一个3000 立方米的大罐时,调和量为2400立方米,倒油大约需要13.5小时。添加一个循环和化验的时间,至少需要21小时才能安装一小桶油。但加上在线调和功能后,对大型5000 立方米储罐的调和仅需7个小时即可进行采样和分析。因此,每个罐只有调和时间才能节省约15个小时;随着在线仪器测量数据变得更加准确,可以简化某些油的特性,因此测试结果将节省一定的时间,约0.5小时。这样,调和大量油藏可以节省55%的时间。与原始系统相比,在线调和系统可以节省15小时的时间来对油箱进行处理。根据基本设计数据每小时450KW的功耗,每年对900个油箱进行调和可以节省:900 * 15 * 450 * 0.55=334.1万元/年。
(二)减少质量过剩率
采用在线调和的方式后,指标取得了很好的控制。僅以辛烷值为例,其减少一定量的过量。自动调和后,将93#汽油的辛烷值降低0.3-0.6单位。 97号汽油的辛烷值减少0.06单位; 93号汽油的调和量比97号汽油大得多,辛烷值降低0.3个单位为基本单位,辛烷值之差为70元/吨。每年200万吨的调和量可从辛烷值减少中获得收益:200 * 0.3 * 70=4200万元/年。
(三)节省添加剂
在线调和系统中新的智能增加添加剂系统可以精确控制添加剂的添加量,比原始系统具有更广泛的添加精度,可以减少抗静电剂和锰试剂的过量添加。调和汽油需要添加抗静电剂和抗爆剂。每月消耗量分别约为360公斤至400公斤,平均380公斤。添加在线调和系统后,剂量可以减少约10%,添加剂平均单价每吨17万元从而节省了年成本:0.38 * 10% * 17*12=7.75万元/年。
(四)节约化验费用
组件和成品的近红外在线监测可以减少蒸馏出口和成品油分析项目的分析频率,从而降低分析人员的劳动强度。
五、总结
综上所述,自动调合系统的运行可以很大程度上提高数据分析的准确性,同时还能满足高产量,高品质调和原油的要求,而无需增加对储罐的投资,并尽量减少产品质量过剩,解决了企业调和油的问题,具有一定的社会和经济效益。
参考文献:
[1]蒋凡,何盛宝,刘东嵩,王永长.汽油在线调合及移动自动化系统的应用[J].石油化工自动化.2004.
[2]袁洪福,褚小立,陆婉珍.发展适合我国炼厂的汽油自动调合成套工艺技术,炼油技术与工程,2004年第34卷.
[3]许友好,徐莉,王新等.我国车用汽油质量升级关键技术及其深度开发[J].石油炼制与化工,2019,50(2):1-11.
[4]黄富.调整工艺参数降低催化裂化汽油的烯烃含量[J].炼油与化工,2015,26(1):13-15.