降低汽油調和成本的研究

謝宜強

摘要：在生產(chǎn)過程中汽油調和是一個十分重要的過程，它是產(chǎn)品原料轉變?yōu)槌善返闹匾h(huán)節(jié)。烏魯木齊的石化部門擁有多種汽油調合組份，汽油的調和方法一直是手動罐-罐人工調和。隨著每年萬噸裝置的啟動，調和量增加，嚴格控制高清潔度汽油質量指標，原有的調和工藝存在罐容量不足和質量不達標的缺點。因此，在不增加儲油罐的情況下，增加汽油在線調和設施可以大大提高調和效率，增加一次調和比例，并降低辛烷值富裕度，可以提高汽油調和的能力。

關鍵詞：汽油;在線調合;辛烷值

一、引言

烏魯木齊石化分公司自成立以來就對汽油的在線調合進行了研究，并在此基礎上進行了改造和實施。它采用了中科院專有的在線汽油調和技術，并根據(jù)儲罐的使用情況增加了調和系統(tǒng)方案，包括近紅外分析系統(tǒng)，汽油自動加藥流量控制系統(tǒng)，管道調和系統(tǒng)，調和能力從每年100萬噸增加到每年270萬噸。通過不斷改進分析情況，它目前表現(xiàn)良好，并取得了一定的經(jīng)濟和社會效益。

二、計劃的制定和實施

（一）原始調和過程

機油調和物始終是由手動罐-罐人工調和。設備產(chǎn)生的成分油進入各自的成分罐，根據(jù)目標產(chǎn)品，通過泵將調和比例和添加了適當添加劑的組合物泵入成品罐，并通過泵和調和設備進行循環(huán)攪拌，在測試和分析合格之后，交付給下游公司。

（二）在線調和過程工藝的建立

汽油自動調和的實現(xiàn)是通過深入研究調和規(guī)則并使用數(shù)學計算技術來建立正確的調和模型。在線測量技術和自動控制技術，實現(xiàn)汽油調和。根據(jù)實際生產(chǎn)情況，在嚴格控制汽油質量指標的前提下，可以最大限度地提高過程的經(jīng)濟效益汽油生產(chǎn)。在二十世紀九十年代初期，國際研究開始將在線近紅外分析技術與汽油調和優(yōu)化技術相結合，以實現(xiàn)全自動汽油調和過程。例如，ABB，韓國SK和INVENS已開發(fā)出具有類似功能的全自動汽油調和工藝。發(fā)達工業(yè)國家和地區(qū)的大多數(shù)煉油廠都采用了這些先進的自動汽油調合技術，并實現(xiàn)了巨大的經(jīng)濟效益。其中，韓國SK公司的汽油調合工藝技術為GASOLINplus，它由在線近紅外分析儀，計劃調度軟件，控制軟件組成屬性和比例調和控制等組件。近年來，一些國內煉油廠引進了全套國外汽油調和系統(tǒng)，但由于其系統(tǒng)的開發(fā)和模型的建立不是基于公司的工藝流程，發(fā)揮效果甚微，甚至終止使用。因此，根據(jù)公司的實際產(chǎn)量，開發(fā)特定的自動汽油調和系統(tǒng)是提高調和產(chǎn)量，是降低質量低劣和提高初次調和速率的關鍵。根據(jù)延化市汽油成分的實際情況，中國科學院通過深入研究和多方調查，建立了在線四部分汽油調和方法：調和計劃系統(tǒng)，近紅外分析系統(tǒng)，汽油自動加藥流量控制系統(tǒng)和管道調和系統(tǒng)。調和過程如下：根據(jù)油的調和要求，打開需要調和的汽油成分的氣動閥和相關的調和泵。近紅外分析儀將每種成分的分析質量數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{和軟件。計算要添加的相關組件的數(shù)量，然后打開相應的調和泵。根據(jù)調和軟件的說明，自動汽油加料和流量控制系統(tǒng)會自動添加抗靜電劑，抗氧化劑，MMT和其他必要的添加劑，即在線優(yōu)化軟件用于實時控制調和。根據(jù)優(yōu)化的公式，將每種成分的油和添加劑通過主調和管進行調和，然后注入產(chǎn)品油罐中，在此期間，近紅外分析系統(tǒng)將監(jiān)控這些成品油的成分性質，及時準確地優(yōu)化配方;加藥系統(tǒng)根據(jù)汽油的瞬時總流量自動精確地以設定的比例添加制劑，以提高加藥均勻性和精度并節(jié)省成本。在計劃制定的基礎上，將以最小的更改量滿足目標要求：在使用原始組件和成品油儲罐的前提下，增加兩個直列式調和頭，每個調和頭每小時150噸滿負荷，聯(lián)合產(chǎn)能為每小時300噸，年調和汽油產(chǎn)量為每年270萬噸。

三、運行情況

該項目于2009年下半年開始建設，對帳軟件系統(tǒng)于2010年投入使用。增強功能包括對生產(chǎn)工藝的更改。該成分油的性質與原始軟件建模條件不同，并且在操作過程中發(fā)生了一些問題。對此進行了不斷的調整，改進和完善。調和軟件增加了用戶設置初始配方的界面;用戶手動設定各油成分的流量范圍的功能;每個調合批次的自我評估功能等等。在近紅外分析方面：對當前組合組件進行了流路的轉換和切換，樣品回收系統(tǒng)的轉換以及遠程控制。經(jīng)過多次校準和審查，該模型現(xiàn)在運行良好：汽油調合能力得到了改善，但仍有改善的空間。

四、收益分析

（一）節(jié)省了調和時間

目前有6個5000立方米汽油成品罐和4個3000立方米汽油罐。當使用原始的調和工藝來調和一個大型的5000立方米罐時，調和量為4000立方米。首先，使用大泵倒油，大約需要15個小時。根據(jù)流程要求，至少需要運行4個小時。通常需要4個小時才能獲得測試樣品的結果，一個大油箱至少需要23個小時;同樣，當調和一個3000 立方米的大罐時，調和量為2400立方米，倒油大約需要13.5小時。添加一個循環(huán)和化驗的時間，至少需要21小時才能安裝一小桶油。但加上在線調和功能后，對大型5000 立方米儲罐的調和僅需7個小時即可進行采樣和分析。因此，每個罐只有調和時間才能節(jié)省約15個小時;隨著在線儀器測量數(shù)據(jù)變得更加準確，可以簡化某些油的特性，因此測試結果將節(jié)省一定的時間，約0.5小時。這樣，調和大量油藏可以節(jié)省55%的時間。與原始系統(tǒng)相比，在線調和系統(tǒng)可以節(jié)省15小時的時間來對油箱進行處理。根據(jù)基本設計數(shù)據(jù)每小時450KW的功耗，每年對900個油箱進行調和可以節(jié)省：900 * 15 * 450 * 0.55=334.1萬元/年。

（二）減少質量過剩率

采用在線調和的方式后，指標取得了很好的控制。僅以辛烷值為例，其減少一定量的過量。自動調和后，將93#汽油的辛烷值降低0.3-0.6單位。 97號汽油的辛烷值減少0.06單位; 93號汽油的調和量比97號汽油大得多，辛烷值降低0.3個單位為基本單位，辛烷值之差為70元/噸。每年200萬噸的調和量可從辛烷值減少中獲得收益：200 * 0.3 * 70=4200萬元/年。

（三）節(jié)省添加劑

在線調和系統(tǒng)中新的智能增加添加劑系統(tǒng)可以精確控制添加劑的添加量，比原始系統(tǒng)具有更廣泛的添加精度，可以減少抗靜電劑和錳試劑的過量添加。調和汽油需要添加抗靜電劑和抗爆劑。每月消耗量分別約為360公斤至400公斤，平均380公斤。添加在線調和系統(tǒng)后，劑量可以減少約10%，添加劑平均單價每噸17萬元從而節(jié)省了年成本：0.38 * 10% * 17*12=7.75萬元/年。

（四）節(jié)約化驗費用

組件和成品的近紅外在線監(jiān)測可以減少蒸餾出口和成品油分析項目的分析頻率，從而降低分析人員的勞動強度。

五、總結

綜上所述，自動調合系統(tǒng)的運行可以很大程度上提高數(shù)據(jù)分析的準確性，同時還能滿足高產(chǎn)量，高品質調和原油的要求，而無需增加對儲罐的投資，并盡量減少產(chǎn)品質量過剩，解決了企業(yè)調和油的問題，具有一定的社會和經(jīng)濟效益。

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