煉化汽油在線調(diào)和現(xiàn)況分析

李理

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽油作為一種基本的生產(chǎn)生活資料，參與了人類社會生活的方方面面。汽油調(diào)和技術(shù)是煉制汽油、汽油提純過程中的關(guān)鍵性技術(shù)。在目前的應(yīng)用過程中，汽油在線調(diào)和優(yōu)化技術(shù)在不斷發(fā)展與進(jìn)步。從本質(zhì)上來說，該技術(shù)就是利用不同的技術(shù)手段提高油品的質(zhì)量，在滿足成品油各項(xiàng)指標(biāo)的前提下，盡量使效益最大化。在目前的調(diào)和技術(shù)中，傳統(tǒng)的人工調(diào)和技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)前社會的生產(chǎn)發(fā)展需求，因此，煉化汽油的在線調(diào)和技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。立足于實(shí)際，結(jié)合行業(yè)內(nèi)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，對當(dāng)前我國煉化汽油在線調(diào)和技術(shù)進(jìn)行了分析與研究。

關(guān)鍵詞：煉化汽油;在線調(diào)和;人工調(diào)和;技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

汽油是我國社會生產(chǎn)中的一種重要資源，因此，煉化汽油的調(diào)和技術(shù)一直以來也受到了社會各界人士的廣泛關(guān)注。從技術(shù)發(fā)展歷程來看，我國長期使用人工計算罐式調(diào)和汽油的方式。隨著技術(shù)革新以及環(huán)境保護(hù)的要求提高，這種人工調(diào)和的方式不但造成了資源的大量浪費(fèi)，還對周圍的環(huán)境產(chǎn)生了非常不好的影響。此外，人工調(diào)和技術(shù)還存在技術(shù)落后的缺點(diǎn)，使得調(diào)和效果難以達(dá)到預(yù)期，調(diào)和的一次成功率也相對較低。在這樣的技術(shù)背景下，在線調(diào)和技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，煉化汽油的在線調(diào)和技術(shù)是與自動化系統(tǒng)結(jié)合在一起而形成的一種綜合性技術(shù)[1]，在目前的國際技術(shù)領(lǐng)域中，該技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)大規(guī)模的、成熟的工業(yè)化技術(shù)，在應(yīng)用中也得到了業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的好評。煉化汽油的在線調(diào)和技術(shù)在應(yīng)用過程中，可以降低汽油中的烯烴含量、辛烷值、抗爆指數(shù)等過剩指標(biāo)，節(jié)約資源，增加煉油廠的實(shí)際經(jīng)濟(jì)收益。從這個角度來說，研究煉化汽油的在線調(diào)和技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，對我國當(dāng)前煉油廠效益的提升有著非常積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1?煉化汽油在線調(diào)和的意義分析

人工調(diào)和汽油技術(shù)存在一定的技術(shù)弊端，已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的社會發(fā)展，在線調(diào)和技術(shù)的廣泛應(yīng)用迫在眉睫。煉化汽油的在線調(diào)和技術(shù)能夠保證整個調(diào)和過程具有連續(xù)性、穩(wěn)定性和靈活性的特征，可以根據(jù)上游裝置油品餾出口的實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行下游的調(diào)和，并且根據(jù)具體的需求來調(diào)整各類組分，對調(diào)和方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。通過技術(shù)的優(yōu)化，可以大大縮短調(diào)和的時間，避免人工調(diào)和中的重復(fù)工作，大大降低了能耗，最大限度地提高了生產(chǎn)效率[2]，有利于煉油廠的長遠(yuǎn)發(fā)展;而且在線調(diào)和技術(shù)的發(fā)展也可以避免不可控的人為因素，降低了生產(chǎn)事故的發(fā)生概率，細(xì)化來說，煉化汽油的在線調(diào)和意義可以歸納為以下3個方面。其一，在線調(diào)和技術(shù)可以充分地利用原油中的各種成分，也可以有效地減少組分油質(zhì)量的過剩，進(jìn)而有效增加綜合效益。其二，對油品中的各類組分實(shí)現(xiàn)優(yōu)化使用，這樣可以對庫存的油品進(jìn)行高效的處理，降低庫存的壓力，減少油品輸送過程中的各種損失，實(shí)現(xiàn)良好的成本控制。同時，這種油品的輸送和儲存方式更加符合當(dāng)前社會的綠色環(huán)保觀念。其三，在線調(diào)和技術(shù)在應(yīng)用過程中可以對調(diào)和過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，便于調(diào)和過程的及時調(diào)整和重調(diào)，進(jìn)而生產(chǎn)出質(zhì)量更高的汽油產(chǎn)品。這種靈活性和調(diào)整性可以加快煉油企業(yè)的市場反應(yīng)速度，全面提高煉油廠的市場競爭力[3]。

2?煉化汽油在線調(diào)和技術(shù)的總體方案設(shè)計分析

2.1? 總體設(shè)計原則分析

在汽油調(diào)和工作開始之前，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況確定主要的工藝流程，保證操作簡單便捷、兼顧科學(xué)性和靈活性。在在線調(diào)和的過程中，采用的基礎(chǔ)油一般為催化裝置的汽油，所以，參與調(diào)和的組分油中都具有重整汽油和MTBE等，每一種組分油都需要經(jīng)過長距離的運(yùn)輸，所以在設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)加入靜態(tài)混合器，然后采用在線優(yōu)化的方式進(jìn)行連續(xù)的調(diào)和之后，再將油品送入成品罐中[4]。

2.2? 制定調(diào)和方案

從整體上來說，煉化汽油的在線調(diào)和技術(shù)是根據(jù)產(chǎn)品的相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)特點(diǎn)以及組分的指標(biāo)來計算和調(diào)整油品性質(zhì)的，然后根據(jù)組分油餾出口質(zhì)量分析的反饋情況，及時對調(diào)和的配比進(jìn)行調(diào)整。在組分的優(yōu)化設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)將調(diào)和目標(biāo)設(shè)置為成本最小，同時在滿足所有的質(zhì)量要求之后，優(yōu)化使用組分油，在這個過程中，也要考慮所有組分對每種質(zhì)量指標(biāo)的影響，通過改變配方中的組分成本，實(shí)現(xiàn)組分的優(yōu)化使用。同時，在線調(diào)和還能顯著減少組分油的庫存，實(shí)現(xiàn)對油品的分層，裝置餾出口的擾動可以通過在線調(diào)和進(jìn)行處理，進(jìn)而有效減少組分油的分流存儲。為了使產(chǎn)品混合得更為均勻與充分，在方案的制定過程中，應(yīng)當(dāng)通過在線調(diào)和的方式，使組分油充分混合[5]，同時，還要有效避免調(diào)和質(zhì)量的波動，依據(jù)現(xiàn)場的具體情況，確保所有的調(diào)和指標(biāo)都能完全符合產(chǎn)品的要求。

3?在線汽油調(diào)和優(yōu)化控制流程分析

在優(yōu)化控制的過程中，應(yīng)當(dāng)按照已經(jīng)設(shè)定好的調(diào)和比例來進(jìn)行汽油的調(diào)和，同時，為了提升調(diào)和的效果，還需要采用加氫的方式來對主路的汽油進(jìn)行脫硫化處理[6]。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)嚴(yán)格地對其他組分油的流量進(jìn)行管控，使得最終的調(diào)和效果能夠達(dá)到預(yù)期。在汽油的在線調(diào)和過程中，需要對多個指標(biāo)進(jìn)行控制與分析，在整個控制流程中，不僅要控制蒸汽壓的數(shù)值，還要控制烯烴、芳烴的體積分?jǐn)?shù)。

在對汽油各項(xiàng)指標(biāo)的檢測過程中，需要使用流量儀表與在線紅外分析儀，如果對最終的要求更嚴(yán)格，那么需要使用總硫分析儀來進(jìn)行更為準(zhǔn)確的檢測。在調(diào)和的整個過程中，應(yīng)當(dāng)以分散控制系統(tǒng)為工作的核心，控制步驟可以分為? ? ? ?5步進(jìn)行。第一步，要對汽油流經(jīng)的不同路徑情況進(jìn)行統(tǒng)計與分析，同時，對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。第二步，將已經(jīng)獲取到的初步數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)秸{(diào)和系統(tǒng)中，以便于系統(tǒng)的優(yōu)化控制。第三步，根據(jù)具體的調(diào)和配比來進(jìn)行調(diào)和工作，同時進(jìn)行優(yōu)化計算。第四步，將系統(tǒng)的計算結(jié)果傳輸?shù)椒稚⑾到y(tǒng)中，然后開展合理的控制工作。第五步，采用閉合的方式，對各個組分的油流量進(jìn)行控制。在整個控制過程中，需要使用壓力調(diào)節(jié)閥來對整個系統(tǒng)進(jìn)行壓力控制。在催化脫硫過程中，汽油的質(zhì)量會呈現(xiàn)下降趨勢，這時需要采用手動的方式來對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)與處理，同時，還需要調(diào)整其他組分流經(jīng)路徑的流量。

4?在線分析儀系統(tǒng)的研究

4.1? 在線分析儀系統(tǒng)概述

在線分析儀系統(tǒng)是汽油在線調(diào)和過程中需要使用的一個重要的系統(tǒng)。從組成上來看，在線調(diào)和優(yōu)化系統(tǒng)由多個結(jié)構(gòu)組成，除了人們熟知的計量調(diào)節(jié)裝置外，還包含在線分析儀系統(tǒng)和調(diào)和優(yōu)化系統(tǒng)。在線分析儀系統(tǒng)在汽油的調(diào)和過程中起到了至關(guān)重要的作用，不但可以用于組分汽油的檢測，還可以對成品油進(jìn)行檢測。從本質(zhì)上來說，在線分析儀系統(tǒng)是一個相對獨(dú)立的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以綜合性地對汽油的性質(zhì)與品質(zhì)進(jìn)行評判，同時還可以將獲取到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳送到后臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中，依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)汽油的自動調(diào)和與優(yōu)化。

4.2? 在線分析儀系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)分析

在煉化汽油的在線調(diào)和過程中，需要使用在線近紅外線分析儀[7]，該儀器在使用過程中，首先需要對汽油進(jìn)行調(diào)和與分組，然后對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量與確定，接著將測量得到的分析結(jié)果傳送到汽油調(diào)和優(yōu)化控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對多種不同組分油品的有效測量，從整體上來說，該系統(tǒng)由以下4個部分組成。

4.2.1? 總硫分析儀器

總硫分析儀器在使用過程中，主要作用是準(zhǔn)確地測定汽油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。為了使操作更加方便與快捷，可以使用紫外熒光法進(jìn)行測量，或者使用單波長色散X射線熒光光譜法來檢測。在檢測的過程中需要注意的是，高辛烷值的流量值是判定成品硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)的重要衡量指標(biāo)。

4.2.2 預(yù)處理系統(tǒng)

預(yù)處理系統(tǒng)的主要作用是解決一些外部條件對調(diào)和作用的影響，對系統(tǒng)的壓力狀況、系統(tǒng)的溫度情況以及汽油的流速等進(jìn)行控制與處理。通過上文的分析可以看出，在線調(diào)和技術(shù)在應(yīng)用過程中，需要設(shè)置多個測量的流路，實(shí)現(xiàn)對組分油或者成品油的分別測量。在這個過程中，就需要對不同的流路分別設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng)，保證每一個流路都能夠獨(dú)立地工作，互不干擾，避免因?yàn)榱髀返慕徊鎲栴}而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。

4.2.3? 分析系統(tǒng)

分析系統(tǒng)主要起到良好的技術(shù)保障作用，同時，保證在線近紅外分析儀能夠維持正常的使用狀態(tài)，也使總硫分析儀發(fā)揮出應(yīng)有的性能。分析系統(tǒng)的應(yīng)用可以延長在線調(diào)和系統(tǒng)中所有設(shè)備的使用壽命，為在線調(diào)和系統(tǒng)各類分析儀器的使用創(chuàng)造良好的操作條件，同時，還可以有效降低儀器的維護(hù)成本。在分析系統(tǒng)中，還應(yīng)安裝必要的防爆控制柜與防爆空調(diào)，為整個在線調(diào)和系統(tǒng)營造安全的運(yùn)作環(huán)境。此外，樣品的預(yù)處理系統(tǒng)也是分析系統(tǒng)的重要組成部分。

4.2.4? 回收系統(tǒng)

回收系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的末端部分，對于整個系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)也起到了關(guān)鍵性的作用，主要作用就對組分油和成品油樣品預(yù)處理之后的部分進(jìn)行回收，并且將其導(dǎo)入回收罐中進(jìn)行儲存，然后利用在線調(diào)和系統(tǒng)中的回收泵，將這些油品再次輸送回調(diào)和系統(tǒng)中。

5?煉化汽油在線調(diào)和系統(tǒng)的優(yōu)化控制措施分析

5.1? 硬件優(yōu)化控制

煉化汽油在線調(diào)和系統(tǒng)中的調(diào)和運(yùn)行服務(wù)器是非常重要的組成部分，該部分與網(wǎng)絡(luò)連接得十分緊密。從目前的技術(shù)特點(diǎn)來看，該部分與網(wǎng)絡(luò)的連接采用的是雙網(wǎng)卡冗余的通信方式。首先，為了保證整個系統(tǒng)運(yùn)行流暢，需要在系統(tǒng)中安裝OPC接口，在滿足流暢度的同時，實(shí)現(xiàn)工廠管理網(wǎng)絡(luò)與總服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的連接，在設(shè)計與連接的過程中需要確保運(yùn)行服務(wù)器與OPC服務(wù)器的硬件規(guī)格統(tǒng)一。在外部條件合適的情況下，要保證運(yùn)行服務(wù)器的技術(shù)指標(biāo)比OPC的服務(wù)指標(biāo)略高。其次，要在整個系統(tǒng)設(shè)計過程中構(gòu)建調(diào)和系統(tǒng)工程師站。為了實(shí)現(xiàn)與各個層面的聯(lián)系與溝通，系統(tǒng)內(nèi)可以建立各級系統(tǒng)工程師站，而且在連接的過程中，需采用分散控制的方式來確保各個工程師站之間能夠有效聯(lián)系，保證工程師站有效地控制現(xiàn)場機(jī)柜室，同時可以在系統(tǒng)中建立中心控制室，保證調(diào)和運(yùn)行服務(wù)器能夠與運(yùn)行服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)良好的連接與溝通。此外，還可以在煉化汽油在線系統(tǒng)中建立調(diào)和系統(tǒng)操作站，但是需要注意的是，調(diào)和系統(tǒng)操作站應(yīng)當(dāng)安裝在中心控制室中。最后，調(diào)和系統(tǒng)控制器也是煉化汽油在線調(diào)和系統(tǒng)的關(guān)鍵必備裝置，在安裝與操作的過程中，需要保證該裝置能夠分散地安裝，并且可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作。

5.2? 軟件優(yōu)化控制

首先，需要對煉化汽油在線調(diào)和系統(tǒng)中的調(diào)和配方管理模塊進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，該模塊在整個系統(tǒng)中起到了重要的作用，主要是對在線系統(tǒng)的調(diào)和配方進(jìn)行分析與預(yù)測，不僅可以明確系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的具體調(diào)和屬性，還能對調(diào)和度的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析與論證，同時對庫存的動態(tài)變化情況進(jìn)行了解與預(yù)測。其次，要對調(diào)和優(yōu)化控制模塊進(jìn)行更加深入的維護(hù)與開發(fā)，該模塊的主要作用是良好地控制成品油的性質(zhì)，然后合理優(yōu)化其配比等內(nèi)容，該模塊的工作主要是實(shí)時優(yōu)化與調(diào)和單個批次的汽油性質(zhì)，使得最終的汽油質(zhì)量能夠符合相關(guān)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求。最后，需要對軟件模塊中的調(diào)和比例控制模塊進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。該模塊主要是對調(diào)和組分的具體使用情況和使用數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計與分析，并且確保調(diào)和的比例能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。在上述條件允許的情況下，實(shí)時調(diào)控與分析在線調(diào)和系統(tǒng)主路流經(jīng)汽油以外的其他組分流量情況，然后在系統(tǒng)中設(shè)置分散控制系統(tǒng)的界面，通過該界面的控制，保證模塊中的每一個部分都正常、流暢地工作，并且在運(yùn)行的過程中，可以按照事先設(shè)定好的調(diào)和順序進(jìn)行調(diào)和與分析，顯著地提升調(diào)和度。

6?結(jié)語

在當(dāng)前的社會發(fā)展過程中，現(xiàn)代化的煉油廠對于環(huán)境以及清潔燃料成品油的指標(biāo)都提出了更高的要求。此外，在內(nèi)外競爭壓力的驅(qū)使下，煉油廠在煉油的過程中要提高周轉(zhuǎn)能力，降低重調(diào)率，最大限度地減少質(zhì)量方面的損失。在當(dāng)前的煉油過程中，在線調(diào)和是一種質(zhì)量較高的煉油優(yōu)化技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用可以提高調(diào)和的效率和一次調(diào)和成功的概率，減少能源的消耗。從當(dāng)前的應(yīng)用效果來看，在線調(diào)和系統(tǒng)已經(jīng)得到了良好的應(yīng)用，是現(xiàn)代煉油企業(yè)提高生產(chǎn)效率的有效途徑，在未來的發(fā)展過程中，該技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

雖然在線調(diào)和技術(shù)有著諸多優(yōu)勢，且很多煉油廠已經(jīng)引入了在線調(diào)和技術(shù)，但是從目前我國的調(diào)和過程與調(diào)和效果來看，我國的調(diào)和自動化程度還是相對較低，而且在具體的應(yīng)用過程中，調(diào)和產(chǎn)品的質(zhì)量分析結(jié)果沒有實(shí)時的數(shù)據(jù)信息，總體的控制精度也相對較低，調(diào)和的效果也無法實(shí)時監(jiān)控與分析，導(dǎo)致整個調(diào)和系統(tǒng)的自動化水平較低。由于催化汽油辛烷值等指標(biāo)在調(diào)和過程中存在波動的情況，各個組分的投入量和預(yù)期值之間存在顯著的差異，進(jìn)而產(chǎn)生成品油最終不合格或者質(zhì)量過剩的情況，使得汽油的重調(diào)率不斷提高，浪費(fèi)大量的人力資源和物力資源。從整體上來看，需要進(jìn)一步對汽油的在線調(diào)和技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化與技術(shù)改良，做好質(zhì)量指標(biāo)的卡邊控制。在操作的過程中，不僅需要將已有的基礎(chǔ)組分配制成辛烷值達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)要求的成品油，還要滿足質(zhì)量控制的要求，實(shí)現(xiàn)利潤的最大化。在未來的技術(shù)發(fā)展中，可以將更加先進(jìn)的優(yōu)化控制技術(shù)應(yīng)用于油品的調(diào)和過程中，充分利用調(diào)和過程中的優(yōu)良稀缺組分油，并且卡邊控制成品油的質(zhì)量，使得成品油的各項(xiàng)指標(biāo)均能夠控制在合理范圍內(nèi)。同時，在煉化汽油的在線調(diào)和系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控的功能，當(dāng)某一部分的汽油性質(zhì)發(fā)生變化時，系統(tǒng)就能立馬快速識別，并且自動將各項(xiàng)指標(biāo)調(diào)整到合理的范圍內(nèi)，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)汽油調(diào)和的連續(xù)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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