柴油在線調(diào)合在大連石化的應(yīng)用

于澤華

（大連石化信息管理部，遼寧大連 116031）

柴油在線調(diào)合在大連石化的應(yīng)用

于澤華

（大連石化信息管理部，遼寧大連 116031）

大連石化公司柴油在線調(diào)合項目于2008年建成，由于工藝、控制、軟件、設(shè)備等多方面原因，優(yōu)化調(diào)合功能沒有正式投用。2014年以來公司柴油產(chǎn)品等級提升到國V標(biāo)準(zhǔn)，需要對原有柴油調(diào)合系統(tǒng)升級改造。通過分析原有調(diào)合系統(tǒng)存在的問題，制定解決方案，成功實現(xiàn)柴油在線直調(diào)優(yōu)化調(diào)合的投用。

油品調(diào)合 在線調(diào)合 柴油直調(diào)

1　項目背景

大連石化公司2008年以前柴油調(diào)合生產(chǎn)主要采用罐調(diào)方式。存在以下缺點：需要數(shù)量較多的組分罐、調(diào)合時間長、能源消耗多、質(zhì)量指標(biāo)過剩嚴(yán)重。由于公司擴能改造，2008年以后柴油產(chǎn)品產(chǎn)量倍增，但廠區(qū)土地資源有限，無法增加更多柴油罐，迫切需要在油品調(diào)合方式上做技術(shù)變革。

2008年公司應(yīng)用霍尼韋爾油品調(diào)合軟件，采用組分油在線直調(diào)方式，設(shè)置兩個調(diào)合頭，建成柴油在線調(diào)合系統(tǒng)。但由于各組分油流量控制不穩(wěn)、分析儀精度不夠、現(xiàn)場設(shè)備故障等多方面原因，優(yōu)化調(diào)合功能沒有正式投用。2014年以來公司新建200萬噸/年柴油加氫裝置，并且柴油產(chǎn)品等級提高到國V標(biāo)準(zhǔn)，組分油品種、柴油產(chǎn)品都發(fā)生變化，需要對原有柴油調(diào)合系統(tǒng)升級改造。為實現(xiàn)項目成功投用，必須對原有調(diào)合系統(tǒng)進行總結(jié)。

2　原柴油調(diào)合系統(tǒng)存在的工藝問題及解決辦法

2.1工藝問題

原柴油調(diào)合系統(tǒng)中，360萬噸/年加氫裂化裝置煤油與200萬噸/年煤油加氫裝置煤油混合成一個煤油組分參與柴油調(diào)合。當(dāng)其中一套裝置煤油直接作為產(chǎn)品出廠，不參與調(diào)合時，會造成該組分流量、質(zhì)量大幅波動，給控制帶來困難。由于流量波動幅度大，給該路組分的流控閥、流量計的選型也帶來困難。

原渣油加氫組分、直餾柴油組分不再直接參與調(diào)合，新建的200萬噸/年柴油加氫開工后參與調(diào)合。

公司柴油產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)由國IV升級到國Ⅴ。

2.2工藝問題的解決

將360萬噸/年加氫裂化裝置煤油作為一種組分、200萬噸/年煤油加氫裝置煤油作為一種組分分別參與調(diào)合。根據(jù)各組分流量、質(zhì)量指標(biāo)、不同牌號產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)重新進行模擬計算，重新核定流量計、流控閥流量范圍，指導(dǎo)設(shè)備選型。

3　原柴油調(diào)合系統(tǒng)存在的控制問題及解決辦法

3.1組分油直調(diào)的控制原理

柴油直調(diào)系統(tǒng)中每種組分油分成三路。以組分1為例，第一路經(jīng)流控閥FC1-1進調(diào)合頭1，經(jīng)背壓閥PC2101到成品罐；第二路經(jīng)流控閥FC1-2到調(diào)合頭2，經(jīng)背壓閥PC2102到成品罐；第三路經(jīng)并聯(lián)的兩個組分壓控閥到過剩組分罐。（如圖1所示）

由PC2101、PC2102分別控制調(diào)合頭1、調(diào)合頭2的背壓。由兩個組分壓控閥控制組分油壓力，兩個壓控閥采用分程控制，小閥先開。由于采用直調(diào)方式，組分油不經(jīng)過中間罐，直接由生產(chǎn)裝置送到在線調(diào)合裝置。為保證調(diào)合生產(chǎn)不影響裝置外送組分油，對過組分壓控設(shè)定了聯(lián)鎖保護壓力，達到聯(lián)鎖值時，達到壓力時大小閥立刻全開泄壓。流控閥FC1-1、FC1-2分別控制去調(diào)合頭1、調(diào)合頭2的流量。

3.2控制問題

原系統(tǒng)中背壓閥PC2101、PC2102壓力設(shè)定值設(shè)為0.25MPa。組分壓控閥壓力控制設(shè)定值0.4MPa。組分壓控閥聯(lián)鎖保護壓力設(shè)定值0.45MPa。

由于組分壓控閥壓力控制設(shè)定值、連鎖保護壓力設(shè)定值很接近，導(dǎo)致操作中組分油壓力波動經(jīng)常達到聯(lián)鎖保護壓力，大小壓控閥全開，大量組分油去過剩罐。如果為了在調(diào)合頭背壓不變的情況下，降低組分壓控閥壓力控制設(shè)定值，會導(dǎo)致去組分油操作壓力與調(diào)合頭背壓壓差小，去調(diào)合頭流量不足。

3.3控制問題的解決

經(jīng)過重新模擬計算，計算出各組分在保證調(diào)合量情況下，去過剩的最大流量。對部分組分壓控采取三分程控制，增加一個并聯(lián)的中閥，重新設(shè)置分程點，小閥、中閥做壓力控制，大閥主要做緊急泄壓使用。重新整定PID參數(shù)。降低調(diào)合頭背壓至0.2MPa，組分壓控閥壓力控制設(shè)定值為0.35MPa，組分壓控閥聯(lián)鎖保護壓力設(shè)定值0.45MPa。

4　現(xiàn)場設(shè)備問題及解決辦法

4.1現(xiàn)場設(shè)備問題

原近紅外分析儀采用自壓采樣方式，樣品流動性差，分析數(shù)據(jù)不夠及時。油中含有水、雜質(zhì)、懸浮物，影響分析儀準(zhǔn)確性，導(dǎo)致分析儀精度不夠。

此外，現(xiàn)場的流量計精度不夠，部分閥門電動頭故障。

4.2設(shè)備問題解決辦法

本次升級改造，近紅外系統(tǒng)采用油浴伴熱改善伴熱效果，采用模式過濾器除水雜，增加動力采樣泵增強樣品流動性。由于增加了動力采樣泵，不再靠調(diào)合頭背壓自壓采樣，使得調(diào)合頭背壓由0.25MPa降為0.2MPa，增加了組分壓控閥聯(lián)鎖保護壓力設(shè)定值與調(diào)合頭背壓設(shè)定值的壓差，這就增加了組分壓控閥壓力控制設(shè)定值的選取范圍，為調(diào)合系統(tǒng)的穩(wěn)定控制提供了保證。

對現(xiàn)場的流量計進行更換，采用精度更高的質(zhì)量流量計。對現(xiàn)場的部分閥門進行修理。

5　調(diào)合軟件方面

仍然沿用采用原有的霍尼韋爾OM&S調(diào)合軟件，保留原有軟件版本和DCS版本。根據(jù)以往的使用經(jīng)驗，該調(diào)合軟件的基本功能通常運行穩(wěn)定；擴展功能由于應(yīng)用較少，可能存在問題。本次升級主要只采用該軟件的基本功能，刪除原調(diào)合系統(tǒng)要求的擴展功能，例如：兩個調(diào)合頭的產(chǎn)品同時進一個調(diào)合罐的擴展功能。

6　柴油調(diào)合運行現(xiàn)狀

目前柴油在線調(diào)合系統(tǒng)已上線運行，存儲管理模塊、油品移動模塊、比例調(diào)合模塊已連續(xù)運行1年以上，優(yōu)化調(diào)合模塊運行3個月以上，各模塊功能正常。目前優(yōu)化調(diào)合的精度達到分析儀的精度。

［1］蔣慰孫，俞金壽.過程控制工程.北京中國石化出版社，1999.

［2］石油化工學(xué)工業(yè)部第一石油化工建設(shè)公司設(shè)計研究所.煉油廠油品貯運工藝設(shè)計.

［3］胡品慧，馬慶春.汽油產(chǎn)品質(zhì)量先進控制與工程應(yīng)用.化工自動化及儀表，2003，30（4）23-25.

于澤華（1978—），男，遼寧海城人，2002年畢業(yè)于大連理工大學(xué)，學(xué)士學(xué)位，中國石油大連石化公司信息管理部工程師。