侯福勇(中國石油大慶煉化公司質量檢驗與環保監測中心, 黑龍江 大慶 163411)
成品油調合試驗在實際工作中的運用
侯福勇(中國石油大慶煉化公司質量檢驗與環保監測中心, 黑龍江 大慶 163411)
本文介紹了石油煉化企業在成品油(以下均指汽油、柴油)工業調合時存在的難點和關鍵點,重點闡述了調合試驗工作的科學性、及時性和經濟性,簡要介紹了調合試驗的方法和在實際運用中所取得的效果。
調合試驗;應用;效果
相比于歐美等西方國家,我國的成品油標準長期落后于前者,包括與之相適應的發動機制造水平,兩者累計作用導致汽車尾氣排放長期低標準,最終導致我國的環境質量隨著汽車保有量的急劇攀升而迅速惡化。為配合成品油升級換代,調合試驗工作顯得愈發重要。本文即從多個方面證明,調合試驗是摸索工業調合比時最科學、最節省、最快捷的方式。
煉化企業的成品油都是由各生產裝置、各餾出組分油按照不同比例調合而成的,此調合過程既要保證產品質量合格,又要盡量避免質量過剩導致的成本升高。因此,根據各牌號質量指標的不同,組分油的調合比例也不同。這些調合比的摸索可以在實驗室內實現,也就是調合試驗。調合試驗在指導工業調合中起到無可替代的作用,主要體現在以下幾個方面。
(1)調合試驗的科學性和準確性 調合試驗所取樣品均來自與工業調合相同的裝置餾出口,用這些組分油所做的調合試驗完全可以代表放大后的工業調合。另外,調合試驗時,在實驗室內稱取樣品的精度高于0.1克,而稱取微量添加劑的精度可以達到萬分之一克。如此精度下的稱量,在工業調合時是無法實現的。
(2)調合試驗的經濟性和靈活性 一般來講,調合試驗只需調合出滿足一個或幾個分析項目平行分析的量即可。如需要分析柴油的潤滑性,只需調合10克的樣品足矣;如分析汽油辛烷值,也不過調合500克左右的樣品就能滿足分析需要。因此,在調合試驗中,對油品的浪費幾乎可以忽略不計。同時,在試驗過程中,根據需要,可以任意增減某些組分油的比例,然后進行對比分析,觀察數據變化,找到所需調合比,在實際運用中表現得相當靈活。
(3)調合試驗的及時性和前瞻性 調合試驗所需時間很短,僅就采樣、調合兩個步驟來說,一般一個小時內就可完成。在開停工、或生產裝置發生較大波動時,調合試驗能夠快速響應,為工業調合及時調整比例。同時,調合試驗可以根據發布并未實施的更高標準進行探索性試驗,為新產品或更高標準要求的產品進行前瞻性研究。
在開展調合試驗時,無論是汽油還是柴油,都要找準試驗的切入點,即針對關鍵指標進行試驗。如硫含量是成品油升級過程中最主要的指標之一,其他如影響使用性能的指標:汽油辛烷值/抗爆性、柴油的凝點/冷濾點等都是開展調合試驗最關心的項目。
(1)找準關鍵項目進行試驗 現階段而言,成品油中硫含量這個指標是產品標準中最關鍵的,也是最繞不開的一項。如,現在車用柴油(國Ⅳ)標準中要求硫含量指標不大于0.005%,而自2017年7月1日起將執行的車用柴油國Ⅴ標準將硫含量指標控制在0.001%,降幅達5倍之多。
(2)按照生產和銷售需要優化調合比 理論上,最佳的調合比是將企業生產的所有組分油都調合成成品油銷售出去。為了把握銷售熱點和客戶不斷變化的需求,往往需要舍去一些組分,而過量消耗另一些組分。這就需要通過調合試驗,盡量找到各組分的平衡點,將多余的組分盡可能多地用于其他牌號成品油的調合。
(3)對車用柴油國Ⅴ的調合試驗 為配合車用柴油按國Ⅴ新標準生產,大慶煉化公司與其配套的柴油加氫裝置已經開工,柴油調合將以此裝置的組分為主。因此,為了車用柴油國Ⅴ產品的順利調合出廠,調合試驗必須走在前面。目前,調合試驗所取得的數據已經應用到工業調合,并在2016年底前成功調合出符合國Ⅴ新標準的車用柴油并順利出廠。
通過調合試驗,從理論上給成品油工業調合以數據支持,通過對這些數據的統計和整理,尋找數據間的規律性、相關性,建立數據計算模型。現在,在掌握了各組分油的重要特征后,基本上可以用計算的方式預知樣品的主要分析數據。正因為此,調合試驗的針對性越來越強。
(1)初步掌握了組分油之間存在的某種規律 對于多數分析項目,各組分油之間很少存在線性關系。如凝點較高的組分對調合后的樣品凝點貢獻較大。隨著新建生產裝置、新組分油的參與調合,某些經驗數據已經無法滿足對目標樣品的準確判斷。所以,通過對新組分、新數據的積累,可以調整各組分校正因子使其更貼合實際。
(2)有效促進了添加劑的合理使用 一些添加劑的價格一般比較高,加多了一方面造成成本增高,另一方面產生質量過剩,最重要的可能造成某些項目的超標。如提高汽油辛烷值的抗爆劑中含有有機錳,如果加入60PPM時,錳含量這一分析項目已經不合格了。所以,摸索添加劑的最佳使用量,是調合試驗的一項重要工作。
2017年7月1日,我國的車用柴油實行國Ⅴ新標準。這個時間節點是我國的柴油標準與汽油標準同步。為了進一步縮小與歐洲標準的差距,減少排放,我國正加緊成品油的升級步伐,我們質量工作者要更加努力工作,為我國的成品油質量升級順利進行做出貢獻。
[1]榮登科.成品油生產中的調合優化組分油餾分研究[J].科技創業家,2012.
侯福勇(1968- ),男,漢族,黑龍江大慶人,工程師,主要從事成品油檢驗工作。