新型M100甲醇調(diào)配工藝方案研究

摘 要：針對(duì)現(xiàn)有M100甲醇調(diào)配工藝中自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而導(dǎo)致成品M100的質(zhì)量不合格的問(wèn)題，本文提出了一種新型M100甲醇調(diào)配工藝，包括增加了添加劑預(yù)稀釋工藝流程，可以有效解決現(xiàn)有工藝中容易導(dǎo)致成品M100的質(zhì)量不合格的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)便利性和可靠性。

關(guān)鍵詞：M100甲醇;調(diào)配;預(yù)稀釋;工藝設(shè)計(jì)

Abstract： In view of the problem that the automatic control system fails in the existing M100 methanol blending process and cannot be found in time， resulting in unqualified quality of the finished M100. This paper proposes a new M100 methanol blending process， including the addition of additive pre-dilution process. It can effectively solve the problem of easily causing the unqualified quality of the finished M100 in the existing process， and improve the production convenience and reliability.

Key Word： M100 methanol;blending; Pre-dilution; process design

1 ?概述

甲醇作為汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)的替代燃料，與傳統(tǒng)汽油、柴油燃料相比，有一定的優(yōu)勢(shì)。不同摻混比例的甲醇汽油混合燃料具有不同的性能，M100甲醇燃料（由標(biāo)準(zhǔn)甲醇和SJ-3型添加劑調(diào)和而成）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)最為突出。

目前我國(guó)的甲醇汽車正在迅速發(fā)展，隨著甲醇燃料需求量的迅速增加，M100甲醇燃料調(diào)配庫(kù)的建設(shè)步伐也在加快。由于M100甲醇燃料中配比的添加劑精度要求很高，所以采用高效的調(diào)配設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提高有重要意義，從而提高了甲醇汽車燃料來(lái)源的可靠性。[1]。

2 ?現(xiàn)有M100甲醇調(diào)配工藝存在的問(wèn)題

現(xiàn)有甲醇調(diào)配工藝分為甲醇卸車單元、添加劑卸車單元、M100甲醇調(diào)配裝車單元、殘液處理單元。甲醇和添加劑由槽車運(yùn)至站內(nèi)，采用卸車臂、卸車泵將槽車內(nèi)的甲醇和添加劑卸至儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存。甲醇裝車時(shí)通過(guò)甲醇裝車泵及添加劑計(jì)量泵，將甲醇和添加劑按一定比例進(jìn)入混合器，配置成M100甲醇，通過(guò)甲醇裝車臂裝入甲醇槽車運(yùn)出。槽車中的M100甲醇若出現(xiàn)不合格產(chǎn)品，則通過(guò)殘液裝卸車泵，卸至殘液罐中儲(chǔ)存再運(yùn)出[2]。

現(xiàn)有甲醇調(diào)配工藝的甲醇調(diào)配方式通過(guò)流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入混合器的甲醇流量和添加劑流量，若自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則調(diào)配比例會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，而且短時(shí)間內(nèi)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致成品M100的質(zhì)量不合格，影響生產(chǎn)和銷售。

3 ?新型M100甲醇調(diào)配工藝設(shè)計(jì)

為解決現(xiàn)有甲醇調(diào)配工藝存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型甲醇調(diào)配工藝，通過(guò)增加添加劑預(yù)稀釋工藝流程，將甲醇與添加劑以一定比例預(yù)先混合之后，儲(chǔ)存于添加劑分配罐，在M100甲醇調(diào)配過(guò)程中，可以通過(guò)人工觀察添加劑分配罐的液位下降高度來(lái)判斷調(diào)配過(guò)程是否正常進(jìn)行;通過(guò)該新型調(diào)配工藝，利用甲醇稀釋了添加劑，增加了進(jìn)入混合器混合的添加劑流量，為添加劑計(jì)量泵的選型和計(jì)量泵出口流量計(jì)的準(zhǔn)確性提供便利，從而提高生產(chǎn)可靠性。

4 ?新型M100甲醇調(diào)配工藝實(shí)施方式

圖1為M100甲醇調(diào)配工藝所增加的添加劑預(yù)稀釋工藝局部流程圖，圖2為添加劑分配罐的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合實(shí)例，對(duì)新型甲醇調(diào)配工藝的設(shè)計(jì)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

添加劑預(yù)稀釋工藝流程包含的設(shè)備有：添加劑儲(chǔ)罐、添加劑卸車泵、添加劑分配罐。

調(diào)配過(guò)程分為四個(gè)步驟：（1）利用添加劑卸車泵將添加劑從槽車卸至添加劑儲(chǔ)罐;（2）根據(jù)一定比例計(jì)算出稀釋劑甲醇的量，利用添加劑卸車泵將甲醇原料從甲醇儲(chǔ)罐出料管線上引出，輸送至添加劑儲(chǔ)罐;（3）利用添加劑卸車泵將添加劑儲(chǔ)罐中的液體從儲(chǔ)罐底部抽出，再?gòu)膬?chǔ)罐頂部注入，使添加劑儲(chǔ)罐中的甲醇和添加劑混合均勻;（4）利用添加劑卸車泵將添加劑儲(chǔ)罐中混合均勻的液體輸送至添加劑分配罐備用。

稀釋比例的計(jì)算方法如下：以附圖中的條件為例：M100甲醇裝車位共有4個(gè);設(shè)M100甲醇產(chǎn)品中添加劑的比例為α;添加劑分配罐為高2.5m，底面積2m2的圓柱形容器，分隔為容積相等的4部分（按照裝車位數(shù)量，每一個(gè)部分對(duì)應(yīng)一臺(tái)計(jì)量泵）;若規(guī)定添加劑分配罐液位下降速度為0.1m/h，則可以計(jì)算出所對(duì)應(yīng)的計(jì)量泵流量為q，根據(jù)甲醇裝車泵流量可以計(jì)算出所對(duì)應(yīng)的添加劑流量為Q1，假設(shè)（q-Q1）這部分中甲醇流量為Q2，Q2對(duì)應(yīng)的添加劑流量為Q3 。可列出方程：

稀釋比例為可以根據(jù)添加劑分配罐液位下降速度調(diào)整，因此可以自行確定合適的添加劑分配罐液位下降速度。根據(jù)已知的稀釋比例，即可完成添加劑預(yù)稀釋操作流程。在M100甲醇調(diào)配過(guò)程中，可以通過(guò)人工觀察添加劑分配罐的液位下降高度來(lái)判斷調(diào)配過(guò)程是否正常進(jìn)行，提高調(diào)配過(guò)程的可靠性。

5 ?結(jié)語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)的新型甲醇調(diào)配工藝，增加了添加劑預(yù)稀釋工藝流程，可以通過(guò)人工觀察添加劑分配罐的液位下降高度來(lái)判斷調(diào)配過(guò)程是否正常進(jìn)行，提高生產(chǎn)可靠性;同時(shí)通過(guò)預(yù)稀釋工藝，增加了進(jìn)入混合器混合的添加劑流量，為添加劑計(jì)量泵的選型和計(jì)量泵出口流量計(jì)的準(zhǔn)確性提供便利。有效解決了現(xiàn)有甲醇調(diào)配工藝中，自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致成品M100的質(zhì)量不合格的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 張新民. 能源環(huán)境約束下的中國(guó)甲醇汽車產(chǎn)業(yè)化可行性及前景[D]，2017.

[2] 陜西省燃?xì)庠O(shè)計(jì)院有限公司.西安交通燃?xì)庥邢挢?zé)任公司引鎮(zhèn)甲醇汽車燃料調(diào)配庫(kù)設(shè)計(jì)說(shuō)明及主要圖紙 [R]，2019（6）.

作者簡(jiǎn)介：陳藝彤，女，生于1993年01月01日，2018年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京）油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)，碩士學(xué)位。

現(xiàn)工作單位：中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司環(huán)境與設(shè)備設(shè)計(jì)處，職稱：油氣儲(chǔ)運(yùn)工程助理工程師。