李兵朋

摘要:成品油調合是石油煉制過程中的重要環節,直接影響煉化企業的經濟效益。本文對我廠現有的汽油調和方式進行分析并提出優化措施,汽油調和是指通過合理利用現在的多種汽油組分,按適當的配方(或比例)調配出所有指標都符合要求的成品汽油。
關鍵詞:成品油調和;數據模型;在線調和技術;優化措施
1成品汽油調和技術
1.1成品汽油人工調和技術
成品汽油人工調和技術是調和員通過人工計算確定不同的汽油組分摻入調和的比例、添加劑的加入量,從而制定出一批次的成品汽油調和方案,通過車間操作人員或自動控制閥門來執行調和組分的分流,達到成品汽油調和的目的,調和完成的成品油進入成品儲罐。化驗分析合格就可以作為成品出廠,否則還要再進行成品儲罐之間的倒油,最終合格后出廠。
1.2成品汽油在線調和技術
成品汽油在線調和技術是指采用在線優化調和技術,利用優化調和軟件計算出合理的調和配方,讓自動控制系統能控制進入調和總管的中間組分油的比例,通過總管靜態混合器的混合,直接生產出合格的成品汽油進入成品罐,如果在調和過程中出現質量波動,優化調和系統利用在線紅外分析技術及時獲取波動信息,并及時做出調整,確保一罐或一批次成品汽油的整體合格率。
1.3玉門煉廠成品汽油調和現狀
隨著成品油國Ⅵ標準的實施,對汽油產品的質量標準要求不斷增加。玉門煉廠在新建汽油加氫裝置后成品汽油的硫含量得到有效控制,后續又通過增設醚化裝置、異構化裝置不斷的改善汽油的質量,達到環保排放的要求。
現階段我廠的汽油調和組分有脫苯汽油、加氫重汽油、醚化輕汽油,異戊烷油、MTBE等。直餾汽油及柴油改質裝置的粗汽油經過重整裝置進行烴類分子結構的重新排列,然后再脫苯,產出脫苯汽油;FCC汽油在汽油加氫裝置先進行切割,切割出來的重汽油直接進行加氫反應,產出精制汽油(加氫重汽油),切割出來的輕汽油再到醚化裝置進行醚化反應,生成醚化輕汽油;重整裝置的拔頭油到異構化裝置進行烷烴異構,生成異戊烷油。
人工調和普遍存在的一些問題:
(1)由于化驗分析能力的不足,化驗數據的時效性差及分析誤差,使得調和比例的計算不是很精確。
(2)裝置外輸油量不穩,使得基于比例調節的油品調和在實際生產中控制難度增大,裝置側線油品質量的波動導致油品參與調和后質量不穩定。
(3)罐區及調和設施監控數據不是自動采集上傳,而是調度員通過化驗分析中心獲取油品調和數據,再用電話或者對講機和油品車間調油員聯系,數據不及時或者誤報都會影響成品汽油調和的成功率。
(4)由于自動化程度低,目前調節各組分油量都是采用人工手動開關閥門的方式,流量控制精確度低,反應速度慢,員工勞動強度高。
2成品汽油調和的優化
人工調和在工藝流程上的問題需要解決,必須找到優化人工調和技術的方法,下面分析一下成品汽油調和的優化,尋找解決或者降低現在人工調和過程中存在的問題。
成品汽油人工調和的優化要對牌號間和組分油間同時進行優化。在保證部分組分油不剩余的前提下,確定出不可剩余組分油參與各個成品牌號調和的比例,和可剩余組分油參與各個成品牌號調和的比例,使得調和生產的效益最大化。
2.1建立汽油調和數據模型
2019年玉門煉化總廠生產的汽油牌號主要是92#Ⅵ汽油和少量的95#Ⅵ汽油。不同的汽油組分經過油品車間0-92#、0-93#中間罐進行預調和,再經過壓站線壓至儲運車間成品罐,取樣分析合格后的成品油必須滿足相應成品油牌號的質量指標要求。國Ⅵ成品汽油的25項質量指標中辛烷值、抗爆指數、苯、芳烴、烯烴、硫含量這6各指標為主要約束條件。現調和方案中指標的計算以辛烷值為例采用斯圖爾特(Stewart)法建立數據模型:
M——調和組分的馬達法辛烷值
2.2成品汽油人工調和技術的優化措施
汽油在線調和技術是指通過數據在線采集、上傳,終端計算機根據組分油及產品的分析指標,通過在線控制閥門調整每種汽油組分的調和量,最終通過汽油在線管道調和、靜態混合器等設施混合均勻進入成品罐區的油品調和過程。其主要核心在于調和優化軟件(調和數據模型、調和控制方案),還有在線分析儀的準確性和分析批次、DCS控制系統的長周期運行。
我廠要建立一套在線調和系統,需要配置的軟硬件較多,現主要針對人工調和技術提出以下幾點優化建議:
(1)充分利用現有的LIMS系統
裝置的餾出口數據、汽油調和中間罐的分析結果、成品汽油罐的分析結果等數據要及時上傳至LIMS系統,數據分析完畢就上傳,便于油品調和員及總廠調度查詢,為我廠汽油調和過程中及時掌握各項指標提供準確及時的數據支持。
(2)各汽油組分的進罐流量在線監控
我廠的汽油調和組分有五種,分別是脫苯汽油、加氫重汽油、醚化輕汽油,異戊烷油、MTBE,這些組分油出裝置都有流量計,油品調和員要通過MES2.0隨時查看各組分出裝置的瞬時流量,實時掌握各組分油摻入調和量。
(3)合理使用現代化工具提高調和水平
根據各組分油的瞬時流量、辛烷值、苯、芳烴、烯烴、硫含量等關鍵數據制定電子表格,每天對數據進行更新,通過對比分析,在油品調和過程中及時根據指標進行調整,對關鍵指標進行卡邊控制,提高煉廠效益。
通過對人工調和技術的優化,汽油調和的一次成功率有所改善,成品汽油辛烷值過剩問題得到了一定程度的控制,但同在線調和技術相比還是有較大的差距。從長遠考慮發展汽油在線調和技術是未來解決汽油調和問題及調和技術優化的主要方向。