论文部分内容阅读
[摘 要]众所周知,油品在线管道调合技术是一项受到世界各国炼油厂重视的、有着巨大经济效益的技术手段。它的具体过程就是炼油厂将生产的多种汽油组分,按照某种比例配方和添加剂均匀混合得到符合质量标准的汽油产品,是油品生产的重要环节,也是保证汽油质量指标满足环保和使用要求的重要手段。由于我国的油品调和技术起步晚,所以整体来说在技术发展上还是落后于西方发达国家。本文将对油品在线管道技术进行详细的介绍,并对其为了的发展趋势进行深入的分析。
[关键词]油品;在线管道调和技术;发展趋势
中图分类号:TM45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0185-01
随着经济水平的提高和科学技术的发展,我国的石油行业也迎来了发展的高速时期。但是,石油石化行业的发展在一定程度上都离不开先进的技术手段,比如先进控制技术、实时优化、油品调和等。由于理念、资金、技术等方面的制约,我国的油品在线管道调和技术发展还处于较低的水平。
一、油品调和的目的及意义
原油经过炼油厂的提炼和加工后,得到的产品大部分都是石油燃料,这些石油燃料对于人们的日常生活、交通运输、工艺发展都有十分重要的作用,但是它们大多都无法直接应用于我们的生产生活活动中来,必须通过调和技术等手段将它们加工成成品油,才能发挥其应有的作用。油品调和是指把两种物料或更多的物料结合按照一定比例结合在一起产生新物料的过程,在这个过程中很多物料的性质都会发生很大的变化。值得注意的是,油品调和并不是某些物质的简单叠加,也不是随意组合的过程,通过调和的成品油最后必须满足一定的质量指标和必备性质。
总之,油品调和技术对于成品油的生产具有十分重要的意義,首先油品经过调和可以使油品符合各种使用标准和规格标准,满足使用时所必需的各种性能,并具有一定的稳定性;其次,经过调和的油品能够提升其质量,减少对环境的污染,具有一定的社会意义和价值;最后,将各组分油进行调和,形成新的产品,最大限度地提高了产品的利用率,提升企业的经济效益。
二、油品在线管道调和技术
(一)油品在线管道调和的模型
对于油品的调和来说,问题的复杂性还在于,一个特定指标的满足可能存在无限至少是非常大的数量的组分,而且更为复杂的是通常需要满足的指标不止一个,甚至会有好几个,也就是我们所说的非线性调和反应。因此,我们必须借助模型来进行优化,模型的定义就是利用组分的物性参数预测产品的物性参数的公式。模型在油品调和优化的过程中起着很基础的作用,比如确定调和配方、调和过程的优化以及整个过程的控制等都需要借助一定的模型才能完成,目前油品调和的主要物化指标主要包括蒸汽压、辛烷值、馏程、凝点、闪点等。
(二)油品调和优化技术
油品调和优化技术是整个油品调和过程的关键技术,也是当前我们研究的重点。管道调和的主要组成部分有组分油、成品油罐、组分通道、总管、混合器、脱水器、在线质量仪表、自动控制和管理系统等。管道调合是利用自动化仪表控制各个被管道组分流量,并将各组分油与添加剂等按比例送入总管和管道混合器,使各组分油在其中混流均匀,成为合乎质量指标的成品油。在管道调和过程中,可以运用计算机进行控制,通过调和优化和调度优化以后我们可以获得优化方案,然后通过在线技术和相关先进的控制技术进行方案的优化调整。同时,我们必须要关注在线管道的调和模型,根据模型来对油品的特征和特性进行预测。如果是非线性调和模型,则应该选用非线性规划加偏差更新的形式。
(三)在线分析系统
在线质量分析也是油品在线管道调和的关键技术之一,主要的作用就是实时监测各个调和组分以及生产的成品油的性质和质量。目前在油品领域,在线分析系统最常用的就是近红外光谱分析技术,该技术拥有成本低、分析速度快、多参数测量以及不损害样品等特点。利用红外分析仪,可以对各组分油的性质和调和的整个过程进行最科学的分析,得出成品油的性质和组成信息,对整个调和过程进行全面的优化和控制。
(四)在線管道调和的优点
在线管道调和技术相比于油罐调和具有很多的优势,第一,利用管道在线调和技术,组分油的利用率大大提高,极大程度的提高了产品的合格率,使成品油的质量更符合标准。第二,管道调和更适宜大批量的生产,在操作过程中如果出现问题更容易改变配方方案,更加灵活机动,应对一些紧急情况。第三,在线管道调和可使组分油储存罐减少,并可取消组合罐,成品油可随用随调,且能连续作业,这样可节省成品油的非生产性储存。
三、油品在线管道调和的发展趋势
(一)基于OPC的管道在线调和软件
随着科学技术的迅猛发展,OPC技术不断兴起,传统的控制技术及控制软件都面临着巨大的挑战。所以,对于油品的在线管道调和技术来说,基于OPC技术的控制与分析软件开发将是未来的研究方向和发展趋势。在线管道调和软件的运行主要是通过取得过程数据而使控制系统发挥作用的,由于在线管道调和技术算法的复杂性,运行中会涉及很多中间数据,传统的控制软件往往会漏掉一些。对此,我们为在线管道调和开发一个外部数据器,基于OPC接口与外部服务器建立连接,实现对中间数据的监视与调整。
(二)在线管道调和系统的软件配置
软件配置的主要作用就是监控在线管道的调和过程。软件系统主要包括比率控制和在线优化软件的控制,比例模块通过管理开始到结束的顺序控制在线过程,确保被的产品符合配方各项指标的要求。在线优化软件的主要发展趋势就是提升优化功能,建立更标准的模型,实现控制功能。
(三)在线管道调和系统的硬件配置
在线管道调和的硬件系统主要包括集散控制系统、辛烷值在线分析仪、管道器、流量、压力检测仪表与控制阀等。目前,对于在线管道调和系统来说,最先进的集散控制系统就是Deltav控制系统,该系统的安全性能高,除了具备常规控制功能外,还具有高速数字量处理、实时数据采集、查看、浏览等功能。
四、小结
油品在线管道调和技术对于成品油的质量、企业的成本控制、环境污染的控制都具有十分重要的意义,本文通过对在线管道调和技术进行详细的阐述,并对于在线管道调和的硬件、软件的发展趋势进行了科学的描述与分析。
参考文献
[1] 张大庆.油品在线管道调和技术与发展趋势分析.中国化工贸易,2015(10).
[2] 孙久和.汽油在线调和优化技术.东北石油大学,2015.
[关键词]油品;在线管道调和技术;发展趋势
中图分类号:TM45 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0185-01
随着经济水平的提高和科学技术的发展,我国的石油行业也迎来了发展的高速时期。但是,石油石化行业的发展在一定程度上都离不开先进的技术手段,比如先进控制技术、实时优化、油品调和等。由于理念、资金、技术等方面的制约,我国的油品在线管道调和技术发展还处于较低的水平。
一、油品调和的目的及意义
原油经过炼油厂的提炼和加工后,得到的产品大部分都是石油燃料,这些石油燃料对于人们的日常生活、交通运输、工艺发展都有十分重要的作用,但是它们大多都无法直接应用于我们的生产生活活动中来,必须通过调和技术等手段将它们加工成成品油,才能发挥其应有的作用。油品调和是指把两种物料或更多的物料结合按照一定比例结合在一起产生新物料的过程,在这个过程中很多物料的性质都会发生很大的变化。值得注意的是,油品调和并不是某些物质的简单叠加,也不是随意组合的过程,通过调和的成品油最后必须满足一定的质量指标和必备性质。
总之,油品调和技术对于成品油的生产具有十分重要的意義,首先油品经过调和可以使油品符合各种使用标准和规格标准,满足使用时所必需的各种性能,并具有一定的稳定性;其次,经过调和的油品能够提升其质量,减少对环境的污染,具有一定的社会意义和价值;最后,将各组分油进行调和,形成新的产品,最大限度地提高了产品的利用率,提升企业的经济效益。
二、油品在线管道调和技术
(一)油品在线管道调和的模型
对于油品的调和来说,问题的复杂性还在于,一个特定指标的满足可能存在无限至少是非常大的数量的组分,而且更为复杂的是通常需要满足的指标不止一个,甚至会有好几个,也就是我们所说的非线性调和反应。因此,我们必须借助模型来进行优化,模型的定义就是利用组分的物性参数预测产品的物性参数的公式。模型在油品调和优化的过程中起着很基础的作用,比如确定调和配方、调和过程的优化以及整个过程的控制等都需要借助一定的模型才能完成,目前油品调和的主要物化指标主要包括蒸汽压、辛烷值、馏程、凝点、闪点等。
(二)油品调和优化技术
油品调和优化技术是整个油品调和过程的关键技术,也是当前我们研究的重点。管道调和的主要组成部分有组分油、成品油罐、组分通道、总管、混合器、脱水器、在线质量仪表、自动控制和管理系统等。管道调合是利用自动化仪表控制各个被管道组分流量,并将各组分油与添加剂等按比例送入总管和管道混合器,使各组分油在其中混流均匀,成为合乎质量指标的成品油。在管道调和过程中,可以运用计算机进行控制,通过调和优化和调度优化以后我们可以获得优化方案,然后通过在线技术和相关先进的控制技术进行方案的优化调整。同时,我们必须要关注在线管道的调和模型,根据模型来对油品的特征和特性进行预测。如果是非线性调和模型,则应该选用非线性规划加偏差更新的形式。
(三)在线分析系统
在线质量分析也是油品在线管道调和的关键技术之一,主要的作用就是实时监测各个调和组分以及生产的成品油的性质和质量。目前在油品领域,在线分析系统最常用的就是近红外光谱分析技术,该技术拥有成本低、分析速度快、多参数测量以及不损害样品等特点。利用红外分析仪,可以对各组分油的性质和调和的整个过程进行最科学的分析,得出成品油的性质和组成信息,对整个调和过程进行全面的优化和控制。
(四)在線管道调和的优点
在线管道调和技术相比于油罐调和具有很多的优势,第一,利用管道在线调和技术,组分油的利用率大大提高,极大程度的提高了产品的合格率,使成品油的质量更符合标准。第二,管道调和更适宜大批量的生产,在操作过程中如果出现问题更容易改变配方方案,更加灵活机动,应对一些紧急情况。第三,在线管道调和可使组分油储存罐减少,并可取消组合罐,成品油可随用随调,且能连续作业,这样可节省成品油的非生产性储存。
三、油品在线管道调和的发展趋势
(一)基于OPC的管道在线调和软件
随着科学技术的迅猛发展,OPC技术不断兴起,传统的控制技术及控制软件都面临着巨大的挑战。所以,对于油品的在线管道调和技术来说,基于OPC技术的控制与分析软件开发将是未来的研究方向和发展趋势。在线管道调和软件的运行主要是通过取得过程数据而使控制系统发挥作用的,由于在线管道调和技术算法的复杂性,运行中会涉及很多中间数据,传统的控制软件往往会漏掉一些。对此,我们为在线管道调和开发一个外部数据器,基于OPC接口与外部服务器建立连接,实现对中间数据的监视与调整。
(二)在线管道调和系统的软件配置
软件配置的主要作用就是监控在线管道的调和过程。软件系统主要包括比率控制和在线优化软件的控制,比例模块通过管理开始到结束的顺序控制在线过程,确保被的产品符合配方各项指标的要求。在线优化软件的主要发展趋势就是提升优化功能,建立更标准的模型,实现控制功能。
(三)在线管道调和系统的硬件配置
在线管道调和的硬件系统主要包括集散控制系统、辛烷值在线分析仪、管道器、流量、压力检测仪表与控制阀等。目前,对于在线管道调和系统来说,最先进的集散控制系统就是Deltav控制系统,该系统的安全性能高,除了具备常规控制功能外,还具有高速数字量处理、实时数据采集、查看、浏览等功能。
四、小结
油品在线管道调和技术对于成品油的质量、企业的成本控制、环境污染的控制都具有十分重要的意义,本文通过对在线管道调和技术进行详细的阐述,并对于在线管道调和的硬件、软件的发展趋势进行了科学的描述与分析。
参考文献
[1] 张大庆.油品在线管道调和技术与发展趋势分析.中国化工贸易,2015(10).
[2] 孙久和.汽油在线调和优化技术.东北石油大学,2015.