过程控制及信息管理汽油管道自动调合控制系统的工程设计及应用

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1、过程控制与信息管理汽油管道自动调合控制系统的工程设计及应用李新青洛阳石油化工总厂设计院邮编471012摘要:介绍油品管道自动调合的设计原则和几种设计方案，并通过一个应用实例进一步分析说明。关健词:汽油调合比值测量1、概述石油产品调节器合是把两种或两种以上基础组份油或各种添加剂按比例均匀混合而成为一种新产品的过程。如汽油、柴油、润滑油等的调合以及原油调合。目前调合工艺主要有两种方式:即罐式搅拌混合调配或管道自动调合。罐式搅拌混合调配是把待混合的各组份油、添加剂等按所规定的调合比例分别送入调合罐内，再用泵循环、电动搅拌或风搅拌等方法将它们均

2、匀混合成为产品。这种方法不仅要占用大量的中间组份油罐、调合罐，而且调合时间长，油品损耗多，能源消耗大，最重要的是质量不能得到保证。此外，成品油久存也会使其质量劣化。管道自动调合是采用控制仪表或专用控制系统控制各个被调组份的流量，或采用先进的在线成份分析仪表控制调合成品的质量指标，各组份油在管线中并经静态混合器混流均匀达到自动调合的目的。这种方法能够连续生产，调合时间短，物料损失少，节省能源，调节比例精确，是当各炼油厂普遍采用的方法。2、油品自动调合调节系统方案调合系统需要保持两种或两种以上的物料比值关系。在设计调合系统时，要选择某一物料

3、作为主物料，作为主流量，而其它物料则按主物料来进行配比，在调合过程中，使其流量跟随主物料而变化，因此，称之为从物料，表征为从流量。在设计调合系统时，究竟选择哪个流量作为从流量，一般应遵循以下原则:选择调合油中的主要油品;选择可测量而不可控制的的物料;选择物料中最大的组份量，若有特殊的工艺要求时，应服从安全生产的需要。一般情况下，应与储运专业协商确定调方案，调合的方案很多，仅介绍如下常用的几种:2.1单闭环比值调合系统图1所示为两种组份配比调合的原理图，副组份的流量由主组份给定，这样调节器就可以使副组份的流量自动地随主组份的流量变化而成比

4、例地变化。这种方案由于主组份没有设流量调节器，而流量可能变化较大，两组份的流量不易保持稳定平衡，总流量也不固定。2.2二组份闭环比值调合系统在单闭环比值调合系统的基础上，如图2所示在主组份上设置了流量调节器，主组份和副组份各自构成了一个单独的闭环调节系统，但副组的给定值与主组份成比例:F1=kF2当主组份流量受干扰变化时，一方面主组份调节器FC1按流量定值调节，另一方面比值器F改变副组份调节器FC2的给定值上，实现比值调节。通过自动调节两个流量都可以重新回到给定值并保持原有比值不变。第三届全国石油和化学工业仪表及自动化技术交流研讨会论文

5、集主组分付组分图1:单闭环比值调合系统2.3在线质量目标值闭环控制调合系统为了随时保证调合产品的质量合格，给调合油直接装车、装船提供条件，采用工业在线成份分析仪表直接分析调合后成品的某种关键质量指标，比如辛烷值、倾点、闪点等，用质量指标值作为调节器AC的测量信号，再由调节器AC的输出，给定副组份的比例，这样就确保了产品的质量，得到最佳的调合效果，见图30静态混合器主组分付组分图3:质量目标值闭环调合系统3.调合控制系统应用举例汽油在线优化调合项目是中石化股份公司的科技开发项目。项目的实施目标是提高汽油调合精确度，减少质量过剩，调合汽油辛

6、烷值富裕量在0.3个单位以内，在线检测和控制汽油的辛烷值、馏程、蒸汽压、密度、烯烃、芳烃、苯的品质参数，并使之合格，调合一次成功率100%3.1控制方案在线调合系统采用多通道的近红外线分析仪，对组份油和成品油的性质进行在线全面检测，通过计算机控制，实现汽油自动调合。在调合过程中，计算机通过近红外分析仪实时监测调合后汽油的各种指标，如果某一指标出现偏差，计算机自动发出指令，对其中的一种组份或几种组份进行调整，直到合格为止。如果把各种组份的成本都输入到计算机中，计算机可以给出最经济配方，以降低成本。近红外分析仪可在线监测的性能指标为:RON

7、,MON,RVP、芳烃、苯含量、馏程、密度等。系统检测误差不得超过化验室相应检测仪器许可值。3.2控制流程说明如图4所示，汽油管道调合总管(DN350)设在泵房后侧，原汽油管道调合处。调合总管由6条侧线组过程控制与信息管理成，分别为:一套催化汽油组份、二套催化汽油组份、MTBE组份、重整汽油组份、抗爆剂MMT组份、C10组份。两个催化汽油组份从馏出口经两个DN200管线出来后分别直接到调合线上，新接的两个DN200管线作为旁路管道连到中间罐。重整汽油储存在中间罐内，由机泵打入调合线，管径DN150oMTBE储存在中间罐内，由机泵打入调合

8、线，管径DN100oMMT储存在MMT罐内，由计量泵打入调合线，管径DN25oC10组份从PX装置来直接进行调合，管径为DN100。调合总管上安装DN350的混合器2图4:工艺管线及自控流程图为尽可能节省项