煉油過程應用全餾程等在線分(fēn)析儀提高 油品品質和輕質油收率

摘要:石化企業是國家的支柱性産業,是高科技和新技術集中(zhōng)的載體(tǐ),生(shēng)産過程參量的在線化是必然的趨勢,正确認識過程參量在線化的重要性,企業相關決策部門和在線分(fēn)析儀器的研制生(shēng)産廠商(shāng)應對目前在線分(fēn)析的技術現狀和應用情況及時進行分(fēn)析,并制定相應的對策,使在線分(fēn)析儀器尤其是國産化的分(fēn)析儀産品能夠在石化行業很好地全面地獲得應用,提升石化企業的技術裝備水平,提高經濟效益。本文通過典型國産油品質量在線分(fēn)析儀在石化煉廠成功應用的實例(如:湖南(nán)長嶺石化、天津大(dà)港石化、新疆克拉瑪依石化、洛陽石化、滄州石化、西安石化、新疆獨山子石化、武漢石化、榆林煉油廠和蘭州石化等油品質量在線分(fēn)析儀及APC先進控制的應用)進行介紹,希望對更多石化同行有所啟示,并盡早從中(zhōng)受益。

 

關鍵詞:石油化工(gōng);油品質量;在線分(fēn)析儀;技術現狀;典型應用案例

 

1.石化工(gōng)業過程參量在線化的重要性

石油這一(yī)半個世紀前就被稱作“現代經濟血液”的重要資(zī)源,正随着當前國内經濟的高速發展,尤其是道路交通和汽車(chē)制造業的迅猛發展,越來越顯示出其作為國民經濟中(zhōng)的重要作用,而能源供應緊張已經成為經濟社會發展的重要制約因素之一(yī),如何充分(fēn)利用好這一(yī)有限的資(zī)源,提高石油煉制加工(gōng)過程的水平,從有限的原油資(zī)源中(zhōng)提煉出更多、質量更好的石化産品,造福社會,是每個從事與石油煉制加工(gōng)相關人員(yuán)的責任和使命。

當前,人類已步入高度發展的信息社會,信息化的觸角已滲入到人類生(shēng)活的各個方面,作為典型流程工(gōng)業的石油煉制過程,其信息化的進程更是每每走在各行業的前面,各種諸如:企業信息化管理平台ERP、生(shēng)産裝置APC先進控制等新技術、新手段、新方法等都是率先獲得應用。

然而,如APC先進控制等新方法的實施需要大(dà)量的過程參量或稱信息元與之配合,而當下(xià),衆多過程參量或信息元尚未實現在線化或由于技術或其它因素難以在線化,因此,制約了APC先進控制等新方法的實施。例如:煉油廠常減壓和催化裂化裝置的生(shēng)産過程中(zhōng),為了保證分(fēn)餾塔及減壓塔各側線餾分(fēn)油的合理分(fēn)配和産品質量,必須在工(gōng)藝操作中(zhōng)對分(fēn)餾塔及減壓塔内的相關參數如溫度、壓力、回流量等根據目标參量的要求不斷進行調整,以便保證各側線拔出餾分(fēn)油的質量等目标參量時刻處于合理的範圍及合格的質量要求,因此,這些目标參量是否能夠實時獲取即在線化對于APC而言将十分(fēn)重要。就上述常減壓裝置的分(fēn)餾塔和減壓塔而言,主要目标參量為:初頂汽油和常頂汽油幹點、航煤密度和冰點、常二線和三線柴油95%點和凝固點及閃點、減一(yī)線柴油95%點及凝固點、減二線和減三線及減四線粘度、柴油酸值、幹氣和液态烴等氣态分(fēn)餾C3和C5含量、各側線餾分(fēn)油的硫含量等。而煉油廠的其它裝置如:催化裂化裝置、焦化裝置、汽柴油加氫裝置、重整裝置、輕烴回收裝置、潤滑油加氫裝置、酮笨脫蠟裝置及汽柴油管道自動調和系統等的諸多過程參量同樣亟待實現在線化和APC控制。

目前,國外(wài)發達國家的煉油廠在裝置現場大(dà)量投用過程在線分(fēn)析儀的基礎上,已普遍在DCS控制計算機上實現了APC先進控制,人工(gōng)化驗分(fēn)析人員(yuán)的數量也僅維持在十~二十幾個人的數量上。據了解,國内目前僅少數煉廠在進行此方面的工(gōng)作,由于裝置現場投用的在線分(fēn)析儀器設備的數量和質量普遍跟不上,即使已經投用的APC目前也很難發揮作用,因此,APC的工(gōng)作還處于試驗性的嘗試,還遠沒有達到實用和完善的水平。

此外(wài),現代煉油加工(gōng)過程将高度自動化,通常一(yī)個年加工(gōng)量為千萬噸的煉廠僅維持五百人左右,今後的煉廠已經不可能再維持以往二~三百甚至三~四百人的人工(gōng)化驗分(fēn)析隊伍,這也從客觀上迫使煉油企業必須在生(shēng)産裝置現場大(dà)量投用在線分(fēn)析儀。

據國内某知(zhī)名煉廠對2004年度全年因在各生(shēng)産裝置投用油品質量在線分(fēn)析儀,從取代或減少人工(gōng)化驗分(fēn)析、實現卡邊操作等方面所做的實際統計分(fēn)析顯示:一(yī). 正常生(shēng)産過程在線儀表代替人工(gōng)分(fēn)析化驗節約的費(fèi)用為600萬元。二. 充分(fēn)利用柴油95%點在線儀表和凝固點在線儀表,根據不同季節,進行邊緣操作法提高柴油收率增加效益。數據均以2004年的實際生(shēng)産數據進行計算為:(1)增産催化柴油取得的效益:461萬元。(2)增産直餾柴油取得的效益:1935萬元。(3)生(shēng)産過程在線儀表代替人工(gōng)分(fēn)析化驗節約的費(fèi)用為600萬元。總共獲取年度效益近3000萬元。

美國權威機構曾對某一(yī)定加工(gōng)規模的煉油生(shēng)産裝置做過如下(xià)的統計:

實例 Base Case  

(1)HDT 柴油産能 

         HDT Diesel Capacity

         22000 bpd (1bpd 桶/天)

(2)提高1℃

         1℃ Optimization impact

         0.7% V  152 bpd

(3)殘油升級為ULSD

        Residual Fuel to ULSD upgrade

        0.69$/bbl (1bbl ≈0.14噸)

(4)每年增加$1.1M ( >1 百萬 million)

         $1.1M ( >1 百萬 million)

按上述方法柴油95%點每提高1℃即産生(shēng)$1.1M(折合人民币近680萬元)的經濟效益。

在投用柴油全餾程在線分(fēn)析儀之前,工(gōng)藝操作人員(yuán)一(yī)般是依據人工(gōng)化驗人員(yuán)定時(每4或8個小(xiǎo)時)采樣分(fēn)析一(yī)次的數據對生(shēng)産工(gōng)藝相關參數進行調整,由于擔心柴油95%超過質量上限而導緻柴油質量不合格,往往都憑經驗進行較為保守的操作,即把柴油95%點控制在距離(lí)國标上限365℃盡量遠些,(通常平均維持在353~358℃的範圍)。而投用全餾程在線分(fēn)析儀後,工(gōng)藝操作人員(yuán)以在線分(fēn)析儀所提供的柴油95%點實時分(fēn)析數據為依據,按照國家标準對柴油95%點不高于365℃的上限進行卡邊操作,平均維持在358~363℃的範圍。

按上述方法每提高1℃即産生(shēng)$1.1M(折合人民币近680萬元)計算,投用在線分(fēn)析儀後柴油95%點按平均提高5℃計算,相關的每套裝置每年至少将增加3000萬元以上的經濟效益。

 

在煉油生(shēng)産裝置實施在線分(fēn)析除上述實現APC先進優化控制卡邊操作外(wài),還從如下(xià)諸多方面給企業帶來益處:

1.大(dà)範圍地減少或取消人工(gōng)采樣化驗分(fēn)析,僅保留部分(fēn)出廠檢驗和抽樣檢驗的分(fēn)析工(gōng)作。

2.避免人工(gōng)分(fēn)析時受人為因素的影響,保持分(fēn)析數據高度重複性,快速實時性,對裝置工(gōng)藝操作産生(shēng)積極的影響。

3.相比較國外(wài)的煉油企業而言,國産原油資(zī)源有限,各煉廠所加工(gōng)的原油品種來源多樣化,種類往往多達二、三十種,而不同産地的原油所提煉的油品的性質存在較大(dà)的差别,這對工(gōng)藝操作帶來很大(dà)的難度,如果用在線分(fēn)析儀實時監測其質量等參數,根據其變化随時調整工(gōng)藝條件,就能夠做到準确切割各餾分(fēn),時刻保證各餾分(fēn)分(fēn)布充分(fēn)合理,同時,保證産品質量。

4.部分(fēn)對人體(tǐ)有毒有害的參量分(fēn)析如笨、硫化氫、放(fàng)射性料位等分(fēn)析項目,交由在線分(fēn)析儀來完成,這将有效地減少相關化驗分(fēn)析人員(yuán)受危害的可能性。

5.有關部門或石化企業高層可通過互聯網或物(wù)聯網對現場分(fēn)析進行遠距離(lí)監控和診斷,分(fēn)析生(shēng)産裝置有關産品質量等的實時情況,為整體(tǐ)決策提供依據。

 

2.在線分(fēn)析在煉油過程中(zhōng)的需求情況

目前,加工(gōng)原油的過程主要分(fēn)為煉油和化工(gōng)兩大(dà)部分(fēn),就煉油過程的情況,目前,國内各煉廠裝置餾出口等投用在線分(fēn)析儀的廠家尚在極少數,使用很好的更是屈指可數,90%以上的煉廠目前仍然是依靠化驗車(chē)間人員(yuán)的人工(gōng)采樣分(fēn)析。同時,這些過程參量的種類分(fēn)布也較為廣泛,我(wǒ)(wǒ)們統計如下(xià):

2.1 油品質量參量:汽油餾程(幹點)、柴油餾程(95%點)、航煤密度和冰點、柴油凝固點、冷濾點及閃點、潤滑油和渣油等粘度、汽油辛烷值、汽油飽和蒸氣壓、柴油十六烷值、汽油和柴油等硫含量、柴油色度、柴油酸值、幹氣C3+、液化氣C2-、液化氣C5+等。

2.2 煙氣成分(fēn)及大(dà)氣環保參量:CO、CO2、O2、SO2、H2S、NO、NO2、煙氣粉塵含量等。

2.3 環保控制參量:水質如PH、納、鉀離(lí)子等。

2.4 其它:氫純度、微量水等。

上述參量分(fēn)布于煉油企業的各個加工(gōng)裝置、管道自動調和系統、輔助生(shēng)産裝置等,今後的煉油企業都朝着年加工(gōng)一(yī)千萬噸以上的規模擴張,如常減壓、催化裂化、加氫、焦化等,一(yī)個企業基本都擁有兩套至四套上述裝置的規模,如果這些生(shēng)産裝置及相關系統的各個産品線上都實施過程參量在線化,其應用規模是十分(fēn)可觀的,而由此給企業所帶來的豐厚回報也是不言而喻的。

 

3.在線分(fēn)析在煉油過程中(zhōng)的技術狀況

目前,能夠實現煉油過程油品質量在線化的方法從大(dà)的方面分(fēn)有如下(xià)幾種:常規方法、模拟氣相色譜、近紅外(wài)、核磁共振、軟測量方法。這些方法各自遵循自己的理論和規律,各有千秋,目前處于同步發展的階段,很難判斷孰優孰劣,這裡,主要基于實際應用的情況,讨論其國産化過程中(zhōng)各種方法應該如何認識和如何進一(yī)步發展的問題。

3.1 基于常規方法的在線分(fēn)析儀:即:分(fēn)析原理與人工(gōng)化驗方法相接近或關聯較密切,且基本是物(wù)理過程。經過近十年的實際應用情況表明,該類分(fēn)析儀的分(fēn)析數據與人工(gōng)化驗分(fēn)析的數據最為接近,采用此種常規方法的在線分(fēn)析儀,目前确實解決了石油煉制中(zhōng)部分(fēn)主要的過程參量的在線化問題,如:汽油餾程(幹點)、柴油餾程(95%點)、柴油傾點或凝固點、汽油飽和蒸氣壓、閃點、粘度等。部分(fēn)煉廠還在常減壓、催化裂化等裝置的分(fēn)餾塔和吸收穩定塔實現了汽油幹點、柴油95%點、汽油飽和蒸氣壓、柴油凝固點或傾點的APC先進優化控制,如:湖南(nán)長嶺石化、洛陽石化等。目前,國外(wài)油品質量在線分(fēn)析現場的主打産品也是此類産品,該類在線分(fēn)析儀占據着該市場的半壁江山。今後,此類在線分(fēn)析儀器廠商(shāng)應該加大(dà)産品技術性能的提升,完善産品系列,将互聯網和物(wù)聯網技術融入分(fēn)析儀當中(zhōng),實現遠程監控,該類分(fēn)析儀在今後若幹年内,應是現場在線分(fēn)析的主要産品。

3.2 模拟氣相色譜方法:該方法是在普通氣相色譜的基礎上發展起來的,具有分(fēn)析速度快的優點,有關大(dà)學和研究部門從理論上進行了多年的研究和實驗,可以說理論上日趨完善,近幾年有關廠商(shāng)推出了在線化的産品,并投入了實際使用,到目前為止,有關使用情況報道的不是很多,其産品的實際應用情況如何還需更多的案例和更長的使用時間來考驗和證明。這方面應着重進行與現場應用銜接的工(gōng)作,深入了解現場出現的各類問題,并逐步加以解決。

3.3 近紅外(wài)方法:在石化企業,該類分(fēn)析儀目前主要應用于煉廠的管道自動調和系統中(zhōng)進行汽油辛烷值或柴油十六烷值等的在線分(fēn)析。目前,所投用于各煉油廠自動調和系統的該類分(fēn)析儀均為國外(wài)的産品。由于此類分(fēn)析儀技術難度大(dà),國内的研究機構及廠商(shāng)推出的該類産品目前與國外(wài)的産品在技術上尚有一(yī)定的差距,應該将此方面的工(gōng)作作為一(yī)項中(zhōng)長期的應用研究來做,盡快縮小(xiǎo)與國外(wài)的差距,早日推出能夠在現場長期穩定可靠運行的産品。

3.4 核磁共振方法:目前,國内現有的在線分(fēn)析儀器廠商(shāng)尚不具備進行研發的條件和基礎,此項工(gōng)作應寄希望于國家相關主管部門進行綜合協調,在引進吸收的基礎上,将其作為國家級的高科技攻關項目,協調各重點科研院所及專業廠商(shāng),有計劃有步驟的進行在線分(fēn)析産品化的研究實施,方能有所成效。

3.5 軟測量方法:該方法主要是通過采用相應的工(gōng)藝計算軟件和軟測量技術來實現質量效益指标的在線分(fēn)析檢測,軟計算或軟測量所得到的質量數據,依據的是相關分(fēn)餾塔或反應器内的溫度、壓力、回流量等參數,實時計算出的,其特點是快速實時,但是,受原料性質及工(gōng)藝條件變化的影響很大(dà),經常會因此出現很大(dà)的偏差。

目前,有研究機構将軟測量所得數據和在線分(fēn)析儀分(fēn)析數據相結合,實現分(fēn)餾塔等的APC先進控制,即:用在線分(fēn)析儀數據對軟測量數據進行實時校正,軟測量數據直接參與APC控制,這樣即保留了軟計算快速的特點,又(yòu)借助于在線分(fēn)析儀的重複性好、數據準确性高、受工(gōng)藝條件影響小(xiǎo)的優勢,将會很大(dà)程度提高裝置質量APC先進控制的性能和水平,産生(shēng)更好的效益。

 

4.在線分(fēn)析在當前煉油過程中(zhōng)的典型應用情況

4.1 在中(zhōng)石化湖南(nán)長嶺分(fēn)公司各裝置的應用

湖南(nán)長嶺石化公司從八十年初代開(kāi)始,就在裝置現場應用在線質量分(fēn)析儀表,曾先後應用過國外(wài)進口的在線分(fēn)析儀産品、國内廠家的産品、以及本廠自主研發的産品。通過這些在線分(fēn)析儀的應用,相關裝置的工(gōng)藝操作和DCS的先進優化控制等都從中(zhōng)獲得了很大(dà)的益處。

近年來,根據以往多年使用在線油品質量分(fēn)析儀的經驗,在選用在線分(fēn)析儀表産品時更為理性,更多的是從可靠、實用和可維護性的角度考慮。目前,該廠各裝置所使用的在線油品質量分(fēn)析儀表,主要以國産通力公司IDA-01X系列智能全餾程在線分(fēn)析儀、IPP-02C傾點分(fēn)析儀和IVP-97汽油飽和蒸氣壓在線分(fēn)析儀等為主,氣體(tǐ)表則以進口色譜在線儀為主,已經使用的裝置有:一(yī)套聯合裝置的常減壓、催化裂化和焦化裝置,二套聯合裝置常減壓、催化裂化裝置,其中(zhōng)所用全餾程在線分(fēn)析儀的主要技術特點如下(xià):

4.1.1 全餾程在線分(fēn)析儀

(1) 分(fēn)析儀及技術特點

l 采取與人工(gōng)分(fēn)析過程高度吻合的分(fēn)析方法,測量範圍覆蓋石腦油、汽油、煤油、柴油、潤滑油等各類餾分(fēn)油從初餾點至終餾點(或幹點)的全部溫度,其檢測結果與國标《石油産品餾程測定法》GBT6536-1997相對應。

l 具備4-20mA DC、RS-485等多種信号接口和專用遠程數據處理顯示終端,可方便與生(shēng)産裝置DCS控制系統通信。同時,分(fēn)析儀上裝有彩色液晶顯示器,能實時顯示分(fēn)析數據、工(gōng)作狀态、曆史數據浏覽、參數修改等功能。

l 具備故障自診斷處理和提示功能。在斷油、斷水、停氣和油壓、水壓、氣壓過高或者偏低等狀況下(xià),分(fēn)析儀自動中(zhōng)止當前工(gōng)作進入待機提示狀态。

l 采用模糊和專家控制算法及多參量反饋機制,實現對分(fēn)析儀内分(fēn)餾過程的精确控制,使分(fēn)析結果受原油性質變化及工(gōng)藝方案改變時的影響降到最小(xiǎo)。

l 采用嵌入式多CPU為内核組成單塊帶金屬屏蔽罩的微處理機控制器,關鍵部件全部進口,進樣環節無機械可動部件,分(fēn)析組件等全部由不鏽鋼材料構成。

(2) 簡要分(fēn)析過程

來自工(gōng)藝管線快速回路采樣管線的被測樣品,經伴熱或冷卻處理,進入樣品預處理系統進行過濾、脫水、脫氣、脫雜(zá)、精過濾、穩壓、穩流等處理後,在分(fēn)析儀控制單元的控制下(xià),通過特别設計的定量組件被精确定量地注入分(fēn)餾器。之後,微處理機控制單元啟動加熱程序,對分(fēn)餾器中(zhōng)的被測油品按照特定的控制算法和模型進行加熱分(fēn)餾,并對整個加熱分(fēn)餾過程的溫度、壓力和分(fēn)餾速度進行實時監測控制,同時顯示分(fēn)析儀當前工(gōng)作狀況和相關提示信息。分(fēn)餾過程結束後,微處理機将統計檢測結果(初餾點、10%、50%、90%、95%、終餾點)在分(fēn)析儀彩色液晶上顯示,并通過RS485通訊接口或4-20mA DC傳至裝置操作室DCS控制系統,或所配置的遠程專用數據處理顯示終端。一(yī)個分(fēn)析周期完成後,重新開(kāi)始對分(fēn)餾器進行冷卻和沖洗,進入下(xià)一(yī)周期的循環分(fēn)析過程。系統配置有樣品回收系統,将分(fēn)析後的油樣經回收,并送入工(gōng)藝回油管路或廢油罐。

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圖1  煉油廠常減壓、催化、焦化和加氫等裝置全餾程在線分(fēn)析儀應用流程示意圖

(3) 主要技術指标:

測量精度: 符合GBT6536-1997《石油産品餾程測定法》的準确度标準。

重 複 性: £±2℃

穩 定 性: £±2℃

量程範圍: 0~410℃

分(fēn)析周期: 汽油£25min;柴油£35min

輸出信号: 4~20mA DC 、RS485(通訊協議: MODBUS)

電(diàn)    源: 220V AC 50Hz 1500VA

(4)分(fēn)析儀工(gōng)作條件

供電(diàn):(1).主機:220V±10%V、50Hz、1000W。

供水:普通生(shēng)活用水或循環水,無明顯雜(zá)質。

供氣:幹燥儀表風或氮氣,壓力大(dà)于0.2MPa。

油樣:壓力0.2~0.6MPa,無明顯機械雜(zá)質。采樣線拌熱保溫

安裝場所:空氣流通的室内或質量儀表小(xiǎo)屋。

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圖2  湖南(nán)長嶺石化一(yī)套催化裂化輕柴油全餾程在線分(fēn)析儀

 4.1.2 催化裂化裝置柴油分(fēn)析上的應用

2006年4月份,在一(yī)套催化裂化裝置分(fēn)析儀表間投用了一(yī)台IDA_013型智能全餾程在線分(fēn)析儀,分(fēn)析儀與該裝置DCS上實施的柴油95%點質量APC先進控制相配套。

分(fēn)析儀投用的最初半年,由于餾出口輕柴油的含水較嚴重,對依據恩式蒸餾工(gōng)作的分(fēn)析儀影響較大(dà),煉廠使用技術人員(yuán)和生(shēng)産廠家結合催化現場的實際情況,對分(fēn)析儀預處理脫水等部分(fēn)進行了較大(dà)的改進,之後含水的影響得到了很好的克服。此外(wài),由于催化工(gōng)藝的特殊要求,油樣中(zhōng)不可避免的含有催化劑粉末以及膠質和乳狀物(wù),這些因素都影響到分(fēn)析儀的正常運行,為此廠家都結合現場實際采用了很多有針對性的辦法予以一(yī)一(yī)解決。到目前為止,已連續運行4年多,情況表明:分(fēn)析儀運行可靠性、故障率、維護量都很理想,分(fēn)析數據能及時跟蹤油品的餾分(fēn)變化和生(shēng)産波動趨勢。目前,工(gōng)藝操作人員(yuán)以該分(fēn)析儀在DCS上顯示的分(fēn)析數據為依據進行相關工(gōng)藝參數調整,提高了産品質量及合格率,減少了人工(gōng)化驗分(fēn)析的頻(pín)次,增加了輕質油收率。

    4.1.3焦化裝置柴油分(fēn)析上的應用

在催化輕柴油全餾程成功應用的基礎上,2008年7月份,為配合焦化裝置柴油質量的APC先進控制,在該裝置的柴油餾出口,又(yòu)投用了一(yī)台IDA_013型“柴油全餾程在線分(fēn)析儀”,并與此前德國進口的“柴油全餾程在線分(fēn)析儀”同步運行,到目前為止分(fēn)析儀已連續運行多年,從用戶得到的情況和出具的運行報告表明,分(fēn)析測量數據長期穩定性和運行可靠性均優于進口德國分(fēn)析儀。

2010年初,公司新項目800萬噸/年常減壓催化聯合裝置,又(yòu)再次引入兩台IDA_013型柴油全餾程在線分(fēn)析儀分(fēn)别用于常減壓裝置常三線和催化裂化裝置輕柴油,以及三台IPP-02C柴油傾點在線分(fēn)析儀和一(yī)台IVP-97汽油飽和蒸氣壓在線分(fēn)析儀用于一(yī)套聯合裝置。目前,這些投用的分(fēn)析儀運行情況良好,對于相關的生(shēng)産裝置産生(shēng)了十分(fēn)積極和重要的作用。

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圖3  克拉瑪依石化常減壓裝置常二線、常三線、減一(yī)線柴油全餾程

4.2 新疆克拉瑪依石化催化和常減壓裝置汽油和柴油分(fēn)析上的應用

4.2.1催化裂化裝置的應用

2005年4月份,在一(yī)套催化裂化裝置分(fēn)析儀表間投用了一(yī)台IDA_013型智能全餾程在線分(fēn)析儀用于該裝置餾出口重柴油在線分(fēn)析。

到目前為止,已連續運行5年多,在最開(kāi)始投用幾個月内,由于克拉瑪依油田所産原油的瀝青等重質油成分(fēn)的比重較多,重柴油中(zhōng)含雜(zá)質和焦質成分(fēn)十分(fēn)嚴重,經常使分(fēn)析儀采樣管線堵塞,導緻分(fēn)析儀因無法正常采到油樣而無法正确運行。後來,克煉技術人員(yuán)和分(fēn)析儀生(shēng)産廠家針對現場情況,在油樣進入分(fēn)析儀之前安裝多級過濾和脫雜(zá)脫水裝置,并對相關部分(fēn)進行改進,此後的4年當中(zhōng),分(fēn)析儀運行可靠、分(fēn)析數據能及時跟蹤油品的餾分(fēn)變化和生(shēng)産波動趨勢。人工(gōng)化驗分(fēn)析的頻(pín)次由原來的每天八個小(xiǎo)時取樣分(fēn)析一(yī)次改為一(yī)個星期取樣分(fēn)析一(yī)次,大(dà)大(dà)減少了人工(gōng)化驗的工(gōng)作量。同時,工(gōng)藝操作人員(yuán)以該分(fēn)析儀數據為依據随時對相關工(gōng)藝參數進行調整,提高了産品質量及合格率,增加了輕質油收率。

2007年底,在該裝置重柴油全餾程在線分(fēn)析儀應用的基礎上,又(yòu)在粗汽油餾出口線上投用了一(yī)台全餾程在線分(fēn)析儀用于粗汽油的分(fēn)析。該台汽油全餾程2008年3月安裝,4月初開(kāi)始投用,到目前為止,該分(fēn)析儀沒有出現任何大(dà)的問題,分(fēn)析數據很準确,尤其是分(fēn)析儀的重複性接近±0.5℃,遠優于人工(gōng)化驗±2℃的水平,工(gōng)藝操作人員(yuán)依據其分(fēn)析數據,可對粗汽油的幹點進行精确控制,實現了“卡邊操作”,2009年上半年的某段時期,市場汽油需求旺盛,公司從滿足市場需求和效益上考慮,要求催化裂化裝置工(gōng)藝人員(yuán)汽油幹點貼近205℃的上限進行控制生(shēng)産,進而,使這段時期汽油的收率取得了最大(dà)化。

4.2.2常減壓裝置的應用

在該廠重油催化裂化裝置粗汽油和重柴油全餾程在線分(fēn)析儀成功應用的基礎上,2008年下(xià)半年,又(yòu)在該廠常減壓蒸餾裝置的常二線、常三線和減一(yī)線餾出口處一(yī)次安裝了三台IDA_013型全餾程在線分(fēn)析儀,從2008年6月投用至今,所投用的三台分(fēn)析儀運行可靠,分(fēn)析數據準确,此前的人工(gōng)采樣化驗分(fēn)析在分(fēn)析儀投用一(yī)個月之後即被取消。工(gōng)藝人員(yuán)目前完全以所投用分(fēn)析儀的數據為依據,進行有關質量的操作。

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圖4  克拉瑪依石化常減壓裝置常二線、常三線、減一(yī)線柴油全餾程分(fēn)析小(xiǎo)屋

4.3天津大(dà)港石化常減壓、催化、焦化裝置各側線油品分(fēn)析上的應用

天津大(dà)港石化公司于2009年5月在該公司焦化裝置柴油餾出口投用了一(yī)台IDA_013型智能全餾程在線分(fēn)析儀和一(yī)台IPP-02C傾點分(fēn)析儀。此前,大(dà)港石化還沒有在生(shēng)産裝置現場使用過油品質量在線分(fēn)析儀,此次,首次使用就選擇了油品性質及應用環境都相對較差的焦化裝置,其目地和意義就是,焦化裝置每天都有一(yī)次切換焦炭塔的工(gōng)作,而在切換的過程中(zhōng),油品質量及其它相關參數都有大(dà)範圍的波動,而人工(gōng)化驗分(fēn)析要四小(xiǎo)時或八小(xiǎo)時分(fēn)析一(yī)次,這樣,經常在切換的過程中(zhōng)不能及時掌握質量參數的變化趨勢,造成餾出口産品質量的不合格。在投用兩台分(fēn)析儀後,由于分(fēn)析儀運行較為穩定可靠,并随時向操作室發送分(fēn)析數據,工(gōng)藝操作人員(yuán)依據所提供的柴油95%點溫度和凝固點數據對分(fēn)餾塔及焦炭塔進行操作調整,使每次在切換焦炭塔的過程中(zhōng)的質量參數得到了很大(dà)程度的改善,對穩定工(gōng)藝條件,保證柴油質量起到了十分(fēn)積極的作用。

在上述焦化裝置應用的基礎上,該公司于2010年初又(yòu)在一(yī)聯合常減壓、催化裂化等裝置共五個餾出口處投用了五台柴油全餾程和傾點在線分(fēn)析儀,七月中(zhōng)旬獲得該公司技術處、機動處、相關裝置、化驗車(chē)間等部門組織的聯合驗收。目前,公司技術處及生(shēng)産處等相關部門,依據在線分(fēn)析儀表的質量分(fēn)析數據,制定對裝置餾出口油品質量的新的考核标準,如:縮小(xiǎo)柴油傾點及95%點和幹點的上下(xià)限控制範圍等,對工(gōng)藝過程實現更精确的控制。

 

4.4蘭州石化300萬噸/年重油催化裝置粗汽油和重柴油分(fēn)析上的應用

蘭州石化是我(wǒ)(wǒ)國老牌的大(dà)型石油煉制企業,公司曆來重視新技術在相關煉油裝置的應用。早在七十年代就成立自動化研究院,并每年撥專款進行油品在線質量分(fēn)析儀器的研究和計算機在煉油化工(gōng)裝置的應用研究。在油品在線分(fēn)析儀的應用上,更是不遺餘力,對國内外(wài)技術性能領先的産品,每每率先應用。

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圖5  蘭州石化300萬噸/年重油催化重柴油全餾程在線分(fēn)析儀實時分(fēn)析數據

2003年初,在該公司當年新建的300萬噸/年重油催化裝置上,選用了當時生(shēng)産廠家推出不久的IDA_011型和IDA-013型全餾程在線分(fēn)析儀兩台,分(fēn)别應用于裝置粗汽油和重柴油餾出口質量在線監測,着重對粗汽油的幹點和柴油的95%點進行控制。到目前為止,兩台分(fēn)析儀已連續工(gōng)作了七年多,除去(qù)最初的一(yī)~二年中(zhōng)生(shēng)産廠家對投用的分(fēn)析儀應現場使用條件進行幾次改進完善以外(wài),在後來5年中(zhōng),分(fēn)析儀一(yī)直較平穩的運行,對該裝置相關的工(gōng)藝調整和餾出口質量控制,起到了積極的作用。

 

 4.5西安石化常壓蒸餾裝置石腦油和柴油分(fēn)析上的應用

西安石化公司是中(zhōng)石化在西北(běi)地區以煉制新疆塔河油田原油為主的大(dà)型石化企業,新疆塔河油田原油的特點是:流體(tǐ)性質複雜(zá)、密度大(dà)、黏度變化大(dà)、硫及金屬含量高等,緻使加工(gōng)難度大(dà),産品質量波動大(dà)。為了在煉制過程中(zhōng)更精确地掌握油品質量的變化情況,生(shēng)産出高質量的石油産品,公司領導及有關部門對在線分(fēn)析儀的應用十分(fēn)重視,多次派專人對已經成功應用了油品在線質量分(fēn)析儀多年的煉油廠家進行實地考察,并于2010年下(xià)半年在常壓蒸餾裝置常一(yī)線石腦油和常三線柴油餾出口分(fēn)别安裝了IDA-011和IDA-013兩台全餾程在線分(fēn)析儀,目前,該兩台在線分(fēn)析儀已投入正常運行近兩年,裝置操作人員(yuán)依據在線分(fēn)析儀提供的石腦油幹點和柴油95%點數據對生(shēng)産工(gōng)藝相關參數進行調整,取得了顯著的效果,尤其是在工(gōng)藝參數出現大(dà)幅度變化和波動時更顯示出其重要性。

最近,公司再度選購了兩台全餾程、一(yī)台汽油飽和蒸汽壓和一(yī)台閃點供四套通力公司生(shēng)産的在線分(fēn)析儀,分(fēn)别用于催化裂化分(fēn)餾塔粗汽油幹點、輕柴油95%點、穩定汽油飽和蒸氣壓、以及常壓蒸餾裝置常一(yī)線幹點及閃點、常三線95%點的APC質量先進控制。全面提高裝置的技術水平,提高經濟效益。


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