4油品調(diào)和技術(shù)簡(jiǎn)介

1、油品調(diào)合技術(shù)簡(jiǎn)介概述石油煉制工業(yè)呈現(xiàn)出規(guī)模大型化、技術(shù)現(xiàn)代化和品種多樣化的特點(diǎn)，其生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和 品種持續(xù)穩(wěn)定地增長(zhǎng)。出于技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合考慮，加上煉油裝置工藝的局限性，各煉油裝置生產(chǎn)的 許多一次產(chǎn)品油性能一般都不能直接滿足各種油品質(zhì)量的要求， 如汽油、柴油、潤(rùn)滑油類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量 的要求。一次產(chǎn)品油就常常稱(chēng)為半成品油或基礎(chǔ)油等。為了降低成本、節(jié)約能源、提高效率、優(yōu)化工藝，常常需要在一次產(chǎn)品油中加入添加劑，或通 過(guò)雙組分、多組分半產(chǎn)品油按不同比例的調(diào)合， 充分利用不同組分油的物化性質(zhì)， 發(fā)揮各自的優(yōu)良 性能，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，以達(dá)到用戶(hù)要求的產(chǎn)品質(zhì)量。隨著汽油及柴油升級(jí)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施、潤(rùn)滑油質(zhì)量的進(jìn)一

2、步提高，更加推動(dòng)了油品調(diào)合工藝技術(shù)的發(fā)展，并大大改善和提高了產(chǎn)品質(zhì)量及性能。汽油、柴油的質(zhì)量升級(jí)和潤(rùn)滑油的高質(zhì)量要求， 使煉油廠為滿足新的質(zhì)量要求而付出高昂的代 價(jià)。為此，應(yīng)該通過(guò)油品調(diào)合手段，在滿足汽油、柴油和潤(rùn)滑油指標(biāo)的條件下，最大限度地將生產(chǎn) 過(guò)程中產(chǎn)生的各種組分汽油、柴油及其他基礎(chǔ)油，按一定的配方進(jìn)行凋合而生產(chǎn)出成本最低、質(zhì)量 合格的高品質(zhì)汽油、柴油。油品調(diào)合是煉油企業(yè)石油產(chǎn)品在出廠前的最后一道工序，是油品儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)一項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)工作。油品調(diào)合工作要求嚴(yán)，技術(shù)性強(qiáng)，涉及知識(shí)面廣。油品調(diào)合工作不僅要求具備油品物性知識(shí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)、儀表自控知識(shí)等，還需要有質(zhì)量意識(shí)、成本意識(shí)、效益意識(shí)、安全

3、環(huán)保意識(shí)，更要有 豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。油品調(diào)合工作就是要用最少優(yōu)質(zhì)的原料、以較短的時(shí)間，調(diào)出完全合乎質(zhì)量要求的產(chǎn)品，而且盡可能實(shí)現(xiàn)調(diào)合一次成功，從而為企業(yè)創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益。所謂油品調(diào)合，就是將性質(zhì)相近的兩種或兩種以上的石油組分按規(guī)定的比例， 通過(guò)一定的方法， 利用一定的設(shè)備，達(dá)到混合均勻而生產(chǎn)出一種新產(chǎn)品（規(guī)格）的生產(chǎn)過(guò)程。 有時(shí)在此過(guò)程中還需要 加入某種添加劑以改善油品的特定性能。油品調(diào)合的作用和目的：1）石油經(jīng)過(guò)蒸儲(chǔ)、精儲(chǔ)和其他二次加工裝置生產(chǎn)出的一次產(chǎn)品油，除少數(shù)產(chǎn)品可直接作為 商品出廠外，對(duì)絕大多數(shù)一次產(chǎn)品油來(lái)說(shuō)，尚需進(jìn)行調(diào)合，以產(chǎn)出各種牌號(hào)的合格產(chǎn)品， 即達(dá)到使用要求的性質(zhì)并保證質(zhì)量

4、合格和穩(wěn)定。2）改善油品性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)，增加企業(yè)和社會(huì)效益。3）充分利用原料，合理使用組分增加產(chǎn)品品種和數(shù)量，滿足市場(chǎng)需求。第一部分燃料油調(diào)合組分油（一）直儲(chǔ)汽油、常一線、常二線、常三線、渣油等組分直儲(chǔ)汽油、常一線、常二線、常三線、渣油組分油是由原油蒸儲(chǔ)裝置生產(chǎn)。原油蒸儲(chǔ)是原油加 工的第一道工序，它包括常壓蒸儲(chǔ)和減壓蒸儲(chǔ)兩部分， 通常稱(chēng)為常減壓蒸儲(chǔ)。原油通過(guò)蒸儲(chǔ)后可以 分離出汽油、煤油、柴、潤(rùn)滑油、裂化原料和渣油等儲(chǔ)分。其中一部分為半成品，需經(jīng)進(jìn)一步加工 精制及調(diào)合后得成品油；另一部分則為下游加工裝置提供原料。（二）催化裂化汽油、柴油組分催化汽油、柴油由催化裂化裝置生產(chǎn)。催化裂化工藝是

5、將重質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為優(yōu)良的輕質(zhì)油品的加I工方法之一，它是目前煉油工業(yè)中最重要的輕質(zhì)化的工藝過(guò)程。特別是近幾年來(lái)渣油催化裂化技術(shù) 的開(kāi)發(fā)，不但擴(kuò)大了原料的來(lái)源，而且在簡(jiǎn)化流程、提高輕質(zhì)油收率、增加經(jīng)濟(jì)效益等方面都顯示 了極大的優(yōu)越性，因此催化裂化加工能力不斷增長(zhǎng)。I !-;催化裂化的產(chǎn)品主要有石油氣、汽油與輕柴油。催化裂化的汽油產(chǎn)率高，約為35% 45%不絕和姓含量少，異構(gòu)烷姓與芳香姓含量高，故化學(xué)安定性好，辛烷值高，抗爆性好，可用作航空汽 油與高辛烷值汽油的基本組分。催化裂化的柴油產(chǎn)率為 20%- 35%但因含正構(gòu)烷姓少，安定性能 較差。催化裂化是目前二次加工工藝中采用最為普遍的一種。（三）加氫裂

6、化汽油、柴油組分加氫裂化是重質(zhì)油料在催化劑和高壓氫氣存在下， 在一定的操作條件下，進(jìn)行裂化、加氫、 異 構(gòu)化等反應(yīng)，生成液態(tài)燒、汽油、噴氣燃料和柴油等優(yōu)良輕質(zhì)油品的工藝過(guò)程。（四）焦化汽油、柴油組分焦化汽油、柴油組分由延遲焦化裝置生產(chǎn)，焦化是焦炭化的簡(jiǎn)稱(chēng)，它屬于深度熱加工工藝。焦化以殘?jiān)蜑樵?，在高溫條件下，經(jīng)深度裂化和縮合，轉(zhuǎn)化為氣體、輕質(zhì)油、中間儲(chǔ)分及焦炭的 加工過(guò)程。延遲焦化是因焦化反應(yīng)延退進(jìn)行而得名。原料油受熱后的生焦現(xiàn)象不在加熱爐管內(nèi)而延L、遲到焦炭塔內(nèi)出現(xiàn)的過(guò)程叫做延遲焦化。延遲焦化法是生產(chǎn)輕質(zhì)燃料和焦炭的方法之一。（五）催化重整汽油組分催化重整是以汽油儲(chǔ)分為原料，在催化劑和氫氣

7、存在的條件下，生產(chǎn)芳姓（苯、甲苯、二甲苯） 和高辛烷值汽油的工藝過(guò)程，同時(shí)副產(chǎn)廉價(jià)氫氣，可用于加氫精制裝置。（六）烷基化汽油組分烷基化是以煉廠氣中異丁烷和丁烯為原料， 在酸催化劑作用下，反應(yīng)生成烷基化油。烷基化裝 置產(chǎn)品是烷基化油。它是異構(gòu)烷始的混合物，是理想的高辛烷值汽油調(diào)合組分（七）加氫精制柴油組分加氫精制是石油產(chǎn)品或儲(chǔ)分油在氫壓下進(jìn)行催化改質(zhì)，脫除油品中的硫、氮、氧及金屬等有害 雜質(zhì)，并能使烯姓飽和，稠環(huán)芳姓部分加氫，從而改善油品（或儲(chǔ)分油）的質(zhì)量（八）甲基叔丁基醴組分甲基叔丁基醴簡(jiǎn)稱(chēng)MTBE它是一種高辛烷值含氧化合物。是以異丁烯和甲醇為原料，在催化 劑作用下合成而得。甲基叔丁基醴具有良

8、好得抗爆性能，其馬達(dá)法辛烷值為101,研究法辛烷值為117,是高辛烷值汽油白優(yōu)良調(diào)合組分。MTBE勺物理性質(zhì)與汽油相近。能與姓類(lèi)完全互溶，而且調(diào) 合效應(yīng)和使用性能優(yōu)良，目前已廣泛用于汽油中。第二部分主要調(diào)合油性能指標(biāo)意義（一）汽油質(zhì)量指標(biāo)汽油是由412個(gè)碳原子構(gòu)成的烷姓、芳姓和烯姓等組成的混合物1 .辛烷值辛烷值是汽油最重要的使用性能指標(biāo)， 是代表汽油質(zhì)量水平和規(guī)定標(biāo)號(hào)的，用以表示汽油的抗 爆性，即汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒時(shí)抵抗爆震的能力，汽油辛烷值高，表示其抗爆性好。 汽油的牌號(hào)是 以辛烷值來(lái)分的，如90號(hào)汽油的辛烷值不低于90個(gè)單位。提高汽油辛烷值的方法主要有兩種：一 是增加或加入高辛烷值組分；

9、一是在汽油中加入抗爆劑。2 . 蒸氣壓在某一定溫度下，液體與其液面上的蒸氣呈平衡狀態(tài)時(shí)，此蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱(chēng)為飽和蒸氣壓。 蒸氣壓大小表示汽油汽化的程度，是控制汽油在夏季（熱天）不發(fā)生氣阻，保證有適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性能， I !- -/;.以利于加速性和冬季（冷天）起動(dòng)性的指標(biāo)。3 .誘導(dǎo)期汽油和氧氣在一定條件、F （100C,氧氣壓力7kg/crrr2 ）接觸，從開(kāi)始到汽油吸收氧氣、 壓力下降為止，這段時(shí)間稱(chēng)為謗導(dǎo)期，以分鐘表示。汽油的誘導(dǎo)期越短，安定性越差，結(jié)膠越快， 可儲(chǔ)存的時(shí)間也越短。（二）柴油質(zhì)量指標(biāo)1. 凝點(diǎn)凝點(diǎn)是柴油在低溫下失去流動(dòng)性的最高溫度。我國(guó)柴油的牌號(hào)就是按柴油的凝點(diǎn)劃分的。 凝

10、點(diǎn)是柴油儲(chǔ)存，運(yùn)輸和油庫(kù)收發(fā)作業(yè)的低溫界限溫度，同時(shí)與柴油低溫使用性能有一定的關(guān)系。凝點(diǎn)越低的柴油，低溫下輸送，轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)越順利，在柴油機(jī)燃料系統(tǒng)中供油性能越好。由于柴油的低溫 性能與使用較為密切，所以，國(guó)產(chǎn)柴油的牌號(hào)都用凝點(diǎn)來(lái)表示。如 10號(hào)、5號(hào)、O號(hào)、-10號(hào)輕柴 *油的凝點(diǎn)分別不高于10cc、5C、Oo5口-102. 十六烷值十六烷值是指和柴油的抗暴性相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)燃料 （由十六烷和甲基恭組成）中所含正十六烷的百 分?jǐn)?shù).十六烷值用以表示柴油的抗爆性，是柴油燃燒性能的標(biāo)。十六烷值高的柴油，在柴油機(jī)中燃 燒時(shí)不易產(chǎn)生爆震3. 閃點(diǎn)閃點(diǎn)是柴油加熱時(shí)產(chǎn)生的蒸汽和空氣的混合氣成為可燃混合氣（濃度0.7

11、%1 O%時(shí)，由小 火焰或電火花點(diǎn)火時(shí)的溫度。是保證液體油品儲(chǔ)運(yùn)和使用的安全指標(biāo)，也就是在低干這一溫度時(shí), 可能蒸發(fā)的輕質(zhì)組分濃度，不能達(dá)到爆炸限度的指標(biāo)，閃點(diǎn)也是說(shuō)明蒸發(fā)傾向性的指標(biāo)。4. 儲(chǔ)程儲(chǔ)程是保證柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室里迅速蒸發(fā)氣化和燃燒的重要指標(biāo)第三部分油品調(diào)合方法目前，油品調(diào)合主要包括液體石油燃料調(diào)合 （輕質(zhì)油調(diào)合、重質(zhì)油調(diào)合）和潤(rùn)滑油調(diào)合兩大類(lèi)。 液體石油燃料調(diào)合主要包括車(chē)用汽油調(diào)合、柴油調(diào)合、 噴氣燃料調(diào)合、船舶用燃料調(diào)合、鍋爐用燃 料調(diào)合、車(chē)用乙醇汽油調(diào)合等。潤(rùn)滑油調(diào)合類(lèi)型很多，主要是根據(jù)各自的特殊要求而進(jìn)行。隨著我 國(guó)原油用量的劇增及進(jìn)口原油的多樣化，原油調(diào)合也越來(lái)越受人們的

12、重視。油品調(diào)合工藝目前，常用的油品調(diào)合工藝可分為兩種方式： 油罐調(diào)合和管道調(diào)合。油罐調(diào)合有 時(shí)稱(chēng)為間歇調(diào)合、離線調(diào)合、批量的罐式調(diào)合。管道調(diào)合有時(shí)稱(chēng)為連續(xù)調(diào)合、在線調(diào)合、連續(xù)在線 調(diào)合。這兩種不同的調(diào)合工藝由于都有各自獨(dú)有的特點(diǎn)和不同的適用場(chǎng)合，所以目前兩種調(diào)合工藝'I 共。（一）、油罐調(diào)合油罐調(diào)合是把待調(diào)合的組分油、 添加劑等，按所規(guī)定的調(diào)合比例，分別送入調(diào)合罐內(nèi)，再用泵I !-,循環(huán)、電動(dòng)攪拌等方法將它們均勻混合成為一種產(chǎn)品。這種調(diào)合方法操作簡(jiǎn)單，不受裝置儲(chǔ)出口組分油質(zhì)量波動(dòng)影響，目前大部分煉油廠采用此調(diào)合方法；缺點(diǎn)是需要數(shù)量較多的組分罐，調(diào)合時(shí)間 長(zhǎng)、易氧化、調(diào)合過(guò)程復(fù)雜、油品損

13、耗大，能源消耗多、調(diào)合作業(yè)必須分批進(jìn)行，調(diào)合比不精確。 在具體操作中有以下兩種方案：! I >> 1 I .1 .組分罐與成品油調(diào)合罐分開(kāi)，各裝置生產(chǎn)的組分油先單獨(dú)進(jìn)組分油罐， 確定調(diào)合的 目的產(chǎn)品，然后采樣分析組分油的質(zhì)量指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算公式或經(jīng)驗(yàn)確定調(diào)合量進(jìn)成品調(diào)合油 耀。2 .不分組分罐和成品油調(diào)合罐，各裝置生產(chǎn)的組分油合流進(jìn)罐，采樣分析罐中油品質(zhì) 量指標(biāo)，符合調(diào)合的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)即可出廠，不符合調(diào)合產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，將其他組分油通過(guò) 計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定調(diào)合量進(jìn)調(diào)合油罐，并循環(huán)。（二）、管道調(diào)合L .管道調(diào)合（包括油罐一一管道調(diào)合）是利用自動(dòng)化儀表控制各個(gè)被調(diào)合組分流量， 并將各組分 油

14、與添加劑等按預(yù)定比例送入總管和管道混合器，使各組分油在其中混流均勻，調(diào)合成為合乎質(zhì)量 指標(biāo)的成品油；或采用先進(jìn)的在線成分分析儀表連續(xù)控制調(diào)合成品油的質(zhì)量指標(biāo)， 各組分油在管線 中經(jīng)管道混合器混流均勻達(dá)到自動(dòng)調(diào)合目的。 經(jīng)過(guò)均勻混合的油品從管道另一端出來(lái)， 其理化指標(biāo) 和使用性能達(dá)到預(yù)定要求，油品可直接灌裝或進(jìn)入成品油罐儲(chǔ)存。 管道混合器（常用的是靜態(tài)混合 器）的作用在于流體逐次流過(guò)混合器每一混合元件前緣時(shí)， 即被分割一次并交替變換，最后由分子 擴(kuò)散達(dá)到均勻混合狀態(tài)。調(diào)合系統(tǒng)需要保持兩種或兩種以上物料的一定比值關(guān)系。在設(shè)計(jì)調(diào)合系統(tǒng)時(shí)要選擇某一種物料 作為主要物料。這種物料稱(chēng)之為主物料，表征該物料

15、的參數(shù)稱(chēng)為主動(dòng)量。而其他物料則按主物料來(lái) 進(jìn)行配比，在調(diào)節(jié)過(guò)程中跟隨主物料而變化，因此稱(chēng)它們?yōu)閺奈锪希碚魉鼈兲卣鞯膮?shù)稱(chēng)為從動(dòng) 量。在煉油廠中，被調(diào)合的物料，往往是不同組分的油品。人們常把主物料稱(chēng)為主組分油品，而從 物料則稱(chēng)為分組分油品。與此相應(yīng)把表征其特征參數(shù)目“主動(dòng)量”和“從動(dòng)量”分別稱(chēng)為“主流 量”和“從流量”或“分組分流量”。1.主流量選擇原則在設(shè)計(jì)調(diào)合系統(tǒng)時(shí)，究竟選擇哪個(gè)流量作為主流量，一般來(lái)講，應(yīng)遵循下述原則：1）選擇調(diào)合油品中的主要油品。2）選擇可測(cè)量而不可控的物料，如裝置儲(chǔ)出口外送的油品。3）選擇調(diào)合物料中最大的組分流量為主流量，而把流量較小的油品或添加劑則作為從動(dòng) 量。其優(yōu)

16、點(diǎn)是調(diào)節(jié)閥可用得小一些，同時(shí)調(diào)節(jié)靈敏度也較高。若工藝有特殊要求時(shí)，則應(yīng) 服從安全操作的要求。管道調(diào)合操作方式有：! IV-T1.1 I .1）在計(jì)算機(jī)控制下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作；2）使用常規(guī)自控儀表、人工給定調(diào)合比例的手動(dòng)操作管遒調(diào)合；3）用微機(jī)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控的半自動(dòng)調(diào)合系統(tǒng)。這三種管道調(diào)合方法我國(guó)都有實(shí)際使用。2 .管道調(diào)合組成管道調(diào)合一般由下列部分組成：1）組分油（基礎(chǔ)油）、添加劑組分罐和成品油罐。L .2）組分通道，每一個(gè)通道應(yīng)包括配料泵、計(jì)量表、過(guò)濾器、排氣罐、控制閥、溫度傳感 器、止回閥、壓力調(diào)節(jié)閥等；組分通道的多少視調(diào)合油品的組分?jǐn)?shù)而定，一般， 7個(gè) 通道，也可再多一些，通道的口徑和泵的排量

17、，由裝置的調(diào)合能力和組分比例的大小 而定，各組分通道的口徑和泵的排量是不相同的。3）總管、混合器和脫水器、各組分通道出口均與總管相連，各組分按預(yù)定的準(zhǔn)確比例匯 集到總管；混合器也有叫均質(zhì)器，物料在此被混合均勻，該設(shè)備可為靜態(tài)的，亦可是 電動(dòng)型的；脫水器是將油品中的微量水脫除，一般為真空脫水器，也有采用其他形式 的。4）在線質(zhì)量?jī)x表，主要是黏度表、傾點(diǎn)表、閃點(diǎn)表和比色表，尤其在采用質(zhì)量閉環(huán)控制 或優(yōu)化控制調(diào)合時(shí)，必須設(shè)置在線質(zhì)量?jī)x表。5）自動(dòng)控制和管理系統(tǒng)，根據(jù)控制管理水平的要求，可選用不同的計(jì)算機(jī)及輔助設(shè)備。3.管道調(diào)合工藝流程管道調(diào)合工藝流程有以下4種：1）罐式在線調(diào)合：將組分油從罐內(nèi)抽出，經(jīng)在線分析儀及控制系統(tǒng)確定不同的比例組分 油進(jìn)成品調(diào)合油罐。2）罐式調(diào)合直接出廠：把調(diào)合和裝油出廠兩種作業(yè)結(jié)合在一起，將組分油從罐內(nèi)抽出， 經(jīng)在線分析儀及控制系統(tǒng)確定不同的比例組分油調(diào)合直接出廠。3）儲(chǔ)出物在線調(diào)合進(jìn)油罐：裝置儲(chǔ)出物經(jīng)在線分析儀及控制系統(tǒng)確定不同的比例組分油 調(diào)合進(jìn)罐。I T產(chǎn)/ / /4）儲(chǔ)出物直接調(diào)合出廠：把裝置儲(chǔ)出物與組分油直接在管道內(nèi)調(diào)合直接出廠，多余部分送入成品罐儲(chǔ)存。管道調(diào)合具有下列優(yōu)點(diǎn)：1）可使組分油儲(chǔ)存罐減少并可取消調(diào)合罐，