主机气缸油在线调和技术应用分析
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成品油罐区柴油在线调和系统的应用解析经济全球化发展趋势明显,各个企业之间的竞争加剧,对于成品油罐区柴油在线调和企业而言,为了以后更加长远的发展,降低柴油生产成本,减少柴油质量过剩是当前主要解决的问题。
下面就结合某企业,分析其应用近红外分析仪在线检测技术,分析具体的实施方法和得到的效果,希望给有关人士一些借鉴。
标签:成品油罐区;柴油;在线调和系统在炼油厂生产过程中成品油的调和工作是最后一道环节,其重要性不言而喻,如果在线调和质量没有达到规定要求,不仅导致加工成本增加,还会出现质量不合格等问题,直接威胁企业的经济效益。
在以后的发展中,人们对环境的要求越来越高,对技术的要求也越来越高,因此企业想要可持续的发展,就必须提高其核心竞争力。
当柴油产品的标准不断升级之后密度、十六烷值、硫含量、冷滤点、凝点、馆程、闪点等都有了新的要求和限制,为了解决这一问题,就必须对在线调和技术进行优化,下面就深入分析这一问题。
1 对调和模型的分析对于调和模型而言,其是在线优化调和技术的核心内容,生产柴油过程中该技术是优化配方和自动化生产调和的技术基础。
对于相应的控制软件而言,通过使用近红外线测量仪器,测量出油品组分数据,使用软件中经常使用的模型和配方进行调和,在此基础上对成品柴油性质数据进行计算[1],与目标质量的相关指标进行对比分析,从得到的实际结果中进行调整,之后这种调和方法就可以保证实际调和质量与预计调和质量一致。
建立调和模型并使用的时候,需要对密度、冷滤点、凝点等指标进行控制,在調和过程中,需要经过催化和裂化,但是最终发现十六烷值、冷凝点、冷滤点、凝点等指标质量严重过剩[2],具体调和过程中这些指标的合格率有效降低,导致在炼油厂中不重视这些指标,由此可见在建立模型时这些指标的重要性也开始降低。
很多之前不受重视的指标,在实际应用中经常出现不合格、卡边等问题,例如95%馏程指标就是一个典型的例子[3]。
2 分析对在线调和技术的优化措施在进行油品在线调和过程中,控制软件非常重要,其是整个调和优化过程中的控制指挥系统,利用该软件可以得到柴油的组分,同时还可以获取成品油的质量指标,在符合当前的质量规格下,还要制定出更加优质的调和配方,然后向控制阀发出命令,这样才能将调和中的成本降到最低[4]。
汽柴油的调和技术一、什么是调合技术调合技术就是用炼厂生产的一些国标或非标油品,油田生产中产生的轻烃(凝析油)及化工产品经过精制装置精制处理后,辅以一些添加剂,调合成符合客户要求的国标汽、柴油,以达到最大程度降低成本,节约石油资源的一门应用技术。
汽柴油的调合技术在国外油品的贸易领域已十分成熟,如可利用抗爆剂,将90#汽油调成93#、97#油,将-5#、0#柴油调合成-10#油出售。
在我国,每年都有生产几百吨石脑油产品,由于石脑油辛烷值低,RON 只有40—60左右,除小部分进入重整装置生产高辛烷值汽油组份外,大部分石脑油只能以乙烯裂解原料出售,价格低且不稳定,如果我们采取调合技术,将石脑油通过精制脱去硫,并与高辛烷值组份混合,再加入抗爆剂,就可调合出90#和93#汽油,这就可以为国家节约数量可观的石油资源。
由此可看出,汽柴油调合技术是有效节约成本,有效利用现有石油资源的有效途径的一门应用技术,应在国内大力推广。
说到这里,可能就有人问,调合油能用吗?质量可靠吗,要回答这问题,就要从炼厂生产的工艺谈起。
二、炼油厂汽柴油的生产方法我国现在使用的汽、柴油,都是从石油中提炼出来的,未经炼制的石油,通常称为原油,用原油炼制汽柴油要经过以下基本过程:1、先将原油脱盐脱水,然后进行常压蒸馏,分割出适宜作为汽、柴油的馏分,这种馏叫做直馏馏分,如石脑油、常一、常二线柴油等。
2、再以炼制过程中产生的常、减压重油等为原料,用热裂化、催化裂化、加氢裂化和延迟焦化等二次加工方法,将高沸点馏份裂解为适宜作燃料的低分子烃,经过分馏得到汽、柴油的热裂化,催化裂化和焦化组份。
如果生产高辛烷值汽油,还需要采用催化重整和烷基化等方法,制得重整汽油组份和轻烷基化油。
3、将直馏馏份油和二次加工方法得到的馏分油分别进行电化学精制、加氢精制、脱硫醇和脱蜡,除去其中的有害物质,提高油品质量。
4、最后根据不同牌号汽、柴油的质量要求,以上述各种馏份油为组份,按所需的比例并加入适量的各种添加剂进行调和,即得到质量符合国家标准的汽、柴油。
汽油在线优化调合技术在油品储运中的应用摘要:详述了天津分公司汽油在线优化调合的工艺原理、工艺流程及控制过程,通过总结6个批次的生产调合过程,验证其运行状况。
关键词:在线调合近红外分析仪组分油汽油调合是炼厂利用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的过程,是汽油成品出厂的最后一道工序,也是保证汽油质量指标满足环保和使用要求的重要手段,中国石化天津分公司为了进一步提高技术水平,加大新技术含量、减少质量过剩,提高一次调合成功率,创造较大的经济效益,与北京中科诚毅自动化技术有限公司一起合作,建立汽油在线优化调合系统。
一、调合组分参与调合的中间组分油为催化汽油、重整汽油、MTBE、MMT等四种,催化汽油从装置馏出口出来经过精制参与调合,其他中间组分油从组分罐中出来参与调合,经过汽油在线调合,调合出成品汽油,包过93#、97#汽油。
二、结构组成汽油在线优化调合系统由调合控制系统和在线分析系统组成。
主要有先进的质量控制与优化(APC)、基本调合控制(BBC)、在线近红外分析仪(NIR)反馈控制系统。
在线NIR具有分析速度快、精度高的特点,采样周期3min/次,分析计算每一组分的参数,并与目标给定值比较,反馈系统对偏差进行调节,使精确度大大提高。
通过质量控制和优化可在保证成品油品质的基础上,达到成本最优化。
三、工艺技术探讨1.优化调合数据优化调合是在保证成品汽油的品质上,成本最小为目标函数J,J=M1×A1+M2×A2+…+Mn×An(最小值)。
其中,M1…Mn——各组分油质量流量;A1…An——各组分油价格。
催汽的质量流量计显示的是装置来的瞬时值,优化调合计算是算出各组分对催汽的流量比值、MMT添加量;质量控制的优化输出变量与催汽的流量的乘积即为基本调合控制中比值控制器的设定值,并且全部都适应品质指标及工艺设备的约束条件,质量控制为操作员提供修改约束条件的数据输入点以及人工比值设定。
主机汽缸油使用中应注意的几个问题楼主发表于 2010-6-17 13:03 | 只看该作者 | 倒序看帖 | 打印近年来,随着高增压、长冲程船用柴油机的广泛应用,以及高粘度、低质和高硫份的燃料油大量使用,使得主机气缸润滑和汽缸油的使用问题,成为我们轮机人员必须面对和认真处理的重要课题。
要使处在高温、高压和高速运动部件之间获得良好润滑,主机气缸润滑本来就比较困难。
加之气缸内工作环境的特殊性:首先是工作表面高温(根据厂家技术资料显示,缸套表面温度一般介于100°C至260°C之间不均匀分布),导致汽缸油黏度降低,氧化变质加快,并使缸壁上的部分油膜蒸发;其次是因活塞在缸套中的往复运动,使得仅在活塞行程的中部才有可能形成液体动力润滑,而在上、下死点处是不可能的。
特别是在上死点处,此处温度最高,气压最大,一般仅能吸附一层油膜来保证边界润滑。
同时重油的使用对气缸润滑产生了更加不利的影响,这主要是由于低质重油中的高硫份、高灰份、高残碳及高沥青值所引起的。
高硫份会对汽缸造成酸性腐蚀;高灰份则会形成更多的固体磨料;高残碳及高沥青值将使气缸中的结碳增多,造成粘环及堵塞气口;这都是我们在主机的日常保养工作中经常遇到的问题。
因此,我们对于气缸油的选择及使用就有着较为严格的要求。
一、气缸油的选择1.一般情况下,我们是根据所用燃油的含硫量来选择气缸油的总碱值TBN。
由于我公司历来供船使用的均为品牌气缸油,其各项指标参数均符合国际标准,在此就不一一累述;但作为轮机长,应有一基本概念就是当燃油的含硫量高于2.5%时气缸油的总碱值TBN一般要大于60,而在一些工作条件严酷的高增压柴油机上已采用了总碱值为100的气缸油;否则就不能完全中和气缸中燃烧生成的硫酸。
2.结合笔者的实际工作经验,当船舶在南非及南美加装重油后,要特别注意气缸油的工况;在不可能获得更大总碱值的气缸油时,使用该重油时应考虑适当加大气缸油。
二、气缸油的使用1.在日常保养工作中较为重要的便是检查气缸油的总碱值是否足够。
四、用于汽、柴油调制的添加剂(一)汽油抗爆性1、汽油的抗爆性汽油在燃烧室中的正常燃烧一般是可燃混合气被电火花点燃后。
火焰以20~50m/s的传播速度,逐渐向前传递,气缸的温度和压力匀上升,直至燃烧结束,它不仅使发动机的动力性得到充分发挥,而且运转也平稳柔和,车辆行驶正常。
但有时也会出现不正常的燃烧,其过程是当可燃混合气在发动机气缸被点后,一部分未燃混合气因受正常火焰的压缩和热辐射作用,使温度压力急剧升高,化学反应加剧生成许多不稳定的过氧化物,在正常火焰未传到之前,这些过氧化物会发生剧烈分解而自燃,发生爆 zha 性的燃烧,从而产生强大冲击波,使发动机产生振动和发出金属冲击声,使发动机动率下降。
排气冒黑烟,油耗上升。
我们把这种现象称为爆震。
那么汽油在发动机中燃烧时抵抗爆震产生的性质称为汽油的抗爆性。
汽油中所含有的各种烃类抗爆性的好坏直接决定汽油的抗爆性好坏。
从大量的实验数据可以归纳为以下几条规律:烃类抗爆性好坏大致可排成如下顺序。
芳烃>异构烷烃>环烷烃>烷烃>正构烷烃从油品来看:烃类抗爆性有随分子量的增大而降低的趋势。
所以同一种原油所制的油品,馏份较轻的比馏份较重的抗爆性好。
从加工上来看,催化裂化,重整的比热裂化或焦化的方法好,而热裂化焦化又比直馏的产品好。
2、汽油抗爆性的评价指标汽油的抗爆性是用辛烷值来表示。
所谓辛烷值是指它在数值上等于和它抗爆性相当的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。
标准燃料是用抗爆性极高的异辛烷(2.2.4-三甲基戊烷,规定它的辛烷值为100)和抗爆性较差的正庚烷(GH16,规定它的辛烷值为0)。
两种物质按不同体积比混合合成。
其中,异辛烷在标准燃料中的体积百分数它为该标准燃料的辛烷值。
如标准燃料由90%的异辛烷和10%的正庚烷(体积比)组成,那么标准燃料的辛烷值为90。
测定汽油的辛烷值时,将所测试油与选取的标准燃料在严格规定的条件下置于辛烷值测定机中进行测定,如果它们的抗爆性恰好相等,则说明所测油品的辛烷值与标准燃料的辛烷值相等。
专题二列举主机汽缸油使用注意事项本轮主机使用的汽缸油为船用气缸油5040(由于新规实施,以前的高硫油配套的相对高碱值汽缸油5070S已不再使用)。
汽缸油的使用直接影响到主机活塞缸套的磨损,需万分注意,以减少不必要的吊缸工作。
本轮主机设有汽缸油注油器断流警报,平时航行检查要特别注意各缸气缸注油目视钢珠跳动情况,精心管理气缸润滑注油器,关注汽缸油计量柜液位变化以及流量计读数情况,及时补汽缸油,切忌补冒,汽缸油基本是船上最贵的油种之一,且行且珍惜。
主机备车盘车时候手动注汽缸油的步骤切勿忽略。
主机汽缸油用于主机气缸的润滑,气缸润滑包括气缸套、活塞和活塞环,其润滑条件十分苛刻。
首先,正常工况下,靠近上止点的缸壁温度会达到240-280℃,如果燃烧不良,火焰撞击在气缸壁上,局部温度可能会更高。
通常水冷式气缸套的第一道活塞环在活塞上止点处的温度可达180-220℃,其次,气缸的工作条件决定了气缸壁不可能形成完整的油膜,活塞在上止点和下止点处存在瞬间静止,这将形成边界润滑状态。
所以船用汽缸油必须具备足够高的碱值,其储备的碱值必须具有迅速的酸中和能力,必须有良好的清净分散性、良好的抗热抗氧化性和好的储存稳定性,此外,还应具有少量的磨料灰分。
其牌号目前国际上尚无统一分类标准,多以油品的碱值和粘度SAE J183标准表示,如汽缸油5070,意为:粘度等级为SAE50,碱值为70mgKOH/g。
汽缸油的质量等级是以油品总碱值TBN的大小来区分的,油品碱值的选择十分重要,主要依据船舶使用燃油硫含量的高低来选用。
一般说TBN过小,油品酸中和能力不足,会造成腐蚀、磨损,而TBN过大,金属灰分高,也会造成磨损。
严格来说,在确定所用汽缸油的碱值时,还应考虑主机燃油消耗量和润滑油消耗量,在燃油含硫量一定的情况下,如果燃油消耗量大,则汽缸油的碱值也应高,而汽缸油的注油量多时,则汽缸油的碱值可以小。
汽缸油的碱值可以用TBN=0.35XS×B/L,式中TBN为总碱值,mgKOH/g;S为燃油含硫量,%;X为总系数,大型船用主机为0.15;B为单位时间的燃油耗量;L为单位时间的汽缸油耗量。
浅谈在线调和技术的综合解决方案摘要:本文提出了在线调和的综合解决方案,通过预测控制,实现滚动实时优化,并最终获得调和配方,可最大限度的减少质量流失,提高一次调和成功率。
为企业节省调和成本,提高经济效益。
关键词:油品调和在线综合一、引言当今社会现代工业飞速发展,科技水平的不断提高,同时对石油产品的品种和质量有了更加严格的要求,因此油品调和技术也得到很大程度的发展。
油品调和是炼油厂极为重要的生产工序之一,炼油厂的生产利润一般占炼油厂总利润的60~70%。
本文提出了在线调和的综合解决方案,为企业节约成本,提高经济效益提供参考。
二、近红外分析技术在油品调和中的应用油品质量指标无法实现在线检测一直以来是限制油品调和在线应用的一个很重要的原因。
近红外分析技术的利用在一定程度上解决了这一问题。
近红外光谱分析技术分析速度快、多参数同时测量、用量少、成本低、不损耗样品以及维护方便等优点令其在汽油调和中使用非常广泛。
近红外光(NIR)是一种电磁波,利用油品中的氢基团红外吸收情况的不同,间接获得该物质的主要组成以及其他相关信息,在油品(即碳氢有机物)的组成与性质测量的过程中非常适用。
近红外光谱分析技术包括谱图的获取、传输、预处理、检测、分析以及模型维护等。
实践证实,利用近红外光谱对汽油的组成和性质进行测量,非常符合标准方法的实测值要求,对于质量指标过度过剩或成品油质量不合格的不经济情况能够最大限度地避免,经济效益显著,极大程度上促进了汽油调和在线优化控制的优化与发展。
三、在线调和优化控制系统结构人们越来越重视汽油调和过程的闭环控制实施优化控制,在国外的大型炼油厂已经多年开展相关项目,各种解决方案也相继被各大自动控制软件供应商提出,并取得很大进步,给炼厂带来了巨大效益。
在这方面,我国起步较晚,但也获得了一定进步。
汽油调和的主要控制模式分为两类:质量瞬时合格控制与质量累计合格控制。
在质量指标瞬时合格控制模式下,调和优化模块通过优化调和配比。
某型气缸油润滑系统在MANBWME-C型主机中的应用1 HJ SIP系统组成部分MAN B&W 7G80ME-C9.5 TⅡ型选配气缸油注油器Hans Jensen Lubtronic SIP(HJ SIP,汉森气缸油注油器系统)。
HJ SIP系统(见图1)由4部分组成:动力单元(由1、2、3、4、7、9、10构成)、气缸油供油单元(由5、8构成)、气缸油润滑单元(由6、13构成)、控制单元(由11、12构成)。
其中:气缸油润滑单元和控制单元为其核心单元;电脑控制单元(12)位于集控室内,其输入为曲轴转角、转速、正倒车信息、主机负荷和油门刻度等。
2 工作原理气缸油注油系统需要实现对气缸油喷油正时和剂量的控制与实施。
HJ SIP系统的正时:起点为活塞上行排气阀关闭时;终点可以随主机负荷改变而改变,这种改变是通过人工智能程序来控制实现的。
见图2。
图1 HJ SIP系统原理图1—液压油泵站;2—带阻塞报警的滤器(压力侧);3—带阻塞报警的滤器(泵站油柜处);4—蓄能器(安装于液压泵站);5—气缸油供应系统;6—T155注油器总成;7—本地蓄能器(装于T155注油器上方);8—气缸油供应管路;9—系统油供应管线;10—系统油回油至储油柜;11—带显示功能的本地控制器;12—电脑单元;13—HJ SIP阀图2 传统止回阀系统气缸油分布效果及喷油时的活塞的位置剂量控制有3种模式:①主机转速模式(注油量与主机转速成比例);②主机油门刻度模式(注油量与主机油门刻度即平均有效压力成比例);③主机负荷模式(注油量与主机负荷成比例)。
系统计量的算法输入信息由使用者进行设定:100%负荷时的注油率、主机燃油的含硫量、主机负荷低于25%时最小注油率、主机启动、机动、停车等。
执行机构为:单缸控制器、注油器T155上的马达。
由该马达控制注油器活塞的行程,从而控制注油量。
传统系统将气缸油排出经过止回阀进入缸套内壁布油的。
油品调和方案油品调和方案背景介绍随着现代工业的发展,人们对石油的需求越来越大。
然而,不同类型的石油产品在使用过程中往往存在着一些局限性,如稠度、粘度和燃烧性能等方面的差异。
为了充分利用石油资源并提高其效益,油品调和方案应运而生。
本文将介绍油品调和的意义、实施方法以及在不同领域的应用。
油品调和的意义油品调和是通过混合不同种类或不同性质的石油产品,以获得具备更佳性能和适应性的油品。
它的意义主要体现在以下几个方面:1.提高石油资源的利用率:通过调和不同种类的石油产品,可以最大程度地利用石油资源。
例如,将重质石油产品与轻质石油产品混合,可以获得更适用于不同行业和车辆的中间型油品。
2.改善石油产品的性能:不同类型的石油产品在稠度、粘度和燃烧性能等方面存在差异。
通过调和,可以改善石油产品的性能,使其更适合特定的应用场景。
例如,调和添加一定比例的添加剂可以使燃料更具抗磨损性和清洁性。
3.提高石油产品的适应性:通过调和,可以根据不同季节、地域和环境要求,调整石油产品的性能参数。
例如,在冬季调和柴油燃料时,可以添加防冻剂来提高其抗冻性能。
油品调和的方法油品调和是一项复杂的工艺过程,需要结合具体应用场景和石油产品的特性进行调整。
通常,油品调和方法可分为以下几类:1.物理调和:物理调和是通过混合不同种类或不同性质的石油产品来实现指定性能的目的。
这种方法相对简单,常用于在炼油厂中进行。
通过调整不同石油产品的比例和混合条件,可以获得适用于不同汽车或工业设备的混合油品。
2.化学调和:化学调和是在物理调和的基础上,进一步添加化学添加剂,以改善石油产品的性能。
化学添加剂可以增强燃油的润滑性、清洁性和抗腐蚀性等特性。
与物理调和相比,化学调和更为精细,需要根据具体需求和使用环境来选择适当的添加剂。
3.混合油品升级:混合油品升级是通过加工和改进原有的混合油品,以提高其性能和适应性。
例如,通过深度加氢处理、催化裂化和润滑油基础油组成调整等操作,可以使混合油品的质量指标符合更高的要求。