油品高效調合器在汽油調合中的工業應用

盧山（錦西石化分公司）

油品高效調合器在汽油調合中的工業應用

盧山（錦西石化分公司）

錦西石化分公司調合裝置汽油罐區原來采用的汽油調合方法是，管道在線調合與固定噴嘴調合相結合的方式。由于固定噴嘴調合的諸多缺點，決定在新建汽油罐區中采用油品高效調合器與管道在線調合相結合的方法進行汽油調合。油品高效調合器投用后，提高了調合效率，減少了調合時間，降低了機泵損耗、能耗和罐內介質的油品損耗，提高了油罐的周轉利用率，減輕了工人的勞動強度；同時還達到了節能、安全、環保的要求。

高效調合器 固定噴嘴 汽油調合 調合損耗

1 常用調合方式

目前，國內石油化工工業常用的調合方式可分為兩大類：管道調合和油罐內調合。管道調合是直接將各組分油按比例通過混合器混合送到油罐中。根據自動化程度分為人工控制管道調合、管道在線調合、紅外在線分析管道調合。管道調合既可在計算機控制下實現自動操作，也可使用常規自控儀表人工給定調合比例手動操作管道調合，還可采用微機檢測、監控的半自動調合。這類調合方法能耗低，可節省成品油生產性儲存，所占庫存小，是調合作業的發展趨勢。但管線布置復雜，造價昂貴；對在線分析儀準確度要求很高，維護技術也要求高、費用大，很難推廣，且調合好的油品不利于較長時間的存放。

罐內調合是當前大多數煉油企業廣泛采用的調合方式。罐內調合主要有3種方式：

1）壓縮空氣調合：易使油品氧化，易造成環境污染和揮發損耗，近年來一般不采用。

2）機械攪拌調合：主要用于批量不大而比例要求控制嚴格的物料調合，罐內物料隨攪拌器槳葉翻滾，達到調合的目的。要使物料翻滾，攪拌器的功率必須足夠大。罐的容積和高徑比越大，或者物料的黏度越大時，要求攪拌器的功率越大，攪拌器臺數增加，罐壁開口也越多，相應的投資就越大，同時需配接電源，安全隱患大，設備維護困難，運行費用高。

3）泵循環調合：有噴嘴調合和靜態混合器調合。噴嘴調合分為固定噴嘴調合和自動調合器調合。現有噴嘴調合多為固定噴嘴，適用于比例有一定要求且比例變化范圍大、批量較大的中、低黏度物料的調合。雖投資小，易操作，但因噴嘴噴射形成的射流網角度固定，存在死角區，易形成沉渣；調合時間長，效率低；且強力的沖擊流沖擊內浮盤，內浮盤易造成損壞。靜態混合器調合為物料在進罐前管道上強化混合工藝，只能作為輔助調合。

油品高效調合器是針對上述調合方法，特別是固定噴嘴存在的問題和不足，而研制的旋轉噴射調合的調合設備。它能使調合無死角，且優質、高效、節能、安全、環保。

錦西石化分公司調合裝置汽油罐區原來采用的汽油調合方法是，管道在線調合與固定噴嘴調合相結合的方式。由于固定噴嘴調合的諸多缺點，決定在新建汽油罐區中采用油品高效調合器與管道在線調合相結合的方法進行汽油調合，并于2008年10月3日正式投用。油品高效調合器投用后，改善了調合質量，使汽油調合均勻、無死角、不分層，提高了調合效率，降低了調合時間，達到了節能、安全、環保的要求。

2 油品高效調合器

油品高效調合器適用于石油企業汽油、柴油、航煤、潤滑油、原油、渣油等的罐內調合，適用于不同組分、不同密度、不同溫度下的油品調合，以及化工企業甲醛、戊烷、苯酚等物料的調合。

油品高效調合器的設計原理是：充分利用射流的反沖原理，物料由進油管進入，通過油品高效調合器的噴嘴噴射而形成射流，克服摩擦阻力推動整個調合器旋轉；射流的反作用力使油品高效調合器360°旋轉，射流也在儲罐中360°旋轉，上下翻動，使各組分物料得到充分的混合，達到充分調合的效果。

它集上述罐內調合方法所有的功能為一體，同時彌補了以上調合方法的不足：

1）無需電力，無調合死角，極大地提高了調合效率，減少了調合時間，降低了機泵損耗、能耗和罐內介質的損耗。

2）提高了油罐的周轉利用率，減輕了操作人員的工作量；同時無直射流，罐內介質存在的旋轉混合物運動較柔和，大大減少了對內浮盤的沖擊和損壞，并減少靜電荷積聚。

3）它改善了現有調合方式的不足和缺陷，是新一代的罐內調合作業的最佳方法之一。

其外部結構如圖1所示。

油品高效調合器的優點有以下幾個方面：

1）調合質量好。調合均勻、無死角、不分層。調合效果如圖2所示。

2）調合效率高。調合時間短，較固定噴嘴調合提高效率30%以上。

3）減少了對內浮盤的沖擊。在通常情況下，能保證對內浮盤無沖擊，保證儲罐設備運行安全。

4）無外加動力。不引入電源、電動機等不安全因素，防火、防爆。

5）減低靜電積累。在產品結構設計時已充分考慮防靜電問題；同時，油品高效調合器在工作時的混合運動是柔和的，射流均勻鋪開、分散沖擊、一點而過，減少了靜電積累。

6）節能、環保。油品高效調合器把固定噴嘴直射變為旋轉噴射調合。調合質量好、效率高、時間短，減少了機泵損耗和人工作業時間，減少了材料的損耗和對環境的污染，提高了油罐的周轉利用率。

油品高效調合器的規格見表1。

由于新汽油罐區油罐容積均為10 000 m3，所以在每個罐中調合入口線上采用正三角形排列方式，采用3個ZT10000、DN200型號的油品高效調合器。

3 工業應用

3.1 安裝

1）應盡量靠近罐中央安裝。

2）當數個油品高效調合器組合應用時，應注意噴頭間安裝間距，以保證有效旋轉。

3）在內（外）浮頂油罐中央安裝時，應注意避開浮盤支腿，允許旋轉調合器適當偏離罐中心位置。

4）必須水平安裝牢固，其安裝示意圖見圖3（以T-367為例）。

3.2 注意事項

1）當油罐進油管線兼油品調合線時，空罐或者低液位進油，應控制進油流速，即控制進油流量，避免油品四射噴濺。

2）在有條件的情況下，應按SH/T 3007—2007《石油化工儲運罐區設計規范》的規定，油罐進油管與調合管盡量分開專設，以避免進油線與調合線共用。

表1 油品高效調合器規格

3）油品高效調合器（圖3）是根據儲罐規格、儲存介質及調合泵流量進行設計選型生產的，故此旋轉調合噴頭應專罐專用。

表2 油品高效調合器調合標定數據統計

3.3 油品高效調合器在汽油調合中的應用

調合車間汽油調合現在采用管道在線自動調合方式，油品按照設定比例通過調合頭和靜態混合器進入汽油成品罐。按照車間工藝卡片規定，5 000 m3油罐生產滿后要用泵循環調合2 h，10 000 m3油罐生產滿后用泵循環調合4 h。為了測試油品高效調合器的調試效果，調合車間于2008年10月3日在3個新10 000 m3汽油罐生產中使用江西南昌市贛達機械設備有限公司生產的ZT10000型油品高效調合器參與汽油調合，先后進行了5次標定。這5次標定均是在汽油罐生產過程中，當液位達到4 m時，由生產線切換至調合線進行生產，由于油品高效調合器是安裝于調合線上，此時，即由油品高效調合器進行調合。在油罐生產滿后，不使用泵循環調合操作，直接委托化驗中心采樣測試密度，采樣數據見表2。由采樣數據可以看出，油品混合效果很理想，上下部樣密度差只有0.000 1～0.000 2，說明利用油品高效調合器在汽油生產中進行調合，完全可以達到要求的調合效果，使汽油一次調合合格。

3.4 效益分析

由于使用油品高效調合器進行汽油調合，無需電力，無調合死角，極大地提高了調合效率，減少了調合時間，降低了機泵損耗、能耗和罐內介質的油品損耗，提高了油罐的周轉利用率，減輕了工人的勞動強度。

2008年10月—12月進行了標定，結果表明使用油品高效調合器節約泵調合時間360 h，節約電量4.752×104kWh；降低了油品調合損耗，每天調合約6 000 t，調合損耗率約為0.01%，2個月減少汽油損耗54 t，創造效益30×104元以上。錦西石化擁有10個汽油成品罐，應用油品高效調合器后每年節約泵調合時間1 296 h，節約電量17.11×104kWh；可減少汽油調合損耗216 t，創造效益100×104元以上，不到半年就能收回投資成本，效益十分明顯。

4 結論

1）使用油品高效調合器在規定的調合時間可以達到要求的調合效果。

2）使用油品高效調合器進行調合后罐內油品調合合格，油品損失減少，無須再使用泵進行循環調合，達到了節能降耗的目的。

3）油品高效旋轉調合噴頭應用于內浮頂罐油品調合所受沖擊力較小，罐內浮盤升降正常。

4）使用油品高效調合器效益明顯，投資回報率高，不到半年就可收回全部投資成本。

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.10.009

盧山，1998年畢業于大連理工大學，高級工程師，從事油品儲運調合技術管理工作，E-mail：hldlsh2005@163.com，地址：遼寧省葫蘆島市錦西石化分公司調合車間，125001。

2011-09-27）