柴油在線調合在大連石化的應用

于澤華

【摘 要】 大連石化公司柴油在線調合項目于2008年建成，由于工藝、控制、軟件、設備等多方面原因，優化調合功能沒有正式投用。2014年以來公司柴油產品等級提升到國V標準，需要對原有柴油調合系統升級改造。通過分析原有調合系統存在的問題，制定解決方案，成功實現柴油在線直調優化調合的投用。

【關鍵詞】 油品調合 在線調合 柴油直調

1 項目背景

大連石化公司2008年以前柴油調合生產主要采用罐調方式。存在以下缺點：需要數量較多的組分罐、調合時間長、能源消耗多、質量指標過剩嚴重。由于公司擴能改造，2008年以后柴油產品產量倍增，但廠區土地資源有限，無法增加更多柴油罐，迫切需要在油品調合方式上做技術變革。

2008年公司應用霍尼韋爾油品調合軟件，采用組分油在線直調方式，設置兩個調合頭，建成柴油在線調合系統。但由于各組分油流量控制不穩、分析儀精度不夠、現場設備故障等多方面原因，優化調合功能沒有正式投用。2014年以來公司新建200萬噸/年柴油加氫裝置，并且柴油產品等級提高到國V標準，組分油品種、柴油產品都發生變化，需要對原有柴油調合系統升級改造。為實現項目成功投用，必須對原有調合系統進行總結。

2 原柴油調合系統存在的工藝問題及解決辦法

2.1 工藝問題

原柴油調合系統中，360萬噸/年加氫裂化裝置煤油與200萬噸/年煤油加氫裝置煤油混合成一個煤油組分參與柴油調合。當其中一套裝置煤油直接作為產品出廠，不參與調合時，會造成該組分流量、質量大幅波動，給控制帶來困難。由于流量波動幅度大，給該路組分的流控閥、流量計的選型也帶來困難。

原渣油加氫組分、直餾柴油組分不再直接參與調合，新建的200萬噸/年柴油加氫開工后參與調合。

公司柴油產品質量指標由國IV升級到國Ⅴ。

2.2 工藝問題的解決

將360萬噸/年加氫裂化裝置煤油作為一種組分、200萬噸/年煤油加氫裝置煤油作為一種組分分別參與調合。根據各組分流量、質量指標、不同牌號產品質量指標重新進行模擬計算，重新核定流量計、流控閥流量范圍，指導設備選型。

3 原柴油調合系統存在的控制問題及解決辦法

3.1 組分油直調的控制原理

柴油直調系統中每種組分油分成三路。以組分1為例，第一路經流控閥FC1-1進調合頭1，經背壓閥PC2101到成品罐；第二路經流控閥FC1-2到調合頭2，經背壓閥PC2102到成品罐；第三路經并聯的兩個組分壓控閥到過剩組分罐。（如圖1所示）

由PC2101、PC2102分別控制調合頭1、調合頭2的背壓。由兩個組分壓控閥控制組分油壓力，兩個壓控閥采用分程控制，小閥先開。由于采用直調方式，組分油不經過中間罐，直接由生產裝置送到在線調合裝置。為保證調合生產不影響裝置外送組分油，對過組分壓控設定了聯鎖保護壓力，達到聯鎖值時，達到壓力時大小閥立刻全開泄壓。流控閥FC1-1、FC1-2分別控制去調合頭1、調合頭2的流量。

3.2 控制問題

原系統中背壓閥PC2101、PC2102壓力設定值設為0.25MPa。組分壓控閥壓力控制設定值0.4MPa。組分壓控閥聯鎖保護壓力設定值0.45MPa。

由于組分壓控閥壓力控制設定值、連鎖保護壓力設定值很接近，導致操作中組分油壓力波動經常達到聯鎖保護壓力，大小壓控閥全開，大量組分油去過剩罐。如果為了在調合頭背壓不變的情況下，降低組分壓控閥壓力控制設定值，會導致去組分油操作壓力與調合頭背壓壓差小，去調合頭流量不足。

3.3 控制問題的解決

經過重新模擬計算，計算出各組分在保證調合量情況下，去過剩的最大流量。對部分組分壓控采取三分程控制，增加一個并聯的中閥，重新設置分程點，小閥、中閥做壓力控制，大閥主要做緊急泄壓使用。重新整定PID參數。降低調合頭背壓至0.2MPa，組分壓控閥壓力控制設定值為0.35MPa，組分壓控閥聯鎖保護壓力設定值0.45MPa。

4 現場設備問題及解決辦法

4.1 現場設備問題

原近紅外分析儀采用自壓采樣方式，樣品流動性差，分析數據不夠及時。油中含有水、雜質、懸浮物，影響分析儀準確性，導致分析儀精度不夠。

此外，現場的流量計精度不夠，部分閥門電動頭故障。

4.2 設備問題解決辦法

本次升級改造，近紅外系統采用油浴伴熱改善伴熱效果，采用模式過濾器除水雜，增加動力采樣泵增強樣品流動性。由于增加了動力采樣泵，不再靠調合頭背壓自壓采樣，使得調合頭背壓由0.25MPa 降為0.2MPa，增加了組分壓控閥聯鎖保護壓力設定值與調合頭背壓設定值的壓差，這就增加了組分壓控閥壓力控制設定值的選取范圍，為調合系統的穩定控制提供了保證。

對現場的流量計進行更換，采用精度更高的質量流量計。對現場的部分閥門進行修理。

5 調合軟件方面

仍然沿用采用原有的霍尼韋爾OM&S調合軟件，保留原有軟件版本和DCS版本。根據以往的使用經驗，該調合軟件的基本功能通常運行穩定；擴展功能由于應用較少，可能存在問題。本次升級主要只采用該軟件的基本功能，刪除原調合系統要求的擴展功能，例如：兩個調合頭的產品同時進一個調合罐的擴展功能。

6 柴油調合運行現狀

目前柴油在線調合系統已上線運行，存儲管理模塊、油品移動模塊、比例調合模塊已連續運行1年以上，優化調合模塊運行3個月以上，各模塊功能正常。目前優化調合的精度達到分析儀的精度。

參考文獻：

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[2]石油化工學工業部第一石油化工建設公司設計研究所.煉油廠油品貯運工藝設計.

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