新型M100甲醇調配工藝方案研究

摘 要：針對現有M100甲醇調配工藝中自動控制系統出現故障時不能及時發現而導致成品M100的質量不合格的問題，本文提出了一種新型M100甲醇調配工藝，包括增加了添加劑預稀釋工藝流程，可以有效解決現有工藝中容易導致成品M100的質量不合格的問題，提高了生產便利性和可靠性。

關鍵詞：M100甲醇;調配;預稀釋;工藝設計

Abstract： In view of the problem that the automatic control system fails in the existing M100 methanol blending process and cannot be found in time， resulting in unqualified quality of the finished M100. This paper proposes a new M100 methanol blending process， including the addition of additive pre-dilution process. It can effectively solve the problem of easily causing the unqualified quality of the finished M100 in the existing process， and improve the production convenience and reliability.

Key Word： M100 methanol;blending; Pre-dilution; process design

1 ?概述

甲醇作為汽車、發動機的替代燃料，與傳統汽油、柴油燃料相比，有一定的優勢。不同摻混比例的甲醇汽油混合燃料具有不同的性能，M100甲醇燃料（由標準甲醇和SJ-3型添加劑調和而成）經濟性優勢最為突出。

目前我國的甲醇汽車正在迅速發展，隨著甲醇燃料需求量的迅速增加，M100甲醇燃料調配庫的建設步伐也在加快。由于M100甲醇燃料中配比的添加劑精度要求很高，所以采用高效的調配設備，對生產效率和質量的提高有重要意義，從而提高了甲醇汽車燃料來源的可靠性。[1]。

2 ?現有M100甲醇調配工藝存在的問題

現有甲醇調配工藝分為甲醇卸車單元、添加劑卸車單元、M100甲醇調配裝車單元、殘液處理單元。甲醇和添加劑由槽車運至站內，采用卸車臂、卸車泵將槽車內的甲醇和添加劑卸至儲罐中儲存。甲醇裝車時通過甲醇裝車泵及添加劑計量泵，將甲醇和添加劑按一定比例進入混合器，配置成M100甲醇，通過甲醇裝車臂裝入甲醇槽車運出。槽車中的M100甲醇若出現不合格產品，則通過殘液裝卸車泵，卸至殘液罐中儲存再運出[2]。

現有甲醇調配工藝的甲醇調配方式通過流量計和調節閥控制進入混合器的甲醇流量和添加劑流量，若自動控制系統出現故障，則調配比例會出現錯誤，而且短時間內不能及時發現，從而導致成品M100的質量不合格，影響生產和銷售。

3 ?新型M100甲醇調配工藝設計

為解決現有甲醇調配工藝存在的問題，設計了一種新型甲醇調配工藝，通過增加添加劑預稀釋工藝流程，將甲醇與添加劑以一定比例預先混合之后，儲存于添加劑分配罐，在M100甲醇調配過程中，可以通過人工觀察添加劑分配罐的液位下降高度來判斷調配過程是否正常進行;通過該新型調配工藝，利用甲醇稀釋了添加劑，增加了進入混合器混合的添加劑流量，為添加劑計量泵的選型和計量泵出口流量計的準確性提供便利，從而提高生產可靠性。

4 ?新型M100甲醇調配工藝實施方式

圖1為M100甲醇調配工藝所增加的添加劑預稀釋工藝局部流程圖，圖2為添加劑分配罐的結構示意圖。結合實例，對新型甲醇調配工藝的設計方案做進一步的詳細描述。

添加劑預稀釋工藝流程包含的設備有：添加劑儲罐、添加劑卸車泵、添加劑分配罐。

調配過程分為四個步驟：（1）利用添加劑卸車泵將添加劑從槽車卸至添加劑儲罐;（2）根據一定比例計算出稀釋劑甲醇的量，利用添加劑卸車泵將甲醇原料從甲醇儲罐出料管線上引出，輸送至添加劑儲罐;（3）利用添加劑卸車泵將添加劑儲罐中的液體從儲罐底部抽出，再從儲罐頂部注入，使添加劑儲罐中的甲醇和添加劑混合均勻;（4）利用添加劑卸車泵將添加劑儲罐中混合均勻的液體輸送至添加劑分配罐備用。

稀釋比例的計算方法如下：以附圖中的條件為例：M100甲醇裝車位共有4個;設M100甲醇產品中添加劑的比例為α;添加劑分配罐為高2.5m，底面積2m2的圓柱形容器，分隔為容積相等的4部分（按照裝車位數量，每一個部分對應一臺計量泵）;若規定添加劑分配罐液位下降速度為0.1m/h，則可以計算出所對應的計量泵流量為q，根據甲醇裝車泵流量可以計算出所對應的添加劑流量為Q1，假設（q-Q1）這部分中甲醇流量為Q2，Q2對應的添加劑流量為Q3 。可列出方程：

稀釋比例為可以根據添加劑分配罐液位下降速度調整，因此可以自行確定合適的添加劑分配罐液位下降速度。根據已知的稀釋比例，即可完成添加劑預稀釋操作流程。在M100甲醇調配過程中，可以通過人工觀察添加劑分配罐的液位下降高度來判斷調配過程是否正常進行，提高調配過程的可靠性。

5 ?結語

本次設計的新型甲醇調配工藝，增加了添加劑預稀釋工藝流程，可以通過人工觀察添加劑分配罐的液位下降高度來判斷調配過程是否正常進行，提高生產可靠性;同時通過預稀釋工藝，增加了進入混合器混合的添加劑流量，為添加劑計量泵的選型和計量泵出口流量計的準確性提供便利。有效解決了現有甲醇調配工藝中，自動控制系統出現故障時不能及時發現，導致成品M100的質量不合格的問題。

參考文獻

[1] 張新民. 能源環境約束下的中國甲醇汽車產業化可行性及前景[D]，2017.

[2] 陜西省燃氣設計院有限公司.西安交通燃氣有限責任公司引鎮甲醇汽車燃料調配庫設計說明及主要圖紙 [R]，2019（6）.

作者簡介：陳藝彤，女，生于1993年01月01日，2018年畢業于中國石油大學（北京）油氣儲運工程專業，碩士學位。

現工作單位：中鐵第一勘察設計院集團有限公司環境與設備設計處，職稱：油氣儲運工程助理工程師。