添加剂加温加剂系统自动化研究及应用

C自动化工程.文章编号: 1671-0711 (2009) 06-0052-03添加剂加温加剂系统自动化研究及应用段永静'，郑卫东'，2，郑锋3，4(1.兰州石化公司油品储运厂，甘肃兰州730060; 2.天津大学管理学院，天津300072;3.中石化华北分公司采气一厂，河南郑州450042; 4.中国地质大学(北京)工程技术学院，北京100083)摘要:对原有柴油加剂系统进行改造，实现添加剂准确加人，降低蒸汽、添加剂消耗，臧少人工费用，降低柴油调合成本。关键词:自动化;添加剂;调合中图分类号: TP2文献标识码: B .在成品油生产中，柴油比例最大。柴油调合中- -般需(简称入口真空法)，大桶的传递是通过人工搬运的。原柴加入的添加剂有降凝剂、低温流动性能改进剂和脱水剂，油加剂系统见图1。加人降凝剂的目的是期望在低温时能够抑制油中蜡的析出，或者是利用降凝剂结构中的长链烷基与蜡共结晶来防止蜡结晶构成树枝状结构将油包住而阻碍油品正常流动，确保柴油发动机油路供油正常。目前加剂工艺多存在较严重的能量和物料浪费，导致调合成本上升，需要改进。-.原加剂系统存在的问题1.原加剂系统原理谓合喷嘴_ )皮软管由于柴油降凝剂常温下黏度大，不易流动，一般情况添加剂大桶且下，需提前几天将储剂大桶开盖后，放到蒸汽加温室中升图1原柴油加剂系统温至80C,才能利用循环泵通过罐内均质抽出器抽吸到柴油循环调合系统中，并通过罐内子母喷嘴的多向喷射后达到2.存在问题均匀混合，完成调合过程。添加剂的吸人是运用关小泵入(1)人口真空法抽吸添加剂,对机泵损坏大。口阀、开大出口阀在泵人口处形成真空度的原理来实现的(2)由于人口真空法形成的机泵人口真空度仍然较低，的措施如下: (1) 制造时采用双重壳。(2) 选用高闪点时，常由于元件过热介质损毁，产生气体引起燃烧。(3)的浸渍剂。(3)电容器内部应加装特种内熔丝和放电电当电容器两极间电阻约数百欧时,热量聚集较慢，长时间阻、加装温度短路器、采用防爆型薄膜等。可能发展为第-一种或第二种故障方式。此外，当电容量下5.使用寿命降超过50%时，也应该认为电容器的寿命已经终止。由于自愈式电容器本身结构固有的弱点，其使用寿命为了使自愈式电力电容器运行安全且达到正常的使用比老式电容器短。国内外对自愈式电容器寿命做过的试验寿命，除注意以上几个问题外，还应该防止安装场所电压证明，自愈式电容器正常运行10年以上是完全有保证的。过高、通风不良、电网谐波严重和自激磁过电压等问题，自愈式电容器寿命终止通常有以下三种情况: (1) 当电容中国煤化工理工作。器两极间电阻小于1∩并且有大电流通过时将产生很大能量,YHCNMHG常导致电容器爆炸。(2) 当电容器两极间电阻约数十欧收稿日期: 2009 -02-0152中国设备工程| 2009年06月自动化工程凹这就要求提高加温温度,使得添加剂黏度足够小时才能被杆插人到空白油罐旁的φ 108mm清洗立管内，开始循环洗吸人，造成蒸汽浪费。抽提杆,将抽提杆和连接管道内的残留剂全部清洗到空白(3)加完剂后大桶内添加剂挂壁量较多，造成浪费。油罐内。(4)无精确称量系统,计算加剂量零头不够-桶时采(5) 清洗空白油罐。开清洗泵，将空白油罐内的剩余取向上圆整为半桶或一桶的方法，易造成产晶质量过剩,清洗油全部送人调合大罐内。最后开启压缩风,利用通球浪费添加剂。阀扫线设施将管线内残油扫人大罐。(5)人工传递大桶及抽吸添加剂过程中劳动强度大、2.分穴加温及大桶传送系统的实现安全可靠性差。将加温室分割成几个独立相互绝热的加温穴，用于对二、加温、加剂自动化的实现不同剂种分别加温。每个加温穴设置独立的加温系统，在1.自动加剂系统的实现两面墙壁和地面安装加温盘管。由于DDU抽吸能力很强,自动加剂系统主要设备采用琛得工业自动化有限公司一般情况下利用装置余热即可满足将剂加温到黏度要求，生产的DDU (Drum Decanting Unit)，其主要部件及原则工仅在生产急需时才开启蒸汽加温系统快速加温。加温穴内艺流程见图2。安装防爆型红外线测温仪，信号接人PLC用于控制加温设备的开停。每个加温穴内安装滚轮传送机区构，按照PLC指令将指定穴内的大桶传送到加剂室，如图3所示。加温穴内传送滚轮平面有3%的坡草加调合罐大桶鏽前出口阀度，可实现大桶重力自传送，进入加剂罐前入口阀室后接受主动传送滚轮传送并到达泵历DDU。主动传送滚轮可反传送，将未用完的大桶反传回加温穴中。传送示意图4口阀IH2 (抽规察如见图4压缩空气-通球阀1TH1GE精密管线(通球战)1通球闽2H柴油调合泵3.系统工作流程图压缩空气PLC程序框图见图5。注:粗线为精密管线，其标高应最低，可使液体回流到管线里，方便通球扫线三、系统使用情况分析后系统达到液体零存留加剂、加温系统自动化改造于2007年5月初投运，取改造前的2006年5月至图2自动加剂系统原则工艺流程2007年4月和改造后的2007年5月至2008除人为做必要的选择、输人和下空桶外，其他加剂过年4月各1年期的使用情况进行对比分析。程均在PLC (或DCS)控制下自动完成。步骤如下。(1)空白油罐进油流程。开阀V-1,空白油压人可称重空白油罐内，到500kg时 自动关阀，必要时开蒸汽(虚线为加温盘管)加热空白油以降低油品黏度，同时开清洗泵H-1循环空白油。(2)抽取添加剂流程。从触摸屏上选择剂种，输人加剂量，PLC控制传动带将添加剂大桶从相应加温室传到DDU秤台上,将大桶倾斜- -小角度,通过抽提杆、抽提泵H-2,将剂抽送到循环系统。加剂量通过秤台准确计量,并控制加温室I [0操作系统按设定的量精确抽取。图3加温穴及传送带(3)清洗空桶。每次快要抽空剂桶时(剩余10kg), 通过清洗泵将空白油反打人抽提杆喷淋大桶内壁，将残留剂中国煤化工冲到桶底，然后再用抽提杆将混合液抽取到调合大罐内。CN M H G低调合成本。加剂(4)循环洗抽提杆。当全部抽提过程结束后，将抽提量不够， 冷凝点指标不达标，需补加剂重调;加剂量过多，2009年06月|中国设备工程53C自动化工程以来，冷凝点指标质最富余由原来的1.19C降至0.3C。(3)降低大桶加热温度，减少蒸汽用量。由于DDU采用了抽吸力很强的进口真空泵，可抽吸运动黏度达200cSt的液体，而降凝剂50C运动黏度-般在270eSt左右， 因此按照添加剂耐受性可较好发挥的最低温度,将大桶加温至50°CArTAC气动挡桶阔L主动传送穰轮即可，这样使用低温余热即可满足加温要求，不再使用蒸汽，1年来流量计数据显示节约蒸汽量超过200t。另外采用图4大桶传送示意图分穴加温，不常用的剂可以暂不加温，也节约了热量。又(4)减少了循环泵的损坏，节约了维修费用。改造前(开始)桶内剩剂采用人口真空法抽剂，对机泵损害极大,平均每年更换机<10kg7械密封两次，费时费力还影响生产。加温↓是(5)降低了劳动强度,节约了人工费用，保证了安全。抽提杆啊带选剂，录入用最+2.系统产生效益及投资回收(1) 提高一次调合合格率,降低了柴油输转费用。柴否温度够否7>个工拿下空桶油调合2007年用电量104万kW.h,按此计算年节电量6.84万未抽完的桶kw.h,年节约成本2.74万元。空白油罐进油|广返送回加温穴l 并循环10min(2)冷凝点平均下降0.8C,按2007年柴 油产量412万t加其他剂?计算，则节约成本27.96万元。DDU↓否(3)年节约蒸汽200t，节约成本1.88万元。循环洗抽提杆]抽取人桶内t(4)减少维修费用。机械密封按0.5万元/个算，节约成的添加剂本1万元。清洗空臼油罐I通球打线(5)减员两人，年节约成本8万元。总节约成本41.58万元。系统总投资98万元，可在2.4年香(系统待命内收回。该系统使用1年多来运行平稳，效果显著,适合在图5加剂程序包括润滑油在内的油品调合加剂系统中推广使用。参考文献:超标太多，造成质量富余，需压开油重调，两者均降低一[1]李会鵬，李会举,沈本贤.柴油低温流动性能研究进展[D.现代次调合合格率。取改造前后1年内-次调合合格率数据见表化工，2006 (3) :24-27.1。[2]陈惠彦,刘兴蓉.石油化工液体产品罐式调合新设施一底部均质抽出器I.机械研究与应用，2005 (3) :63-64.表1改造前后- -次调合合格率对比2006.5- -2007.42007.5-2008.4[3]刘沛云，蔡国建.润滑油调合生产中的自动管线清扫系统小化(改造前)(改造后)工自动化及仪表，2001 (5) :18-20.一次合格罐次43445总调合罐次515503收稿日期: 2008-10-15-次调合合格率/%84.2790.85由表1可看出，改造后一次调合合格率指标上升了6.58西门子S7- -1200全新小型PLC发布个百分点，主要原因是DDU采用了精确称量技术，加剂准近日，西门子发布全新小型可编程控制器系列SIMAT-确率大大提高。(2)减少质量富余，降低添加剂单耗。原先加剂时如ICS7-1200。 其主要特点有:新的可升级及 灵活设计可为计算添加剂用最零头不够-桶，为了保证- -次调合合格率,客 户提供简洁灵活的解决方案; 为编程集成了PROFINET界面|切贝而口右冻酒4可以守现CPU到CPU的通信;规定向上按照半桶或一桶圆整， 造成浪费。使用DDU后实中国煤化工动控制功能。现了准确加剂，另外其冲洗系统也保证大桶和管线内添加YHC N M H G(摘编自中华工控网)剂挂壁量几乎为零，臧少了添加剂用量。统计表明，投运54中国设备工程| 2009年06月