柴油在线调合在大连石化的应用

于泽华

【摘 要】 大连石化公司柴油在线调合项目于2008年建成，由于工艺、控制、软件、设备等多方面原因，优化调合功能没有正式投用。2014年以来公司柴油产品等级提升到国V标准，需要对原有柴油调合系统升级改造。通过分析原有调合系统存在的问题，制定解决方案，成功实现柴油在线直调优化调合的投用。

【关键词】 油品调合 在线调合 柴油直调

1 项目背景

大连石化公司2008年以前柴油调合生产主要采用罐调方式。存在以下缺点：需要数量较多的组分罐、调合时间长、能源消耗多、质量指标过剩严重。由于公司扩能改造，2008年以后柴油产品产量倍增，但厂区土地资源有限，无法增加更多柴油罐，迫切需要在油品调合方式上做技术变革。

2008年公司应用霍尼韦尔油品调合软件，采用组分油在线直调方式，设置两个调合头，建成柴油在线调合系统。但由于各组分油流量控制不稳、分析仪精度不够、现场设备故障等多方面原因，优化调合功能没有正式投用。2014年以来公司新建200万吨/年柴油加氢装置，并且柴油产品等级提高到国V标准，组分油品种、柴油产品都发生变化，需要对原有柴油调合系统升级改造。为实现项目成功投用，必须对原有调合系统进行总结。

2 原柴油调合系统存在的工艺问题及解决办法

2.1 工艺问题

原柴油调合系统中，360万吨/年加氢裂化装置煤油与200万吨/年煤油加氢装置煤油混合成一个煤油组分参与柴油调合。当其中一套装置煤油直接作为产品出厂，不参与调合时，会造成该组分流量、质量大幅波动，给控制带来困难。由于流量波动幅度大，给该路组分的流控阀、流量计的选型也带来困难。

原渣油加氢组分、直馏柴油组分不再直接参与调合，新建的200万吨/年柴油加氢开工后参与调合。

公司柴油产品质量指标由国IV升级到国Ⅴ。

2.2 工艺问题的解决

将360万吨/年加氢裂化装置煤油作为一种组分、200万吨/年煤油加氢装置煤油作为一种组分分别参与调合。根据各组分流量、质量指标、不同牌号产品质量指标重新进行模拟计算，重新核定流量计、流控阀流量范围，指导设备选型。

3 原柴油调合系统存在的控制问题及解决办法

3.1 组分油直调的控制原理

柴油直调系统中每种组分油分成三路。以组分1为例，第一路经流控阀FC1-1进调合头1，经背压阀PC2101到成品罐；第二路经流控阀FC1-2到调合头2，经背压阀PC2102到成品罐；第三路经并联的两个组分压控阀到过剩组分罐。（如图1所示）

由PC2101、PC2102分别控制调合头1、调合头2的背压。由两个组分压控阀控制组分油压力，两个压控阀采用分程控制，小阀先开。由于采用直调方式，组分油不经过中间罐，直接由生产装置送到在线调合装置。为保证调合生产不影响装置外送组分油，对过组分压控设定了联锁保护压力，达到联锁值时，达到压力时大小阀立刻全开泄压。流控阀FC1-1、FC1-2分别控制去调合头1、调合头2的流量。

3.2 控制问题

原系统中背压阀PC2101、PC2102压力设定值设为0.25MPa。组分压控阀压力控制设定值0.4MPa。组分压控阀联锁保护压力设定值0.45MPa。

由于组分压控阀压力控制设定值、连锁保护压力设定值很接近，导致操作中组分油压力波动经常达到联锁保护压力，大小压控阀全开，大量组分油去过剩罐。如果为了在调合头背压不变的情况下，降低组分压控阀压力控制设定值，会导致去组分油操作压力与调合头背压压差小，去调合头流量不足。

3.3 控制问题的解决

经过重新模拟计算，计算出各组分在保证调合量情况下，去过剩的最大流量。对部分组分压控采取三分程控制，增加一个并联的中阀，重新设置分程点，小阀、中阀做压力控制，大阀主要做紧急泄压使用。重新整定PID参数。降低调合头背压至0.2MPa，组分压控阀压力控制设定值为0.35MPa，组分压控阀联锁保护压力设定值0.45MPa。

4 现场设备问题及解决办法

4.1 现场设备问题

原近红外分析仪采用自压采样方式，样品流动性差，分析数据不够及时。油中含有水、杂质、悬浮物，影响分析仪准确性，导致分析仪精度不够。

此外，现场的流量计精度不够，部分阀门电动头故障。

4.2 设备问题解决办法

本次升级改造，近红外系统采用油浴伴热改善伴热效果，采用模式过滤器除水杂，增加动力采样泵增强样品流动性。由于增加了动力采样泵，不再靠调合头背压自压采样，使得调合头背压由0.25MPa 降为0.2MPa，增加了组分压控阀联锁保护压力设定值与调合头背压设定值的压差，这就增加了组分压控阀压力控制设定值的选取范围，为调合系统的稳定控制提供了保证。

对现场的流量计进行更换，采用精度更高的质量流量计。对现场的部分阀门进行修理。

5 调合软件方面

仍然沿用采用原有的霍尼韦尔OM&S调合软件，保留原有软件版本和DCS版本。根据以往的使用经验，该调合软件的基本功能通常运行稳定；扩展功能由于应用较少，可能存在问题。本次升级主要只采用该软件的基本功能，删除原调合系统要求的扩展功能，例如：两个调合头的产品同时进一个调合罐的扩展功能。

6 柴油调合运行现状

目前柴油在线调合系统已上线运行，存储管理模块、油品移动模块、比例调合模块已连续运行1年以上，优化调合模块运行3个月以上，各模块功能正常。目前优化调合的精度达到分析仪的精度。

参考文献：

[1]蒋慰孙，俞金寿.过程控制工程.北京中国石化出版社，1999.

[2]石油化工学工业部第一石油化工建设公司设计研究所.炼油厂油品贮运工艺设计.

[3]胡品慧，马庆春.汽油产品质量先进控制与工程应用.化工自动化及仪表，2003，30（4）23-25.