储罐汽油调和方案的分析优化

梅舟营

（中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江宁波 315812）

1 概述

自大榭石化三期馏分油项目开工投产以后，大榭石化储运系统开始进行汽油调和作业，在进行多次的储罐汽油调和作业后发现，储罐汽油调和的作业时间过长，多次出现汽油船只到港后，罐内汽油还未完成调和[2]的情况，严重影响了码头的作业效率。因此，大榭石化储运二部对现有储运系统的储罐汽油调和工艺进行分析优化，整体缩短储罐汽油调和时间，提高作业效率。

2 各汽油调和组分情况

2.1 C9重芳烃

C9重芳烃自石脑油加氢装置产出，日常出装置流量约为42 m3/h，其油品密度约为870.3 kg/m3，月产量在2.6万t 左右，其60%用于汽油调和，剩余部分用于装车或装船。储存储罐为G2207-G2208 共两台10 000 m3储罐，配备两台装船倒罐泵P2204A/B，其泵额定流量为300 m3/h。

2.2 混二甲苯

混二甲苯自芳烃抽提装置产出，日常出装置流量约为50 m3/h，其油品密度约为866.4 kg/m3，月产量在3.1万t 左右，其8%用于汽油调和，剩余大部分用于装车发货。储存储罐为G2210-G2212共3台10 000 m3储罐，配备两台装船倒罐泵P2202A/B，其泵额定流量为300 m3/h，在满足混二甲苯装船的同时，进行倒罐调和汽油。

2.3 甲苯

甲苯自芳烃抽提装置产出，日常出装置流量约为42 m3/h，其油品密度约为866.8 kg/m3，月产量在2.6 万t 左右，其23%用于汽油调和，剩余部分用于装车或装船。储存储罐为G2113-G2215 共4 台5 000 m3储罐，配备两台甲苯装船倒罐泵P2106A/B，其泵额定流量为300 m3/h，在满足甲苯装车船的同时，进行倒罐调和汽油。

2.4 MTBE

MTBE 自MTBE 装置产出，日常出装置流量约为18 m3/h，其油品密度约为741.1 kg/m3，月产量在1.9万t 左右，其28%用于汽油调和，剩余部分用于装车或装船。储存储罐为G2301-G2304共4台5 000 m3储罐，配备两台MTBE 装车调和泵P2304A/B，其泵额定流量为100 m3/h，主要用于MTBE 倒罐调和汽油。

2.5 工业己烷

工业己烷自柴油/蜡油加氢装置产出，日常出装置流量约为30 m3/h，其油品密度约为672.0 kg/m3，月产量在1.5万t 左右，其全部用于汽油调和，仅在特殊情况时进行装船发货。储存储罐为G2206 共1 台10 000m3储罐，与C9 重芳烃共用装船倒罐泵P2204A/B，其泵额定流量为300 m3/h，主要用于工业己烷调和汽油。

2.6 碳五烯烃

碳五烯烃自DCC 装置产出，日常出装置流量约为14 m3/h，其油品密度约为650.2 kg/m3，月产量在0.7万t 左右，其全部用于汽油调和。储存储罐为G2511-G2512 共两台3 000 m3球罐，配备1 台碳五装船调和泵P2505，其泵额定流量为300 m3/h，主要用于碳五烯烃倒罐调和汽油。

2.7 碳五

碳五自重整及蜡油加氢装置产出，日常出装置流量约为5 m3/h，其油品密度约为634.6 kg/m3，月产量在0.23 万t 左右，其全部用于汽油调和，并通过自有码头转运碳五进罐用于汽油调和。储存储罐为G2509-G2510 共两台3 000 m3球罐，与碳五共用1 台碳五装船调和泵P2505，其泵额定流量为300 m3/h，主要用于碳五倒罐调和汽油。

3 汽油调和现状

目前，罐区设置汽油调和储罐为G2205/G2207共两台10 000 m3内浮顶罐，还可利用P2204A/B 进行汽油循环及装船作业，配合储罐内设置的1个旋喷器，辅助对罐内汽油进行调和循环。每月计划调和汽油近6万t，平均3 ～4 d 需完成1台储罐约6 000 t 的汽油调和作业，并通过自有码头装船发货。

以一批次6 000 t 汽油调和作业为例，各汽油调和组分倒罐时间，如表1所示。

表1 各汽油调和组分倒罐时间

从第1个组分开始倒罐至最后1个组分完成倒罐，预计需要约 47.75 h。在倒罐结束后，还需要6 h 自循环作业，如出现因油品调和不均导致的油品分层现象，则需要继续进行储罐自循环作业，直至罐内汽油调和充分。预计完成一批次6 000 t 的汽油调和作业，至少需要53.75 h，期间还需要对调和罐进行取样分析，进一步延长了汽油调和作业的时间，导致汽油产品无法按计划进行装船发货，影响了罐区作业效率。

4 原因分析

4.1 按顺序调和，导致调和时间延长

由于汽油调和组分涉及C9 重芳烃、混二甲苯、甲苯、MTBE、工业己烷、C5及C5烯烃共7种组分。但是，各调和组分库容及储罐数量不同，有些调和组分不仅需要满足汽油调和需要，同时，也需要兼顾日常的装车及装船作业。其次，罐区工业己烷储罐仅有1台G2206，在汽油调油过程中需一边收油一边进行汽油调和，C9重芳烃、碳五及碳五烯烃均只有两台储罐，在进行汽油调和作业时，同样会出现边收油边调和的现象，在进行汽油调和算量时，均需要根据汽油调和储罐的液位变化情况进行调和计量。为了确保汽油调和的准确性，杜绝各组分调和量出现偏差，继而引起汽油调和质量问题，故分别将各汽油调和组分依次进行倒罐调和，导致整体汽油调和作业的时间偏长。

4.2 调和后自循环时间过长

根据汽油调和作业过程可知，虽然在进行油品调和倒罐时，根据各调和组分油品的密度，按照由大到小的顺序进行调和，且调和过程中利用储罐内旋喷器进行辅助混合，但是，C9重芳烃、混二甲苯及甲苯的油品密度相接近且较大，约为867.8 kg/m3。MTBE密度约为741.1 kg/m3，密度居中。工业己烷、C5 及C5 烯烃密度相近且较小，约为652.2 kg/m3。因此，其C9重芳烃、混二甲苯及甲苯的密度较工业己烷、C5及C5烯烃密度偏大，在调和过程中容易造成罐内油品密度分层现象，导致大部分情况下，汽油调和倒罐结束后，需要进行6 ～10 h 的自循环作业，帮助罐内油品充分混合均匀。

4.3 调和流量偏小，导致调和时间过长

根据汽油调和各个组分的调和比例，以及调和过程中的平均流量，可计算出各个油品所需的调和时长占比。

由表2中可知C9重芳烃、MTBE 及工业己烷所需调和时间各占总调和时间约20%，C5及C5烯烃所需调和时间各占总调和时间约15%，混二甲苯及甲苯所需调和时间约占3%及8%。其中，由于MTBE 因罐区工艺限制，仅有1台额定流量为100 m3/h 的装车泵进行汽油调和，导致MTBE 在汽油调和比例中仅占9%，但其调和时间占比约20%，大大延长了整体的汽油调和时间。

表2 各汽油调和组分倒罐时间

5 调和方案优化

根据对汽油调和作业过程的分析，明确了罐区汽油调和作业时间过长的主要原因是由各调和组分需依次调和所致，如果将各个调和组分进行同步混合调和，不仅可以缩短调和倒罐的时间，同时，同步进行调和时，各个油品可提前在管线内进行混合，进罐后其混合密度会相对均匀，可降低油品分层现象的出现。

但是，考虑到工业己烷及C9重芳烃调和时，会经常出现边收油边调和的情况，导致调和组分罐无法进行独立算量，需依靠汽油调和罐液位进行计量算量。同时，因C9重芳烃、MTBE 及工业己烷所需调和时间最长，均占总调和时间约20%。综上所述，考虑将汽油调和分成三部分进行。

1）由于C9重芳烃、混二甲苯及甲苯的密度相近，且C9重芳烃调和时间远大于混二甲苯及甲苯的调和时间，考虑到调和储罐收油流量的限制，最高收油流量需控制在550 m3/h 以内，故将C9重芳烃、混二甲苯及甲苯进行同步调和。

2）将MTBE 与C5 烯烃进行同步调和，由于MTBE 调和时间大于C5烯烃，因此，C5烯烃将先于MTBE 完成调和，且C5烯烃调和量可根据调和储罐收油总量，扣除MTBE 的调和量得出，不会对油品计量产生影响。

3）将工业己烷及C5进行同步调和，由于工业己烷调和时间大于C5，因此，C5将先于工业己烷完成调和，但是，因工业己烷为边收油边调和，因此，在将工业己烷及C5同步调和时，需确保C5储罐无其余作业，以便确定工业己烷及C5组分的调和量。

根据上述调和顺序操作，其调和时间主要由C9重芳烃、MTBE 及工业己烷这3 种组分的调和时间组成，较原先调和模式相比，预计调和时间可缩短30%～35%。

同时，根据调和组分的比例及密度推算：

第1步：C9重芳烃、混二甲苯及甲苯平均密度为869.0 kg/m3；

第2步：MTBE 及C5烯烃平均密度为684.0 kg/m3；

第3步：工业己烷及C5平均密度为658.9 kg/m3；

除第1步平均密度相对偏高外，其第2、3步的油品平均密度相近，可在一定程度上避免油品分层现象发生。

6 优化效果比对

根据先前制定的汽油调和优化方案，将汽油调和的7种油品，按照其密度及生产存储情况，分成3批次进行同步调和，并根据各油品收付油情况，进行调整，总计跟踪4批次汽油调和作业，其汽油调和时间统计，如表 3所示。

由表3可知，以调和6 000 t 汽油为例，油品调合时间从40 ～43 h 缩至14 ～15 h，调和后汽油循环时间从原6 ～10 h 缩至4 ～6 h，整体汽油调和时间较原先缩短约37%。

表3 汽油调和时间统计

7 不足之处与建议

对于罐区汽油调和方案的优化，虽然将整体汽油调和时间缩短了约40%，但整体汽油调和方案依旧存在许多不足之处。

1）在实际调和作业过程中，依旧存在部分汽油调和组分因为收油、装车或装船作业，导致无法和其他组分进行同步调和，而是需要分步独立调和，或分多次进行调和，延长了汽油调和的作业时间。

改进建议：合理安排调油作业及日常收付油作业，避免日常收油、装车船作业与汽油调和作业相冲突。并且尝试将汽油调和组分分成不同组合进行同步调和，进一步优化提高汽油调和的作业效率。

2）进行汽油调和作业时，将两种组分进行同步调和，虽然可以缩短调和时间，提高作业效率。但罐区缺少精准高效的计量方式，依旧需要通过储罐的液位变化进行调和卡量，多组分同时进行汽油调和，进一步加大了汽油调和卡量的精确度，容易造成调油量出现偏差，进而影响调和质量。

改进建议：对各调和组分设置独立流量计，在进行汽油调和作业时，能够直接读取并计算单一组分的调和数量，不仅能够提高卡量精确度，同时，也可以满足多组分同步调和的卡量要求，后期可以尝试将3种及以上的调和组分同步进行汽油调和，进一步缩短汽油调和时间。

3）优化后的罐区汽油调和方案，依旧采用的是传统的储罐调和方式，需要各个汽油调和组分先收储至专用储罐内，再通过启泵倒罐进行汽油调和，整个汽油调和过程自动化程度偏低，调和时间依旧偏长。

改进建议：对罐区汽油调和流程进行改造，在各个汽油调和组分的装置外送线上增设分支管线，并跨接至汽油调和线内，将各调和组分直接收储至汽油调和储罐内。同时，配备专用流量及在线分析仪，对油品质量及调和数量进行管控，实现汽油在线调和。

8 结语

本次对汽油调和方案的优化，将原汽油调和时间缩短近40%，大大提高了汽油调和作业效率，提高罐区汽油储罐周转率，保障了公司汽油产品的发货数量及效率。但是，传统的储罐汽油调和已经逐渐无法满足日益扩大的生产及操作需要，在线汽油调和依旧是目前最为高效的汽油调和方式[1]，因此，本次汽油调和方案的优化，也为我公司推进汽油在线调和改造提供有利帮助。