2007年管遼技術(shù)與設(shè)備2007第6期Pipeline Technique and EquipmentNo.6 .在線分析技術(shù)在聚a-烯烴合成油生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用陳以俊",許新普”,朱文勝'(1.蘭州石油化工公司研究院,甘肅蘭州730060;2. 蘭州石化公司質(zhì)檢部,甘肅蘭州730060)摘要:通過(guò)對(duì)合成油車間的現(xiàn)狀調(diào)查,分析了在線黏度分析儀改造的可行性;針對(duì)具體工藝流程,對(duì)儀表及其系統(tǒng)的進(jìn)行了配置;對(duì)工程實(shí)施后的經(jīng)濟(jì)效益做了分析，并介紹了儀表維護(hù)中需要注意的事項(xiàng)。關(guān)鍵詞:在線分析;聚a-烯烴;合成油中圖分類號(hào):T196文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1004- 9614200)06- 011-02Application of On-line Analysis Technology to thePoly - a Alkene Synthetic Oil Production ProcessCHEN Yijum' ,XU Xinp? ,zHu Wen shengt(1.Research Institute of Ianzhou Petrochemilal Company,Lanzhou 730060,China;2.Quility Check Department of Lanzbou petrochemnical Company,Lanuhou 730060,Chian)Abtract:A fesibliti analysis o renovation of the om-line viscometer is made by surveying the present state o a syathetie oil plant.Configuration of the analyzer and its system i made for actual procas flow. An economic analysis of complicated engineeing i alo madeto offer some worth in the analyzer' B mainltenance.Key words:on-line analysi; poly - a alkene; syathetic oil1現(xiàn)狀分析間,a;h為油柱高度，m; g為重力加速度，m/s;p為油品的密所生產(chǎn)的聚a-烯烴合成油是由a-烯烴在催化劑作用下度.kg/m2;V為毛細(xì)管流出油品的體積,m'.聚合后加氫處理獲得的純凈和穩(wěn)定的產(chǎn)品。它的生產(chǎn)工藝主當(dāng)毛細(xì)管確定后,r、L、V、h、g均為常數(shù),則:要由聚合、中和、加氫和蒸餾4部分組成。合成油的黏度測(cè)量η=Cxτ(2都是人工化驗(yàn),何時(shí)采樣是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定,并且化驗(yàn)一-次需要1πrthgC= 8以h左右。這樣就出現(xiàn)兩種情況:在目標(biāo)產(chǎn)品形成前化驗(yàn),化驗(yàn)結(jié)果尚未達(dá)到規(guī)定的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，只好繼續(xù)蒸餾,等到下次化式中C為毛細(xì)管黏度計(jì)常數(shù)。驗(yàn),蒸餾結(jié)果往往過(guò)度;在目標(biāo)產(chǎn)品形成后化驗(yàn)，直接造成蒸餾從式(2)中可以看出,當(dāng)在某-確定溫度下,運(yùn)動(dòng)黏度等于過(guò)度?？傊?不管是哪-一種情況發(fā)生都對(duì)操作控制產(chǎn)生很大的毛細(xì)管黏度計(jì)常數(shù)與油樣流動(dòng)時(shí)間的乘積。所以在人工化驗(yàn)滯后,蒸餾出現(xiàn)過(guò)度，目標(biāo)產(chǎn)品的產(chǎn)量會(huì)隨之減少。另外,如果時(shí),只要確定毛細(xì)管的尺寸和樣品的溫度,通過(guò)測(cè)量油品流動(dòng)分析出來(lái)的化驗(yàn)值還沒(méi)有達(dá)到油品的目標(biāo)指標(biāo)，這樣就必須進(jìn)的時(shí)間就可以測(cè)定出運(yùn)動(dòng)黏度。行二次化驗(yàn),增加了人工成本、能耗等。所生產(chǎn)的在線黏度分析儀就是根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)原理研制而成2可行性分析的。該分析儀的分析原理也是毛細(xì)管原理。油品在-定溫度由于潤(rùn)滑脂廠從未使用過(guò)在線分析儀表,并且生產(chǎn)過(guò)程是下以一定的流量Q通過(guò)直徑為d的毛細(xì)管,然后用差壓傳感部-種半連續(xù)過(guò)程,即蒸餾過(guò)程是一簽為一個(gè)周期的間歌式生件測(cè)毛細(xì)管兩端的壓力差Op ,將Op轉(zhuǎn)換成電信號(hào)y,再由電信產(chǎn),所以儀表的準(zhǔn)確性運(yùn)行可靠性需要進(jìn)行論證。號(hào)。換算成對(duì)應(yīng)的黏度值輸出。2.1分析原理的可行性該儀表是根據(jù)海根-泊肅葉原理測(cè)牛頓流體黏度[3] ,此原潤(rùn)滑脂廠對(duì)油品運(yùn)動(dòng)黏度的人工化驗(yàn)方法是石油產(chǎn)品的理可用下列方程式表示:運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)定法黏度計(jì)算法(GB 265- -88),該方法采用的測(cè)定”=12810(4原理是毛細(xì)管黏度計(jì)測(cè)定原理。毛細(xì)管黏度計(jì)測(cè)定原理的依據(jù)為泊塞爾方程式(2]:式中:η為被測(cè)液體的動(dòng)力黏度,Pa's;d為毛細(xì)管內(nèi)徑,m;Q為被測(cè)流體流盤,m2/s;Op為毛細(xì)管兩端的壓差,Pa's.(1)從式(4)可以看出當(dāng)被測(cè)流體的溫度、流量、毛細(xì)管長(zhǎng)度及式中:u為運(yùn)動(dòng)黏度, m?/;p為動(dòng)力黏度,Pa^s;r為毛細(xì)管半內(nèi)徑一定時(shí),被測(cè)流體的動(dòng)力黏度η與毛細(xì)管兩端的壓差Op徑,m;L為毛細(xì)管長(zhǎng)度,m;r為油樣從毛細(xì)管流出所需要的時(shí)成正比。運(yùn)動(dòng)黏度和動(dòng)力黏度有如下關(guān)系:U= n/p由式(4)和式(5)5可得.12Ppeline Techrique and ExquipmentNov.2007πd_3.2 配置U= 18i00Pp(6)采用在線黏度分析儀,根據(jù)潤(rùn)滑脂廠現(xiàn)場(chǎng)條件,須配備相由此可知,知道差壓Op,則可以得到運(yùn)動(dòng)黏度0.所以測(cè)量應(yīng)的油品預(yù)處理系統(tǒng),油晶回收系統(tǒng)和儀表小房。時(shí),只要確定毛細(xì)管的尺寸、樣品溫度、樣品流量、樣品密度,通(1)預(yù)處理系統(tǒng):預(yù)處理系統(tǒng)將儀表要分析的油品進(jìn)行降過(guò)測(cè)出毛細(xì)管得差壓,就可以得到樣品的黏度。溫、穩(wěn)流、恒壓、脫水過(guò)濾,使油品符合儀表的分析要求。從式(1)、式(2)、式(6)可以看出,在分析原理上,實(shí)現(xiàn)聚a(2)在線黏度分析儀:在線黏度分析儀對(duì)油品的黏度進(jìn)行-烯烴合成油的在線點(diǎn)度分析是可行的。在線測(cè)量,將所側(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)4- 20 mA信號(hào)送到操作室,對(duì)工藝2.2分析范圍的可行性操作進(jìn)行指導(dǎo)。該廠生產(chǎn)的油品在100 C下的運(yùn)動(dòng)黏度在2- 17 m2/s之(3)油晶回收系統(tǒng):在線分析儀表分析完的油品可通過(guò)油間,凝點(diǎn)在- 40 C左右,低溫流動(dòng)性好，密度在0.850~0.840品回收系統(tǒng)打回工藝管線， 必須使回收器出口壓力小于0.1g/emr'之間,變化不大。所生產(chǎn)的在線黏度分析儀輸出的4-20 MPa.mA信號(hào)對(duì)應(yīng)0~ 20 7/(該儀表經(jīng)擴(kuò)展量程可達(dá)到0~ 40 m1(4)儀表小房:儀表小房為在線黏度分析儀提供電源及信s),符合聚a-烯烴油合成油的黏度分析范圍。號(hào)接線,另外對(duì)所有系統(tǒng)都有保護(hù)作用。2.3分析儀表的可行性(5)電源線和信號(hào)線:電源線從外部引入儀表小房的防爆由于合成油的低溫特性很好,凝點(diǎn)在-40心左右,在溫度接線箱,再由 接線箱引出經(jīng)過(guò)儀表小房的匯線槽接入儀表和回較低的時(shí)候油品不會(huì)凝固，可以保證油品連續(xù)流動(dòng)。所以即使收器。信號(hào)線是將儀表送出的4- 20 mA信號(hào)傳輸?shù)讲僮魇?。生產(chǎn)裝置短期停產(chǎn)，由于儀表安裝在分析小屋內(nèi),最低溫度不(6)其他輔助設(shè)備:整個(gè)分析系統(tǒng)進(jìn)行分析所衢的水、油及會(huì)低于20 C,可保證分析儀表內(nèi)的樣晶不出現(xiàn)凝固現(xiàn)象,可?；赜凸芫€都是從儀 表小房外引入,這些管線都采用不銹鋼管，證儀表的正常開(kāi)啟。采用法蘭和外部連接;出水管線采用無(wú)縫鋼管和外部焊接,水潤(rùn)滑脂廠工藝現(xiàn)場(chǎng)油品管線壓力在0.4~0.5 MPa之間，溫以自流的方式流出。 風(fēng)管線采用無(wú)縫鋼管,采用法蘭的外部連度在180 C左右,經(jīng)過(guò)在線黏度分析儀的預(yù)處理系統(tǒng)的換熱處接。理就可達(dá)到儀表的分析條件。4經(jīng)濟(jì)性分析因此,無(wú)論是對(duì)油品的工藝流程、黏度的分析原理還是現(xiàn)(1)能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地了解蒸餾分割深度,減少滯后,可提高目場(chǎng)安裝來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)油品黏度的在線分析都是可以實(shí)現(xiàn)的。標(biāo)產(chǎn)品收率,而且威少油晶在釜內(nèi)停滯時(shí)間,改善油品外觀。3方案的實(shí)施(2)可使工藝過(guò)程編短,一年可增效20萬(wàn)元左右。3.1現(xiàn)場(chǎng)工藝流程(3)縮短了工藝流程的時(shí)間,降低蒸餾所醫(yī)的電、瓦斯等能聚a-烯烴合成油產(chǎn)品生產(chǎn)工藝主要由聚合、中和、加氫和量的消耗。蒸餾4部分組成。圖1中的蒸餾塔就是它的最后一部分裝置，5 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)蒸餾切割可以直接產(chǎn)出廠家所需要的產(chǎn)品。如圖1所示，該裝置通過(guò)增加在線黏度分析儀系統(tǒng)后,儀表運(yùn)行良好，該塔有3條側(cè)線,塔底和塔頂有一條循環(huán)線，在油品熊餾過(guò)程使蒸餾裝置的關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)自動(dòng)分析,消除了操作工的中,塔中的油通過(guò)塔底-塔頂循環(huán)線進(jìn)行不斷的循環(huán)流動(dòng),直切割滯后問(wèn)題,降低了人工化驗(yàn)工作量,降低了能耗。不過(guò),在到循環(huán)線中的油品運(yùn)動(dòng)黏度達(dá)到指標(biāo)后，就可以產(chǎn)出目標(biāo)產(chǎn)儀表的使用過(guò)程中應(yīng)該注意以下問(wèn)題:品。側(cè)線有3條線,最上面拔出的輕質(zhì)油，下面分別是合成油(1)要合理地配置在線分析儀表崗位人員,保證儀表的定-線、合成油二線?；?yàn)工平時(shí)采樣就在循環(huán)線的采樣點(diǎn)采期維護(hù)和日常的巡檢工作。樣。在線黏度分析儀的采樣也可以選在化驗(yàn)采樣的附近。在(2)要對(duì)儀表維護(hù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),保證正確維護(hù)儀表。在線分析儀表改造時(shí),將采樣點(diǎn)取在裝置的循環(huán)泵后,這樣就(3)為了保證儀表分析的準(zhǔn)確性,可進(jìn)行每周一次的動(dòng)態(tài)可以利用泵后的壓力樣樣品直接打人儀表的采樣管線中,分析人工化驗(yàn)標(biāo)定。后的回油點(diǎn)取在循環(huán)泵前工藝管線上o由于泵前壓力低于泵(4)如果停工時(shí)間超過(guò)1周,最好關(guān)閉在線分析儀表系統(tǒng)后壓力,保證了在線分析儀表的采樣和回樣系統(tǒng)的正常工作。的電源和進(jìn)出口閥。在線黏度分析系統(tǒng)的采樣點(diǎn)離工藝管線越短越好,以盡可能地(5)在停工時(shí)間比較長(zhǎng)(超過(guò)1周),重新開(kāi)表后,儀表要運(yùn)減少滯后。在線黏度分析儀將分析出的運(yùn)動(dòng)黏度指標(biāo)實(shí)時(shí)的行1-2 b后,儀表讀數(shù)才能可靠。以4- 20 mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送至操作室,供操作工參考使用。參考文獻(xiàn):循環(huán)拔出油(輕質(zhì)油)[1]劉立新.聚a-烯烴的潤(rùn)滑油的生產(chǎn)及應(yīng)用.石油與天然氣化工，在線點(diǎn)魔回油1996(2):78-81.蒸饋增，[合成法二線分析系統(tǒng)2] 汪玉忠油品質(zhì)量和氣體成分過(guò)程分析儀北京:中國(guó)石化出版社，2004:75-89.4-20mA"e JC操作直[3] 蔣仕章,蕭家寧管道順序輸送混油黏度的計(jì)算與分析管道技術(shù)與設(shè)備,2003(3):3-4.作者簡(jiǎn)介:陳以俊(198 -).高級(jí)工程師，從事在線分析儀表的研制工作。團(tuán)1現(xiàn)場(chǎng)工藝流程圖