提要：介紹了霍尼韋爾公司調(diào)合技術(shù)在海南汽油調(diào)合上的成功應(yīng)用，說明了調(diào)合重要性，并對(duì)該調(diào)合系統(tǒng)的改善提出了完整的解決方案。
Abstract: It strengthens the important meaning of products blending in refineries, describes the success practice of Honeywell Blending technology on Gasoline Blending in SINOPEC Hainan Petrochemical Co.Ltd, and puts forward the improvement solution for Hainan gasoline blending.
關(guān)鍵詞： 汽油、在線調(diào)合技術(shù)、改善、效益
Key Words: Gasoline, Online Blending Technology, Improvement, Benefit
前言：煉油廠調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)的重要性
當(dāng)前的煉油廠面臨著適應(yīng)頻繁變化的工況、滿足客戶多樣化的需求的壓力，產(chǎn)品規(guī)格越來越多，質(zhì)量指標(biāo)越來越嚴(yán)，調(diào)合組分越來越多，煉油廠在增產(chǎn)、創(chuàng)收、維護(hù)等各方面都面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，對(duì)世界上很多煉油廠來說，質(zhì)量過剩、重復(fù)調(diào)合以及產(chǎn)品質(zhì)量不合格等問題依然是生產(chǎn)過程中面臨的嚴(yán)重問題，它直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
傳統(tǒng)的落后的調(diào)合方式越來越成為企業(yè)盈利的包袱，傳統(tǒng)的人工調(diào)合方式勞動(dòng)強(qiáng)度大，由于汽油關(guān)鍵指標(biāo)的非線性較強(qiáng)，手工調(diào)合時(shí)要同時(shí)兼顧辛烷值、抗爆指數(shù)、烯烴含量、芳烴含量、蒸汽壓等指標(biāo)非常困難，因此傳統(tǒng)的人工調(diào)合較為保守，造成質(zhì)量過?，F(xiàn)象嚴(yán)重，高質(zhì)量的組分油利用不合理，同時(shí)人工調(diào)合一次調(diào)成率不高，調(diào)合周期長(zhǎng)，重復(fù)循環(huán)次數(shù)多，導(dǎo)致油罐周轉(zhuǎn)困難，人工和資源都存在很大的浪費(fèi)；因此，煉油廠的調(diào)合環(huán)節(jié)，會(huì)給整個(gè)煉廠的經(jīng)濟(jì)效益帶來不小影響。
如圖〔1〕所示，扣除調(diào)合成本，成功的調(diào)合可以使得效益增加（即調(diào)合后的成品油總價(jià)值大于各組分油價(jià)值和），而失敗的調(diào)合可能使得調(diào)合后的成品油總價(jià)值僅僅等于甚至低于各組分油價(jià)值之和。
另外，現(xiàn)代煉油廠面臨更多、更苛刻的要求：
• 環(huán)境要求和EPA清潔燃料法，對(duì)成品油的達(dá)標(biāo)提出更苛刻要求
• 用戶的需求，產(chǎn)生更多成品油的種類和規(guī)格
• 油罐數(shù)量的限制和節(jié)能，要求加快周轉(zhuǎn)能力，降低重調(diào)率
• 競(jìng)爭(zhēng)的加劇，要求企業(yè)更快應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求
• 對(duì)利潤(rùn)的追求，要求最大程度降低質(zhì)量損失
總之，采用先進(jìn)的調(diào)合優(yōu)化技術(shù)，提高調(diào)合效率、提高一次調(diào)合成功率、降低調(diào)合質(zhì)量過剩、降低能源消耗等已經(jīng)是現(xiàn)代煉油企業(yè)提高生產(chǎn)效率、增加企業(yè)利潤(rùn)的重要手段之一，因此現(xiàn)代煉油企業(yè)迫切需要一套完整靈活的解決方案來解決油品調(diào)合的問題。
1 海南煉化汽油調(diào)合系統(tǒng)的選擇
基于海南煉化對(duì)調(diào)合效益及其調(diào)合效率的深刻認(rèn)識(shí)，在煉廠建設(shè)過程中就提出了調(diào)合優(yōu)化的方向，并對(duì)國(guó)內(nèi)外的調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)供應(yīng)商及其技術(shù)進(jìn)行了深入考察，本著下列幾個(gè)原則對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行選擇：
• 供應(yīng)商的技術(shù)資質(zhì)，重點(diǎn)是其技術(shù)的先進(jìn)性
• 供應(yīng)商的經(jīng)驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)外有無實(shí)施過同類項(xiàng)目，實(shí)施效果如何
• 供應(yīng)商已實(shí)施項(xiàng)目的生命周期，是否可以長(zhǎng)時(shí)間為用戶帶來持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益
• 供應(yīng)商在國(guó)內(nèi)時(shí)有無強(qiáng)大的實(shí)施隊(duì)伍，這是項(xiàng)目實(shí)施成功的關(guān)鍵
• 供應(yīng)商對(duì)海南煉化汽油調(diào)合的理解程度
• 供應(yīng)商的調(diào)合系統(tǒng)是否具備升級(jí)、擴(kuò)展及其與其他MES系統(tǒng)等集成的能力
海南煉化通過詳細(xì)的資格審查和細(xì)致的方案論證，最后選定了Honeywell公司的BMA在線調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)來進(jìn)行海南煉化調(diào)合系統(tǒng)的實(shí)施。
Honeywell的調(diào)合優(yōu)化技術(shù)包括了在線和離線兩大部分，他們即可以同時(shí)實(shí)施，也可以分部單獨(dú)實(shí)施，即可以最為調(diào)合系統(tǒng)單獨(dú)為企業(yè)增效，也可以和其他MES系統(tǒng)等集成應(yīng)用，協(xié)同為企業(yè)增效，Honeywell調(diào)合系統(tǒng)整體解決方案如圖〔2〕所示。
1.1 Honeywell調(diào)合系統(tǒng)的選型
Honeywell提供的調(diào)合解決方案，包括調(diào)合執(zhí)行到調(diào)合性能監(jiān)視的全過程。主要由以下模塊構(gòu)成：調(diào)合屬性控制Open BPC，調(diào)合比率控制EBC。
Open BPC模塊是進(jìn)行在線調(diào)合優(yōu)化的非線性優(yōu)化器。它基于先進(jìn)的優(yōu)化技術(shù)，根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，組分的成本，組分的可用量和組分質(zhì)量指標(biāo)來計(jì)算調(diào)合屬性。Open BPC在滿足產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的前提下進(jìn)行有效的調(diào)合優(yōu)化。Open BPC優(yōu)化器每個(gè)控制周期運(yùn)算一次，根據(jù)分析儀的反饋信號(hào)調(diào)整配方，每次優(yōu)化后的配方自動(dòng)下載到EBC，用以調(diào)整各組分的比率。
EBC模塊負(fù)責(zé)管理從調(diào)合開始一直到調(diào)合結(jié)束的整個(gè)順序控制過程，確保被調(diào)合產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合質(zhì)量要求。EBC調(diào)合的設(shè)定值來自O(shè)pen BPC模塊或通過手動(dòng)輸入。在EBC控制之下，各組分泵和添加劑泵按照設(shè)定的順序啟動(dòng)，流量控制器也根據(jù)給定信號(hào)對(duì)相應(yīng)的流量進(jìn)行控制。不論是在調(diào)合的開始階段、穩(wěn)定階段還是結(jié)束階段，都要嚴(yán)格控制各組分和添加劑的流量比值，以確保準(zhǔn)確地按預(yù)定的體積量混合。EBC還負(fù)責(zé)分析儀信號(hào)的處理和其他設(shè)備故障的處理，負(fù)責(zé)提供在線屬性分析儀界面，顯示分析儀信號(hào)，計(jì)算屬性的統(tǒng)計(jì)值（如平均值）和屬性的偏差。Open BPC利用分析儀的反饋信號(hào)可進(jìn)行調(diào)合優(yōu)化或?qū)傩匝a(bǔ)償控制。
2 海南煉化汽油調(diào)合系統(tǒng)的方案及其效益
海南煉化汽油在線調(diào)合組分包括催化汽油、重整汽油、MTBE、異構(gòu)化油和HC輕石腦油，調(diào)合是連續(xù)性的不間斷調(diào)合生產(chǎn)。催化汽油為主要調(diào)合油品，其從FCC裝置直接進(jìn)入調(diào)合器參與在線調(diào)合生產(chǎn)，其余調(diào)合組分由調(diào)合泵打入調(diào)合器，流量由BRC、 BPC進(jìn)行控制，滿足FCC汽油盡量用完的生產(chǎn)調(diào)合要求。在生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)(國(guó)三)清潔汽油時(shí)，硫含量要求低可能會(huì)出現(xiàn)FCC汽油過剩，過剩催化汽油打至緩沖罐（T4103-T4104），設(shè)控制閥門自行控制完成。由于調(diào)合產(chǎn)品不同，不同批次的油品調(diào)合有其相對(duì)應(yīng)的油品調(diào)合配方，調(diào)合開始前從BRC配方庫（可更新）下載配方，BRC立即對(duì)其有效性進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測(cè)是否可調(diào)出合格產(chǎn)品，BRC會(huì)以此數(shù)據(jù)為依據(jù)設(shè)定流控器調(diào)節(jié)閥的初始開度。調(diào)合開始后BPC根據(jù)在線分析儀的實(shí)時(shí)油品分析數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)流控器調(diào)節(jié)閥開度（在配方控制的基礎(chǔ)上），控制不同調(diào)合組分的比例流量。調(diào)合開始前罐底油的質(zhì)量信息可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)入調(diào)合控制系統(tǒng)，無需人工錄入。
汽油在線調(diào)和最大效益體現(xiàn)在減少質(zhì)量過剩，多產(chǎn)高標(biāo)號(hào)汽油，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，以下為海南煉化汽油在線調(diào)和投用前后的相關(guān)數(shù)據(jù)：
2.1 調(diào)合的效益
海南煉化的汽油調(diào)合系統(tǒng)從投用至今總的可計(jì)算效益大約為1.24億元人民幣。
計(jì)算依據(jù)如下：
1、最新93#和97#汽油價(jià)格：6784元/噸，7168元/噸
2、2007年11月-2009年6月 共生產(chǎn)93#汽油266.3萬噸， 97#汽油128.5萬噸
3、辛烷值降低0.1個(gè)單位，按每噸汽油可節(jié)省9.6元/噸成本計(jì)算
注：（7168-6784）/40=9.6。
4、則投用至今節(jié)省費(fèi)用：93#汽油辛烷值降低0.36個(gè)單位，97#汽油降低0.26個(gè)單位 則（266.3*3.6+128.5*2.6）*9.6=1.24（億元）
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