盧山（錦西石化分公司）

油品高效調(diào)合器在汽油調(diào)合中的工業(yè)應(yīng)用

盧山（錦西石化分公司）

錦西石化分公司調(diào)合裝置汽油罐區(qū)原來采用的汽油調(diào)合方法是，管道在線調(diào)合與固定噴嘴調(diào)合相結(jié)合的方式。由于固定噴嘴調(diào)合的諸多缺點(diǎn)，決定在新建汽油罐區(qū)中采用油品高效調(diào)合器與管道在線調(diào)合相結(jié)合的方法進(jìn)行汽油調(diào)合。油品高效調(diào)合器投用后，提高了調(diào)合效率，減少了調(diào)合時(shí)間，降低了機(jī)泵損耗、能耗和罐內(nèi)介質(zhì)的油品損耗，提高了油罐的周轉(zhuǎn)利用率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)還達(dá)到了節(jié)能、安全、環(huán)保的要求。

高效調(diào)合器 固定噴嘴 汽油調(diào)合 調(diào)合損耗

1 常用調(diào)合方式

目前，國(guó)內(nèi)石油化工工業(yè)常用的調(diào)合方式可分為兩大類：管道調(diào)合和油罐內(nèi)調(diào)合。管道調(diào)合是直接將各組分油按比例通過混合器混合送到油罐中。根據(jù)自動(dòng)化程度分為人工控制管道調(diào)合、管道在線調(diào)合、紅外在線分析管道調(diào)合。管道調(diào)合既可在計(jì)算機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作，也可使用常規(guī)自控儀表人工給定調(diào)合比例手動(dòng)操作管道調(diào)合，還可采用微機(jī)檢測(cè)、監(jiān)控的半自動(dòng)調(diào)合。這類調(diào)合方法能耗低，可節(jié)省成品油生產(chǎn)性儲(chǔ)存，所占庫存小，是調(diào)合作業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。但管線布置復(fù)雜，造價(jià)昂貴；對(duì)在線分析儀準(zhǔn)確度要求很高，維護(hù)技術(shù)也要求高、費(fèi)用大，很難推廣，且調(diào)合好的油品不利于較長(zhǎng)時(shí)間的存放。

罐內(nèi)調(diào)合是當(dāng)前大多數(shù)煉油企業(yè)廣泛采用的調(diào)合方式。罐內(nèi)調(diào)合主要有3種方式：

1）壓縮空氣調(diào)合：易使油品氧化，易造成環(huán)境污染和揮發(fā)損耗，近年來一般不采用。

2）機(jī)械攪拌調(diào)合：主要用于批量不大而比例要求控制嚴(yán)格的物料調(diào)合，罐內(nèi)物料隨攪拌器槳葉翻滾，達(dá)到調(diào)合的目的。要使物料翻滾，攪拌器的功率必須足夠大。罐的容積和高徑比越大，或者物料的黏度越大時(shí)，要求攪拌器的功率越大，攪拌器臺(tái)數(shù)增加，罐壁開口也越多，相應(yīng)的投資就越大，同時(shí)需配接電源，安全隱患大，設(shè)備維護(hù)困難，運(yùn)行費(fèi)用高。

3）泵循環(huán)調(diào)合：有噴嘴調(diào)合和靜態(tài)混合器調(diào)合。噴嘴調(diào)合分為固定噴嘴調(diào)合和自動(dòng)調(diào)合器調(diào)合?，F(xiàn)有噴嘴調(diào)合多為固定噴嘴，適用于比例有一定要求且比例變化范圍大、批量較大的中、低黏度物料的調(diào)合。雖投資小，易操作，但因噴嘴噴射形成的射流網(wǎng)角度固定，存在死角區(qū)，易形成沉渣；調(diào)合時(shí)間長(zhǎng)，效率低；且強(qiáng)力的沖擊流沖擊內(nèi)浮盤，內(nèi)浮盤易造成損壞。靜態(tài)混合器調(diào)合為物料在進(jìn)罐前管道上強(qiáng)化混合工藝，只能作為輔助調(diào)合。

油品高效調(diào)合器是針對(duì)上述調(diào)合方法，特別是固定噴嘴存在的問題和不足，而研制的旋轉(zhuǎn)噴射調(diào)合的調(diào)合設(shè)備。它能使調(diào)合無死角，且優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、安全、環(huán)保。

錦西石化分公司調(diào)合裝置汽油罐區(qū)原來采用的汽油調(diào)合方法是，管道在線調(diào)合與固定噴嘴調(diào)合相結(jié)合的方式。由于固定噴嘴調(diào)合的諸多缺點(diǎn)，決定在新建汽油罐區(qū)中采用油品高效調(diào)合器與管道在線調(diào)合相結(jié)合的方法進(jìn)行汽油調(diào)合，并于2008年10月3日正式投用。油品高效調(diào)合器投用后，改善了調(diào)合質(zhì)量，使汽油調(diào)合均勻、無死角、不分層，提高了調(diào)合效率，降低了調(diào)合時(shí)間，達(dá)到了節(jié)能、安全、環(huán)保的要求。

2 油品高效調(diào)合器

油品高效調(diào)合器適用于石油企業(yè)汽油、柴油、航煤、潤(rùn)滑油、原油、渣油等的罐內(nèi)調(diào)合，適用于不同組分、不同密度、不同溫度下的油品調(diào)合，以及化工企業(yè)甲醛、戊烷、苯酚等物料的調(diào)合。

油品高效調(diào)合器的設(shè)計(jì)原理是：充分利用射流的反沖原理，物料由進(jìn)油管進(jìn)入，通過油品高效調(diào)合器的噴嘴噴射而形成射流，克服摩擦阻力推動(dòng)整個(gè)調(diào)合器旋轉(zhuǎn)；射流的反作用力使油品高效調(diào)合器360°旋轉(zhuǎn)，射流也在儲(chǔ)罐中360°旋轉(zhuǎn)，上下翻動(dòng)，使各組分物料得到充分的混合，達(dá)到充分調(diào)合的效果。

它集上述罐內(nèi)調(diào)合方法所有的功能為一體，同時(shí)彌補(bǔ)了以上調(diào)合方法的不足：

1）無需電力，無調(diào)合死角，極大地提高了調(diào)合效率，減少了調(diào)合時(shí)間，降低了機(jī)泵損耗、能耗和罐內(nèi)介質(zhì)的損耗。

2）提高了油罐的周轉(zhuǎn)利用率，減輕了操作人員的工作量；同時(shí)無直射流，罐內(nèi)介質(zhì)存在的旋轉(zhuǎn)混合物運(yùn)動(dòng)較柔和，大大減少了對(duì)內(nèi)浮盤的沖擊和損壞，并減少靜電荷積聚。

3）它改善了現(xiàn)有調(diào)合方式的不足和缺陷，是新一代的罐內(nèi)調(diào)合作業(yè)的最佳方法之一。

其外部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

油品高效調(diào)合器的優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

1）調(diào)合質(zhì)量好。調(diào)合均勻、無死角、不分層。調(diào)合效果如圖2所示。

2）調(diào)合效率高。調(diào)合時(shí)間短，較固定噴嘴調(diào)合提高效率30%以上。

3）減少了對(duì)內(nèi)浮盤的沖擊。在通常情況下，能保證對(duì)內(nèi)浮盤無沖擊，保證儲(chǔ)罐設(shè)備運(yùn)行安全。

4）無外加動(dòng)力。不引入電源、電動(dòng)機(jī)等不安全因素，防火、防爆。

5）減低靜電積累。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮防靜電問題；同時(shí)，油品高效調(diào)合器在工作時(shí)的混合運(yùn)動(dòng)是柔和的，射流均勻鋪開、分散沖擊、一點(diǎn)而過，減少了靜電積累。

6）節(jié)能、環(huán)保。油品高效調(diào)合器把固定噴嘴直射變?yōu)樾D(zhuǎn)噴射調(diào)合。調(diào)合質(zhì)量好、效率高、時(shí)間短，減少了機(jī)泵損耗和人工作業(yè)時(shí)間，減少了材料的損耗和對(duì)環(huán)境的污染，提高了油罐的周轉(zhuǎn)利用率。

油品高效調(diào)合器的規(guī)格見表1。

由于新汽油罐區(qū)油罐容積均為10 000 m3，所以在每個(gè)罐中調(diào)合入口線上采用正三角形排列方式，采用3個(gè)ZT10000、DN200型號(hào)的油品高效調(diào)合器。

3 工業(yè)應(yīng)用

3.1 安裝

1）應(yīng)盡量靠近罐中央安裝。

2）當(dāng)數(shù)個(gè)油品高效調(diào)合器組合應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意噴頭間安裝間距，以保證有效旋轉(zhuǎn)。

3）在內(nèi)（外）浮頂油罐中央安裝時(shí)，應(yīng)注意避開浮盤支腿，允許旋轉(zhuǎn)調(diào)合器適當(dāng)偏離罐中心位置。

4）必須水平安裝牢固，其安裝示意圖見圖3（以T-367為例）。

3.2 注意事項(xiàng)

1）當(dāng)油罐進(jìn)油管線兼油品調(diào)合線時(shí)，空罐或者低液位進(jìn)油，應(yīng)控制進(jìn)油流速，即控制進(jìn)油流量，避免油品四射噴濺。

2）在有條件的情況下，應(yīng)按SH/T 3007—2007《石油化工儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，油罐進(jìn)油管與調(diào)合管盡量分開專設(shè)，以避免進(jìn)油線與調(diào)合線共用。

表1 油品高效調(diào)合器規(guī)格

3）油品高效調(diào)合器（圖3）是根據(jù)儲(chǔ)罐規(guī)格、儲(chǔ)存介質(zhì)及調(diào)合泵流量進(jìn)行設(shè)計(jì)選型生產(chǎn)的，故此旋轉(zhuǎn)調(diào)合噴頭應(yīng)專罐專用。

表2 油品高效調(diào)合器調(diào)合標(biāo)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

3.3 油品高效調(diào)合器在汽油調(diào)合中的應(yīng)用

調(diào)合車間汽油調(diào)合現(xiàn)在采用管道在線自動(dòng)調(diào)合方式，油品按照設(shè)定比例通過調(diào)合頭和靜態(tài)混合器進(jìn)入汽油成品罐。按照車間工藝卡片規(guī)定，5 000 m3油罐生產(chǎn)滿后要用泵循環(huán)調(diào)合2 h，10 000 m3油罐生產(chǎn)滿后用泵循環(huán)調(diào)合4 h。為了測(cè)試油品高效調(diào)合器的調(diào)試效果，調(diào)合車間于2008年10月3日在3個(gè)新10 000 m3汽油罐生產(chǎn)中使用江西南昌市贛達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ZT10000型油品高效調(diào)合器參與汽油調(diào)合，先后進(jìn)行了5次標(biāo)定。這5次標(biāo)定均是在汽油罐生產(chǎn)過程中，當(dāng)液位達(dá)到4 m時(shí)，由生產(chǎn)線切換至調(diào)合線進(jìn)行生產(chǎn)，由于油品高效調(diào)合器是安裝于調(diào)合線上，此時(shí)，即由油品高效調(diào)合器進(jìn)行調(diào)合。在油罐生產(chǎn)滿后，不使用泵循環(huán)調(diào)合操作，直接委托化驗(yàn)中心采樣測(cè)試密度，采樣數(shù)據(jù)見表2。由采樣數(shù)據(jù)可以看出，油品混合效果很理想，上下部樣密度差只有0.000 1～0.000 2，說明利用油品高效調(diào)合器在汽油生產(chǎn)中進(jìn)行調(diào)合，完全可以達(dá)到要求的調(diào)合效果，使汽油一次調(diào)合合格。

3.4 效益分析

由于使用油品高效調(diào)合器進(jìn)行汽油調(diào)合，無需電力，無調(diào)合死角，極大地提高了調(diào)合效率，減少了調(diào)合時(shí)間，降低了機(jī)泵損耗、能耗和罐內(nèi)介質(zhì)的油品損耗，提高了油罐的周轉(zhuǎn)利用率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2008年10月—12月進(jìn)行了標(biāo)定，結(jié)果表明使用油品高效調(diào)合器節(jié)約泵調(diào)合時(shí)間360 h，節(jié)約電量4.752×104kWh；降低了油品調(diào)合損耗，每天調(diào)合約6 000 t，調(diào)合損耗率約為0.01%，2個(gè)月減少汽油損耗54 t，創(chuàng)造效益30×104元以上。錦西石化擁有10個(gè)汽油成品罐，應(yīng)用油品高效調(diào)合器后每年節(jié)約泵調(diào)合時(shí)間1 296 h，節(jié)約電量17.11×104kWh；可減少汽油調(diào)合損耗216 t，創(chuàng)造效益100×104元以上，不到半年就能收回投資成本，效益十分明顯。

4 結(jié)論

1）使用油品高效調(diào)合器在規(guī)定的調(diào)合時(shí)間可以達(dá)到要求的調(diào)合效果。

2）使用油品高效調(diào)合器進(jìn)行調(diào)合后罐內(nèi)油品調(diào)合合格，油品損失減少，無須再使用泵進(jìn)行循環(huán)調(diào)合，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

3）油品高效旋轉(zhuǎn)調(diào)合噴頭應(yīng)用于內(nèi)浮頂罐油品調(diào)合所受沖擊力較小，罐內(nèi)浮盤升降正常。

4）使用油品高效調(diào)合器效益明顯，投資回報(bào)率高，不到半年就可收回全部投資成本。

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.10.009

盧山，1998年畢業(yè)于大連理工大學(xué)，高級(jí)工程師，從事油品儲(chǔ)運(yùn)調(diào)合技術(shù)管理工作，E-mail：hldlsh2005@163.com，地址：遼寧省葫蘆島市錦西石化分公司調(diào)合車間，125001。

2011-09-27）