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:通過對合成油車間的現(xiàn)狀調(diào)查,分析了在線黏度分析儀改造的可行性;針對具體工藝流程,對儀表及其系統(tǒng)的進(jìn)行了配置;對工程實施后的經(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。關(guān)鍵詞:在線分析;聚a-烯烴;合成油中圖分類號:T196文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號: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。合成油的黏度測量η=Cxτ(2都是人工化驗,何時采樣是根據(jù)經(jīng)驗而定,并且化驗一-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,化驗結(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)管黏度計常數(shù)。驗,蒸餾結(jié)果往往過度;在目標(biāo)產(chǎn)品形成后化驗，直接造成蒸餾從式(2)中可以看出,當(dāng)在某-確定溫度下,運動黏度等于過度。總之,不管是哪-一種情況發(fā)生都對操作控制產(chǎn)生很大的毛細(xì)管黏度計常數(shù)與油樣流動時間的乘積。所以在人工化驗滯后,蒸餾出現(xiàn)過度，目標(biāo)產(chǎn)品的產(chǎn)量會隨之減少。另外,如果時,只要確定毛細(xì)管的尺寸和樣品的溫度,通過測量油品流動分析出來的化驗值還沒有達(dá)到油品的目標(biāo)指標(biāo)，這樣就必須進(jìn)的時間就可以測定出運動黏度。行二次化驗,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-定溫度由于潤滑脂廠從未使用過在線分析儀表,并且生產(chǎn)過程是下以一定的流量Q通過直徑為d的毛細(xì)管,然后用差壓傳感部-種半連續(xù)過程,即蒸餾過程是一簽為一個周期的間歌式生件測毛細(xì)管兩端的壓力差Op ,將Op轉(zhuǎn)換成電信號y,再由電信產(chǎn),所以儀表的準(zhǔn)確性運行可靠性需要進(jìn)行論證。號。換算成對應(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-泊肅葉原理測牛頓流體黏度[3] ,此原潤滑脂廠對油品運動黏度的人工化驗方法是石油產(chǎn)品的理可用下列方程式表示:運動黏度測定法黏度計算法(GB 265- -88),該方法采用的測定”=12810(4原理是毛細(xì)管黏度計測定原理。毛細(xì)管黏度計測定原理的依據(jù)為泊塞爾方程式(2]:式中:η為被測液體的動力黏度,Pa's;d為毛細(xì)管內(nèi)徑,m;Q為被測流體流盤,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)被測流體的溫度、流量、毛細(xì)管長度及式中:u為運動黏度, m?/;p為動力黏度,Pa^s;r為毛細(xì)管半內(nèi)徑一定時,被測流體的動力黏度η與毛細(xì)管兩端的壓差Op徑,m;L為毛細(xì)管長度,m;r為油樣從毛細(xì)管流出所需要的時成正比。運動黏度和動力黏度有如下關(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)潤滑脂廠現(xiàn)場條件,須配備相由此可知,知道差壓Op,則可以得到運動黏度0.所以測量應(yīng)的油品預(yù)處理系統(tǒng),油晶回收系統(tǒng)和儀表小房。時,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)行降過測出毛細(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,實現(xiàn)聚a(2)在線黏度分析儀:在線黏度分析儀對油品的黏度進(jìn)行-烯烴合成油的在線點度分析是可行的。在線測量,將所側(cè)數(shù)據(jù)通過4- 20 mA信號送到操作室,對工藝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下的運動黏度在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油間,凝點在- 40 C左右,低溫流動性好，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信號對應(yīng)0~ 20 7/(該儀表經(jīng)擴展量程可達(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。號接線,另外對所有系統(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,凝點在-40心左右,在溫度接線箱,再由 接線箱引出經(jīng)過儀表小房的匯線槽接入儀表和回較低的時候油品不會凝固，可以保證油品連續(xù)流動。所以即使收器。信號線是將儀表送出的4- 20 mA信號傳輸?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:整個分析系統(tǒng)進(jìn)行分析所衢的水、油及會低于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，證儀表的正常開啟。采用法蘭和外部連接;出水管線采用無縫鋼管和外部焊接,水潤滑脂廠工藝現(xiàn)場油品管線壓力在0.4~0.5 MPa之間，溫以自流的方式流出。 風(fēng)管線采用無縫鋼管,采用法蘭的外部連度在180 C左右,經(jīng)過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,無論是對油品的工藝流程、黏度的分析原理還是現(xiàn)(1)能實時準(zhǔn)確地了解蒸餾分割深度,減少滯后,可提高目場安裝來說,實現(xiàn)油品黏度的在線分析都是可以實現(xiàn)的。標(biāo)產(chǎn)品收率,而且威少油晶在釜內(nèi)停滯時間,改善油品外觀。3方案的實施(2)可使工藝過程編短,一年可增效20萬元左右。3.1現(xiàn)場工藝流程(3)縮短了工藝流程的時間,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)束語通過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，該裝置通過增加在線黏度分析儀系統(tǒng)后,儀表運行良好，該塔有3條側(cè)線,塔底和塔頂有一條循環(huán)線，在油品熊餾過程使蒸餾裝置的關(guān)鍵指標(biāo)實現(xiàn)了實時自動分析,消除了操作工的中,塔中的油通過塔底-塔頂循環(huán)線進(jìn)行不斷的循環(huán)流動,直切割滯后問題,降低了人工化驗工作量,降低了能耗。不過,在到循環(huán)線中的油品運動黏度達(dá)到指標(biāo)后，就可以產(chǎn)出目標(biāo)產(chǎn)儀表的使用過程中應(yīng)該注意以下問題: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?；灩て綍r采樣就在循環(huán)線的采樣點采期維護(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采樣的附近。在(2)要對儀表維護(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,將采樣點取在裝置的循環(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,分析人工化驗標(biāo)定。后的回油點取在循環(huán)泵前工藝管線上o由于泵前壓力低于泵(4)如果停工時間超過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)的采樣點離工藝管線越短越好,以盡可能地(5)在停工時間比較長(超過1周),重新開表后,儀表要運減少滯后。在線黏度分析儀將分析出的運動黏度指標(biāo)實時的行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-烯烴的潤滑油的生產(chǎn)及應(yīng)用.石油與天然氣化工，在線點魔回油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)量和氣體成分過程分析儀北京:中國石化出版社，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算與分析管道技術(shù)與設(shè)備,2003(3):3-4.作者簡介:陳以俊(198 -).高級工程師，從事在線分析儀表的研制工作。團(tuán)1現(xiàn)場工藝流程圖