油品高效调合器在汽油调合中的工业应用

2011-11-16卢山锦西石化分公司

石油石化节能 2011年10期

卢山（锦西石化分公司）

油品高效调合器在汽油调合中的工业应用

卢山（锦西石化分公司）

锦西石化分公司调合装置汽油罐区原来采用的汽油调合方法是，管道在线调合与固定喷嘴调合相结合的方式。由于固定喷嘴调合的诸多缺点，决定在新建汽油罐区中采用油品高效调合器与管道在线调合相结合的方法进行汽油调合。油品高效调合器投用后，提高了调合效率，减少了调合时间，降低了机泵损耗、能耗和罐内介质的油品损耗，提高了油罐的周转利用率，减轻了工人的劳动强度；同时还达到了节能、安全、环保的要求。

高效调合器固定喷嘴汽油调合调合损耗

1 常用调合方式

目前，国内石油化工工业常用的调合方式可分为两大类：管道调合和油罐内调合。管道调合是直接将各组分油按比例通过混合器混合送到油罐中。根据自动化程度分为人工控制管道调合、管道在线调合、红外在线分析管道调合。管道调合既可在计算机控制下实现自动操作，也可使用常规自控仪表人工给定调合比例手动操作管道调合，还可采用微机检测、监控的半自动调合。这类调合方法能耗低，可节省成品油生产性储存，所占库存小，是调合作业的发展趋势。但管线布置复杂，造价昂贵；对在线分析仪准确度要求很高，维护技术也要求高、费用大，很难推广，且调合好的油品不利于较长时间的存放。

罐内调合是当前大多数炼油企业广泛采用的调合方式。罐内调合主要有3种方式：

1）压缩空气调合：易使油品氧化，易造成环境污染和挥发损耗，近年来一般不采用。

2）机械搅拌调合：主要用于批量不大而比例要求控制严格的物料调合，罐内物料随搅拌器桨叶翻滚，达到调合的目的。要使物料翻滚，搅拌器的功率必须足够大。罐的容积和高径比越大，或者物料的黏度越大时，要求搅拌器的功率越大，搅拌器台数增加，罐壁开口也越多，相应的投资就越大，同时需配接电源，安全隐患大，设备维护困难，运行费用高。

3）泵循环调合：有喷嘴调合和静态混合器调合。喷嘴调合分为固定喷嘴调合和自动调合器调合。现有喷嘴调合多为固定喷嘴，适用于比例有一定要求且比例变化范围大、批量较大的中、低黏度物料的调合。虽投资小，易操作，但因喷嘴喷射形成的射流网角度固定，存在死角区，易形成沉渣；调合时间长，效率低；且强力的冲击流冲击内浮盘，内浮盘易造成损坏。静态混合器调合为物料在进罐前管道上强化混合工艺，只能作为辅助调合。

油品高效调合器是针对上述调合方法，特别是固定喷嘴存在的问题和不足，而研制的旋转喷射调合的调合设备。它能使调合无死角，且优质、高效、节能、安全、环保。

锦西石化分公司调合装置汽油罐区原来采用的汽油调合方法是，管道在线调合与固定喷嘴调合相结合的方式。由于固定喷嘴调合的诸多缺点，决定在新建汽油罐区中采用油品高效调合器与管道在线调合相结合的方法进行汽油调合，并于2008年10月3日正式投用。油品高效调合器投用后，改善了调合质量，使汽油调合均匀、无死角、不分层，提高了调合效率，降低了调合时间，达到了节能、安全、环保的要求。

2 油品高效调合器

油品高效调合器适用于石油企业汽油、柴油、航煤、润滑油、原油、渣油等的罐内调合，适用于不同组分、不同密度、不同温度下的油品调合，以及化工企业甲醛、戊烷、苯酚等物料的调合。

油品高效调合器的设计原理是：充分利用射流的反冲原理，物料由进油管进入，通过油品高效调合器的喷嘴喷射而形成射流，克服摩擦阻力推动整个调合器旋转；射流的反作用力使油品高效调合器360°旋转，射流也在储罐中360°旋转，上下翻动，使各组分物料得到充分的混合，达到充分调合的效果。

它集上述罐内调合方法所有的功能为一体，同时弥补了以上调合方法的不足：

1）无需电力，无调合死角，极大地提高了调合效率，减少了调合时间，降低了机泵损耗、能耗和罐内介质的损耗。

2）提高了油罐的周转利用率，减轻了操作人员的工作量；同时无直射流，罐内介质存在的旋转混合物运动较柔和，大大减少了对内浮盘的冲击和损坏，并减少静电荷积聚。

3）它改善了现有调合方式的不足和缺陷，是新一代的罐内调合作业的最佳方法之一。

其外部结构如图1所示。

油品高效调合器的优点有以下几个方面：

1）调合质量好。调合均匀、无死角、不分层。调合效果如图2所示。

2）调合效率高。调合时间短，较固定喷嘴调合提高效率30%以上。

3）减少了对内浮盘的冲击。在通常情况下，能保证对内浮盘无冲击，保证储罐设备运行安全。

4）无外加动力。不引入电源、电动机等不安全因素，防火、防爆。

5）减低静电积累。在产品结构设计时已充分考虑防静电问题；同时，油品高效调合器在工作时的混合运动是柔和的，射流均匀铺开、分散冲击、一点而过，减少了静电积累。

6）节能、环保。油品高效调合器把固定喷嘴直射变为旋转喷射调合。调合质量好、效率高、时间短，减少了机泵损耗和人工作业时间，减少了材料的损耗和对环境的污染，提高了油罐的周转利用率。

油品高效调合器的规格见表1。

由于新汽油罐区油罐容积均为10 000 m3，所以在每个罐中调合入口线上采用正三角形排列方式，采用3个ZT10000、DN200型号的油品高效调合器。

3 工业应用

3.1 安装

1）应尽量靠近罐中央安装。

2）当数个油品高效调合器组合应用时，应注意喷头间安装间距，以保证有效旋转。

3）在内（外）浮顶油罐中央安装时，应注意避开浮盘支腿，允许旋转调合器适当偏离罐中心位置。

4）必须水平安装牢固，其安装示意图见图3（以T-367为例）。

3.2 注意事项

1）当油罐进油管线兼油品调合线时，空罐或者低液位进油，应控制进油流速，即控制进油流量，避免油品四射喷溅。

2）在有条件的情况下，应按SH/T 3007—2007《石油化工储运罐区设计规范》的规定，油罐进油管与调合管尽量分开专设，以避免进油线与调合线共用。

表1 油品高效调合器规格

3）油品高效调合器（图3）是根据储罐规格、储存介质及调合泵流量进行设计选型生产的，故此旋转调合喷头应专罐专用。

表2 油品高效调合器调合标定数据统计

3.3 油品高效调合器在汽油调合中的应用

调合车间汽油调合现在采用管道在线自动调合方式，油品按照设定比例通过调合头和静态混合器进入汽油成品罐。按照车间工艺卡片规定，5 000 m3油罐生产满后要用泵循环调合2 h，10 000 m3油罐生产满后用泵循环调合4 h。为了测试油品高效调合器的调试效果，调合车间于2008年10月3日在3个新10 000 m3汽油罐生产中使用江西南昌市赣达机械设备有限公司生产的ZT10000型油品高效调合器参与汽油调合，先后进行了5次标定。这5次标定均是在汽油罐生产过程中，当液位达到4 m时，由生产线切换至调合线进行生产，由于油品高效调合器是安装于调合线上，此时，即由油品高效调合器进行调合。在油罐生产满后，不使用泵循环调合操作，直接委托化验中心采样测试密度，采样数据见表2。由采样数据可以看出，油品混合效果很理想，上下部样密度差只有0.000 1～0.000 2，说明利用油品高效调合器在汽油生产中进行调合，完全可以达到要求的调合效果，使汽油一次调合合格。

3.4 效益分析

由于使用油品高效调合器进行汽油调合，无需电力，无调合死角，极大地提高了调合效率，减少了调合时间，降低了机泵损耗、能耗和罐内介质的油品损耗，提高了油罐的周转利用率，减轻了工人的劳动强度。

2008年10月—12月进行了标定，结果表明使用油品高效调合器节约泵调合时间360 h，节约电量4.752×104kWh；降低了油品调合损耗，每天调合约6 000 t，调合损耗率约为0.01%，2个月减少汽油损耗54 t，创造效益30×104元以上。锦西石化拥有10个汽油成品罐，应用油品高效调合器后每年节约泵调合时间1 296 h，节约电量17.11×104kWh；可减少汽油调合损耗216 t，创造效益100×104元以上，不到半年就能收回投资成本，效益十分明显。