新型M100甲醇调配工艺方案研究

摘 要：针对现有M100甲醇调配工艺中自动控制系统出现故障时不能及时发现而导致成品M100的质量不合格的问题，本文提出了一种新型M100甲醇调配工艺，包括增加了添加剂预稀释工艺流程，可以有效解决现有工艺中容易导致成品M100的质量不合格的问题，提高了生产便利性和可靠性。

关键词：M100甲醇;调配;预稀释;工艺设计

Abstract： In view of the problem that the automatic control system fails in the existing M100 methanol blending process and cannot be found in time， resulting in unqualified quality of the finished M100. This paper proposes a new M100 methanol blending process， including the addition of additive pre-dilution process. It can effectively solve the problem of easily causing the unqualified quality of the finished M100 in the existing process， and improve the production convenience and reliability.

Key Word： M100 methanol;blending; Pre-dilution; process design

1  概述

甲醇作为汽车、发动机的替代燃料，与传统汽油、柴油燃料相比，有一定的优势。不同掺混比例的甲醇汽油混合燃料具有不同的性能，M100甲醇燃料（由标准甲醇和SJ-3型添加剂调和而成）经济性优势最为突出。

目前我国的甲醇汽车正在迅速发展，随着甲醇燃料需求量的迅速增加，M100甲醇燃料调配库的建设步伐也在加快。由于M100甲醇燃料中配比的添加剂精度要求很高，所以采用高效的调配设备，对生产效率和质量的提高有重要意义，从而提高了甲醇汽车燃料来源的可靠性。[1]。

2  现有M100甲醇调配工艺存在的问题

现有甲醇调配工艺分为甲醇卸车单元、添加剂卸车单元、M100甲醇调配装车单元、残液处理单元。甲醇和添加剂由槽车运至站内，采用卸车臂、卸车泵将槽车内的甲醇和添加劑卸至储罐中储存。甲醇装车时通过甲醇装车泵及添加剂计量泵，将甲醇和添加剂按一定比例进入混合器，配置成M100甲醇，通过甲醇装车臂装入甲醇槽车运出。槽车中的M100甲醇若出现不合格产品，则通过残液装卸车泵，卸至残液罐中储存再运出[2]。

现有甲醇调配工艺的甲醇调配方式通过流量计和调节阀控制进入混合器的甲醇流量和添加剂流量，若自动控制系统出现故障，则调配比例会出现错误，而且短时间内不能及时发现，从而导致成品M100的质量不合格，影响生产和销售。

3  新型M100甲醇调配工艺设计

为解决现有甲醇调配工艺存在的问题，设计了一种新型甲醇调配工艺，通过增加添加剂预稀释工艺流程，将甲醇与添加剂以一定比例预先混合之后，储存于添加剂分配罐，在M100甲醇调配过程中，可以通过人工观察添加剂分配罐的液位下降高度来判断调配过程是否正常进行;通过该新型调配工艺，利用甲醇稀释了添加剂，增加了进入混合器混合的添加剂流量，为添加剂计量泵的选型和计量泵出口流量计的准确性提供便利，从而提高生产可靠性。

4  新型M100甲醇调配工艺实施方式

图1为M100甲醇调配工艺所增加的添加剂预稀释工艺局部流程图，图2为添加剂分配罐的结构示意图。结合实例，对新型甲醇调配工艺的设计方案做进一步的详细描述。

添加剂预稀释工艺流程包含的设备有：添加剂储罐、添加剂卸车泵、添加剂分配罐。

调配过程分为四个步骤：（1）利用添加剂卸车泵将添加剂从槽车卸至添加剂储罐;（2）根据一定比例计算出稀释剂甲醇的量，利用添加剂卸车泵将甲醇原料从甲醇储罐出料管线上引出，输送至添加剂储罐;（3）利用添加剂卸车泵将添加剂储罐中的液体从储罐底部抽出，再从储罐顶部注入，使添加剂储罐中的甲醇和添加剂混合均匀;（4）利用添加剂卸车泵将添加剂储罐中混合均匀的液体输送至添加剂分配罐备用。

稀释比例的计算方法如下：以附图中的条件为例：M100甲醇装车位共有4个;设M100甲醇产品中添加剂的比例为α;添加剂分配罐为高2.5m，底面积2m2的圆柱形容器，分隔为容积相等的4部分（按照装车位数量，每一个部分对应一台计量泵）;若规定添加剂分配罐液位下降速度为0.1m/h，则可以计算出所对应的计量泵流量为q，根据甲醇装车泵流量可以计算出所对应的添加剂流量为Q1，假设（q-Q1）这部分中甲醇流量为Q2，Q2对应的添加剂流量为Q3 。可列出方程：

稀释比例为可以根据添加剂分配罐液位下降速度调整，因此可以自行确定合适的添加剂分配罐液位下降速度。根据已知的稀释比例，即可完成添加剂预稀释操作流程。在M100甲醇调配过程中，可以通过人工观察添加剂分配罐的液位下降高度来判断调配过程是否正常进行，提高调配过程的可靠性。

5  结语

本次设计的新型甲醇调配工艺，增加了添加剂预稀释工艺流程，可以通过人工观察添加剂分配罐的液位下降高度来判断调配过程是否正常进行，提高生产可靠性;同时通过预稀释工艺，增加了进入混合器混合的添加剂流量，为添加剂计量泵的选型和计量泵出口流量计的准确性提供便利。有效解决了现有甲醇调配工艺中，自动控制系统出现故障时不能及时发现，导致成品M100的质量不合格的问题。

参考文献

[1] 张新民. 能源环境约束下的中国甲醇汽车产业化可行性及前景[D]，2017.

[2] 陕西省燃气设计院有限公司.西安交通燃气有限责任公司引镇甲醇汽车燃料调配库设计说明及主要图纸 [R]，2019（6）.

作者简介：陈艺彤，女，生于1993年01月01日，2018年毕业于中国石油大学（北京）油气储运工程专业，硕士学位。

现工作单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司环境与设备设计处，职称：油气储运工程助理工程师。