[发明专利]汽油管道调合控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽油在线管道调合领域，涉及汽油管道调合的控制方法。

背景技术

汽油调合是炼油厂储运管理系统的关键组成部分，其作用及目的是将各种组分油(经过蒸馏、精制和其它二次加工装置生产出来的各种石油组分、半成品)和添加剂按一定的比例调合，以使油品达到使用要求所应具有的性质，同时尽量充分、合理地使用组分油资源，增加产品品种和数量，满足市场需求。

当前，世界各国对环保日益重视，国内新出台的国Ⅴ汽油标准中硫含量要求控制在10ppm以下，对燃料油质量指标的要求也越来越苛刻。同时，世界原油资源日益减少，如何利用有限的资源获得最大的效益是炼油厂追求的目标。传统调合工艺生产效率低、浪费大，给炼油厂造成了潜在的经济损失。原油品种繁杂，导致组分油性质波动较大，依靠经验的调合方式面临一定的困难。如何提高一次调合合格率，同时充分利用低品质产品，降低产品的成本，使工厂的效益最大化，成为炼油厂普遍期待解决的问题。

在国家对炼化企业环保要求日益提高，以及企业经济效益增长需求的大背景下，传统的罐式调合工艺已经难以满足企业发展要求，国内炼厂急需进行管道调合方式的改造。所谓管道调合方式是将各组分油和添加剂按照一定的比例连续泵入调合总管，经静态混合器混合后直接进入成品罐，可以取消罐式调合方式下的循环倒罐操作，既节省了储罐的占用时间又减少了循环挥发损耗。但管道调合方式对控制系统也提出了更高的要求，控制系统要考虑现场实际情况（包括设备仪表等设计压力、装置波动等异常情况），兼顾各个细节。

汽油管道调合控制要求保证各参调组分的精确参调比例，各组分的参调比例的控制主要体现在组分流速的精确控制上；汽油的参调组分分为两大类：直接来自于上游生产装置的，未经过组分罐或缓冲罐的为直调组分油；带有储罐储存的组分油为储罐组分油；对于直调组分油参与调合的情况下，由于直调组分油直接来自于生产装置，不经过中间缓冲罐，所以直调组分油的流量是无法调节的，而且装置的生产量本身就存在波动的，那么严格意义上来讲，在有直调组分油参与调合的情况下，不可能保证所有参与调合的组分油按照调度要求的配方精确执行。

发明内容

为了解决上述对汽油管道调合实时控制的精度要求，本发明提出了一种汽油管道调合的控制方法，以期最大限度地控制调合配方接近于调度要求的配方：

（1）由于直调组分油直接来自于上游装置，所以瞬时流速是有波动的，当存在两路及以上直调油参与调合时，无法控制直调油之间的瞬时参调比例满足工艺调度给定的调合配方，但是在一段时间内（例如调合一整罐成品汽油的时间段内）直调组分油的产量是可以预估的，所以最终产品罐中各直调组分油总参调量之间的比例是可以满足调度配方要求的。本发明不控制所有直调组分油的流量，上游装置产出的油品直接进入调合总管，选取其中一路直调组分油为基础，根据工艺调度要求的调合配方计算其余有储罐的组分油的流速设定值，以下简称选为基础的直调组分油为“基准直调油”，带储罐的组分油为“储罐油”，储罐油流速设定值计算公式如下：

Fspi=×RiRbase]]>

式中，i表示第i个储罐油，表示第i个储罐油的流速设定值，F_base表示基准直调油的当前流速，R_i表示调度下达的第i个储罐油的参调百分比，R_base表示调度下达的基准直调油的参调百分比

（2）根据以上公式，可以计算得到储罐油的流速设定值，为保证调合过程按照计算好的设定值精确执行，本发明采用“比例—积分—微分”(Proportion Integration Differentiation，以下简称PID)控制器控制组分的流速按照计算得到的流速设定值执行。

（3）直调组分油直接来自于上游的生产装置，未设置组分罐，那么直调组分油流速是有波动的。正常生产工况下，装置产出的直调组分油流速是相对稳定的，或者流速变化较为平稳，在这种情况下，单纯采用一阶滤波方法，仍可保证调合过程平稳进行。