[发明专利]汽油与柴油质量指标的在线确定方法

摘要

本发明给出了一种用于石油分馏塔塔顶汽油干点和中部侧线产品柴油９５％点（或倾点、凝固点）的在线确定方法。其特点是除考虑温度和油气分压外，还考了油品组成的影响。在对油品分馏塔的测点进行必要的改动后，利用可测过程变量和分馏塔及其相关设备的动态数学模型，在线实时计算分馏塔内物流流量、内回流流量和油品组分分率，进而随时确定汽油干点和柴油９５％点，使之适应动态的操作过程和原料（分馏塔进料）性质的变化，用以指导操作，并作为进一步按质量指标进行控制的依据。

主权项

1.一种汽油和柴油质量指标的在线确定方法，包括如下步骤：I.测定各种工艺参数，如实测物流流量(F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9)、实测压力(P1、P2)、实测液位高度(L1、L2)、实测温度(T1、T2、T3、T4、T5；T＇1、T＇2、T＇3、T＇4)；II.计算分馏塔内物流流量：i.分馏塔(K-1)顶部的富气流量和汽油流量的计算：塔顶富气流量：Ga1=Wa1dP2dt+F1----(1)塔顶汽油流量：Gg1=D1A1dL1dt+F2+F3----(2)塔顶水蒸汽流量：Gs1＝F5+F6+F7(3)其中：Wa1：V-1的气容量(压力升高一个单位所需气体量)；A1：V-1的截面积；D1：汽油密度；F5、F6、F7分别为原料中、塔底和汽提的蒸汽流量；F1：经过温度、压力修正后的富气流量；F2：实测汽油流量；F3：顶冷回流流量；ii.塔顶汽油分压：Pg=Gg1/MgGs1/Ms+Ga1/Ma+Gg1/MgP1----(4)其中：Ms、Ma、Mg分别是水蒸汽、富气、汽油分子量；iii.柴油自分馏塔(K-1)馏出流量：Gd=D2A2dL2dt+F4----(5)其中：A2：K-2截面积；D2：柴油密度；F4：实测柴油流量；iv.柴油馏出段其它物流：汽油流量：Gg2=Wg2dP1dt+Gg1----(6)富气流量：Ga2=Wa2dP1dt+Ga1----(7)其中：Wg2、Wa2分别为K-1上部汽油、富气气容量；P1为实测K-1顶部压力；v.柴油油气分压：Pd=Gd/MdGs1/Ms+Ga2/Ma+Gg2/Mg+Gd/MdP1----(8)其中：Md为柴油的分子量；III.计算内回流流量：在确定汽油干点时，采用下述分馏塔动态模型计算塔顶段内回流流量R1：Ch1dT3dt+Ch2dT1dt=G1Hg(T4)-Gg1Hg(T1)+Gs[Hs(T4)-Hs(T1)]+Ga[Ha(T4)-Ha(T1)](9)-Q1-R1h1(T3)+F3h2(T5)Q1＝F8*[h1(T3)-h1(T2)](10)WgdR1dt=G1-Gg1-R1+F3----(11)其中：Ch1：塔顶段液相热容量(包括气壁)(温度升高一个单位所需热量)；Ch2：塔顶段气相热容量；Hg(T)：汽油在T(℃)时的气相热焓；Hs(T)：水蒸汽在T(℃)时的气相热焓；Ha(T)：富气在T(℃)时的气相热焓；h1(T)：顶部循环回流(液相)在温度T(℃)时的焓值；h2(T)：顶部冷回流(液相)在温度T(℃)时的焓值；F3：顶部冷回流流量；F8：顶部循环回流流量；Wg：塔顶段液相积蓄量；在确定柴油质量指标时，需计算塔中段内回流流量R2，其计算方法与上述各式完全相同，只是将有关变量和参数换成分馏塔中段(一中)各实测变量和参数；IV.计算组分分率，确定油品质量指标：i.塔顶汽油中重组分分率为：Y(k)12=A1R1B1R1+B2Gg1----(12)汽油干点按下式确定：Xq(k)=Th0+(Th0-T10)Y121-Y12+C4----(13)其中：A1＝C1T1+C2-Th0B1＝C3T1PgB2＝Th1-C1T1-C2+B1Y12(k-1)Th0＝重组分的初馏点(轻组分的终馏点)；Th1＝重组分的终馏点；T10＝轻组分的初馏点；C1、C2、C3、C4为可调参数；K及未注明者为当前采样时刻值；k-1为前一采样时刻值；ii.柴油中重组分分率为：Y(k)12=A1R2B1R2+B2Gd----(12)′柴油95％点(倾点或凝固点)按下式计算：Xq(k)=Th0+(Th0-T10)Y121-Y12+C4----(13)′其中：A1＝C1T＇1+C2-ThoB1＝C3T＇1PdB2＝Th1-C1T＇1-C2+B1Y12(k-1)Th0＝重组分的初馏点(轻组分的终馏点)；Th1＝重组分的终馏点；T10＝轻组分的初馏点；C1、C2、C3、C4为可调参数；K及未注明者为当前采样时刻值；k-1为前一采样时刻值；