历史上,优化炼油厂一直主要集中在最终产品(如汽油和柴油),慢慢将目光转向转换和升级整个炼油生产装置,如石脑油转换、催化转换,升级单位和烷基化作用。
原油蒸馏装置(CDU)有时被称为一个常压蒸馏单元(ADU)由于分馏或原油蒸馏的饲料在大气压力。图片来源:ABB测量及分析
然而,炼油厂的一个关键元素没有优化其全部潜力:快速和在线的特征原油组成。要求确定可靠的原油质量属性或特质是至关重要的优化产量和利润最大化的行业利润率非常紧张和竞争的地方。
被称为“原油分析”,这个现有的实验室方法有潜力来确定至关重要的原油的状态参数。然而,原油化验需要专用设备、时间和操作经验,既耗时又昂贵。2020欧洲杯下注官网
因此,完整的原油分析测试实际上并不存在或罕见的基础上进行基于历史的供应商信息。炼油企业往往依赖于过时的或不准确的数据项目生产计划。
本文概述和演示了如何ABB近红外光谱学(FT-NIR)提供了一个快速和有效的在线原油特性的解决方案,允许设计者优化过程基于准确实时的原油输入特定的知识。
原油化学和描述的挑战
原油生产最终产品必须经过一个细化的过程,可以从基础燃料(如汽油、柴油、航空燃料,等等)到复杂的石化产品(如BTX,乙烯、丙烯、润滑油油,等等)。产品的范围取决于给定的炼油厂的复杂性和处理能力。
原油是一种复杂的碳氢化合物的混合物,从甜,酸(即在内容。低到高硫)和其他元素,取决于源提取,影响光的比例重碳氢化合物在原油。
这些因素有显著影响原油的价格和最终产品的产量和品质。原油遇到的一个相当大的挑战在于,其属性和化学并不总是一致的,即使他们来自同一来源(或者相同)。
此外,大多数炼油厂从不同来源获取他们的原油来自世界各地。原油通常是在现货市场购买,与原油价格的平衡取决于所需的素质和化学组成。在这种背景下,原油在不同时间获得的收益率的差异可能很大。
最重要的原油和明显的特征是其蒸馏参数,这是由TBP(真沸点)曲线和相应的切割点的收益,含硫量和总酸或环烷酸含量(棕褐色或南)。
这些至关重要的属性从切割点收益率的变化有重要影响,大气残留%,影响下游的清理要求hydro-treating和控制基民盟流程培训腐蚀问题的能力。
原油加工、炼油企业面临的挑战是处理时变供应质量进入基民盟和时变需求的蒸馏产品出来了。
这个问题通常是解决炼油LP(线性规划)模型,它试图管理这些变化和保持平衡的供应质量,基民盟约束和最终产品要求优化炼油利润率。作为炼油厂操作可能只有历史或部分原油性质的信息,这个任务变得更加复杂,在某些情况下,不可能正确地计划。
在大多数情况下,原油,收购炼油厂,附带纸原油化验过时的或通用的,有时,只有基于提取的网站。购买原油的实际原油性质可能发生显著的变化随着时间的推移,这将直接影响一个炼油厂的炼油能力计划尊重客户的产品质量和维持利润率。
平衡要求在炼油厂处理时变供给与时变需求的产品。图片来源:ABB测量及分析
在处理之前原油特性的重要性
原油质量不足或限制知识的构成原油影响下游饲料质量其他处理单元。这可能导致未能满足中间或最终产品规格,影响成本优化(质量、能量等),并对生产计划有重大影响。
当变量在流程输入原油,有效的分析工具可以帮助保持控制和平衡的生产流程。成功识别给定原油板岩提高产量和减少依赖供货商数据。
不幸的是,传统的原油分析测试方法是昂贵($ 10 k到$ 20 k /单原油分析),极其复杂和耗时(2 - 3周);因此,他们通常不进行每一个炼油厂的原油收到交付。
信息质量至关重要,然而,准确地确定沸点,硫和酸水平,粘度,水位,以及其他关键的品质,给一个详细的质量故障和促进基民盟相应参数的调整。因此,重要的是,炼油厂原油购买的质量特征。
有两个主要原因:第一,有一个伟大的商业竞争程度,有时原油来自可疑的来源或运营商。第二个是验证的必要性,在近实时,在炼油厂原油加工的质量和应用于处理单元,包括原油蒸馏单元(CDU),及其对下游的影响操作单元提示的方式,以促进快速的控制和优化。
之前未能描述原油引入基民盟可能导致损失炼油厂每年数百万美元的优化过程的结果调整补偿不同的属性中发现原油以及处理原油转换。
根据原料的性质原油精炼,操作过程单位在炼油厂必须仔细校准。原油组成的任何变化产生重大影响蒸馏/分离(即。下游,收益率),以及不同的转换和处理单元在一个炼油厂。
美元的实际影响将取决于原油的炼油厂的容量和吞吐量,而主要问题是常见的炼油厂炼油。
的行业面临着下降的利润率,炼油厂尝试优化每一个化合物提取和精炼过程可用。生产需要不断的监测和先进的分析设备。2020欧洲杯下注官网
垂直整合,炼油厂原油的依赖现代数据反馈到他们的过程。鉴于卷在股权和输出的附加值,可以代表数百万美元的回报,
下游的简化表示来自基民盟中间体和石化产品。图片来源:ABB测量及分析
近红外光谱技术:分析快速和可靠的解决方案
FT-NIR光谱学提供关键的物理和化学性质的多组分的分析通过一个单一的测量:近红外光谱吸光度。它促进了多性能测定复杂样品或混合物。
近红外光谱技术是广泛应用在现代炼油厂以及在其他行业,如化工、食品、制药和半导体。ABB FT-NIR技术成功地和广泛地应用在最终产品混合和各种转换/升级过程单元内的炼油厂提供快速、准确的多性能分析。
ABB FT-NIR分析器还可以应用于原油分析,提供实时数据在之前的原油成分进入基督教民主联盟,从而使流程效率和快速在线测量控制和优化,取代昂贵和耗时的实验室原油化验的方法。
在线pre-distillation分析过程,因此,代表了下一步的炼油商的努力优化原油炼油效率和利润。ABB FT-NIR-based解决方案促进主动过程适应性而不是无功规划流程修改的结果是不准确的或有缺陷的数据。
各种样品的例子FT-NIR光谱获得各种样本流组合乐队地区(轻到重)(4000 - 4800厘米1)。类似的吸收率不同的烃流尽管非常不同的构图和颜色。图片来源:ABB测量及分析
近红外(NIR)技术测量,作为一个相关的方法,需要的初始校准分析仪(谱)对感兴趣的方法为每个属性的引用。
近红外(NIR)光的吸收属性组合乐队地区类似于所有液态烃流,无论颜色或化学组成。组合乐队地区可以定义从4000厘米1到4800厘米1。
它不仅是传统之间的限制中,近红外线光谱区域,由基本振动的组合。吸光度光谱组合乐队地区(4000 - 4800厘米1),吸收率是轻到重烃流类似。
吸光度光谱转换成化学和物理性质。校准模型应用于吸光度光谱产生的值。校准模型本质上是学习集与ASTM实验室参考价值。图片来源:ABB测量及分析
吸光度光谱转换成化学和物理性质。校准模型性能依赖于当地实验室质量(r),而典型的比ASTM重复性(r)。图片来源:ABB测量及分析
一旦NIR分析仪校准,可以申请常规分析而不是更耗时的传统测量方法。分析仪将展示类似的精度(即。再现性)作为参考测量方法对校准和通常会提供优越的精度(即。、可重复性)技术是不受限制的任何潜在operator-related错误。
近红外光谱分析,在几分钟内完成,使频繁测试的关键质量参数不需要训练有素、经验丰富的人员和现场的专用设备。2020欧洲杯下注官网它还否定咨询外部服务实验室要求。
现有的近红外光谱原油特性的解决方案使用ABB原油分析和重油分析仪
ABB可以提供实验室分析仪,MB3600 HP12模型和在线过程分析,如FTPA2000-HP260X或TALYS-ASP400-EX模型,对原油特征。样条件是确保可靠的测量和有限的维护。
多年来,ABB已经建立了广泛的专业知识时处理原油和其他粘性或重型产品。
过程的各个方面已考虑(加热、过滤、冲洗、冗余流转换,等等)在一个特定的采样调节系统(SCS)用于原油烃分析处理提供可靠的解决方案。
实验室处理FT-NIR分析仪的例子。图片来源:ABB测量及分析
FT-NIR技术也快速反应的优势,低噪声和高度可重复的实时测量,可用于取代常规的劳动密集型和耗时的标准测试原油和沉重的提要。
这个效率是支持一个有影响力的拥有多家物理和化学分析特性,允许一个分析仪来确定各种原油性质(真沸点曲线[点],棕褐色,API重力,康拉特逊碳,KV50, KV100, PAH),所有在多个物理流/分析。
单/多流测量可以成功实现fiber-optic-based TALYS-ASP400-EX(单通道)和FTPA2000-HP260X(摘要)分析程序与应用程序的一个可定制的样品调节系统用于原油。
掌握原油基民盟输出测量使ABB大大提高产量对原油炼油厂通过限制测量时间,引入有效的抽样,使规划者与实时数据优化流程。
下一个逻辑步骤是设计一个解决方案来解决原油变化,是否提取现场或当原油运输到达炼油厂。
ABB FTPA2000-HP260X多渠道FT-NIR在线分析仪进行多流基督教民主联盟”的优化。图片来源:ABB测量及分析
ABB的原油输入分析的解决方案
ABB的测量解决方案,开发了旨在取代昂贵的正式的原油化验和允许下游工序单位前基督教民主联盟过程的优化。定制整个在线仪器完全可以匹配使用的石板的原油精炼厂。
在线ABB原油分析解决方案,其操作系统,意味着每个系统可以适应炼油企业的需求或产品专业化,因为它是完全可定制的。在线原油FT-NIR分析必须进行样本的代表产品流经管道的。
一旦样品送入分析站time-constructive的方式,它必须得到适当的条件过滤,防止任何颗粒和液滴的累积干扰测量。欧洲杯猜球平台
ABB的创新采样调节系统(SCS)已经开发了这个艰巨的任务,考虑到产品的性质。SCS原则是保持一致的操作有限的维护,实现双阶段的粒子过滤高温和冗余。
操作系统也可能在一个快速循环,而另一个人受到自动清洗周期。SCS还可以控制样品的温度最优水乳液分离和测量性能。
像每个ABB SCS,流切换功能纳入系统允许自动分析仪测量参考。压力和温度反馈沟通足够的系统控制和监控。
定义SCS完成后,用户只需要校准分析仪使用相关分析结果与近红外光谱存在关联数据。原油分析数据库,由天祥集团管理,例如,或光谱标准,因此原油试验,验证了将原油运输的基础将实时确定和优化。
校准步骤决定了一个数值之间的关系近红外光谱一个示例及其测定值作为衡量一个参考方法。这通常涉及一些数学建模和应用最优化算法,优化光谱特性和属性之间的协方差。
原油在线分析仪与完整的住所和采样调节系统。图片来源:ABB测量及分析
当网络设备部署和校准时,它成为一个强大的原油分析器配置进行分析,集成数据采集、样品控制和报告。
解决方案,为广泛的定制设置很容易配置,允许常规分析的物理和化学性质和根除operator-generated错误。ABB原油输入分析的解决方案是一个完整的测量和报告炼油商,因为它提供了一个解决方案的详细状态显示浓度分析历史。
技术还有一个实时分析仪健康监测功能整合,确保数据的可靠性,也带来了一系列的工具,方便简单的数据导出和归档,从而确保准确的测量原油。
ABB的健壮和可靠的采样调节和分析设备允许访问原油生产计划分配和隔离实时数据,以及使用的原油混合优化参数和更可靠的原油开关2020欧洲杯下注官网(或转型)优化。
此外,蒸馏的持续可用性属性(真沸点),当代原油分析数据,和原油稳定指数,规划者能够实现进料预处理来提高过程稳定性。
最重要的是,现成的数据便于各种基督教民主联盟的优化模式,导致基民盟吞吐量效率和确保下游需求正常流程单位满足。
FT-NIR原油输入分析解决方案的关键优势
原油交易和原油管理
- 允许优化管理和调度的原油储存。
- 帮助采购,使质量保证要在传入的原油与规范。
- 提高炼油厂实际收益率与实时预测原油分析原油进口。
原油混合
- 最大化炼油厂性能通过有效地控制基民盟的原油混合配方饲料尽可能最佳的原油成分同时考虑油库约束。
改善基民盟控制和优化
- 允许用户为实际原油和破旧房地产测量一个严格的动态模型与APC和炼油厂LP。
- 基督教民主联盟的帮助实现更严格的控制限制原油性质变化的来源。
- APS和MES系统的链接来完成炼油厂的运营效益。
结论
利用近红外光谱技术进行精确测定各种原油属性完全改变传统的炼油企业监控解决方案,允许快速预处理原油计量方便有效的反馈和控制。
原油组成的主要元素,在基督教民主联盟优化可以很容易地确定与更大的精度水平,取代缺失或昂贵的原油分析与快速在线测量。
这产生的机会炼厂生产计划进行原油蒸馏前,分析允许基督教民主联盟优化和其他有效的产品控制下游的炼油工艺单元。
此外,ABB近红外光谱在线原油计量解决方案促进多个属性的确定,同时对所有新样品,与传统精度相对于实验室测定方法。
这些分析可以由运营商没有分析背景。因此,常规的数量分析,可以显著提高,而成本分析是常规测定方法相比显著降低。
近红外光谱技术的主要优点,关于原油分析,在于其小说精度、多功能性和简单。最新一代的NIR分析仪也特别耐用,几乎不需维护的,因为他们不需要任何消耗品或预防性维护。
解决方案示例的核心调节系统(SCS),它允许在线样品的完整性,因此确保近红外光谱数据是可靠的和统一的。
此外,任何先前存储样本光谱可以评估使用最新添加校准为更深层次的提高数据空间样本分析。还可以对各种样本类型进行分析(原油混合,改变原油,地区原油提取比较)来优化基民盟吞吐量效率有相当大的储蓄通过降低运营成本。
ABB基于近红外光谱的原油输入分析技术所有炼油厂是一个完整的和强大的解决方案。
引用
- https://en.wikipedia.org/wiki/Nelson_complexity_index: ~:文本= % 20纳尔逊% 20复杂性% 20指数% 20 (NCI的% 20多种% 20炼油厂% 20和% 20单位
这个信息已经采购,审核并改编自材料由ABB提供测量及分析。欧洲杯足球竞彩
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