油品調(diào)合是石油化工企業(yè)成品油出廠重要生產(chǎn)操作，也是企業(yè)降低生產(chǎn)加工成本重要管理項(xiàng)目。長期以來，油品調(diào)合主要手段仍是人工控制，即人工計(jì)算油品調(diào)合比例、各組份油調(diào)合量、油品調(diào)合時(shí)間。人工控制存在油品質(zhì)量過剩、油品不合格、調(diào)合成本高、調(diào)合時(shí)間長等眾多弊端，這些弊端直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

                      近紅外應(yīng)用案例

為解決汽油調(diào)合目前存在的問題，中海石油中捷石化有限公司新增汽油在線調(diào)合優(yōu)化控制系統(tǒng)，其過程將各組分油按調(diào)合優(yōu)化軟件計(jì)算的優(yōu)化比例同時(shí)送入總管內(nèi)，經(jīng)過管道混合器使油品充分混合均勻。混合后的油品由在線質(zhì)量分析儀檢測分析并將分析數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將分析數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出較佳控制方案，通過流量計(jì)加調(diào)節(jié)閥的方式執(zhí)行該控制方案，使油品產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到較佳狀態(tài)。

汽油在線調(diào)合優(yōu)化軟件是以在線儀表檢測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用多目標(biāo)多變量非線性優(yōu)化算法，通過汽油調(diào)合性質(zhì)預(yù)測模型(調(diào)合規(guī)則)，實(shí)現(xiàn)以產(chǎn)品質(zhì)量過剩較小和效益大為目標(biāo)的汽油在線調(diào)合優(yōu)化功能。汽油在線調(diào)合優(yōu)化軟件包括2個(gè)模塊:在線調(diào)合優(yōu)化控制模塊、在線調(diào)合比例控制模塊。

在線儀表包括:在線近紅外分析儀(采用傅立葉變換光譜技術(shù))、分析小屋。主要用于對組分汽油和調(diào)合后汽油的密度、辛烷值、抗爆指數(shù)、硫含量、飽和蒸氣壓、餾程、烯烴含量、芳烴含量、苯含量和氧含量等性質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。

DXS調(diào)合控制系統(tǒng)包括DCS控制器、調(diào)合控制操作站設(shè)計(jì)開發(fā)。汽油調(diào)合控制系統(tǒng)依據(jù)調(diào)合優(yōu)化軟件的調(diào)合配比方案，通過DCS控制控制泵、閥門動作，同時(shí)檢測流量計(jì)流量、閥門和泵狀態(tài)，達(dá)到組分管線流速的比例實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)合配比方案的準(zhǔn)確執(zhí)行。

                 為什么選用近紅外光譜儀？

有機(jī)化合物在近紅外光部分采集，主要為包含氨基團(tuán)的不同倍頻以及合頻的采集譜帶。石化產(chǎn)品主要應(yīng)用的是烴類元素，與含有氨基團(tuán)的物質(zhì)特征非常相符，產(chǎn)品的性質(zhì)也會受到這一區(qū)域帶來的影響。

    研究專家對于近紅外光譜以及遺傳的多變量當(dāng)中的修正方式進(jìn)行了深入的分析，對汽油等值的三種方法測定進(jìn)行了比較和分析，對于三種方式的應(yīng)用都可進(jìn)行有效的測定。但是，產(chǎn)生較小誤差的方式為使用遺傳回歸和遺傳逆較小方差。此外，還有學(xué)者應(yīng)用了較小方差，對向量機(jī)進(jìn)行支撐，以便將其當(dāng)做汽油的等值，這種方式的操作時(shí)間并不是非常長，進(jìn)行實(shí)時(shí)性測試和檢驗(yàn)非常簡單。研究人員根據(jù)現(xiàn)在的近紅外線光譜解析當(dāng)中的模型，產(chǎn)生的傳送形式限制，應(yīng)用了不同的技術(shù)以及方法，對外部產(chǎn)生的干擾進(jìn)行了消除，同時(shí)在實(shí)際處理的過程中，引用了波寬長度等優(yōu)性處理方法?？色@取相關(guān)的光譜建模解析。

近紅外光譜的解析技術(shù)是建立在化學(xué)基礎(chǔ)上的一種手段，可將近紅外光譜與被檢測對象的性質(zhì)進(jìn)行緊密的結(jié)合，利用對兩者函數(shù)的確立，可取得含有氨基團(tuán)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)。石化產(chǎn)品當(dāng)中的重要成分皆是氨基團(tuán)，因此對于近紅外光譜解析的應(yīng)用，與石化產(chǎn)品的性質(zhì)解析操作非常相符，有著廣闊的發(fā)展空間。

             近紅外能給化工企業(yè)帶來什么？

1. 提高自動化程度，減少勞動強(qiáng)度
   汽油在線調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)可根據(jù)調(diào)合目標(biāo)要求自動控制各組分的流量、調(diào)合泵的起停等，實(shí)現(xiàn)調(diào)合過程的自動化，操作人員只需在系統(tǒng)中的操作頁面監(jiān)視汽油調(diào)合過程中的報(bào)警即可，從而有效地降低了勞動強(qiáng)度。

2. 提高汽油生產(chǎn)信息化程度

系統(tǒng)自動對調(diào)合生產(chǎn)過程中的所有信息進(jìn)行記錄，在調(diào)合完成后可以進(jìn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)、分析等，改變原來人工記錄、報(bào)表的方式。

3. 降低產(chǎn)品質(zhì)量過剩

通過汽油在線調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)可實(shí)時(shí)檢測組分油和調(diào)合頭在調(diào)合過程中的性質(zhì)的波動情況并且根據(jù)企業(yè)情況制定符合自身特點(diǎn)的非線性調(diào)合規(guī)則，當(dāng)組分性質(zhì)波動或其他原因?qū)е抡{(diào)合發(fā)生偏差時(shí)系統(tǒng)會自動進(jìn)行偏差補(bǔ)償，使較終的調(diào)合結(jié)果滿足設(shè)定目標(biāo)要求，從而降低質(zhì)量過剩。

4. 提高系統(tǒng)靈活性

通過必要的工藝改造，可滿足不同牌號汽油的同時(shí)在線調(diào)合。

5. 經(jīng)濟(jì)效益

應(yīng)用汽油在線調(diào)合優(yōu)化系統(tǒng)，可根據(jù)在線近紅外分析儀提供的實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)，及時(shí)有效地控制調(diào)合頭后和產(chǎn)品罐內(nèi)的成品汽油性質(zhì)，達(dá)到卡邊操作,在保證產(chǎn)品合格的同時(shí)，減少辛烷值等產(chǎn)品質(zhì)量的過鞫。中捷石化92#成品汽油辛烷值過去平均過到約1.3個(gè)單位，按照一個(gè)單位辛烷值10元/噸、月汽油調(diào)合產(chǎn)量4萬噸計(jì)算，每年可節(jié)省成本624萬元。

通過實(shí)時(shí)分析組份油性質(zhì)，依據(jù)建模數(shù)據(jù)，得到較優(yōu)調(diào)合方案,有效避免產(chǎn)品質(zhì)量過剩與不合格現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)隨著系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入，逐步取消成品油罐自身循環(huán)操作，節(jié)省罐區(qū)動力電費(fèi)用發(fā)生，進(jìn)一步降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。相信隨著在線調(diào)合控制應(yīng)用的加深，智慧調(diào)合會有越來越多的市場。
    布魯克 FT-NIR 光譜儀可對原料、中間產(chǎn)品和較終產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)分析來實(shí)現(xiàn)過程控制。堅(jiān)如磐石的設(shè)計(jì)使得我們的光譜儀可適用于惡劣的工廠環(huán)境。

通過MATRIX-F結(jié)合漫反射光纖探頭、液體探頭或發(fā)射探頭，可以對加工環(huán)節(jié)進(jìn)行在線監(jiān)測，確保產(chǎn)品安全，大限度降低產(chǎn)品批次不合格風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)保證長期連續(xù)可靠的數(shù)據(jù)結(jié)果，減少停機(jī)時(shí)間，可直接進(jìn)行方法轉(zhuǎn)移。