AI-60原油分析仪器解读

1、摘要：a工-60在线核磁共振分析仪器用于常减压蒸储装置，在生产上可以为控制提供原料 的前馈信息和产品质量的反馈信息，以保证生产装置工艺的稳定，并配合控制最大化的提高 高附加值产品的收率，达到提高经济效益的目的。核磁共振技术实时在线快速原油评价，可 以提高原油的管理水平，并摆脱对原油产品的依赖，降低原油的采购成本。（tai cohen魏 桃树）1、概述全面和彻底的控制原油蒸锚装置（cdu）的匚艺参数，是获得优质的石脑油、煤油和轻柴油产品的强制性要求。这直接影响到炼油的生产效益和盈利。通过集成实时在线分析系统，监测蒸储装置的原料和循分物性，能及时快速调整 匚艺条件，对侧线储分严格切割，即提高了高附

2、加值储分的产能，乂降低了工艺 波动对生产带来的影响。基于石油分析仪器、核磁共振技术和拥有专利的软件，阿斯派克开发出了 a工-60 在线分析系统，用于实时在线分析原油蒸储装置的进料特性和产品质量，确保原 油蒸储装置高附加值馀分的产出连续、有效。2、面临挑战蒸储装置匚艺条件的优化，对每个炼油厂来说都是一个大的挑战。它直接影响到 能否以最低的成本，获取最高的利润。为了实现这个目的，全程实时监测进装置的原油和出装置的懦分油质量，成了最基本的要求，这样才能保证：u原油特性发生变化后，对每个微分的产能和质量影响降到最小u考虑到较重镭分价格较低，可以最大限度的生产高附加值轻质镭分产品。通过改变侧线产品的切割

3、温度，将高附加值情分的t90-fbp尽可能的拔高，而较 重储分ibp-t10尽可能的拔低。u最大限度的稳定整个蒸储工艺每个镭分产品的质量u防止生产出卡边的产品，或者由于生产问题出现不合格产品炼油企业的多种复杂的工艺如缺合理控制，就会影响生产效率、产品质量、产品 收率和能耗，直接提高馅分产品的成本。根据初始设计目标，每个炼油厂的建造都只能加工特定的原油类型。而现为了获 得适合炼油厂现有设备能够加工的足够原料，需要选择不同产地的原油进行调 和。由于原油的成本与产地高度相关。不同产地的原油调和，必然降低炼油加工 的成本。生产过程中，原油调和、储分油质量在线监测和实时控制的不足，会直接影响到 炼油生产

4、效率和利润。可能导致工艺装置出现生产问题，产出非预期产品；或者 导致装置停车或部分停车。这样就需耗时进行检查，并采取措施进行整改。而离线实验室质量控制，包括采样、实验室分析，很耗时间。分析数据的任何延 迟，都会影响控制的效率，及最佳工艺参数的调整。只有连续在线监测物流的物性，才可以最大限度的减少意外的生产问题、不合适 的操作条件带来的经济损失。3、nmr在线分析仪器解决方案阿斯派克为常减压蒸镭装置的物性分析开发了一个整体的解决方案，允许以最低 的成本、以一种经济的方式对工艺过程进行控制。阿斯派克的解决方案覆盖整个原油蒸锵装置工艺，从原油入厂开始，到进料和情 分油。aspect ai对整个炼油厂

5、的物性监测系统包括：(1) ai-60石油分析仪器，基于nmr技术(2)在线nmr软件(3)模型gate way软件结合分析方法与具有鲜明特点的软件，建立一个连续地、能全面监测整个炼油工 艺装置的解决方案。见图1。图1ai-60在线分析仪器整体解决方案4、常减压蒸储装置进料原油的物性与与它的化学成分直接相关，并随产地的变化而变化。原油物性决定了不同种类原油各自的市场定价。重要的原油物性是密度、酸值和 硫含量。硫在原油中以硫化氢和多硫化物形式存在，在蒸馀过程中，部分含硫分 子会分解，产生硫化氢。原油中的硫和酸性物质，如环烷酸，有很强的腐蚀性。它们的含量决定原油是否为含酸原油。高tan原油，为高含

6、酸重油。高含酸原油的特点是原油中轻组分少、密度大、粘度高、固化点低、氮含量高、胶质和沥青质含量高、盐含量高、重金属含量高、 轻质储分收率低。导致脱盐过程中，油水分离难度较传统原油大。这些特点也会导致石油产品质量差、腐蚀性强。通常，这些tan值高的原油被称为、机会原油。5、常减压蒸情装置储分油原油从脱盐装置输送到原油蒸饰装置，按照它们的实沸点分成几部分:低沸点气体(32 c)直镭轻石脑油(32-88 c)直镭重石脑油(88-193 c)煤油(193 -271 c)轻柴油(271-321 c)重柴油(321 - 427 c)减压瓦斯油(427-566 c)镯分油间的切割温度必须稳住，这样，最重僧分

7、的初僧点和终僧点，以及其它的 物性才满足产品的技术规范。确定调和或者深加工储分的切割点，才能获得最大 的产能。优化各种储分，以保证获得的成品符合产品的技术规范，或者满足工艺 深加工处理要求。相邻微分的沸程一般会有重叠。每个炼油厂确凿的切割点，iii 各个炼油厂自己定，以根据炼油生产的市场目标，完成每个产品的生产任务。从原油蒸谭装置得到的锵分物性与锵分的化学组成，彼此之间存在关联关系，因 此，可以使用nmr波谱量化分析馀分的不同物性。使用nmr波谱方法预测分析物性，是基于物性的量值和它对应测量的波谱数据 之间存在统计相关性，关联的精度完全取决于参考样本的数量、质量和它的变化。在生产过程中，谣分瞬

8、间被扫描，并通过nmr波谱分析方法进行分析。获得分析数据，通过计量学转换成生产产品所需要的参数0aspect a工使用核磁共振技术，在常减压装置中监测介质的物性。6、aspect ai核磁共振技术核磁共振-是一种效应，处于磁场中的磁性原子核在一个特定的共振频率下， 吸收和释放电磁能量。引进在线核磁共振技术，用于监测原油蒸伟装置的原料和 产品谭分上是一个独一无二的工具。核磁共振的谱是分子中碳、氢和氧原子排列的结果。原油和石油谭分的nmr谱 图直接取决于分子中氢原子的分布，并受与氢原子相连的c-c键类型的影响。 通过分配给每个峰响应的氢原子浓度来对分子进行定量分析。图2ah-60 nmr分析仪器n

9、mr能够识别石油情分中的化合物，包括直链和支链的烯烧、脂肪慌，单环芳慌 和稠环芳煌:、有取代基的芳燃或者含氧脂肪燃、石蜡、烷轻、烯炫、酸、含氧化 合物和水。见图3。图3石油储分典型的nmr波谱图光谱分析技术仅限于分析透明溶液。但nmr谱仪能够分析不透光、不透明的溶 液。nmr技术的这个特征可以用于监测原油和蒸你装置中的微分油。根据样品的化学结构，以及分子中氢原子数量的波谱线性响应，结合信号的特征, 就能对不同类型分子的物性和nmr波谱数据进行精确关联。从蒸锵装置原料油到储分油，每个物流扫描后收集到的nmr波谱数据，可用于预测以下物性参数值，见表1：表1nmr分析原油和僻分油的典型物性nmr技术

10、的主要优势：f能分析不透光和不透明的样品f全谱范围内线性响应.f 一次扫描分析多个物性参数.f能实时、连续分析流通物流f物性与波谱之间精确关联f取代传统分析仪器，快速提供分析结果；如几秒钟完成p工ona分析f减少实验室分析的响应时间，允许对生产进行严格控制。f样品只需简单处理，不要脱水。这些技术优势，再加上process nmr软件和智能模型软件model gate way,使阿斯派克的a工-60在线分析仪器，能在线观察和监测产品质量，及生产过程 中出现的任何偏差。以便在需要的时候，能立即采取纠正措施。避免出现不合格 产品，降低生产损失。这也省去了生产回到正轨前需要频繁的实验室分析。7、pro

11、cess nmr 软件a工-60的process nmr软件是一个图形用户界面，它是建立在windows系统基础上的应用。process nmr控制着nmr分析仪器的运行，以及通过tcp/工p或者modbus通讯，控制样品处理系统和物流切换系统运行。用户通过process nmr软件，可以执行以下操作： nmr扫描 nmr信号处理 nmr分析仪器匀场 结果存档 通过modbus协议，报告预测结果 过程控制中，nmr分析仪器以全自动模式运行。model gate way 软件 操作系统要求windows xp或以上 自动自成pls模型，技术专利保护 支持多数分析仪器 通过modbus协议与生产网

12、络通讯集成 支持传统热电grams模型 图形模式比较 自动/手动输入实验室分析数据 报告/报警/状态显示图4model. gate way工作流程示意图8、结论原油蒸镭装置的效率，与改变工艺条件就能获得石脑油、煤油和柴油的最佳收率 的生产能力直接挂钩。市场对某个镭分的需求大，某个憎分的价格高，原油蒸饰 装置就会调整工艺条件，最大限度的生产出高附加价的储分。在不影响产品质量 的条件下，调整工艺生产条件，改变不同馈分油之间的产品比例。需要明确的控 制储分的初储点和终储点。在线监测每个储分，就可以精确测量上层馀分的高沸储分（t90-fbp）,和精确测量下层谭分中的低沸幅分的（工bp-t10）。这样，在两个相邻储分间，就可以精确切割出重质储分中的高附加值储分，如图5。如柴油中的煤油，重柴中的轻柴。通过调整蒸馀塔的温度分布，就可以实现这个目标。不控制工艺条件调整，就会 生产出不合格产品。因此，在线监测锚出的石脑油、煤油和柴油的质量是必须的。