[摘要] 天然氣組分變動和裝置負荷變動是影響化肥產(chǎn)量的兩個重要因素，本文探討通過統(tǒng)計分析和化學反應公式計算的方法得出準確的衡量指標，并通過信息系統(tǒng)實現(xiàn)，供財務、生產(chǎn)及管理部門使用。

[關(guān)鍵詞] 天然氣組分；裝置負荷；化肥；產(chǎn)量；信息

[中圖分類號] F270.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）05- 0053- 03

1 概 述

天然氣組分變動和裝置負荷變動是影響化肥產(chǎn)量的兩個重要因素，但是長期以來生產(chǎn)管理人員無法得到影響程度量化的準確衡量指標。本文以日產(chǎn)2 500噸尿素裝置為研究對象，探討通過統(tǒng)計分析和化學反應公式計算的方法得出準確的衡量指標，并通過信息系統(tǒng)實現(xiàn)，供財務、生產(chǎn)及管理部門使用。

2 總體實現(xiàn)思路

為得到天然氣組分變動和裝置負荷變動對尿素產(chǎn)量影響程度的量化準確指標，擬通過MES信息系統(tǒng)，結(jié)合DCS的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和手工錄入數(shù)據(jù)，通過數(shù)學模型計算和統(tǒng)計分析等方法得出具體指標，并生成相關(guān)報表，供相關(guān)人員查詢使用。

影響裝置產(chǎn)量的因素復雜多樣，如果系統(tǒng)考慮各種因素的情況將無法進行有效的分析和計算，因而假設在裝置其他因素穩(wěn)定的情況下，選擇天然氣組分、系統(tǒng)負荷的變動作為重要因素，計算對裝置產(chǎn)量的影響。

3 裝置負荷變動的影響

裝置負荷變動影響產(chǎn)量的計算公式如下：

負荷變動影響產(chǎn)量=系統(tǒng)當前負荷與標準負荷之間的差/標準負荷×標準日產(chǎn)量

標準日產(chǎn)量=年計劃 / 年有效生產(chǎn)天數(shù)

標準日負荷=標準日產(chǎn)量/設計日產(chǎn)量×設計負荷

其中，年計劃和有效生產(chǎn)天數(shù)由現(xiàn)場相關(guān)人員手工輸入信息系統(tǒng)。

4 天然氣組分變動的影響

天然氣的主要成分是甲烷（CH4），通過跟蹤甲烷成分（或者總碳）的變化來測算天然氣組分變動對產(chǎn)量的影響。

4.1 統(tǒng)計分析方法

統(tǒng)計分析的方法是考核裝置在一段較長的穩(wěn)定運行時間里，相同的裝置負荷，不同的天然氣組分情況下裝置的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，從而得到天然氣組分變化對裝置產(chǎn)量影響的權(quán)重。通過這個權(quán)重，系統(tǒng)可以計算每天或每小時由于天然氣組分變化對產(chǎn)量產(chǎn)生的影響。

由于影響裝置的因素總是在變動中，取某個單一時間的數(shù)據(jù)難免有失偏頗，而統(tǒng)計分析方法通過較長時間的數(shù)據(jù)分析能夠更準確地反映天然氣組分變化和裝置產(chǎn)量之間的關(guān)系。

4.2 化學公式計算

化學公式計算是根據(jù)反應方程式，通過計算碳摩爾流量從而得到組分變化對產(chǎn)量的影響值?；瘜W公式計算結(jié)果作為一種理論計算值，在排除其他干擾因素的情況下可以準確地得到產(chǎn)量變化值，因而也將這種計算方法在系統(tǒng)中實現(xiàn)，與統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)進行對比參照。

已知因素包括設計產(chǎn)量、設計質(zhì)量負荷、設計摩爾流量及以下公式：

公式A：計算氨產(chǎn)量=設計產(chǎn)量×計算碳流量/設計摩爾流量

公式B：碳流量=質(zhì)量負荷/分子量×總碳

根據(jù)公式A，可以推導出組分引起的產(chǎn)量變動計算公式為：

組分引起產(chǎn)量變動=設計產(chǎn)量×計算碳流量變動/設計摩爾流量

根據(jù)公式B，可以得出碳流量變動計算公式為：

碳流量變動=質(zhì)量負荷×（總碳 /分子量-標準總碳/標準分子量）

其中，總碳/分子量即含碳量就是天然氣成分變動影響的因素。

由于同時參考公式A和公式B，因而我們可以得到設計時標準成分的含碳量為：

標準總碳/標準分子量=設計摩爾流量/設計質(zhì)量負荷

綜上所述，最終的計算公式為：

組分引起產(chǎn)量變動=設計產(chǎn)量×質(zhì)量負荷×（總碳 /分子量-設計摩爾流量/設計質(zhì)量負荷）/設計摩爾流量

5 公式計算實例

下面以某裝置合成某日的數(shù)據(jù)來驗證以上公式。當日的抄表數(shù)據(jù)如下：