摘要:建立混合油品性質預測系統(tǒng)的目的是有效的指導油品的加工與再生產(chǎn)。以科學有效的數(shù)據(jù)為支撐,依據(jù)不同的混合油品的性質計算原理預測混合后油品的性質。該項目首先對國內(nèi)外大型煉油企業(yè)對原油性質數(shù)據(jù)做了詳盡的研究,再以西部某大型企業(yè)近5年的油品評價數(shù)據(jù)為依據(jù),建立混合油品性質預測的基礎數(shù)據(jù)。最后設計實現(xiàn)了不同混合油品依據(jù)不同方法預測混合后的性質數(shù)據(jù)。
關鍵詞:混合原油;油品性質;預測系統(tǒng)
中圖分類號:TP311.52 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)26-0233-02
煉油企業(yè)如何準確的選擇混煉油品,加工生產(chǎn)出滿足實際需求的混合油品,這是每個煉油企業(yè)必須面對的重要問題。油品的選擇以及加工方案設計與油品性質息息相關,所以如果可以依據(jù)油品原始性質數(shù)據(jù),預測混合后油品的性質可以更加合理指導加工方案,更好的提高生存效率。研制西部混合油品性質預測系統(tǒng)主要從以下幾個方面來實現(xiàn):
1基礎數(shù)據(jù)庫的建立
預測混合油品性質數(shù)據(jù),目的是為更好地指導生產(chǎn)提供可靠的依據(jù),所以基礎數(shù)據(jù)來源一定需要精確?;A數(shù)據(jù)庫的建立主要分以下幾步:
1.1 建立數(shù)據(jù)模型
數(shù)據(jù)模型的建立是通過對國內(nèi)外大型企業(yè)的大量原油性質數(shù)據(jù)信息進行研究。國外著重研究庫突布原油,吉拉索原油,俄羅斯東西伯利亞等地原油所研究的項目;國內(nèi)以青?;ㄍ翜显停辖?,吐哈原油等。最終確定西部混合油品性質預測系統(tǒng)數(shù)據(jù)研究基礎項為:一般性質,催化裂化原料性質,燈用煤油餾分性質,航煤餾分性質,基屬分類指標,餾程,噴氣燃料餾分性質,潤滑油餾分性質,石腦油餾分性質,實沸點蒸餾質量及其窄餾分性質,渣油的瀝青性質,渣油的性質,直餾柴油性質,直餾柴油性質指標,重整原料性質等近30項,為了更好地適應未來的發(fā)展,考慮到油品研究數(shù)據(jù)的動態(tài)變化,增加一張數(shù)據(jù)表專門用來維護系統(tǒng)中研究的性質數(shù)據(jù)表。對于每一種油的每一類性質,由于特性不同,所存儲的數(shù)據(jù)項個數(shù)差別也比較大,有的性質表涉及的數(shù)據(jù)項多達100多項,所以在設計數(shù)據(jù)庫時又對應性質表設計了性質項目表(即此性質表所研究的數(shù)據(jù)項),如一般性質涉及密度(20℃)/(g/cm3),比重指數(shù)API度等60多項,具體就不一一描述了。
1.2 數(shù)據(jù)庫的具體數(shù)據(jù)來源
精確的基礎數(shù)據(jù)決定了預測數(shù)據(jù)的準確性,所以數(shù)據(jù)庫的基礎數(shù)據(jù)為西部某大型煉油企業(yè)2010--2014年四年真實完整的原油實際評定數(shù)據(jù)。
2西部混合油品性質預測系統(tǒng)功能設計
系統(tǒng)功能按模塊主要分為以下幾個方面:
1)系統(tǒng)管理模塊:系統(tǒng)管理模塊主要是用戶管理,數(shù)據(jù)表管理和數(shù)據(jù)表結構管理。其中用戶管理是指可以進行用戶的添加,刪除,密碼的修改,根據(jù)不同用戶的操作權限將用戶分為超級用戶,管理員和普通用戶。數(shù)據(jù)表管理是指對系統(tǒng)中包括的那些數(shù)據(jù)表進行管理,可以添加一個數(shù)據(jù)表,也可以刪除一個數(shù)據(jù)表,并且可以修改系統(tǒng)數(shù)據(jù)表的相關內(nèi)容;數(shù)據(jù)表結構管理,是指對系統(tǒng)的每一個具體的數(shù)據(jù)表的結構進行管理,如在研究探索的過程中發(fā)現(xiàn)油品的某種性質需要增加新的數(shù)據(jù)項,或是修改數(shù)據(jù)項時使用。這個模塊只有超級用戶才能使用。
2)數(shù)據(jù)錄入模塊:數(shù)據(jù)錄入模塊主要是對系統(tǒng)中所建立的數(shù)據(jù)表錄入數(shù)據(jù)值,添加新的油品數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫,可分為基礎數(shù)據(jù)錄入和指標數(shù)據(jù)錄入??梢酝ㄟ^錄入界面,一項一項錄入,也可以選擇導入按批次進行批量錄入(這里數(shù)據(jù)導入時所使用的模板可以由數(shù)據(jù)維護表中導出相應的空表),無論是單向錄入或事批量導入,最終都需要保存入數(shù)據(jù)庫。這個模塊超級用戶和管理用戶可以使用。
3)數(shù)據(jù)查看模塊:數(shù)據(jù)查看模塊包括查看數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù),修改數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù),批量導出數(shù)據(jù),查看不同批次的數(shù)據(jù)分析比較圖表。這個模塊超級用戶和管理員都可以使用,普通用戶只能查看數(shù)據(jù)、導出數(shù)據(jù),不能修改數(shù)據(jù)。
4)混合油品性質預測模塊:根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的已經(jīng)存在的原油性質基礎數(shù)據(jù),依據(jù)不同的預測原理可以預測混合油品的一般性質數(shù)據(jù),直餾柴油性質數(shù)據(jù),重整原料性質數(shù)據(jù),最終可以將混合油的計算值進行保存,為再次使用計算結果提供數(shù)據(jù),或者為再次混合預測新的混合油品性質數(shù)據(jù)奠定基礎,最終目的是為混合油的煉制提供參考。這個模塊超級用戶和管理用戶可以使用,普通用戶不能對預測的數(shù)據(jù)進行存儲。
5)密碼維護:密碼維護是用戶可以通過此模塊修改本人的密碼。此模塊每類用戶都可以使用。
6)操作日志查看:通過操作日志的查看了解每個操作人員對系統(tǒng)詳細的使用情況,如何時登錄,何時做了數(shù)據(jù)的錄入,刪除,以及修改等操作。此模塊只有超級管理員可以三使用。
3油品性質預測原理
對不同的混合油品預測其性質所依據(jù)的原理不同,此處以混合油品的一般性質的相關數(shù)據(jù)的預測為例進行闡述:
假設“油品1” 和“油品2”進行混合,要混合生成“油品1-油品2”這種新的油品,首先要確定兩種油的調(diào)和比,以密度(20℃)/(kg/m3)下“油品1-油品2”的調(diào)和比V1的計算為例:先確定混合后的密度X(其值必須在“油品1”的密度X1 和“油品2”的密度X2的值之間,“油品1” 和“油品2”的密度為數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)),再計算混合油的調(diào)和比V:V1=(X1-X2)/(X1-X2)×100%。然后根據(jù)調(diào)和比預測調(diào)和油的各項指標。
3.1 一般性質表中的數(shù)據(jù)
1)密度的測定((20℃)/(kg/m3))
依據(jù)計算出來的調(diào)和比V1,預測混合油的密度X。X=V1(X1-X2)+X2其中X1和X2分別是混合油品1和混合油品2的密度。
2)凝固點/℃
根據(jù)各組分調(diào)合比測算調(diào)合后凝固點/℃。符號說明:vi是調(diào)合油品中第i組分的體積分數(shù),Ti是調(diào)合油品中第i組分的冷凝點,℃,Tb為調(diào)合油品的冷凝點,℃;n表示混合成調(diào)合油品的組分數(shù)。通過下面公式進行計算:
[Tb10.08=i=1nViTi10.08]
設計思路:根據(jù)各組分調(diào)合比測算調(diào)合后油品的凝固點(℃)指標,輸入第種組分的體積含量,%:vi,輸入第種組分的凝固點,℃:Ti,最后輸出混合油的凝固點℃。
3)閃點, 酸值/(mg/g)、膠質(質量分數(shù))/%、灰分(質量分數(shù))/%、含量(%)指標、餾程(體積分數(shù))/%、含蠟(質量分數(shù))/%、鹽含量(以NaCl計)/(mg/L)、瀝青質(質量分數(shù))/%、各種金屬/(?g/g)等等均可按照相應的方法進行測算。
3.2 其他性質數(shù)據(jù)的測算
對于重整原料性質表格中的數(shù)據(jù)、汽油餾分性質表格中的數(shù)據(jù)、噴氣燃料性質表格中的數(shù)據(jù)、燈用煤油性質表格中的數(shù)據(jù)、直餾柴油性質表格中的數(shù)據(jù)等等的性質數(shù)據(jù)都可依次預測,在此就不一一描述了。
4西部混合油品性質系統(tǒng)的實現(xiàn)
系統(tǒng)的實現(xiàn)根據(jù)數(shù)據(jù)庫設計,以及系統(tǒng)模塊的劃分,考慮不同用戶的使用權限。對系統(tǒng)的操作界面進行了動態(tài)的設計。具體的數(shù)據(jù)庫使用SQL server2012,開發(fā)工具使用了Microsoft Visual Studio集成開發(fā)環(huán)境。設計用戶應用界面,然后連接數(shù)據(jù)庫,最后根據(jù)要求進行相應的操作。
5 結束語
西部混合油品性質預測,建立了西部油品性質數(shù)據(jù)庫,為油品的混煉提供了基礎數(shù)據(jù),企業(yè)可以根據(jù)自身的需求修改,增加數(shù)據(jù)表以及數(shù)據(jù)表的值,對數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了動態(tài)的管理數(shù)據(jù),使用西部混合油品性質預測系統(tǒng)改變了企業(yè)生產(chǎn)的盲目性,可以有效地指導生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,并且有很大的應用推廣價值。
參考文獻:
[1]蒲曉妮, 彭娟, 張遠欣. 西部原油評價數(shù)據(jù)模型的建立及應用系統(tǒng)的開發(fā)[J]. 蘭州石化職業(yè)技術學院學報, 2015(2): 32-35.
[2]王林. 加拿大合成原油與大港原油混合原油評價及加工方案初探[J]. 中國知網(wǎng), 2012(7).
[3]張遠欣, 魏愛萍, 婁雅琪, 等.牙哈原油綜合評價[J]. 煉油技術與工程, 2012(8): 9-13.
[4]王凡豪. 原油評價數(shù)據(jù)應用的算法設計與實現(xiàn)[J]. 中國知網(wǎng), 2013(5): 7-9.
[5] 張遠欣, 孫新春, 金玉貴, 等. 我國西北地區(qū)幾種原油輕組分適宜加工方案分析[J]. 蘭州石化職業(yè)技術學院學報, 2014(3): 21-24.