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| 甲醇潤滑油在線調(diào)和稱重配料系統(tǒng) | 2020-01-17 |
| 摘要：隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，能源問題已經(jīng)成為人們較為關(guān)注的重點，針對煉油行業(yè)中的潤滑油產(chǎn)業(yè)，如何確保其高效生產(chǎn)、節(jié)能降耗已經(jīng)成為決定整個汽車及機(jī)械工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，而調(diào)和反應(yīng)釜在潤滑油配料系統(tǒng)的應(yīng)用，促進(jìn)了潤滑油生產(chǎn)質(zhì)量和使用效益，使其環(huán)保性和能源利用率的帶有效提升。潤滑油配料系統(tǒng)對調(diào)和反應(yīng)釜在潤滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行一定分析探討，并結(jié)合實際對其做相應(yīng)整理和總結(jié)近年來隨著能耗問題的加劇，潤滑油行業(yè)已經(jīng)逐漸向長壽命、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展，針對潤滑油所既有的抗氧化性、氧化安定性、粘度指數(shù)、揮發(fā)性等特質(zhì)有了進(jìn)一步的更高標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)定。結(jié)合實際來看，當(dāng)前大部分機(jī)械設(shè)備、汽車制造等工業(yè)行業(yè)對潤滑油需求及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行分離基礎(chǔ)油所得潤滑油功效已經(jīng)無法滿足行業(yè)發(fā)展需求。而調(diào)和反應(yīng)釜在潤滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用，實現(xiàn)潤滑油本身本質(zhì)性能的全面提升，還可根據(jù)產(chǎn)品特定需求使所生產(chǎn)潤滑油功效更加具有針對性和多樣性；這個過程中通過選取一種或多種潤滑油基礎(chǔ)油做相應(yīng)試劑添加，經(jīng)特定調(diào)和反應(yīng)釜做對應(yīng)加工處理，達(dá)到滿足當(dāng)前各工業(yè)行業(yè)所需潤滑油性能要求。由此可見調(diào)和反應(yīng)釜在潤滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用，對我國各工業(yè)以及能源行業(yè)發(fā)展有著極為重要的促進(jìn)意義。當(dāng)前我國調(diào)和反應(yīng)釜在潤滑油配料系統(tǒng)生產(chǎn)中的應(yīng)用，主要是以反應(yīng)罐調(diào)和以及管道調(diào)和兩種方式來體現(xiàn)，其可看做是物理反應(yīng)過程，反應(yīng)罐調(diào)和以及管道調(diào)和兩種調(diào)和方式、特點、后續(xù)使用性存在一定差異性。油品儲運過程中，在線調(diào)和及稱重配料系統(tǒng)是生產(chǎn)及交付的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用進(jìn)口專用設(shè)備稱重控制器所作的方案，費用高，不能自由擴(kuò)展，控制器在現(xiàn)場安全風(fēng)險高。自動配料稱重配料系統(tǒng)采用pc+plc模式，利用普通的plc控制器做控制機(jī)，以pc作為管理機(jī)，控制機(jī)和管理機(jī)處于非防爆區(qū)的解決方案，較好地解決了上述問題。 0 引言 隨著石油的日益減少、且我國對石油的需求越來越多以及油品燃燒對環(huán)境所產(chǎn)生的污染也引起關(guān)注。生產(chǎn)甲醇潤滑油能減少潤滑油的消耗、潤滑油燃燒更充分、提高潤滑油的利用率，能有效降低石油消耗、保護(hù)環(huán)境、降低用戶的成本。甲醇熱值為潤滑油的61%、但含氧量高于潤滑油達(dá)35%，燃燒產(chǎn)生的co、hc化合物的排放低于潤滑油，比直接用潤滑油環(huán)保。甲醇的辛烷值為111，蒸發(fā)量大，其混合氧熱值接近于潤滑油，在潤滑油中添加不大于10%的甲醇，現(xiàn)所用的發(fā)動機(jī)不需改造，且不減少動力也不腐蝕金屬，對發(fā)動機(jī)壽命無影響。制造甲醇為有糖作物、含淀粉作物及纖維類燃料，為可再生資源且在我國此類資源豐富，現(xiàn)每年我國石油需求量過億噸，因此使用甲醇潤滑油可減少對石油資源的依賴，有利于能源安全。甲醇潤滑油易分層，靜態(tài)儲存不可超過4天，現(xiàn)制現(xiàn)用是選擇。以前調(diào)和甲醇潤滑油主要使用的進(jìn)口設(shè)備費用高，自由擴(kuò)展受限，要擴(kuò)大生產(chǎn)，施工難度大。現(xiàn)場單路故障要維護(hù)時，其他回路需停止作業(yè)。不利于連續(xù)生產(chǎn)。控制器在調(diào)和現(xiàn)場，為防爆區(qū)域，安全風(fēng)險高。以pc+plc模式所作的調(diào)和及稱重配料系統(tǒng)稱重配料系統(tǒng)，控制器位于非防爆區(qū)，調(diào)和比例、稱重配料系統(tǒng)精度、稱重精度等指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，安全風(fēng)險在已有的調(diào)和稱重配料系統(tǒng)中較低。已推廣使用。 反應(yīng)釜調(diào)和在配料系統(tǒng)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是將要進(jìn)行調(diào)和潤滑油基礎(chǔ)油與相應(yīng)添加劑等進(jìn)行一定調(diào)和比例劃分，這個過程中將各類油料及試劑做調(diào)和配料罐倒入，利用相應(yīng)輔助泵循環(huán)作用，再通過電動攪拌使調(diào)和觀眾基礎(chǔ)油以及添加劑均勻混合，從而形成新型的調(diào)和油；②結(jié)合實際來看，攪拌罐調(diào)和工藝在潤滑油配料系統(tǒng)生產(chǎn)中的應(yīng)用其本身所具有的工藝設(shè)備簡單，操作便捷、投資較小等特點較為明顯；配料釜調(diào)和工藝主要適用于潤滑油生產(chǎn)批量較小的組分較多企業(yè)模式，其也是當(dāng)前我國大部分潤滑油配料系統(tǒng)生產(chǎn)中較為常見調(diào)和工藝。但與此同時，攪拌釜調(diào)和其在生產(chǎn)調(diào)和油用時以及能耗性上不占優(yōu)勢，整個反應(yīng)過程所需反應(yīng)時間較長，且油品損耗相對較大。同時增加了生產(chǎn)風(fēng)險和勞動力成本，同時配料品種繁多，數(shù)量巨大，因此人工配料難以現(xiàn)場管理，很容易出現(xiàn)誤配，不但質(zhì)量難以保證，同時也增加了管理成本。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，要求采用準(zhǔn)確、可靠的自動配料系統(tǒng)。自動配料系統(tǒng)整個全自動配料混合系統(tǒng)由工控機(jī)、PLC 、工業(yè)稱重儀表、變頻器、振動電機(jī)、混料機(jī)、傳感器、傳送帶等部分組成。自動配料系統(tǒng)在PLC 進(jìn)行控制的過程中，上位機(jī)使用上位機(jī)連接命令監(jiān)視下位機(jī)的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容，實時讀取PLC 的內(nèi)部狀態(tài)以及稱重儀表的實時數(shù)據(jù)，在上位機(jī)上顯示。系統(tǒng)具有如下功能：①全自動配料，在設(shè)定好配方之后，系統(tǒng)自動按照配方稱重配料，無需操作人員干預(yù)；②具有報表功能，可以產(chǎn)生日報表，實時報表和月報表、年報表等；③動態(tài)增加和修改報表，自動配料系統(tǒng)通過設(shè)定權(quán)限，賦予技術(shù)人員或操作人員修改，增加配方的權(quán)利，同時記錄該次修改的日期和操作人員編號；④斷電恢復(fù)功能，系統(tǒng)能夠在突然斷電的情況下，恢復(fù)斷電前的測量記錄；⑤局域網(wǎng)共享功能，主機(jī)在局域網(wǎng)內(nèi)可以共享數(shù)據(jù)，方便車間主管了解工程進(jìn)度和其他情況。稱重配料系統(tǒng)主要由儲料倉、給料裝置、稱重裝置、輸送裝置、電控柜、微機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成，可完成多種物料不同配方配料的自動供料配料，廣泛適用于化工、建材、醫(yī)藥、食品、飼料加工等行業(yè)多種物料的稱量控制。自動配料系統(tǒng)特點：儲料、定量給料、稱量、密封輸送于一體，全過程微機(jī)控制，自動化程度高；各單秤技術(shù)、性能優(yōu)良，整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊 ；用戶多物料多配方環(huán)境下各種數(shù)據(jù)的輸入輸出可通過終端設(shè)備操作完成 ；方便地將設(shè)定數(shù)據(jù)輸出或顯示在終端畫面上，是實現(xiàn)自動控制為目的的集中監(jiān)視系統(tǒng) ，利用PLC、人機(jī)、組態(tài)軟件實現(xiàn)自動控制；具現(xiàn)場監(jiān)控、故障報警、數(shù)據(jù)采集、記錄、統(tǒng)計、查詢、打印與一體的自動化流程。系統(tǒng)長時期工作性能穩(wěn)定可靠，消除人為配料誤差，提高配料效率，改善作業(yè)環(huán)境和勞動條件。 1 稱重配料系統(tǒng)配置 1.1 控制部分 s7300plc主機(jī)—接受開關(guān)量輸入模塊、模擬量輸入模塊和高數(shù)計數(shù)模塊的信息，按照程序流程處理接受到的信息后啟動相應(yīng)的輸出模塊。按照編制的補(bǔ)償算法處理接受到的信息后輸出相應(yīng)的數(shù)值。 開關(guān)量輸入模塊—接受現(xiàn)場靜電溢油保護(hù)器、應(yīng)答器的信號。 開關(guān)量輸出模塊—接受主機(jī)的指令啟動相應(yīng)的繼電器組。 高數(shù)計數(shù)模塊—接受現(xiàn)場電子秤的計數(shù)脈沖，按照電子秤的脈沖系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)的流量數(shù)值送主機(jī)處理。 繼電器組—接受開關(guān)量模塊的控制啟停泵及電液閥。 1.2 管理部分 ipc工控機(jī)或dell機(jī)—同其他稱重配料系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)管理，數(shù)據(jù)儲存及歷史數(shù)據(jù)管理。 1.3 現(xiàn)場稱重儀表設(shè)備 防爆電子秤—以脈沖的形式稱重配料系統(tǒng)流過液體量。 數(shù)字電液閥—開、關(guān)管道通路。 溫度變送器—檢測液體溫度并轉(zhuǎn)換成電信號或其他模擬量信號。 靜電溢油保護(hù)器—檢測裝油容器的靜電泄掉，監(jiān)測容器的液位。 1.4 工藝設(shè)備 管道閘閥—關(guān)閉管道。 管道球閥—緊急關(guān)閉管道。 單向閥—保證液體單向流動。 過濾器—防雜質(zhì)通過。 花管混合器—三通管，兩種液體從兩個管進(jìn)入混勻一個管流出。 1.5 電氣部分 應(yīng)答器—現(xiàn)場付油準(zhǔn)備完畢，給出準(zhǔn)備完畢信號。 電氣配電柜—提供發(fā)油泵電器控制回路。 油泵—輸送油品動力，dn100流量為80噸/時，揚程為30m， 2 安全設(shè)置 現(xiàn)場設(shè)緊急停止按鈕—現(xiàn)場突發(fā)事件發(fā)生時，及時自動關(guān)斷油路。管道球閥—現(xiàn)場手動關(guān)斷油路。管理計算機(jī)上組態(tài)畫面上設(shè)緊急關(guān)斷按鈕—付油監(jiān)控人員緊急處置突發(fā)事件關(guān)斷油路。 3 在線調(diào)和及發(fā)油流程 1）用戶到銷售業(yè)務(wù)部門交款拿到提單及提油ic卡，用戶提貨信息在銷售業(yè)務(wù)部門和儲運發(fā)油部門管理機(jī)共享。用戶到現(xiàn)場讀卡，信息在ic讀卡器和發(fā)油管理機(jī)上顯示出來，發(fā)油人員可以核對提單和ic讀卡器傳回的信息，相符后通知提貨人將槽車開到位置裝油。 2）在開始發(fā)油前，要做好下列準(zhǔn)備： 潤滑油、甲醇工藝線開通且放空管內(nèi)所有氣體，保證管內(nèi)沒有氣體。兩條工藝管線上的設(shè)備工作正常，防爆電子秤經(jīng)檢定合格，防震壓力表檢定合格。真空壓力表檢定合格。電動調(diào)節(jié)閥關(guān)閉嚴(yán)密不滲漏。 3）用戶提單的數(shù)值，按照預(yù)定的比例自動分配，一般情況將潤滑油和甲醇按89：11分配，例如提單10 000公斤，潤滑油為8 900公斤，甲醇1 100公斤，理論上分配比例可在99：1——1：99之間任意取值。實際中油品調(diào)和比例要同已經(jīng)施工好的工藝線截面積之比的數(shù)值相匹配。這樣，能減少調(diào)和時間、提高混勻度。 4）plc控制器同管理計算機(jī)通過網(wǎng)線傳輸信息。控制器接受管理機(jī)的啟動、停止、暫停等指令，檢測現(xiàn)場靜電溢油保護(hù)器狀態(tài)信號、及應(yīng)答信號，并傳給管理機(jī)，plc管理程序中將此雙信號做成與門，雙信號狀態(tài)成立后，才啟動發(fā)油。 付油畫面信息有：發(fā)油設(shè)定值（如**公斤），發(fā)油速度值（**kg/s），實時發(fā)油值（**kg）。發(fā)油設(shè)定值是指提單上的提油數(shù)量（包括潤滑油和甲醇）。發(fā)油速度值是潤滑油速度值和甲醇速度值的和，實時發(fā)油值是實時發(fā)油的數(shù)量值。發(fā)油開始時，管理計算機(jī)監(jiān)測到提油的容器靜電已泄掉（是防止有靜電的容器在填裝油品時出現(xiàn)火花引起火災(zāi)）及應(yīng)答控制器已啟動后自動啟動此鶴位上的潤滑油、甲醇泵電機(jī)，1s～2s后啟動本鶴位上的潤滑油、甲醇電液閥。在發(fā)油時，流速由零開始，階梯緩慢上升，達(dá)到防爆電子秤流量的80%左右時穩(wěn)定發(fā)油，在油品還有近1分的發(fā)油數(shù)量值時，流速階梯緩慢下降，對于汽車槽車，降到6kg/s左右（也叫小流量）時穩(wěn)定流量，以發(fā)油設(shè)定值減去實際發(fā)油值的差值除以6kg/s，所得到的時間減去2s為啟動電液閥的關(guān)閥啟動時間。全部發(fā)油速度過程圖像為非等腰階梯形，圖像如下圖。 原因是：液體流速開始時應(yīng)緩慢上升，對工藝線及稱重儀表沖擊小，這樣就要求電液閥用時3s～4s緩慢打開，液體流速在dn100的工藝線由0kg/s上升到24kg/s。以此速度為正常付油工作速度，在油品還剩下1 000kg時，為防止水擊現(xiàn)象也為付油控制更準(zhǔn)確，電液閥應(yīng)緩慢關(guān)閉，到小流量時穩(wěn)定付油，以電液閥關(guān)斷時間為提前量啟動電液閥關(guān)斷信號，可保證了工藝線平穩(wěn)工作、稱重配料系統(tǒng)付油精度。 5）精度合格標(biāo)準(zhǔn) 稱重配料系統(tǒng)精度：2.5‰，設(shè)定1 000公斤，實際發(fā)油量在（997.5-1002.5）公斤為合格。稱重精度：每次付油偏差3公斤為合格。 4 結(jié)論 以pc+plc模式建立的甲醇潤滑油在線調(diào)和及稱重配料系統(tǒng)方案，在減少了安全風(fēng)險的前提下，用普通設(shè)備代替了專用設(shè)備，擴(kuò)容方便，減少了投資，投入運行后操作簡單，維護(hù)工作量相對減少。經(jīng)檢定滿足油品調(diào)和及稱重配料系統(tǒng)的精度要求。是較理想的甲醇潤滑油在線調(diào)和及稱重配料系統(tǒng)方案。 | |
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