柴油调合指标计算教材课件.ppt

1、油品调合指标计算第三章 涉及油品调合质量指标的项目有几十个，而涉及油品调合质量指标的项目有几十个，而生产商实际需要调合的油品质量项目常见的主要生产商实际需要调合的油品质量项目常见的主要是辛烷值、蒸气压、十六烷值、黏度、闪点、凝是辛烷值、蒸气压、十六烷值、黏度、闪点、凝点和馏程等。在油品质量指标项目中，有些项目点和馏程等。在油品质量指标项目中，有些项目在调合过程中是呈加成关系的叫加成性参数。如：在调合过程中是呈加成关系的叫加成性参数。如：胶质、残炭、酸值、含硫、灰分、馏程（初馏点、胶质、残炭、酸值、含硫、灰分、馏程（初馏点、干点除外）、密度等。有些项目不呈加成关系叫干点除外）、密度等。有些项目不

2、呈加成关系叫不可加性参数。如：黏度、闪点、辛烷值、十六不可加性参数。如：黏度、闪点、辛烷值、十六烷值、初馏点、干点、凝点、饱和蒸气压等。前烷值、初馏点、干点、凝点、饱和蒸气压等。前者计算较简单，后者计算较复杂。实际生产中，者计算较简单，后者计算较复杂。实际生产中，计算是必要的，尤其对计算机控制的管道自动调计算是必要的，尤其对计算机控制的管道自动调合及油品最佳调合控制；但对于间歇罐式调合过合及油品最佳调合控制；但对于间歇罐式调合过程，若油品调合工作做得熟练了，经验也占相当程，若油品调合工作做得熟练了，经验也占相当大的地位。大的地位。第一篇第一篇 加和性性质指标的调合计算加和性性质指标的调合计算

3、酸度、碘值、残炭、灰分、馏程、含硫量、胶质、酸度、碘值、残炭、灰分、馏程、含硫量、胶质、相对密度等为可加性质质量指标。在计算此类性相对密度等为可加性质质量指标。在计算此类性质的调合比时，计算简单，可按（质的调合比时，计算简单，可按（4-1）计算。）计算。VA=100%(4-1)式中式中 VA混合油中混合油中A种油的体积含量，种油的体积含量，%；X混合油的有关规格指标数值；混合油的有关规格指标数值；XAA种油的有关规格指标数值；种油的有关规格指标数值；XBB种油的有关规格指标数值；种油的有关规格指标数值；VB混合油中混合油中B种油的体积含量，种油的体积含量，%；VB=100-VAXB-XAXBX

4、 【例例4-1】有一批车用汽油有一批车用汽油A，其中胶质为，其中胶质为6mg/100ml，超过标准规定，超过标准规定5 mg/100ml,现在用一批胶质为现在用一批胶质为3 mg/100ml的汽油的汽油B来来调整，现在要求调合后胶质为调整，现在要求调合后胶质为4 mg/100ml，求调合比。求调合比。解：调合后油品的胶质应为解：调合后油品的胶质应为4 mg/100ml。根据式（根据式（4-1）得）得 VA=100%=33.3%3-634 第三篇第三篇 柴油指标计算柴油指标计算 第一节 凝点调合的计算 一、凝点指数模型一、凝点指数模型 以体积混合的混合物对调合柴油的性质冷凝点的影响呈复杂的非线性

5、关系。柴油组分混调后凝点呈非线性，因为低凝混合性质偏离了相加性规律，有关冷凝点的论文中应用了复杂的非线性关系。Hu-Burns提出了如下的冷凝点关系式（4-14）：Tb 1/X=（4-14）式中x是一个常数，其值为0.08；V i调合油品中第i组分的体积分数；Ti调合油品中第i组分的冷凝点，；T调合油品的冷凝点，；n混合成调合油品的组分数。P.B.Semwal把62种调合油的冷凝点据季节的温度变化分成了四组，用Newton-Raphson相互作用关系修正Hu-Burms方程，修正的冷凝点方程分为四个，每个各自适应的冷凝点范围。修正的冷凝点方程式如下：ni 1V i Ti1/x Tb 1/0.0

6、73=V i Ti1/0.073（凝点范围：9-51）（4-15a）Tb 1/0.079=V i Ti1/0.079（凝点范围：-12-21）（4-15b）Tb 1/0.186=V i Ti1/0.186（凝点范围：-21-6）（4-15c）Tb 1/0.0793=V i Ti1/0.0793（凝点范围：-21-51）（4-15d）研究表明，用Newton-Raphson相互关系修正的冷凝点方程比Hu-Burms方程精确。用方程式（4-15）计算相应于夏季、常温、冬季的三组调合物的冷凝点，平均误差分别为1.35、1.36、1.43，低于相应的由Hu-Burms方程和用其他方法所测得的数值的误差

7、。1.凝点换算因子法凝点换算因子法 由于柴油调合的冷凝点与重量之间呈现非线性关由于柴油调合的冷凝点与重量之间呈现非线性关系，因此，用线性规划建模时，首先要将冷凝点系，因此，用线性规划建模时，首先要将冷凝点变成与重量具有线性关系的数值，可以用如下计变成与重量具有线性关系的数值，可以用如下计算式（算式（4-16）。）。当凝点（当凝点（SP）11时时,由下式表示由下式表示 SP=9.4656T3-57.0821 T2+129.075T-99.2741（4-16a）当凝点（当凝点（SP）11时时,由下式表示由下式表示 SP=-0.0105T3-0.864T2+13.811T-16.2033（4-16b

8、）式中式中T为凝点换算因子可以从表为凝点换算因子可以从表4-7中查得，以上中查得，以上二公式是由凝点换算因子二公式是由凝点换算因子T求凝点（求凝点（SP）。如由）。如由凝点凝点SP求凝点换算因子求凝点换算因子T则需要解方程，也可以则需要解方程，也可以从表从表4-7中查得。这样在柴油调合时，虽然冷凝点中查得。这样在柴油调合时，虽然冷凝点与重量之间不具线性关系，但凝点换算因子与重量之间不具线性关系，但凝点换算因子T与与重量之间具有线性关系，由此可以建议具有线性重量之间具有线性关系，由此可以建议具有线性关系的冷凝点数学模型（关系的冷凝点数学模型（4-17）。）。Ti Ci=ATA （4-17）式中式

9、中Ci调合时所用的各个组分量调合时所用的各个组分量（i=1,2,m）;Ti 各个组分的换算因子；各个组分的换算因子；A调合后的产品量；调合后的产品量；TA 所得产品的换算因子。所得产品的换算因子。mi 1表表4-8 4-8 柴油凝点与换算因子对应表柴油凝点与换算因子对应表凝点/0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5-500.48910.49270.49590.49890.50170.50460.50770.51120.51520.52-450.52720.5350.54320.55160.560.56680.57340.580.58650.5932-40

10、0.60000.60770.61560.62390.63230.64110.650.65970.66950.6793-350.68890.69820.70620.71370.72080.72770.7340.74140.74860.7559-300.76320.77070.77840.78680.79540.80410.81280.82150.830.8369-250.84370.85080.85840.86650.87680.88860.90110.9140.9270.64-200.95120.96230.97330.98480.99551.00741.021.03261.04521.057

11、7-151.07001.08031.09051.10081.11151.12281.13581.15071.16651.1828-101.19951.21661.23241.24811.26431.28111.29891.31851.34041.3633-5.0 1.38681.41091.43511.45861.48181.5051.52821.55141.57441.59620.0 1.61841.64121.66491.68971.71761.74811.77951.81151.8441.87595.0 1.90511.93451.96431.9952.02692.06142.09822

12、.13652.17632.217710.0 2.26002.30442.34992.39632.44342.79122.53812.58382.63042.678415.0 2.72812.782.83822.89882.96123.02523.09043.15553.21983.28520.0 3.3513.1483.48623.55643.62793.70063.77453.84943.92483.999325.0 1.07534.15314.23334.3164.40144.48994.58274.68034.78334.892330.0 5.0079 由于原油的性质不同，加工方法和调合

13、比例由于原油的性质不同，加工方法和调合比例也各有差异，在实际应用中发现，此方法还存在也各有差异，在实际应用中发现，此方法还存在一定的误差。因此，需要针对本单位实际情况对一定的误差。因此，需要针对本单位实际情况对换算因子作相应的修正。换算因子作相应的修正。李为民等人用人工神经网络的方法对柴油调李为民等人用人工神经网络的方法对柴油调合的凝点、冷滤点建模，凝点偏差小于合的凝点、冷滤点建模，凝点偏差小于2的预报的预报准确率达到准确率达到95%。凝点偏差小于。凝点偏差小于1的预报准确的预报准确率为率为50%；冷滤点偏差小于；冷滤点偏差小于1的预报准确率为的预报准确率为60%。凝点误差平均为。凝点误差平均

14、为0.98；冷滤点误差平均；冷滤点误差平均为为0.90，均优于以上统计回归数学模型的预测，均优于以上统计回归数学模型的预测能力。但是用神经网络模型进行调合优化计算时，能力。但是用神经网络模型进行调合优化计算时，计算比较困难，可以采用遗传算法进行优化。计算比较困难，可以采用遗传算法进行优化。第二节第二节 冷滤点的计算冷滤点的计算 早期的冷滤点方程的形式如式（早期的冷滤点方程的形式如式（4-18）。）。T01/y =VIA Ti1/y（4-18）式中：参数式中：参数A和和y为估计值。为估计值。后来用来自于后来用来自于BH原油和由原油和由VGO馏分混合成馏分混合成的的17种调合物的数据，重新拟合上述

15、的冷种调合物的数据，重新拟合上述的冷滤点方程，所得新的冷滤点方程式（滤点方程，所得新的冷滤点方程式（4-19）如下：如下：ni 1 (4-19)式中式中 -调合柴油中第组分的体积分数；调合柴油中第组分的体积分数；-调合柴油中第组分的冷滤点，调合柴油中第组分的冷滤点，；-调合油品的冷滤点，调合油品的冷滤点，；-调合油品的组分数。调合油品的组分数。该方程预测的该方程预测的17组调合物冷滤点的平均误组调合物冷滤点的平均误差为差为2.36，测量值与预测值间的相关系，测量值与预测值间的相关系数数R为为0.938，预测误差在，预测误差在3以内的点占以内的点占74%。第三节第三节 柴油闪点的调合柴油闪点的调

16、合 当两组分的馏程接近时，其闪点可用重量法当两组分的馏程接近时，其闪点可用重量法公式（公式（4-20）近似计算：）近似计算：(4-20)式中式中 -调合油的闪点；调合油的闪点；A、B-混合油中的混合油中的a、b两组分的体积两组分的体积分数；分数；ta、tb-混合油中的混合油中的a、b两组分油的闪两组分油的闪点，点，、且，且，f-系数，由表系数，由表4-8查出。查出。表表4-9 柴油闪点调合系数表柴油闪点调合系数表ABfABfABf5953.3406021.7752530.0 10906.5455523.9802029.2 15859.2505025.9851526.0 208011.95545

17、27.6901021.0 257514.5604029.295512.0 307017.0 653530.0 356519.4703030.3 多组分的调合可由下列计算式（多组分的调合可由下列计算式（4-21）求出）求出 +(4-21)式中式中 t-调合油的闪点，调合油的闪点，；t1，t2，,tn-组分油组分油1，2，,n的闪点，的闪点，；V1，V2，Vn-组分油组分油1，2，n的体积分的体积分数。数。上述公式适用于闪点在上述公式适用于闪点在30150范围，计范围，计算结果与实测值绝对误差不超过算结果与实测值绝对误差不超过2。第四节第四节 十六烷指数的调合计算十六烷指数的调合计算 一、公式一一

18、、公式一 十六烷指数十六烷指数CI按下式计算：（本公式适用于计算直按下式计算：（本公式适用于计算直馏馏分、催化裂化馏分以及这两者混合燃料的十馏馏分、催化裂化馏分以及这两者混合燃料的十六烷指数。）六烷指数。）CI=431.29-1586.8820+730.97（20）2+12.392（20）3+0.0515（20）4-0.554B+97.803（lgB）2 式中：式中：20用用GB 1884和和GB 1885测定试样在测定试样在20时的时的密度，密度，g/cm3；B用用GB 6536测定试样的中沸点，即测定试样的中沸点，即50%回收温回收温度，度，。注：注：a.不用于加有十六烷值改进剂的燃料；不

19、用于加有十六烷值改进剂的燃料；b.不适用于纯烃、合成燃料、烷基化物、焦不适用于纯烃、合成燃料、烷基化物、焦化产品以及从页岩油和油砂中衍生出的馏化产品以及从页岩油和油砂中衍生出的馏分燃料；分燃料；c.如果用于原油、残渣油以及终馏点在如果用于原油、残渣油以及终馏点在260以下的挥发性产品时，其相关性基本以下的挥发性产品时，其相关性基本上不准确。上不准确。二、公式二二、公式二 本公式适用于石油中间馏分燃料及含有来源本公式适用于石油中间馏分燃料及含有来源于油砂和油页岩的非石油馏分的燃料；不适用于于油砂和油页岩的非石油馏分的燃料；不适用于含十六烷值改进剂的燃料，也不适用于纯烃以及含十六烷值改进剂的燃料，

20、也不适用于纯烃以及由煤生产的馏分燃料。由煤生产的馏分燃料。本标准对燃料性质的推荐适用范围如下：本标准对燃料性质的推荐适用范围如下：燃料性质燃料性质 推荐范围推荐范围 十六烷值十六烷值 32.556.5 密度（密度（15）,kg/m3 805.0895.0 10%回收温度，回收温度，171259 50%回收温度，回收温度，212308 90%回收温度，回收温度，251363 计算试样十六烷指数计算试样十六烷指数CI公式如下：公式如下：CI=45.2+0.0892T10N+（0.131+0.901B）T50N+（0.0523-0.42B）T90N+0.00049（T210N-T290N）+107B+60B2，式中：式中：T10N=T10-215；T10试样的试样的10%回收温度，回收温度，T50N=T50-260；T50试样的试样的50%回收温度，回收温度，T90N=T90-310；T90试样的试样的90%回收温度，回收温度，B=【exp（-0.0035DN）】-1；DN=D-850；D试样的试样的15密度，密度，kg/m3。