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| 甲醇潤(rùn)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(huì)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(diǎn),針對(duì)煉油行業(yè)中的潤(rùn)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(gè)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(rùn)滑油配料系統(tǒng)的應(yīng)用,促進(jìn)了潤(rùn)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(rùn)滑油配料系統(tǒng)對(duì)調(diào)和反應(yīng)釜在潤(rùn)滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行一定分析探討,并結(jié)合實(shí)際對(duì)其做相應(yīng)整理和總結(jié)近年來(lái)隨著能耗問題的加劇,潤(rùn)滑油行業(yè)已經(jīng)逐漸向長(zhǎng)壽命、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展,針對(duì)潤(rùn)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(shí)際來(lái)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(duì)潤(rùn)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(rùn)滑油功效已經(jīng)無(wú)法滿足行業(yè)發(fā)展需求。而調(diào)和反應(yīng)釜在潤(rùn)滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)潤(rùn)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(rùn)滑油功效更加具有針對(duì)性和多樣性;這個(gè)過程中通過選取一種或多種潤(rùn)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(duì)應(yīng)加工處理,達(dá)到滿足當(dāng)前各工業(yè)行業(yè)所需潤(rùn)滑油性能要求。由此可見調(diào)和反應(yīng)釜在潤(rùn)滑油生產(chǎn)中的應(yīng)用,對(duì)我國(guó)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(guó)調(diào)和反應(yīng)釜在潤(rùn)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(lái)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(diǎn)、后續(xù)使用性存在一定差異性。油品儲(chǔ)運(yùn)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(fèi)用高,不能自由擴(kuò)展,控制器在現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)高。自動(dòng)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(guó)對(duì)石油的需求越來(lái)越多以及油品燃燒對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的污染也引起關(guān)注。生產(chǎn)甲醇潤(rùn)滑油能減少潤(rùn)滑油的消耗、潤(rùn)滑油燃燒更充分、提高潤(rùn)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(rùn)滑油的61%、但含氧量高于潤(rùn)滑油達(dá)35%,燃燒產(chǎn)生的co、hc化合物的排放低于潤(rùn)滑油,比直接用潤(rùn)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(rùn)滑油,在潤(rùn)滑油中添加不大于10%的甲醇,現(xiàn)所用的發(fā)動(dòng)機(jī)不需改造,且不減少動(dòng)力也不腐蝕金屬,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命無(wú)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(guó)此類資源豐富,現(xiàn)每年我國(guó)石油需求量過億噸,因此使用甲醇潤(rùn)滑油可減少對(duì)石油資源的依賴,有利于能源安全。甲醇潤(rùn)滑油易分層,靜態(tài)儲(chǔ)存不可超過4天,現(xiàn)制現(xiàn)用是選擇。以前調(diào)和甲醇潤(rùn)滑油主要使用的進(jìn)口設(shè)備費(fèi)用高,自由擴(kuò)展受限,要擴(kuò)大生產(chǎn),施工難度大?,F(xiàn)場(chǎng)單路故障要維護(hù)時(shí),其他回路需停止作業(yè)。不利于連續(xù)生產(chǎn)??刂破髟谡{(diào)和現(xiàn)場(chǎng),為防爆區(qū)域,安全風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)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(rùn)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(gè)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(dòng)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(shí)際來(lái)看,攪拌罐調(diào)和工藝在潤(rùn)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(jiǎn)單,操作便捷、投資較小等特點(diǎn)較為明顯;配料釜調(diào)和工藝主要適用于潤(rùn)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(guó)大部分潤(rùn)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(shí),攪拌釜調(diào)和其在生產(chǎn)調(diào)和油用時(shí)以及能耗性上不占優(yōu)勢(shì),整個(gè)反應(yīng)過程所需反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),且油品損耗相對(duì)較大。同時(shí)增加了生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)力成本,同時(shí)配料品種繁多,數(shù)量巨大,因此人工配料難以現(xiàn)場(chǎng)管理,很容易出現(xiàn)誤配,不但質(zhì)量難以保證,同時(shí)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(dòng)配料系統(tǒng)。自動(dòng)配料系統(tǒng)整個(gè)全自動(dòng)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(dòng)電機(jī)、混料機(jī)、傳感器、傳送帶等部分組成。自動(dòng)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(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容,實(shí)時(shí)讀取PLC 的內(nèi)部狀態(tài)以及稱重儀表的實(shí)時(shí)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(dòng)配料,在設(shè)定好配方之后,系統(tǒng)自動(dòng)按照配方稱重配料,無(wú)需操作人員干預(yù);②具有報(bào)表功能,可以產(chǎn)生日?qǐng)?bào)表,實(shí)時(shí)報(bào)表和月報(bào)表、年報(bào)表等;③動(dòng)態(tài)增加和修改報(bào)表,自動(dòng)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(shí)記錄該次修改的日期和操作人員編號(hào);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(cè)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(chǔ)料倉(cāng)、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(dòng)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(dòng)配料系統(tǒng)特點(diǎn):儲(chǔ)料、定量給料、稱量、密封輸送于一體,全過程微機(jī)控制,自動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制;具現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)采集、記錄、統(tǒng)計(jì)、查詢、打印與一體的自動(dòng)化流程。系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)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(dòng)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(jì)數(shù)模塊的信息,按照程序流程處理接受到的信息后啟動(dòng)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(chǎng)靜電溢油保護(hù)器、應(yīng)答器的信號(hào)。 開關(guān)量輸出模塊—接受主機(jī)的指令啟動(dòng)相應(yīng)的繼電器組。 高數(shù)計(jì)數(shù)模塊—接受現(xiàn)場(chǎng)電子秤的計(jì)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(chǔ)存及歷史數(shù)據(jù)管理。 1.3 現(xiàn)場(chǎng)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(cè)液體溫度并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他模擬量信號(hào)。 靜電溢油保護(hù)器—檢測(cè)裝油容器的靜電泄掉,監(jiān)測(cè)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(dòng)。 過濾器—防雜質(zhì)通過。 花管混合器—三通管,兩種液體從兩個(gè)管進(jìn)入混勻一個(gè)管流出。 1.5 電氣部分 應(yīng)答器—現(xiàn)場(chǎng)付油準(zhǔn)備完畢,給出準(zhǔn)備完畢信號(hào)。 電氣配電柜—提供發(fā)油泵電器控制回路。 油泵—輸送油品動(dòng)力,dn100流量為80噸/時(shí),揚(yáng)程為30m, 2 安全設(shè)置 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)緊急停止按鈕—現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí),及時(shí)自動(dòng)關(guān)斷油路。管道球閥—現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)關(guān)斷油路。管理計(jì)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(chǔ)運(yùn)發(fā)油部門管理機(jī)共享。用戶到現(xiàn)場(chǎng)讀卡,信息在ic讀卡器和發(fā)油管理機(jī)上顯示出來(lái),發(fā)油人員可以核對(duì)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(rùn)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(dòng)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(dòng)分配,一般情況將潤(rùn)滑油和甲醇按89:11分配,例如提單10 000公斤,潤(rùn)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(shí)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(shí)間、提高混勻度。 4)plc控制器同管理計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)線傳輸信息。控制器接受管理機(jī)的啟動(dòng)、停止、暫停等指令,檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)靜電溢油保護(hù)器狀態(tài)信號(hào)、及應(yīng)答信號(hào),并傳給管理機(jī),plc管理程序中將此雙信號(hào)做成與門,雙信號(hào)狀態(tài)成立后,才啟動(dòng)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(shí)時(shí)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(rùn)滑油和甲醇)。發(fā)油速度值是潤(rùn)滑油速度值和甲醇速度值的和,實(shí)時(shí)發(fā)油值是實(shí)時(shí)發(fā)油的數(shù)量值。發(fā)油開始時(shí),管理計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)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(shí)出現(xiàn)火花引起火災(zāi))及應(yīng)答控制器已啟動(dòng)后自動(dòng)啟動(dòng)此鶴位上的潤(rùn)滑油、甲醇泵電機(jī),1s~2s后啟動(dòng)本鶴位上的潤(rùn)滑油、甲醇電液閥。在發(fā)油時(shí),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(shí)穩(wěn)定發(fā)油,在油品還有近1分的發(fā)油數(shù)量值時(shí),流速階梯緩慢下降,對(duì)于汽車槽車,降到6kg/s左右(也叫小流量)時(shí)穩(wěn)定流量,以發(fā)油設(shè)定值減去實(shí)際發(fā)油值的差值除以6kg/s,所得到的時(shí)間減去2s為啟動(dòng)電液閥的關(guān)閥啟動(dòng)時(shí)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(shí)應(yīng)緩慢上升,對(duì)工藝線及稱重儀表沖擊小,這樣就要求電液閥用時(shí)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(shí),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(shí)穩(wěn)定付油,以電液閥關(guān)斷時(shí)間為提前量啟動(dòng)電液閥關(guān)斷信號(hào),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(shí)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(rùn)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(xiǎn)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(yùn)行后操作簡(jiǎn)單,維護(hù)工作量相對(duì)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(rùn)滑油在線調(diào)和及稱重配料系統(tǒng)方案。 | |