自动调合技术在润滑油生产中的应用

1、自动调合技术在润滑油生产中的应用2000年i口月()ct2o00润精油lubricatingoil第15卷第5期vol15,no5文章编号:10023119l20o0)05002枷7()自动调合技术在润滑油生产中的应用_一n,1一杨榕,叶元凯,陈永红,刘宝善一,/(百:云化丽函团有限公司.北京10oo85)tr睁.丁e6,bi摘要:介绍了中国石化长城润滑油集团有限公司根据自己多年生产的实际情况,在原有装盘萌基础上,采用自己开发与引进先进调合技术相结台的方式,ijl长城公司自行设计开发,其中工艺部分全部由自己施工建成的,同步计量调台和自动批量调台装置及桶抽取:和球扫线装置的调试情况,考察了调台系

2、统在不同生产情况下的适应性,井对该装置进行了初步评价.关键词:旦塑鱼;!苎;皇篓中圉分粪号:te62461文献标识码:f1前盲中国石化长城润滑油集团有限公司根据自己多年生产的实际情况,在原有装置的基础上,采取自行开发与引进先进的调合技术相结合的方式,自行设计了新的调台工艺流程,把国际上先进的调合设备进行优选与组合,形成了适合长城公司生产要求的工艺方式,即采用同步计量调台技术(simultaneousmetered131ender简称smb),自动批量蚵台技术(automaticbatchblender简称abb),自动抽取桶装添加剂技术(drumdecantingsystem简称dds),管道

3、自动球清扫技术,整个生产系统采用一套计算机系统控制,在设定完各项生产参数后装嚣可自动完成各组分计量,管道清扫,搅拌等整个生产过程的自动控制.1998年10月-1999年1月进行了调合试生产,调试油品各种技术指标全部达到设计要求.1999年1月正式投产,至1999年底共生产238批次,产量51151t.2装置简介自动控制调合装置共分为5部分:smb,abb,dds,球扫线装置及winblend4000控制系统.这5部分相互配合,形成两个相对独立的调合系统年调合能力为12.5万t.2.1smb调合系统smb调合系统由6条计量通道和1条球扫线组成.调合器原理流程见图1.调合装置主要参数见表1.基础油

4、,散装添加剂用泵由各原料罐通过专用管线输送至计量通道入口.通道i5,每个组分进料管线上各配1个自动进料阀,1台质量流量计,1个流量控制调节阀,以此来控制组分的进料量.通道6通过计量泵实现微量添加剂的计量.收稿日期:20000228.作者简舟:扬椿(1969一),女.1992年毕业于辽宁省抚顺石油学院石山加工专业现在中国石化长城润精油集团有限公司油品调台厂从事技术管理工作任主任工程师.thetechnologyofheatd,andsomesuggestionsweregiven.keywords:heattransferfluid;index;technology;development第5期

5、扬倍等自动调合技术在润滑油生产中的应用鬣鬻加荆基础油殛舔加荆-im#m带球扫线的母管围1smb调合器原理流程围表1smb调合装置主要参数质量赢量计发球站smb调合系统通过出料的母管,采用球扫线方式将计量后的组分送至调合兼成品罐,由计算机控制利用压缩空气驱动扫线球,将管内存油推入目的罐.至此一批次调合的计量工作完成,即可继续进行下一批次调合的计量工作.由计算机控制调合罐内的侧向搅拌器,将油品搅拌均匀.目前,管道调合方式主要有两种方案:同步计量调合smb和在线调合(in-lineblender简称ilb),长城公司在比较了这两种调合方案的优缺点后,选择了smb.ilb和smb设备都是由流量计和调节

6、阀组成的若干条输油(或添加剂)通道及一条母管所构成,调合生产时,油和剂按配方的要求分别自各通道计量后泵入母管,然后进入成品罐,设备都由计算机操作,进料计量精度高.都可以保证成品油的质量.在线调合ilb的优点是:大批量调合时效率高;在管道中直接混合成产品.成品罐可以不设置搅拌系统(但为解决不合格品的调整.一般仍需设搅拌系统).其缺点是配方变化时适应性差,当配方改变需改变各泵的流量时,由于泵的流量不能改变,所以部分原料还需打循环;由于采用模拟量控制.并且每种组分需要一个计量通道.设备投资高;由于集合管中已是成品油,不能用基础油清洗管线.同步计量调合smb优点是:大批量调合时效率高;对配方适应性强,

7、对任何配方都可以用泵的最大流量同时输送和计量原料;由于集合管中不是成品.可以先输送添加剂,最后用基础油清洗管线;由于可以采用两位式控制,并且计量通道可以共用,即在一个批次的调合过程中,某些计量通道可以使用两次以上,设备投资明显减少.其缺点是成品罐必须设搅拌系统.长城公司的调合罐兼成品罐原已安装有侧向搅拌器,选用smb更为合理一些.2.2aibib调台系统abb调合系统包括1个容量为10t的调合罐和1个容量为2t的调合罐,1个桶装添加剂抽取单元(即dds),1台出料泵和1条球扫线装置及多条可tt动控制的原料入口管道.调合装置原理流程见图2,调合装置主要参数见表2.润滑油2000年第15卷dds基

8、础油和祷加剂圉2abb调舍装置原理漉程图表2abb调台装置主要参数abb调合周期小于90min,基础油进料误差小于1().添加剂进料误差小于1.0kg,综合计量误差小于10.2个调合罐均配有蒸汽伴热央套,清洗头,垂直搅拌器,自动卸料阀.调合罐装在重力传感器上,利用高精度的传感器实现进料计量.基础油和添加剂分别进入调合罐并完成计量,加料完毕后开启搅拌器,将物料搅拌均匀,调合成产品,该设备全部操作由计算机控制.计量精度高,同时有清洗调合罐的操作,通过罐顶两个清洗头,将清洗油喷入调合罐.对调合罐罐壁,罐底有很好的清洗作用.能避免不同油品间相互污染,以保证每罐成品油的质量.但在需要用基础油清洗油罐时,

9、需设带搅拌器的成品罐.在成品罐中再次搅拌并取样分析产品.abb多用于生产小批量产品.调合方式:2t调合罐和10t调合罐都可以独立完成调合任务,也可以配合完成调合任务.在配合使用时,2t调合罐用于计量添加剂用量,还可用于溶解固体添加剂或稀释粘度高的添加剂.2t调合罐独立完成任务时,产品可直接卸入活动储罐;与1ot调合罐配合使用时,2t调合罐内的?物料靠重力卸入10t调合罐,产品通过卸料泵,采用球扫线方式送入成品罐.abb自动批量调合的优点是:直接称重计量;对于固体添加剂可以直接使用;也可以从桶中抽取舔加剂进入调合罐;操作自动化程度高,生产灵活性强.其缺点是:生产速度慢,原料必须依次加入;为满足小

10、百分比物料计量精度,要求在小调合罐中计量,为保证精度,每批产品不能小于罐能力的10%;校正计量系统时比较复杂.目前较合理的调合系统设置是将smb和abb结合成一个系统,用散装剂大批量生产时用smb部分.小批量产品用abb部分.长城公司的调合系统设有abb和smb,数量在200kg以上的定货量可用这套装置一次完成.2.3dds系统桶装添加剂通过dds单元自动抽取,直接送到2t调合罐.dds单元包括:一个两侧连传送带的桶称重平台,一根抽杆,一个容重500kg,可称重,可加热的清洗罐,一台输送泵,dds单元由一台计算机自动控制,与主控计算机相连,保证操作的整体性.操作过程:将装有添加剂的桶通过传送带

11、送至称重平台,抽杆自动插入桶中抽取添加剂,至要求重量停泵.当桶剂抽空后,自动从清洗罐抽入基础油清洗空桶.基础油是控制系统从配方中自动划分出的部分.当一种剂抽完后,抽杆移至清洗罐抽入少.许基础油清洗抽杆.清洗后油,剂和清洗罐中所余基础油均送入调合罐,作为原料计入产品配方中.dds单元抽,洗每桶剂平均耗时小于6min.2.4球扫线装置球扫线装置是在金属管道内,利用压缩空气作动力,推动塑胶球将球前面的产品沿管道推入目的油罐中.使用此系统对共用管线进行清洗,不仅可第5期杨榕等.自动调合技术在润滑油生产中的应用以清空管线,防止腐蚀,还可以将不同产品分隔开,减少污染,降低因污染产生的不合格品率,从而保证所

12、调产品的质量.引进球扫线系统共分三套:smb卸料母管到smb成品罐;abb卸料母管到abb成品罐和预调合罐;abb成品罐卸料口到灌装储罐.每套球扫线系统都包括发球站,收球站,在线分配阀(三通或四通阀).经过球扫线的管内残留油量为:每米直管<lml;每个阀内<5m【.2.5wb40o0控制系统wb4000控制系统采用全新的winblend软件,是waugh公司的调合经验与windowsnt操作系统相结合而成的过程控制系统,由微软公司的专业人员编制,主要有以下特点:可存贮并根据需要调用配方;调合过程全部自动控制,即根据调合方案自动选定目的罐,自动控制系统操作顺序,自动计算各物料量并自动

13、计量,自动调节流量;自动调节阀门延迟关闭时间,即在计量的设定值和实际值出现误差时,计算机会自动校正阀门的关闭时间,这一功能进一步提高了计量精确度;自动检测配方是否有效及系统故障.并提示故障原因,以利于排除;具有仿真模拟功能,可进行模拟操作及员工培训;系统具有实时存储,实时显示功能;一套控制系统可控制两套调合系统同时操作,互不干扰;系统可根据未来发展的需要进行调整和扩充.3两套调合装置调试的内容调合不同品种的润滑油产品;全面考察各装置的性能指标;考察全套装置各部分的协调配合能力.4装置调试结果调合质量:调试过程共调油65批次,5个品种,一次调合合格率为100%,各质量指标均满足产品质量要求.装置

14、的协调能力:测试证明,win.blenim000控制系统对各装置设备的自动控制,通讯,数据显示等均能达到要求,整套装置能够协调操作,配合正常.装置性能考察:考察内容为smb,abb两个调合罐综合计量误差,球扫线残留量,abb两个调合罐的均匀性,abb10t调合罐的残留量,dds抽取添加剂精度,抽每桶剂的消耗时间,dds至abb间输剂管内残留量.见表3表l2.表3smb综台计量误差注:(1)批号1.2通遒进油两次.第二次进袖i51bs.误差为一089kg;(2)批号2.2,3通遭各进油两次.其谩差勾:22进150bs,差一0.79kg,32进ppt(3)批号3.2,3通道各进油两次.其误差为.2

15、2进150bs,差067kg.32进ppt表4abbl0t罐综合计量误差148.差一096kg;148,差一u6928润滑油2000年第l5卷从表3可以看出,sm综合计量误差实验的结果分别为一00l,一0.005,0008%o,一0.008y,都远远小于6.从表4,表5可以看出,abb两个计量罐的综合计量误差均小于10kg.表6球扫线臻留油量表7aiib10t曩调台均匀性表9abb10t罐臻留油量表llldds抽取添加剂精度注:抽荆时间系指用dds抽取一桶桶装添加剂所需霉的时间.包括;从抽剂管动作开始,抽荆,清洗,抽清洗油,抽剂管拔出回到原位全套动作时间.第5期桶熔等.自动调合技术在润滑油生产

16、中的应用29衰12dds至abb间输剂管内残油量5装置使用情况1999年1月自动调合装置正式投产至年底,在11个月的试生产过程中,共调油238批次,51151t,合格率达99%以上,smb,abb系统计量精度保持较好,球扫线效果明显.自动控制,通讯系统基本正常,整套装置可协调操作.从市场反馈信息来看,油品质量得到很大提高.6小结自动调合技术在长城润滑油公司润滑油生产中得到应用后,使长城公司润滑油调合技术水平有了很大提高.提高了自动化程度.在改造前,长城公司的润滑油生产采用带搅拌器的调合罐进行批量生产,调合罐容积分别为40200itl3,调合过程基本为手工操作.首先基础油各组分依次输入到调台罐,

17、通过检尺来控制每种基础油的加入量,用这种方法计量误差较大,基础油计量不准,特别是用小调台罐,生产小批量产品.由于管线内存油的影响,一次调台合格率较低.其次桶装添加剂经烘膀加热,抽检称重后人工倾倒到加剂槽中,靠输入的基础油循环携带到调合罐.整个操作过程速度慢,按目前产量每天需处理3u0桶添加剂,生产现场忙乱,工人的劳动强度较大,添加剂粘附在桶壁上,造成一定量添加剂浪费.总体上整个调合生产装置在技术水平上不够先进,缺乏完善的控制系统和计量系统.生产过程难于随时处于受控状态,存在发生误操作的可能性,这些缺点使长城公司不利于进一步提高产品质量,降低成本和提高产品的竞争力.多年来,长城公司不断谋求调合技

18、术的更新.长城公司曾于1983年引进过一套美国柯纳尔公司的自动调合设备,为机械控制的在线调台设备.它由两部分组成:配量盘和均化器.配量盘的作用是把被调合的各组分(最多七种)按配方同时计量后送到均化器.均化器的作用是分散和混合这些组分,脱气,脱水,并把调合好的油迭到成品罐.在生产中发现,由于调合过程中需预先配制添加剂母液.使操作变得复杂.而且调合所用油,剂的粘度以及原料罐与调合装置的距离等因索对计量泵的计量精度影响很大,原设备布置使工艺很难满足柯纳尔调合器的设计要求,致使计量泵计量精度偏低,加剂量偏差较大.此次新调合装置的应用提高了长城公司的生产能力,彻底实现了专油,专罐,专泵,专线操作,提高了

19、自动控制水平和计量精度,整个生产过程协调,合理,根据调合方案,自动控制系统可完成所有调台过程,使产品质量有了可靠保证.采用质量流量计和称重元件计量,提高了计量精度smb调合系统的综合计量误差远远小于验收条款规定的6,abb调台系统也远好于每个基础油组分误差小于10kg,每个添加剂组分误差小于1kg的验收规定;dds单元称重误差小于0.5kg调合质量好.调试期间,油品各种技术指标均达到质量要求.投产l1个月来,粘度,水分,机杂等技术指标的合格率均有大幅度提高,smb共调合199批次,一罐不合格,一次调台合格率为99.5%;abb共调合39批次,一罐不合格,一次调合合格率为974%(菲系统原因造成

20、的不合格未计入).由于球扫线装置的投用,使不同品种的润滑油受到污染的机率降至最低.据测定,球扫线每米的残留量小于1ml,每个球站的残留量小于5ml.缩短了调台周期,生产灵活性强,适应不同的市场需求.smb调合系统用于常规产品大批量调合以调合170t成品油为例,原调合系统耗时约11h,smb耗时5h,生产效率较原来提高了120%.abb调合系统适用于特殊产品的小批量调合,合格率也较原来有了很大提高.该装置可以直接使用散装添加剂,能减少添加剂损失及添加剂桶的费用约22u万元/a,同时节约了人力,改善了生产条件并且降低了操作成本.为了进一步提高新调台技术在润滑油生产中的应用效果,长城公司在下一步将进

21、行以下工作:a.引入统计过程控制技术,利用适宜的统计方法,通过对配方及技术指标的统计处理,以达到对调合过程和产品质量进行调控的目的.30润滑油2000年第15卷b综合考虑管线配置,产品要求,环境参数等因素的影响,不断总结经验,进行调合方案最优化设计.c.由于进口配件价格高,备件占用资金多.而且购买时间长,不能满足紧急情况的需要,因此,需解决配件国产化问题.theapplicationofautoblendtechnologyinlubricatingoilpr0ductionyangrong,yeyuankai,chenyonghong.liubaoshan(greatwalllubrical

22、ingoilgroup,sinopec,beijing100085.china)abstract:thetestoperationofsimultaneousmeteredblendingsystem,automaticbatchblendingsystemanddrumdecantingstemaswellaspigginglineunitweredescribedinthispaper.alltheblendingsystemsmentionedabovewasindependentlydesignedanddevelopedbygreatwalllubiicatingoilgroupco.,sinopeconthebaseoforiginalequipmentandexperience0manyyearsprodue6onthmughthewayofcornbiningselfdevelopmentandadoptionofmodernblendingtechnology,amongwhichallthepartsoftechniquewasbuiltbythecorporationitself.adaptationoftheblendingsystemtodifferentconditionswasexaminedan