儲罐汽油調和方案的分析優化

梅舟營

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江寧波 315812）

1 概述

自大榭石化三期餾分油項目開工投產以后，大榭石化儲運系統開始進行汽油調和作業，在進行多次的儲罐汽油調和作業后發現，儲罐汽油調和的作業時間過長，多次出現汽油船只到港后，罐內汽油還未完成調和[2]的情況，嚴重影響了碼頭的作業效率。因此，大榭石化儲運二部對現有儲運系統的儲罐汽油調和工藝進行分析優化，整體縮短儲罐汽油調和時間，提高作業效率。

2 各汽油調和組分情況

2.1 C9重芳烴

C9重芳烴自石腦油加氫裝置產出，日常出裝置流量約為42 m3/h，其油品密度約為870.3 kg/m3，月產量在2.6萬t 左右，其60%用于汽油調和，剩余部分用于裝車或裝船。儲存儲罐為G2207-G2208 共兩臺10 000 m3儲罐，配備兩臺裝船倒罐泵P2204A/B，其泵額定流量為300 m3/h。

2.2 混二甲苯

混二甲苯自芳烴抽提裝置產出，日常出裝置流量約為50 m3/h，其油品密度約為866.4 kg/m3，月產量在3.1萬t 左右，其8%用于汽油調和，剩余大部分用于裝車發貨。儲存儲罐為G2210-G2212共3臺10 000 m3儲罐，配備兩臺裝船倒罐泵P2202A/B，其泵額定流量為300 m3/h，在滿足混二甲苯裝船的同時，進行倒罐調和汽油。

2.3 甲苯

甲苯自芳烴抽提裝置產出，日常出裝置流量約為42 m3/h，其油品密度約為866.8 kg/m3，月產量在2.6 萬t 左右，其23%用于汽油調和，剩余部分用于裝車或裝船。儲存儲罐為G2113-G2215 共4 臺5 000 m3儲罐，配備兩臺甲苯裝船倒罐泵P2106A/B，其泵額定流量為300 m3/h，在滿足甲苯裝車船的同時，進行倒罐調和汽油。

2.4 MTBE

MTBE 自MTBE 裝置產出，日常出裝置流量約為18 m3/h，其油品密度約為741.1 kg/m3，月產量在1.9萬t 左右，其28%用于汽油調和，剩余部分用于裝車或裝船。儲存儲罐為G2301-G2304共4臺5 000 m3儲罐，配備兩臺MTBE 裝車調和泵P2304A/B，其泵額定流量為100 m3/h，主要用于MTBE 倒罐調和汽油。

2.5 工業己烷

工業己烷自柴油/蠟油加氫裝置產出，日常出裝置流量約為30 m3/h，其油品密度約為672.0 kg/m3，月產量在1.5萬t 左右，其全部用于汽油調和，僅在特殊情況時進行裝船發貨。儲存儲罐為G2206 共1 臺10 000m3儲罐，與C9 重芳烴共用裝船倒罐泵P2204A/B，其泵額定流量為300 m3/h，主要用于工業己烷調和汽油。

2.6 碳五烯烴

碳五烯烴自DCC 裝置產出，日常出裝置流量約為14 m3/h，其油品密度約為650.2 kg/m3，月產量在0.7萬t 左右，其全部用于汽油調和。儲存儲罐為G2511-G2512 共兩臺3 000 m3球罐，配備1 臺碳五裝船調和泵P2505，其泵額定流量為300 m3/h，主要用于碳五烯烴倒罐調和汽油。

2.7 碳五

碳五自重整及蠟油加氫裝置產出，日常出裝置流量約為5 m3/h，其油品密度約為634.6 kg/m3，月產量在0.23 萬t 左右，其全部用于汽油調和，并通過自有碼頭轉運碳五進罐用于汽油調和。儲存儲罐為G2509-G2510 共兩臺3 000 m3球罐，與碳五共用1 臺碳五裝船調和泵P2505，其泵額定流量為300 m3/h，主要用于碳五倒罐調和汽油。

3 汽油調和現狀

目前，罐區設置汽油調和儲罐為G2205/G2207共兩臺10 000 m3內浮頂罐，還可利用P2204A/B 進行汽油循環及裝船作業，配合儲罐內設置的1個旋噴器，輔助對罐內汽油進行調和循環。每月計劃調和汽油近6萬t，平均3 ～4 d 需完成1臺儲罐約6 000 t 的汽油調和作業，并通過自有碼頭裝船發貨。

以一批次6 000 t 汽油調和作業為例，各汽油調和組分倒罐時間，如表1所示。

表1 各汽油調和組分倒罐時間

從第1個組分開始倒罐至最后1個組分完成倒罐，預計需要約 47.75 h。在倒罐結束后，還需要6 h 自循環作業，如出現因油品調和不均導致的油品分層現象，則需要繼續進行儲罐自循環作業，直至罐內汽油調和充分。預計完成一批次6 000 t 的汽油調和作業，至少需要53.75 h，期間還需要對調和罐進行取樣分析，進一步延長了汽油調和作業的時間，導致汽油產品無法按計劃進行裝船發貨，影響了罐區作業效率。

4 原因分析

4.1 按順序調和，導致調和時間延長

由于汽油調和組分涉及C9 重芳烴、混二甲苯、甲苯、MTBE、工業己烷、C5及C5烯烴共7種組分。但是，各調和組分庫容及儲罐數量不同，有些調和組分不僅需要滿足汽油調和需要，同時，也需要兼顧日常的裝車及裝船作業。其次，罐區工業己烷儲罐僅有1臺G2206，在汽油調油過程中需一邊收油一邊進行汽油調和，C9重芳烴、碳五及碳五烯烴均只有兩臺儲罐，在進行汽油調和作業時，同樣會出現邊收油邊調和的現象，在進行汽油調和算量時，均需要根據汽油調和儲罐的液位變化情況進行調和計量。為了確保汽油調和的準確性，杜絕各組分調和量出現偏差，繼而引起汽油調和質量問題，故分別將各汽油調和組分依次進行倒罐調和，導致整體汽油調和作業的時間偏長。

4.2 調和后自循環時間過長

根據汽油調和作業過程可知，雖然在進行油品調和倒罐時，根據各調和組分油品的密度，按照由大到小的順序進行調和，且調和過程中利用儲罐內旋噴器進行輔助混合，但是，C9重芳烴、混二甲苯及甲苯的油品密度相接近且較大，約為867.8 kg/m3。MTBE密度約為741.1 kg/m3，密度居中。工業己烷、C5 及C5 烯烴密度相近且較小，約為652.2 kg/m3。因此，其C9重芳烴、混二甲苯及甲苯的密度較工業己烷、C5及C5烯烴密度偏大，在調和過程中容易造成罐內油品密度分層現象，導致大部分情況下，汽油調和倒罐結束后，需要進行6 ～10 h 的自循環作業，幫助罐內油品充分混合均勻。

4.3 調和流量偏小，導致調和時間過長

根據汽油調和各個組分的調和比例，以及調和過程中的平均流量，可計算出各個油品所需的調和時長占比。

由表2中可知C9重芳烴、MTBE 及工業己烷所需調和時間各占總調和時間約20%，C5及C5烯烴所需調和時間各占總調和時間約15%，混二甲苯及甲苯所需調和時間約占3%及8%。其中，由于MTBE 因罐區工藝限制，僅有1臺額定流量為100 m3/h 的裝車泵進行汽油調和，導致MTBE 在汽油調和比例中僅占9%，但其調和時間占比約20%，大大延長了整體的汽油調和時間。

表2 各汽油調和組分倒罐時間

5 調和方案優化

根據對汽油調和作業過程的分析，明確了罐區汽油調和作業時間過長的主要原因是由各調和組分需依次調和所致，如果將各個調和組分進行同步混合調和，不僅可以縮短調和倒罐的時間，同時，同步進行調和時，各個油品可提前在管線內進行混合，進罐后其混合密度會相對均勻，可降低油品分層現象的出現。

但是，考慮到工業己烷及C9重芳烴調和時，會經常出現邊收油邊調和的情況，導致調和組分罐無法進行獨立算量，需依靠汽油調和罐液位進行計量算量。同時，因C9重芳烴、MTBE 及工業己烷所需調和時間最長，均占總調和時間約20%。綜上所述，考慮將汽油調和分成三部分進行。

1）由于C9重芳烴、混二甲苯及甲苯的密度相近，且C9重芳烴調和時間遠大于混二甲苯及甲苯的調和時間，考慮到調和儲罐收油流量的限制，最高收油流量需控制在550 m3/h 以內，故將C9重芳烴、混二甲苯及甲苯進行同步調和。

2）將MTBE 與C5 烯烴進行同步調和，由于MTBE 調和時間大于C5烯烴，因此，C5烯烴將先于MTBE 完成調和，且C5烯烴調和量可根據調和儲罐收油總量，扣除MTBE 的調和量得出，不會對油品計量產生影響。

3）將工業己烷及C5進行同步調和，由于工業己烷調和時間大于C5，因此，C5將先于工業己烷完成調和，但是，因工業己烷為邊收油邊調和，因此，在將工業己烷及C5同步調和時，需確保C5儲罐無其余作業，以便確定工業己烷及C5組分的調和量。

根據上述調和順序操作，其調和時間主要由C9重芳烴、MTBE 及工業己烷這3 種組分的調和時間組成，較原先調和模式相比，預計調和時間可縮短30%～35%。

同時，根據調和組分的比例及密度推算：

第1步：C9重芳烴、混二甲苯及甲苯平均密度為869.0 kg/m3；

第2步：MTBE 及C5烯烴平均密度為684.0 kg/m3；

第3步：工業己烷及C5平均密度為658.9 kg/m3；

除第1步平均密度相對偏高外，其第2、3步的油品平均密度相近，可在一定程度上避免油品分層現象發生。

6 優化效果比對

根據先前制定的汽油調和優化方案，將汽油調和的7種油品，按照其密度及生產存儲情況，分成3批次進行同步調和，并根據各油品收付油情況，進行調整，總計跟蹤4批次汽油調和作業，其汽油調和時間統計，如表 3所示。

由表3可知，以調和6 000 t 汽油為例，油品調合時間從40 ～43 h 縮至14 ～15 h，調和后汽油循環時間從原6 ～10 h 縮至4 ～6 h，整體汽油調和時間較原先縮短約37%。

表3 汽油調和時間統計

7 不足之處與建議

對于罐區汽油調和方案的優化，雖然將整體汽油調和時間縮短了約40%，但整體汽油調和方案依舊存在許多不足之處。

1）在實際調和作業過程中，依舊存在部分汽油調和組分因為收油、裝車或裝船作業，導致無法和其他組分進行同步調和，而是需要分步獨立調和，或分多次進行調和，延長了汽油調和的作業時間。

改進建議：合理安排調油作業及日常收付油作業，避免日常收油、裝車船作業與汽油調和作業相沖突。并且嘗試將汽油調和組分分成不同組合進行同步調和，進一步優化提高汽油調和的作業效率。

2）進行汽油調和作業時，將兩種組分進行同步調和，雖然可以縮短調和時間，提高作業效率。但罐區缺少精準高效的計量方式，依舊需要通過儲罐的液位變化進行調和卡量，多組分同時進行汽油調和，進一步加大了汽油調和卡量的精確度，容易造成調油量出現偏差，進而影響調和質量。

改進建議：對各調和組分設置獨立流量計，在進行汽油調和作業時，能夠直接讀取并計算單一組分的調和數量，不僅能夠提高卡量精確度，同時，也可以滿足多組分同步調和的卡量要求，后期可以嘗試將3種及以上的調和組分同步進行汽油調和，進一步縮短汽油調和時間。

3）優化后的罐區汽油調和方案，依舊采用的是傳統的儲罐調和方式，需要各個汽油調和組分先收儲至專用儲罐內，再通過啟泵倒罐進行汽油調和，整個汽油調和過程自動化程度偏低，調和時間依舊偏長。

改進建議：對罐區汽油調和流程進行改造，在各個汽油調和組分的裝置外送線上增設分支管線，并跨接至汽油調和線內，將各調和組分直接收儲至汽油調和儲罐內。同時，配備專用流量及在線分析儀，對油品質量及調和數量進行管控，實現汽油在線調和。

8 結語

本次對汽油調和方案的優化，將原汽油調和時間縮短近40%，大大提高了汽油調和作業效率，提高罐區汽油儲罐周轉率，保障了公司汽油產品的發貨數量及效率。但是，傳統的儲罐汽油調和已經逐漸無法滿足日益擴大的生產及操作需要，在線汽油調和依舊是目前最為高效的汽油調和方式[1]，因此，本次汽油調和方案的優化，也為我公司推進汽油在線調和改造提供有利幫助。