上海交通大学

工程硕士生开题报告登记表

学 号： . 姓 名： . 交大导师： . 单 位： 上海交通大学 . 企业导师： . 单 位： . 工程领域： . 班 级： . 学 院： . 开题日期： 年 月 日 .

上海交通大学研究生院制

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学位论文（设计）题目 燃料油调合技术优化关键技术研究与应用 课题来源及类型 上海燃料有限公司应用研究 一． 课题的意义及国内外现状分析： 1．课题研究的意义 石油目前是现代工业社会中最重要的原料。绝大多数运输工具都是使用石油来驱动，此外石油还被用来发电，同时它也是化学工业重要的原材料。因此它也被称为“黑色金子”。对于如此重要的资源，如何更好的利用就显得至关重要了。因而石油的炼制工业无论在哪个国家都备受关注。 现今石油的炼制工业在我国的国民经济中已占有着举足轻重的地位，是我国以至其他许多国家的支柱性产业之一。在经过四十多年的不断发展后，中国的石油炼制工业已然呈现出规模大型化、技术现代化和品种多样化的特点，石油炼制的生产能力、产品质量和产品品种也正不断地得到提高，得到增长，石油炼制行业更是前景一片光明。 然而，出于技术、经济以及炼油装置加工工艺的局限性等因素的综合考虑，各炼油厂所生产出的大部分一次产品油的性能一般都难以直接满足各种客户对各种油品质量的要求，如汽油、柴油、润滑油、燃料油类产品的质量要求等，因而一次产品油又常常被称为半成品油或基础油。在满足产品的质量需求的同时，企业为了降低成本、节约能源、提升效率、优化工艺、提高经济效益，常常需要在一次产品油中加入添加剂，或是通过双组分、多组分半成品油按照不同比例的调合，充分利用不同组分油的物化性质，发挥其各自的在物化性质上的优良性能，相互取长补短，以期产品质量达到用户的要求。由于用户对油品质量要求的不断提高，从而不断推动了油品调合技术的发展，以满足其对成品油的质量要求。 所谓的油品调合，就是将物化性质相近的两种或两种以上的石油组分按照一定的比例，通过一定的方法，利用一定的设备，使其达到混合均匀，并充分利用不同组分油的物化性质，发挥其各自的在物化性质上的优良性能，相互取长补短，从而生产出一种新产品油的生产过程。有时在此过程中大多时候还需要加入某些添加剂来改善油品的特定的一些性能。 油品调合的优化工作就是要用最少优质的原料、以最短的时间，调出完全合乎质量要求的产品，而且尽可能实现调合一次成功，从而为企业创造出最大的经济效益。 油品调合作为炼油厂生产的最后一道工序，是炼油生产中直接与炼油厂经济效益相关的重要环节，是炼油工业综合优化的关键部位，也是企业提高利润的最后一次机会。企业在油品调合过程中，存在调合时间长、质量过剩多、重调率高、能耗高、劳动效率低、罐区容量紧张、市场响应慢等诸多问题。而利用信息化技术，采用油品调合优化系统软件，对油品调合实行优化与控制，可以在凋合出的成品油满足多种质量指标的基础上，减少质量过剩，提高经济效益，缩短调合周期，降低能耗，增强企业的市场竞争能力。 2．本课题国内外研究的历史和现状 从20世纪70年代起，面对经常变化的原油品质及原油价格，以及不断推出的政府环保法案，国外的一些炼油厂就意识到了优化油品调合的必要性，并且早在20世纪80年代初就开发了最早的离线调合优化系统，用于指导调合操作。如美国的Texaeo炼油厂在20世纪80年代就开发了OMEGA系统, 并在20世纪90年代初期升级为StarBlend系统。进

入20世纪90年代，随着油品性质在线分析技术（主要是近红外分析技术）的日趋成熟，一些控制软件厂商如Honeywell、ABB、SetPont（后来被AspenTech收购）等，纷纷针对在线管道调合开发了各自的调合优化软件包。这些软件包基本上都采用了分级优化的思想，如采取计划优化、离线优化、在线优化、常规控制的结构，如下图。 图 1调合优化系统结构 国外的许多炼油厂也广泛应用了这些调合优化系统，并取得了良好的经济效益。国内在油品调合的离线调合优化方面做了一定的工作，但大多数采用的调合模型简单，精确度不高，国内自主开发的调合优化软件包很少，少数炼油厂引进了国外的调合优化软件，成本较大。 油品自动优化调合技术是成品油生产中的关键技术，多年来我国在该领域的研究和应用还处于空白。目前，国内企业多采用人工调合的方法，很难一次性生产出合格汽油，增加了重调率，造成了人力、资源与能耗的大量浪费。 油品自动优化调合是我国炼油行业多年来未能解决的技术难题。于08年4月，中国科学院自动化研究所自主研发成功“汽油油品在线优化调合”技术。“汽油油品在线优化调合系统”解决了中国汽油调配行业多年来一直未能解决的技术难题，突破汽油油品性能指标精确控制这一关键技术，实现一次调合成功率百分之百，从而彻底改变和消除了人工调合的缺陷和弊端。该系统在功能和操作上都达到国外同类产品的技术水平，既填补了中国在该领域的技术空白，又打破了欧美国家的技术垄断。 中石油大庆石化分公司运行“汽油油品在线优化调合系统”后，年调合汽油一百二十万吨，实现每年两千万元人民币的直接经济效益。大庆石化负责人说，该系统最突出的表现，就是彻底解决人工汽油调合方法一次成功率低和造成很大质量过剩这两大难题。据统计，中国内地现有中等规模炼油厂五十多家，若全部实施“汽油油品在线优化调合系统”，仅汽油生产一项每年将为国家产生直接经济效益几十亿元人民币。 可以说在汽油的调合优化领域我国现已暂处国际先进水平。然而，针对燃料油的调合优化，在这一方面仍为空缺。国内外油品调合系统主要包括汽油调合、柴油调合和润滑油调合等，特别是汽油调合如上所述，已有多次成功应用的案例。然而到目前为止，国内外还没有有关燃料油调合信息化建设的报道。究其原因， 一是，燃料油的调合组分油要么粘度大于6000，要么只有3，如此差别巨大的组分进行调合所体现出来的强非线性，是汽柴