张军岩
中国石油广东石化分公司，广东省揭阳市 515200
摘 要：从传统分析仪来看，由于缺乏合适的在线测量仪器，制约了调合过程的自动化，近红外分析仪很好地解决了这一问题。近红外分析该仪器具有突出的优点，不仅适用于过程监控，而且便于过程的自动控制。本文介绍了近红外分析仪和调油系统的原理及应用。
关键词：近红外分析仪；油品调合；应用；油品
近红外分析仪的原理在于运用液体或气体来选择性吸收红外线来实时分析的一中仪表，其具有抗干扰能力佳、分析范围广、反应灵敏等优点。然而近年来我国原油进口量不断增加，原有资源结构也更为多样与复杂，所以需要炼油厂能够合理调和加工后的油品，所以近红外线分析仪被逐步运用到了油品调和工作中，以达到快速准确分析油与成品有的物性指标。
一、近红外分析仪的基本原理
目前，近红外分析仪已经得到较为广泛的应用，从其应用原理来看，主要是混合器中各混合元件的前缘被分割和交替，最终的管道混合是将各组分和添加剂按比例同时送入主管道和管道混合器中进行均匀混合的方法。管道混合器通常是静态混合器。它的作用是液体通过扩散依次混合，达到分析项目的均匀混合。在此基础湖上，根据配料模型和目标产品的质量要求，计算机可以根据优化算法给出初始配料配方。近红外分析仪将目标产品的实际质量指标发送给计算机，与模型输出进行比较，并进一步优化配方和实际运转，实现了汽油质量指标的在线边缘控制。
二、近红外分析仪主要特点
对于生产自动化来说，传感器的选择是一个非常重要的问题该传感器性能良好，可为整个自动控制系统提供参考，也是实现顺利运行的物质保证。同时，作为环境污染之一的大规模环境污染瓦斯污染也是许多城市已经或将要面临的严重问题问题。减少汽车数量是改善空气质量的有效方法有毒气体的排放取决于燃料特性和汽车尾气排放批量配料，一次性配料合格率低，配料成本高。近年来管道汽油自动调合系统可以克服这些缺点，并能满足用户的需求修复的成本大大降低。作为系统的关键传感器的选择尤为重要，它决定了自动控制的成败控制系统是否能正常工作。从近红外分析仪的特点来看，一是分析仪是全方位的。当前空气污染治理是重中之重，因为多数城市的废气排放没有得到有效监控，因此为了弥补这一缺点，近红外分析仪能够准确、快速地测量油品状况，便于实时监控，尤其是为炼油厂优化控制提供了有力的支持，总的来说近红外分析仪可以实现全方位和实时监测。二是克服油气传输不能自动调合的缺陷。一般来讲，管道汽油自动调合系统可以克服这些缺点，并能满足用户的需求修复的成本大大降低。作为系统的关键传感器的选择尤为重要，它决定了自动控制的成败控制系统是否能正常工作。比如说传统的辛烷值测量仪，使用爆震发动机测量仪，从而可以及时进行调整。三是科学调配。当前汽车尾气污染问题尤为突出。运用近红外分析仪，炼油厂正在使用通过催化裂化和催化重整，从而提高汽油的质量含氧化合物，最大限度降低尾气污染。
三、近红外分析仪在油品调合中的应用
（一）科学调整油品配比
通过红外分析仪我们可以精准判断轻、重油品的粘度差别，在实际调合中起主导作用的扩散过程也不尽相同。比如说轻油品调合，对于液压油来说，油的粘度很低。在机械搅拌作用下，涡旋扩散起主导作用，引起局部涡旋和对流扩散，最终通过分子扩散实现完全均匀的混合。对于高粘度齿轮油、粘度指数改进剂等重油品的共混，由于粘度较高，在油品配比过程中，机械能传递到物料时，主要不是涡流扩散而是剪切作用。
将要混合的油撕成越来越薄的层，然后通过分子扩散将其均匀混合。内燃机机油，特别是多级机油，具有较大的粘度范围。通过红外分析仪判断分析，高粘度与涡流扩散之间存在撕裂效应，低粘度与分子扩散之间存在撕裂效应；高粘度与低粘度之间存在对流扩散，即高粘度油被稀释，通过整个油转化为涡流扩散和分子扩散，我们可以达到油品的均匀混合。
（二）管道混合分析判断
通过红外分析仪，可以与配料系统紧密联系。操作员只需输入产品名称和调配数量。计算机自动计算并控制各部件的进给量。动态屏幕可以显示整个操作过程中各部分的操作状态。通过变色显示物流方向和设备运行情况，对现场设备和阀门进行监视联锁停泵、油罐液位高报警和设备故障报警，打印报表。这种混合方法需要一台连续搅拌机来满足混合要求，需要计量设备和控制手段来精确测量和控制各成分的流量，还需要在线质量分析仪和计算机控制系统。要求设备和过程控制的高稳定性，通过红外分析仪使用，可以提高油品调合的自动化水平。
（三）优化油品调合工艺
红外分析仪有助于油品调合的优化，主要体现在通过中央控制系统，控制安装在油箱内的集气板产生强大的气流，促进油的混合过程，上下搅拌。整个搅拌槽内形成了自下而上的全垂直循环运动。气动脉冲混合是垂直界面的主要对流扩散，其有序流动性强于机械搅拌。对于机械搅拌，搅拌器远端和靠近罐壁的边缘流动性较差，而空气脉冲搅拌不存在这一问题，罐内各部位物料湍流相对均匀。气动脉冲混合设备结构简单，只需在罐内安装多个集气盘和压缩空气管道，一个控制中心可操作多个油罐。需要注意的是，压缩空气在使用前必须充分干燥，以避免油产品中水分过多。
（四）其它近红外分析运用
一方面，通过红外分析，对于我们采用何种共混工艺，配方配比的控制都是非常重要的。对于自动配料系统来说，计量设备的精确控制和自动阀的调整是计量准确的关键，否则会导致配料比例的不平衡。因此，我们在每个混合釜和加药罐下都有一个与泵相关的称重模块。设定值后按开始输油，当该值达到设定值时，泵将自动停止。另一方面，不同粘度等级的成品油，原料粘度不同，轻、重原料配比不同，混合形式、搅拌设备功率不同，混合温度不同，混合时间不同，混合均匀效果也不同。如果搅拌时间过长，油中混入的空气过多，会加速油的氧化，也会对液压油、汽轮机油和变压器油的抗气泡性和放气性产生不利影响。所以我们对脉搏时间、脉搏间隔、脉搏压力等都有严格的要求。此外，通过红外分析，我们可以优化油品调合方案，主要是能增加油的粘度，而且能加速机械零件的磨损，如磨削、拉伤和划伤。发动机油品中机械杂质的增加会加剧发动机的磨损，增加积碳的产生，堵塞油嘴和滤清器，导致润滑失效。也会降低油脂的抗氧化稳定性。变压器油中含有机械杂质，会降低其绝缘性能。因此，油品调合过程中应避免混入杂质和配方以外的组分。
结束语
总之，红外线分析仪是进行油品调合的重要设备，我们要加强运用分析，从而提高油品最优配置，同时也会提高产品质量，降低对环境的污染，提高企业的经济效益。
参考文献：
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