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第五节 柴油凝点的调合计算

发布日期:2014-05-30 23:01  浏览次数:16812
核心提示:  柴油凝点的调合计算  一般柴油(不包括某些专用柴油)都可用数种柴油组分调和而成。由于我国原油大多属于石蜡基原油,柴油的
  柴油凝点的调合计算
 
  一般柴油(不包括某些专用柴油)都可用数种柴油组分调和而成。由于我国原油大多属于石蜡基原油,柴油的十六烷值较高,燃烧性能较好。但含蜡多时凝固点高,因此,柴油调和过程中常把凝固点作为主要指标。
 
  (1)凝点查图法
 
  轻柴油的凝固点可以用计算图表进行近似的测算。计算图如图5—3所示。用法如下:
 

图5-3  轻柴油凝固点调合计算图

  根据各调合组分的凝固点和恩氏蒸馏50%馏出温度查图,得到各组分的调合指数;将各组分的调合百分比(质)与各组分的调合指数相乘并相加,即得到混合油的调合指数;将各组分调和百分比(质)与各组分的50%馏出温度相乘并相加,即得到混合油的50%馏出温度;

  根据以上得到的混合油的调合指数和50%馏出温度查图,即可得到混合油的凝固点。

  (例5—7)已知组分油:直馏轻柴油25%,凝点是5℃,50%馏出温度为280℃,热裂化轻柴油40%,凝点-10℃,50%馏出温度270℃;催化轻柴油35%,凝点-15℃,50%馏出温度290℃;求调合油的凝固点。

  解:按上述计算步骤将计算结果列附表如下:

组分油

百分比%(质)

凝点℃

50%馏出
温度℃

调合指数

百分比与调合指数之积

百分比与50%馏出温度之积,℃

直馏柴油
热裂轻柴
催化轻柴
调合油

25
40
35

5
-10
-15

280
270
290
280

19
13
7
12.35

4.75
5.2
2.45
12.35

70
108
101.5
280

  调合油的调合指数为17.4,调和油50%馏出温度280℃,查图19—3得到凝点为-3℃,即为调和油的凝点。

  (2)凝点指数模型

  以体积混合的混合物对调合柴油的性质冷凝点的影响呈复杂的非线性关系。柴油组分混调后凝点呈非线性,因为低凝混合性质偏离了相加性规律,有关冷凝点的论文中应用了复杂的非线性关系。Hu-Burns 提出了如下的冷凝点关系式(5-16):

  式中 x——是一个常数,其值为0.08;

  ——调合油品中第i组分的体积分数;

  ——调合油品中第i组分的冷凝点,℃;

  Tb——调合油品的冷凝点,℃;

  n——混合油品的组分数。

  P.B.Semwal 把62种调合油的冷凝点据季节的温度变化分成了四组,用Newton-Raphson 相互关系修正Hu-Burns方程,修正的冷凝点方程分成四个,每个有各自适应的冷凝点范围。修正的冷凝点方程式如下:

 

  研究表明,用Newton-Raphson 相互关系修正的冷凝点方程比Hu-Burns 方程精确。用方程式(5—16)计算相应于夏季、常温、冬季的三组调合物的冷凝点,平均误差分别为1.35℃、1.36℃、1.43℃,低于相应的由Hu-Burns方程和用其他方法所测得的数值的误差。

 

  (3)凝点换算因子法

  由于柴油调合的冷凝点与重量之间呈非线性关系,因此,用线性规划建模时,首先要将冷凝点变成与重量具有线性关系的数值,可以用如下计算式(5-17)。

  当凝点(SP)≤11℃时,由下式表示

  当凝点(SP)>11℃时,由下式表示

  式中T为凝点换算因子可以从表5—11中查得,以上二公式是由凝点换算因子T求凝点(SP)。如由凝点SP求凝点换算因子T则需解方程,也可以从表5—11中查得。这样在柴油调合时,虽然凝点与重量之间不具线性关系,但凝点换算因子T与重量之间具有线性关系,由此可以建立具有线性关系的冷凝点数学模型式(5—18)。

  式中 ——调合时所用的各个组分量(i=1,2,…,m);

  ——各个组分的换算因子;

  A——调合后的产品量;

  ——所得产品的换算因子。

表5-11  柴油凝点与换算因子对应表 

凝点
/℃

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0

0.4891
0.5272
0.6000
0.6889
0.7632
0.8437
0.9512
1.0700
1.1995
1.3868
1.6184
1.9051
2.2600
2.7281
3.3510
4.0753
5.0079

0.4927
0.5350
0.6077
0.6982
0.7707
0.8508
0.9623
1.0803
1.2166
1.4109
1.6412
1.9345
2.3044
2.7800
3.4180
4.1531

0.4959
0.5432
0.6156
0.7062
0.7784
0.8584
0.9733
1.0905
1.2324
1.4351
1.6649
1.9643
2.3499
2.8382
3.4862
4.2333

0.4989
0.5516
0.6239
0.7137
0.7868
0.8665
0.9848
1.1008
1.2481
1.4586
1.6897
1.9950
2.3963
2.8988
3.5564
4.3160

0.5017
0.5600
0.6323
0.7208
0.7954
0.8768
0.9955
1.1115
1.2643
1.4818
1.7176
2.0269
2.4434
2.9612
3.6279
4.4014

0.5046
0.5668
0.6411
0.7277
0.8041
0.8886
1.0074
1.1228
1.2811
1.5050
1.7481
2.0614
2.4912
3.0252
3.7006
4.4899

0.5077
0.5734
0.6500
0.7340
0.8128
0.9011
1.0200
1.1358
1.2989
1.5282
1.7795
2.0982
2.5381
3.0904
3.7745
4.5827

0.5112
0.5800
0.6597
0.7414
0.8215
0.9140
1.0326
1.1507
1.3185
1.5514
1.8115
2.1365
2.5838
3.1555
3.8494
4.6803

0.5152
0.5865
0.6695
0.7486
0.8300
0.9270
1.0452
1.1665
1.3404
1.5744
1.8440
2.1763
2.6304
3.2198
3.9248
4.7833

0.5200
0.5932
0.6793
0.7559
0.8369
0.9400
1.0577
1.1828
1.3633
1.5962
1.8759
2.2177
2.6784
3.2850
3.9993
4.8923

  由于原油性质不同,加工方法和调合比例也各有差异,在实际应用中发现,此方法还存在一定的误差。因此,需要针对本单位实际情况对换算因子作相应的修正。

 
 
 
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