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玉門市恒翔油脂有限公司坐落于中國第一個石油基地――玉門,是生產(chǎn)各類真空油脂和特種潤滑脂的專業(yè)公司,集研究、開發(fā)、生產(chǎn)于一體的生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè),具有幾十年專業(yè)生產(chǎn)真空油脂和特種潤滑脂的生產(chǎn)經(jīng)驗。

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潤滑油調(diào)和數(shù)學模型的建立與應用

2015-09-24 08:28 來源: 作者:

  設計與計算潤滑油調(diào)和數(shù)學模型的建立與應用劉瑛,張寧,張樂(南陽石蠟精細化工廠,河南南陽473132)對其系數(shù)進行校正,成功得出了精確度較高的潤滑油調(diào)和數(shù)學模型,并經(jīng)現(xiàn)場應用,證明可用于生產(chǎn)中。

  建立實質(zhì)就是粘度運算方程式的建立。

  1常規(guī)的粘度計算方法南陽石蠟精細化工廠(精蠟廠)原油加工能力僅62萬t/a它利用糠醛精制裝置、酮苯脫蠟脫油裝置、潤滑油白土精制裝置年生產(chǎn)5萬t潤滑油、基礎油及5萬t蠟產(chǎn)品。由于生產(chǎn)的基礎油種類較多、數(shù)量少,同時為了兼顧蠟產(chǎn)品的質(zhì)量,基礎油的質(zhì)量出現(xiàn)較大波動,給潤滑油的調(diào)和帶來了困難,經(jīng)常出現(xiàn)油品粘度不能達標的情況。針對這一現(xiàn)狀,通過分析調(diào)和生產(chǎn)過程中的各主要因素對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,研究出潤滑油調(diào)和的數(shù)學模型,解決了困擾精蠟廠的潤滑油調(diào)和難題。

  2數(shù)學模型的建立潤滑油的配方是由基礎油和添加劑兩部分組成,由于添加劑的加入量保持不變,而降凝劑變化較小,其對于潤滑油的性能影響可以忽略,因此影響油品合格的關鍵在于基礎油性質(zhì)的變化。從精蠟廠不同階段的基礎油質(zhì)量來看,其變化主要是粘度波動較大,比色、閃點等波動較小,因而調(diào)和數(shù)學模型的潤滑油的品種繁多,對粘度的要求各不相同,一般地混合物粘度的基本計算公式是阿倫尼烏斯公式111(下稱對數(shù)計算公式),即:利用(1)式可以指導生產(chǎn),但是誤差較大。

  22數(shù)學模型方程的確定研究對象:三種基礎油組分Z1、Z2、Z3(40下粘度分別為34361077、2005mm2/s)由于目前潤滑油行業(yè)主要用40*C及100 *C作為產(chǎn)品的分類及其性質(zhì)的界定,因此我們在40*C及100*C下的情況下對數(shù)學模型方程式進行了研究。Z1、Z2兩種基礎油組分混合后實測粘度數(shù)據(jù)與利用(1)式計算的數(shù)值的對比結果見表1將實測粘度、對數(shù)計算粘度作圖,如下頁所示。

  表1z,z2混合實測。對數(shù)計算及數(shù)學模型粘度計算對比Z|所占比例實測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學模型誤差誤差減少幅度注:對數(shù)計算誤差利用式(1)計算;數(shù)學模型誤差利用式(2)計算。誤差減少幅度為對數(shù)計算誤差的絕對值與數(shù)學模型計算誤差絕對值之差,以下表同此。

  河南化工輕重組分混合時粘度對數(shù)計算與實測數(shù)值對比從可以看出,實測曲線與經(jīng)對數(shù)計算曲線不重合,如果將(1)式進行系數(shù)校正,使兩條曲線盡可能的重合,就有可能達到理想的結果??紤]到一元二次方程的圖形與的兩曲線間隔的形狀有些類似,我們對(1)式加入校正系數(shù),構建方程式如下:(2)式特點是在N,為0或1時,校正部分正好為0可以使方程(2)左右相等。

  *C下粘度方程的建立我們以公式(2)為基礎,對基礎油在40 *C下的混合實驗進行了方程擬合,結果見表2表2Z,與Zj混合實測。對數(shù)計算及數(shù)學模型粘度計算對比Z3所占比例實測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學模型誤差誤差減少幅度注:對數(shù)計算誤差利用式(1)計算,數(shù)學模型誤差利用式(3)計算。

  通過對表1及表2的數(shù)據(jù)處理,利用(2)式,得到40C下的粘度計算數(shù)學模型,即粘度數(shù)學模型方程:利用方程(3)進行粘度計算結果見表1、表2由表1、表2可以看出,優(yōu)化擬合方程準確性較高,其遠優(yōu)于傳統(tǒng)的對數(shù)計算(計算誤差最大幅度可以降低8 50%),完全可以用于實際潤滑油生產(chǎn)時的計算。從可以看出,優(yōu)化后的曲線與實測曲線非常接近,說明方式(3)優(yōu)化效果較好。

  24 100C下粘度方程的建立我們同樣以公式(2)為基礎,對基礎油在100C下的混合實驗進行了方程擬合。

  通過對表3表4的數(shù)據(jù)處理,利用公式(2),我們得到100C下的粘度計算數(shù)學模型,即粘度數(shù)學模型方程:實測粘度、對數(shù)計算及優(yōu)化擬合后計算出的數(shù)值見表3及下頁表4由表3表4可以看出100C下,方程(4)的計算準確度較高,其誤差遠小于對數(shù)計算的誤差。最大降低幅度達到4%. 25方程說明從方程(3)、(4)可以看出,決定油品擬合的關鍵是參數(shù)K的確定,其中的K是與基礎油種類、溫度相關的系數(shù)。對于特定的基礎油,K值是隨溫度變化的一個物理量。如果知道了某一溫度下某種基表3減二線與減三線混合實測。對數(shù)計算及數(shù)學模型粘度計算對比所占比例實測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學模型誤差誤差減少幅度30萬t/a燃料乙醇蒸汽管道的設計謝曉宇,張帆,趙國卿(1河南省化工設計院有限公司,河南鄭州4552;2鄭州交通運輸管理處,河南鄭州450000)在實際運行中出現(xiàn)的問題及解決的辦法。

  07-0047-02蒸汽作為一種環(huán)保、易控制、高效的熱介質(zhì),已廣泛應用于石油、化工、冶金、醫(yī)藥等各個工業(yè)領域。

  本文以河南天冠30萬t/a燃料乙醇工程為例,對蒸汽管道系統(tǒng)的設計進行探討。

  1供熱管道概況河南天冠30萬t/a燃料乙醇工程供熱干管(介質(zhì)為過熱蒸汽)全長2500多米,管道的輸送能力為55~75t/h設計溫度為270°C,設計壓力為10MPa由于壓力不高,故管道采用兩根DN700的焊接鋼管,一用一備。介質(zhì)為過熱蒸汽,溫度較高,材質(zhì)選用推薦使用溫度為-20~430*C的20G碳素鋼。

  2蒸汽管道的敷設和熱補償21蒸汽管道的敷設蒸汽管道敷設方式一般分為地上敷設和地下敷設,地上敷設即架空敷設,按高度可分為高(珍4m)、中(h=2~4m)、低(h=0 3~10m)支架架空敷設形式。如跨越廠區(qū)主干道,則主干道上方管廊與地面的凈距離不得小于50m.地下敷設分為地溝敷設和直埋敷設,由于地溝敷設投資較高、容易積水、蒸汽冷凝水不便排出,直埋敷設管道保溫結構比較復雜、不便維護管理、工程造價較高,目前蒸汽管道敷設主要以架空敷設為主。天冠30萬t/a燃料乙醇工程整個廠區(qū)地勢平坦,故蒸汽主管道采取架空敷設,蒸汽管道布置在管廊的最上層,蒸汽支管自主管的上部或水平接出,在蒸汽主管上每隔200m設置了一個分液包。架空敷設具有投資低、運行穩(wěn)定可靠、易于冷凝水的回收利用、便于維護管理等優(yōu)點。

  22蒸汽管道的熱補償表4減二線與減四線100C下混合實測。對數(shù)計算及數(shù)學模型粘度計算對比Z3所占比例實測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學模型誤差誤差減少幅度注:對數(shù)計算誤差利用式(1)計算,數(shù)學模型誤差利用式(4)計算。

  礎油的K值,就可以利用方程(2)進行粘度的計算。

  3工業(yè)應用情況以本項目的成果成功用于指導我廠的CD級柴油機油的生產(chǎn),各添加劑也按方程式計算,粘度計算采用兩兩計算(將添加劑視為基礎油計算),經(jīng)過對比,計算的粘度數(shù)值為12 90mm/s實際數(shù)值為40C粘度的計算誤差最大降低859%100C粘度的計算誤差最大降低4%

作者:佚名  來源:中國潤滑油網(wǎng)