去加油站给车加油,工作人员总会问司机:“加几号油?”92号、95号……不同的汽油标号代表着不同的辛烷值,适用于不同的汽车发动机。汽油是个混合物,生产汽油的原料(工程师们称之为“组分油”)有不同来源,其组分和各组分的比例不尽相同。怎样将不同的组分油调合成加油站里统一标准的汽油呢?这个寻常的生活场景里,竟然蕴藏着本届上海市技术发明奖一等奖的获奖科研项目。
华东理工大学钱锋院士课题组的“油品特性实时表征与在线调合优化控制技术”,主攻油品的调合。“油品的调合虽然只是物理过程,但调合配方如何确定却具有很大挑战。”课题组成员杜文莉老师介绍说。
以汽油为例,多达十数个组分油按照配方混合均匀后才能生产出合格的汽油产品,其辛烷值、硫含量等40多个指标都要达到国家标准。这些指标除了数量多,还会相互影响,调了一项可能会引起另外几项的变动。
传统调合工艺是按照配方将各组分油在油罐里混合并搅拌,搅拌后取样检测各项指标,若不合标准,再重新调。制定配方是决定调合成功与否的关键任务,要靠经验老到的工程师才行。为应对油品标准的快速升级,炼化企业现在已普遍采用管道调合工艺,即在管道内混合组分油,并实时检测油品的属性。华东理工课题组不仅解决了油品特性实时精确检测和表征、油品调合过程的精确刻画及在线智能优化调控难题,而且用三项创新打破了国外公司在该领域的技术垄断。
应用课题组的技术,能对组分油进行在线检测与实时表征,用最佳配方及精准适量加入添加剂,经过一系列智能优化算法的实施应用,实现油品调合过程智能调度执行、加剂精准测控、油品高效混合及调合配方在线智能调控。举例来说,成品油的某一指标要求不低于95,如果调到95.2或者95.5就质量过剩了,会增加生产成本。但采用课题组的油品调合技术,能够有效利用不同价值的组分油,实现质量卡边,降低成本。运用这一技术,炼化企业还能自动切换生产批次,让不同牌号油品的生产自动切换。
据悉,除原油、汽油、柴油、航空煤油及船用燃料油等油品的调合,这项技术还能推广应用到食用油、煤制油等流程工业生产过程。本报记者张炯强