CN107976464A - 监测航煤生产事故的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种监测航煤生产事故的方法及装置。本发明的监测航煤生产事故的方法，包括：采集航煤样品进入测试容器，降温，在降温过程中观测是否有云状雾产生；若有云状雾产生，记录产生的温度T1，继续降温，观测样品是否失去流动性，记录样品失去流动性的凝固点温度T2，若T1与T2的温度差大于10℃，则说明航煤生产过程中产生了航煤生产事故。本发明的方法能够监控航煤生产过程，简单快速地给出质量事故信号，确保航煤产品的品质。

Description

监测航煤生产事故的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种监测石油产品生产事故的方法及装置，特别涉及一种监测航煤生产事故的方法及装置。

背景技术

喷气燃料在国内俗称航空煤油，简称航煤，在国外又称为航空涡轮燃料，主要用作航空涡轮发动机的燃料，国内现以3号喷气燃料为主，基本指标要求及试验方法与美国JetA-1相当。

随着对航空煤油需求的日益提高，各大炼厂的航煤生产装置在不间断地高负荷运转，同时新的航煤生产及扩建项目在不断地进行。很多装置由于长时间高负荷的运转而产生了一些问题：例如循环压缩机故障、进料泵故障、过滤器故障、管线、阀门、机泵、压力容器等泄漏引起火灾、加热炉着火、闪爆等问题，导致各种事故的发生，造成国家财产的损失，损害人身健康，同时还污染环境。

航煤的作业特殊性导致航煤的质量控制、监管异常严格。换热器微漏、蒸馏塔分离效率降低、管道输送过程的泄露、混油等等生产、储运问题都会影响航煤的产品质量，而这些生产、储运问题很难被发现或不被人们所重视。

喷气燃料的低温性能可用结晶点或冰点来表示，结晶点是燃料在低温下出现肉眼可辨的结晶时的最高温度，冰点是在燃料出现结晶后再升高温度至原来的结晶消失时的最低温度。冰点是考察喷气燃料低温性能的指标，是指低温下燃料在飞机燃料系统中能否顺利地泵送和过滤的性能，即不能因产生烃类结晶体或所含水分结冰而堵塞过滤器，影响输送。航空燃料的冰点是保证燃料中不出现固态烃类结晶的最低温度。若在飞机燃料系统中存在此类晶体，将会阻碍燃料通过过滤器。因飞机油箱中燃料的温度在飞行期间通常会降低，所以燃料的冰点必须永远低于油箱的最低操作温度。

一般情况下，结晶点的温度和冰点温度相差不到6℃。但经常出现很多异常情况，即航煤在降温的过程中，在真正的结晶产生之前，会出现雾状，导致航煤的透明度明显下降，雾的生成对冰点的判定产生很大的干扰，因为雾和结晶体很难判断。为了进一步证实是雾还是结晶，可将航煤进行进一步的降温，一般如果结晶出现，在继续降温的3℃范围内，航煤会很快凝固，失去流动性。但如果是雾，继续降温可能10℃～20℃，没到真正的结晶点温度，始终不会有晶体出现，也不会失去流动性。

目前国内航空业允许使用的检测航煤冰点的方法为：IP-16/ASTM D-2386 ASTMD2386–06手动法(等效标准GB 2430)、IP-435/ASTM D-5972 Phase Tech自动法(等效标准)、IP 528 Herzog自动法、IP 529/ASTM D7153 ISL自动法。国内目前唯一公认仲裁方法仍是GB 2430手动冰点测试法。手动冰点检测过程为：对喷气燃料进行降温，然后肉眼在自然光下观察低温状态下油品的结晶出现，回温后观察晶体消失的温度，即为冰点。正常的洁净航煤在降温过程应从清澈透明，到有晶体出现(洁净点)，再回温，晶体消失，航煤样品再一次清澈透明。我国3号喷气燃料的国家标准要求航煤冰点不高于-47℃。

发明内容

本发明提供了一种监测航煤生产事故的方法及装置。

本发明提供了一种监测航煤生产事故的方法，包括：采集航煤样品进入测试容器，降温，在降温过程中观测是否有云状雾产生；若有云状雾产生，记录产生的温度T1，继续降温，观测样品是否失去流动性，记录样品失去流动性的凝固点温度T2，若T1与T2的温度差大于10℃，则说明航煤生产过程中产生了航煤生产事故。

在航煤生产过程中，常因换热器渗漏、管道输送混油及蒸馏塔出现问题等等会在航煤产品中引入重组分污染物或一些微量杂质，这种生产事故无法通过检测航煤的其它性能指标如闪点、组成、氧化安定性、酸值、水分离指数等而反映出来。

本发明的方法能够监控航煤生产过程，简单快速地给出质量事故信号，确保航煤产品的品质。

观测是否有云状雾产生可以通过人工方法或自动控制方法，所述人工方法可以选择肉眼观察方法；所述自动控制方法可以通过浊度仪来检测，当浊度仪检测到样品的浊度值发生突变时，就记录下相对应的温度，该温度即为云状雾产生的温度T1。

观测样品是否失去流动性可以通过人工方法或自动控制方法，所述人工方法可以选择肉眼观察方法；所述自动控制方法可以通过凝固点测试仪来检测，当凝固点测试仪检测到样品的凝固点时，就记录下相对应的温度，即为样品失去流动性的温度T2。

本发明的一种监测航煤生产事故的装置，包括：样品容器1、温度测定仪2、进样机构3、控温装置4，所述温度测定仪2置于样品容器1中，所述样品容器1置于控温装置4中，所述进样机构3能够对样品容器1填充样品或排出样品。

所述样品容器1优选选用透明材质制成。

本发明的监测航煤生产事故的装置可以监控航煤生产，能够快速判断是否发生了生产事故。

本发明的更加优选的自动航煤生产事故检测装置是在上述装置的基础上，将温度测定仪2、进样机构3、控温装置4与计算机5相连，计算机5与航煤生产装置中的取样节点6相连。通过计算机控制可以保证取样准确、控温平稳，能够减少系统误差及人员操作误差。

本发明的更为优选的可实现自动在线实时监控航煤生产事故的装置，是在上述优选装置的基础上，在所述样品容器1上设置浊度检测部件7和凝固点检测部件8，所述浊度检测部件7和凝固点检测部件8与计算机5相连。所述浊度检测部件7和凝固点检测部件8可以设置于样品容器1的内部或外部。所述浊度检测部件7和凝固点检测部件8可以检测出云状雾的产生温度T1及失去流动性的凝固点温度T2，并将信号回传给计算机5进行计算，当T1与T2温度之差大于10℃时，进行在线报警。此优选的装置可以实现对航煤生产的在线实时自动化监测，能够快速判断是否发生了混入重组分的生产事故。

附图说明

图1为本发明的监测航煤生产事故的装置图。

图2为优选的本发明的监测航煤生产事故的装置图。

图3为优选的自动在线实时监测航煤生产事故的装置图。图4为被污染的航煤样品1的正构烷烃分布图，从图中可见，污染航煤的碳数分布图呈现非正态分布，其中左图为完整的碳数分布图，右图为局部的重组分的碳数分布图。

图5为洁净航煤的正构烷烃分布图，从图中可见，洁净航煤碳数分布图呈现完整的正态分布，其中左图为完整的碳数分布图，右图为局部的重组分的碳数分布图。

图6为配制的调合航煤样品3的正构烷烃分布图，从图中可见，该分布图呈现非正态分布，其中左图为完整的碳数分布图，右图为局部的重组分的碳数分布图。

具体实施方式

实施例1

图1装置包括样品容器1、温度测定仪2、进样机构3、控温装置4，所述温度测定仪2置于样品容器1中，所述样品容器1置于控温装置4中，所述进样机构3能够对样品容器1填充样品或排出样品。依图1装置进行航煤生产过程的监控。样品容器1选用透明材质制成，可以方便肉眼观察。量取一定量的某航煤样品1置于清洁、干燥的样品容器1中，启动控温装置4降温，当温度降至-45℃时，样品透明度下降，开始产生云状雾，记为T1，降温至-73℃时，航煤样品凝固，记为T2。产生云状雾的温度T1与最后失去流动性的温度T2之差大于10℃，可以证明样品中混入了重组分。

对航煤样品1进行了馏程、水分离指数、闪点、水反应、动态热氧化安定性、胶质、固体颗粒污染物测试，分析数据表明其性能指标均没有出现异常，经停工检修，发现炼厂的换热器发生微漏。

对本实施例的航煤样品1进行蒸馏切割，除去重组分，收率为98％，对切割后的馏分进行降温操作，结果发现在降温过程中没有气雾出现，当温度降至-73℃时，有结晶出现，升温至-70℃晶体消失，航煤洁净无气雾，证明本实施例的航煤样品1的同一批次产品中混入了重组分。

对航煤样品1和切割后的馏分分别进行了碳数分布测定，结果见图4、5。图4为本实施例的航煤样品1的馏分分布图，该分布图中的正构烷烃不是正态分布，其中有大于C15的烃类出现，说明航煤样品1中混入了高碳数的烃类物质，即该航煤样品1的同一批次产品被重组分所污染。图5为洁净航煤的馏分分布图，该分布图呈现正态分布，其中大于C15的烃类几乎不存在。

实施例2

依图1装置进行航煤生产过程的监控。样品容器1选用透明材质制成，可以方便肉眼观察。量取一定量的某航煤样品2置于清洁、干燥的样品容器1中，启动控温装置4降温，当温度降至-36.5℃时，样品透明度下降，开始产生云状雾，记为T1，降温至-53℃时，航煤样品凝固，记为T2。产生云状雾的温度T1与最后失去流动性的温度T2之差大于10℃，因此证明样品中混入了重组分。对航煤样品2样品进行蒸馏切割，除去重组分，收率为98％，对切割后的馏分进行降温操作，结果发现在降温过程中没有气雾出现。同时色谱法测定的航煤样品2的正构烷烃呈非正态分布，进一步证明有重组分的正构烷烃存在。

实施例3

依图1装置进行航煤生产过程的监控。以洁净的某航煤为基础油，向其中添加0.6％的-10号柴油，记为调合航煤样品3，以考察混入柴油对喷气燃料冰点的影响。量取一定量的该调合航煤样品3置于清洁、干燥的样品容器1中，启动控温装置4降温，当温度降至-50℃时，样品透明度下降，开始产生云状雾，记为T1，降温至-73℃时，航煤样品凝固，记为T2。产生云状雾的温度T1与最后失去流动性的凝固点温度T2之差大于10℃，因此可以证明该调合航煤样品3中混入了重组分，这与调合航煤样品3的成分是相符的。对本实施例的调合航煤样品3进行蒸馏切割，除去重组分，收率为98％，对切割后的馏分进行降温操作，结果发现在降温过程中没有气雾出现，证明本实施例的调合航煤样品3中混入了重组分。同时色谱法测定的调合航煤样品3的正构烷烃呈非正态分布，见图6，因此可以进一步证明有重组分的正构烷烃存在。可见航煤降温过程中出现的这种异常现象是航煤中混入重组分最直接的表现。

实施例4

依图1装置进行航煤生产过程的监控。向洁净的某基础航煤中添加1.5％的-10号柴油，记为调合航煤样品4，以考察混入柴油对喷气燃料冰点的影响。量取一定量的调合航煤样品4，置于清洁、干燥的样品容器1中，启动控温装置4降温，当温度降至-50℃时，样品透明度下降，开始产生云状雾，记为T1，降温至-67℃时，航煤样品凝固，记为T2。产生云状雾的温度T1与最后失去流动性的凝固点温度T2之差大于10℃，证明调合航煤样品4中混入了重组分。对本实施例的调合航煤样品4进行蒸馏切割，除去重组分，收率为98％，对切割后的馏分进行降温操作，结果发现在降温过程中没有气雾出现，证明本实施例的调合航煤样品4中混入了重组分。同时色谱法测定的调合航煤样品4的正构烷烃呈非正态分布，进一步证明有重组分的正构烷烃存在。

实施例5

图3装置包括样品容器1、温度测定仪2、进样机构3、控温装置4、计算机5、航煤生产装置中的取样节点6、浊度检测部件7和凝固点检测部件8，所述温度测定仪2置于样品容器1中，所述样品容器1置于控温装置4中，所述进样机构3能够对样品容器1填充样品或排出样品，所述浊度检测部件7和凝固点检测部件8设置于样品容器1的外部，所述温度测定仪2、进样机构3、控温装置4、取样节点6、浊度检测部件7和凝固点检测部件8与计算机5相连。

采用图3的装置监测航煤的生产过程，在航煤生产的各个节点设置了多个如图3所示的装置，在航煤生产过程中，对每个节点，可以通过计算机控制实现定时自动取样、读数，如果在某个节点处T1与T2的温度差大于10℃，则证明在该节点航煤产品中混入了重组分，计算机会立即发出报警消息，生产人员应当对相关节点进行检修或排查，以免造成后续航煤质量生产事故。

Claims (12)

1.一种监测航煤生产事故的方法，包括：采集航煤样品进入测试容器，降温，在降温过程中观测是否有云状雾产生；若有云状雾产生，记录产生的温度T1，继续降温，观测样品是否失去流动性，记录样品失去流动性的凝固点温度T2，若T1与T2的温度差大于10℃，则说明航煤生产过程中产生了航煤生产事故。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过人工方法或自动控制方法观测是否有云状雾产生。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述人工方法为肉眼观察方法；所述自动控制方法是通过浊度仪来检测。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，当浊度仪检测到样品的浊度值发生突变时，就记录下相对应的温度，该温度即为云状雾产生的温度T1。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过人工方法或自动控制方法观测样品是否失去流动性。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述人工方法为肉眼观察方法；所述自动控制方法是通过凝固点测试仪来检测。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，当凝固点测试仪检测到样品的凝固点时，就记录下相对应的温度，该温度即为样品失去流动性的温度T2。

8.一种监测航煤生产事故的装置，包括：样品容器(1)、温度测定仪(2)、进样机构(3)、控温装置(4)，所述温度测定仪(2)置于样品容器(1)中，所述样品容器(1)置于控温装置(4)中，所述进样机构(3)能够对样品容器(1)填充样品或排出样品。

9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，所述样品容器(1)选用透明材质制成。

10.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，将温度测定仪(2)、进样机构(3)、控温装置(4)与计算机(5)相连，计算机(5)与航煤生产装置中的取样节点(6)相连。

11.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述样品容器(1)上设置浊度检测部件(7)和凝固点检测部件(8)，所述浊度检测部件(7)和凝固点检测部件(8)与计算机(5)相连。

12.按照权利要求11所述的装置，其特征在于，所述浊度检测部件(7)和凝固点检测部件(8)设置于样品容器(1)的内部或外部。