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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:6284
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-24 16:24:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

统计分析在产品质量控制中的应用

2020-04-07 13:07:17 工程地质学 李云
资料简介

摘要:常减压装置侧线产品常压石脑油、常压柴油作为下游装置的原料,保证侧线馏出产品质量合格,是保证中间产品性质稳定的关键因素,目前当出现产品质量不合格时,主要根据化验分析结果进行分析调整操作。本文从统计分析的角度,分析侧线产品馏出量和产品质量的关系,作为产品质量控制的辅助判断依据,提高质量控制的预判性,弥补化验分析的时间空档,通过数据分析保证直供料产品长期保持性质稳定,产品质量合格。同时利用统计分析数据,可以进一步提高常压轻质油收率,多生产高附加值产品,实现增加效益的目的。

统计分析在产品质量控制中的应用

李云

石油化工总厂常减压车间

摘要:常减压装置侧线产品常压石脑油、常压柴油作为下游装置的原料,保证侧线馏出产品质量合格,是保证中间产品性质稳定的关键因素,目前当出现产品质量不合格时,主要根据化验分析结果进行分析调整操作。本文从统计分析的角度,分析侧线产品馏出量和产品质量的关系,作为产品质量控制的辅助判断依据,提高质量控制的预判性,弥补化验分析的时间空档,通过数据分析保证直供料产品长期保持性质稳定,产品质量合格。同时利用统计分析数据,可以进一步提高常压轻质油收率,多生产高附加值产品,实现增加效益的目的。

关键词:常减压装置;统计分析;质量控制;应用价值

1、前言

石油化工总厂常减压蒸馏装置于1990年9月建成投产,现主要加工现河采油厂及纯梁采油厂的胜利原油,原油经蒸馏塔通过传质传热实现分馏的目的,分离成不同馏分的产品,为后续装置提供原料。其中常压石脑油作为重整原料,质量考核要求干点≤180℃,常压柴油作为液相加氢原料,质量考核根据柴油生产标号要求凝点控制在一定范围内,正常操作条件下通过调整塔顶温度控制汽油干点,通过调整侧线抽出温度及气相温度控制柴油凝点,而侧线抽出量是影响温度的关键因素。通过运用数据统计方法,分析侧线抽出量的影响因素及变化规律,建立模型作为质量判断的参考,用于中间产品质量控制的趋势分析,具有较大的应用价值。

2、质量控制现状

化验分析计划,常压石脑油24h化验分析一次,常压柴油8h化验分析一次。车间管理规定要求检查LIMS系统“馏出口数据”,若出现不合格样,分析原因及时调整,联系调度及化验加样分析,控制管理过程图如图1所示。

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1 馏出口产品质量控制过程

3、存在的问题

常减压装置的侧线产品作为后续装置的原料,性质变化直接影响后续装置的生产稳定,保证产品质量合格是常减压装置生产的重要任务,尤其常压柴油作为液相加氢的直付原料,更需要保证原料性质的稳定。如出现不合格产品,根据化验分析结果再进行产品质量调整,已出现时间差,不合格产品已经付给下游装置,且化验分析存在一定的时间间隔,中间的产品质量及性质变化并没有实时的数据记录。

当原油性质波动时,油品中的轻组分含量发生变化,侧线抽出温度也随之发生变化,根据操作经验调整侧线抽出量来判断产品质量,会造成产品质量偏离指标要求范围。同时由于经验和历史趋势的变化有可能出现判断失准,未及时发现油品性质变化等问题,造成产品质量不合格。

4、运用统计分析方法的意义

随着质量管理现代化步伐的加快,统计技术已经成为控制质量波动性的工具之一。从侧线产品馏出口质量特点的确定、数据采集、产生质量波动原因分析、采取措施等方面进行详细分析,在质量控制过程中,及时地进行统计和分析,将质量现状传递给操作人员,让他们能针对性地调整操作、控制产品质量,补充了传统的化验分析手段控制质量的时间间隔,保证侧线产品长时间保持性质稳定,质量合格,尤其在常压柴油调整指标的过程中,寻找侧线流量变化的趋势,为确定侧线温度提供基础参考,缩短调整时间,及时调节产品质量合格。

5、统计分析在产品化验结果趋势分析中的应用

5.1 侧线馏出量的数据统计分析

根据2018年1月1日~3月31日数据进行统计分析,常压石脑油、常压柴油3个月的平均收率如表1所示。

1 侧线抽出量数据统计

侧线名称

石脑油

常一线

常二线

1月平均收率/%

7.75

11.55

10.10

2月平均收率/%

7.84

11.44

9.91

3月平均收率/%

7.49

11.96

10.48

从表1中数据可见,装置平稳操作,侧线馏出口产品质量合格的生产条件下,侧线抽出量基本保持稳定,适合作为统计分析的基础数据。

2018年1~3月石脑油、常一线、常二线的当日收率数据分别如图2、图3、图4所示。

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2 常压石脑油收率变化趋势

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3 常一线收率变化趋势

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4 常一线、常二线油收率变化趋势

由图可见,除了柴油生产-10号指标产品时间段内,侧线收率基本稳定在一定的区间范围内,在原油没有重大性质变化时,统计侧线馏出量的收率平稳,其统计分析数据具有参考价值。

5.2 侧线馏出量对产品质量的影响

常压石脑油的干点是由油品中的重组分含量决定的,干点高表明油品中重组分含量增加,常压石脑油干点的影响因素很多,主要通过调整塔顶温度控制汽油干点,也就是通过控制此温度前馏分的抽出量,通过降低温度来降低汽油馏分的馏出量来调节产品质量,所以根据汽油馏分的收率变化可以直接反应常压石脑油的质量变化趋势。

常压柴油是常一线、常二线产品的混合出料,通过控制温度调节产品凝点,则产品质量的变化直接反应在常一、二线的侧线抽出量的变化上,如生产0号柴油,一线、二线的馏出比例占22%左右,生产-10号柴油,由于侧线抽出温度较低,馏出口组分变重,一线、二线的馏出比例仅占17.5%左右,同时常一线、二线的抽出比例变化也影响产品质量,所以利用侧线馏出量的变化规律可以直接反应出常压柴油质量的变化趋势。

5.3 建立线性关系模型判断产品质量变化

根据装置1~3月生产数据及产品质量化验结果,取其中干点不合格的时间段、生产-10号柴油产品时间段的典型数据与正常生产、质量合格的数据进行对比分析。

分别从1、2、3月份常压石脑油干点不合格时间前后的5天数据,柴油更改指标前后5天的数据作分析,数据如表2所示。

2 常压石脑油收率和产品质量对比数据

指标/日期

1月15日

1月14日

1月13日

1月12日

1月11日

收率/%

8.21

8.07

8.34

7.08

6.98

石脑油干点/℃

178.1

176

186.2

173.2

171.1

指标/日期

2月17日

2月16日

2月15日

2月14日

2月13日

收率/%

7.88

7.92

7.97

7.85

7.84

石脑油干点/℃

174.6

175.5

181.4

177.7

174.6

指标/日期

3月8日

3月7日

3月6日

3月5日

3月4日

收率/%

7.54

7.6

8.13

8.15

7.89

石脑油干点/℃

180

176.5

187.1

186.5

175.3

3 常压柴油收率和产品质量对比数据

指标/日期

1月10日

1月11日

1月12日

1月13日

1月14日

收率/%

22.01

18.12

17.26

17.33

20.83

常柴凝点/℃

-2

-13

-14

-15

-7

指标/日期

2月2日

2月3日

2月4日

2月5日

2月6日

收率/%

22.05

19.52

18.18

21.69

22.11

常柴凝点/℃

-4

-13

-12

-5

-3

指标/日期

3月14日

3月15日

3月16日

3月17日

3月18日

收率/%

22.62

22.39

22.75

22.45

22.49

常柴凝点/℃

0

-3

-1

-2

-1

从表2中数据可以看出,在1月13日、2月15日、3月5日6日干点升高,常压石脑油产品质量不合格,从收率数据可见,在质量不合格的时间点,均出现收率明显升高的变化趋势。

从表3数据可以看出,当生产-10号柴油,由于凝点要求较低,侧线抽出组分变重,导致柴油收率减少,进一步说明了馏分油的凝点与侧线拔出率有直接的关系。

由图5可见,常压石脑油的收率连续几天处于平稳的状态,当收率明显增高时,即出现干点高于180℃,产品质量不合格的情况,从图中也可看出,常压石脑油的收率与石脑油干点呈现良好的线性关系。

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5 常压石脑油收率与质量的关系

在实际生产中,当遇到类似情况时,即可以根据平稳收率时间段,建立收率基准线,当收率高于基准线,偏离超过0.05%时,即会出现产品干点高于180℃,产品质量不合格的风险,操作人员应根据当班班组物料平衡的数据发现问题,结合操作条件变化及时分析和调整,不必等到每天早上8点化验分析数据的结果,达到预先判断,提前调节的作用,实现了侧线馏出产品长时间保持性质稳定、质量合格的目的。

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6 常压柴油收率与质量的关系

由表3数据可见,当生产-10号柴油时,常二线抽出量减少了近3.5%,由图6可见,常压柴油的收率与其凝点变化具有相同的变化趋势,根据曲线的变化规律寻找线性关系,建立生产0号柴油和生产-10号柴油馏出量的数据基准,这样在调整柴油指标时有了参考依据,更改指标时缩短调整时间,保证产品质量合格。

5.4 统计分析应用的优势

通过统计分析可以建立收率、物料平衡、关键工艺参数、中间产品检测数据的统计分布类型,根据操作条件和参数的变化,结合化验分析结果验证设定的基准值及线性关系是够符合变化趋势,实现了利用日常统计数据判断产品质量,进行质量控制的目的。

利用统计分析数据也可以为优化操作提供基础分析数据,根据收率的变化判断原油性质的变化,进一步优化操作,提高分馏效率。同时在进行质量控制的同时,侧线抽出产品的凝点和干点偏上限控制,提高轻质油产品收率,多生产高附加值产品,使装置气液相平衡调节达到最优,实现了效益最大化的目的。

6、小结

近年来,总部对质量风险管理越来越重视,它适用于生产经营的全部流程和全部要素,质量风险管理工作的开展就是以确保产品质量为核心。本文围绕常减压装置馏出口产品质量控制,以数据分析为理论基础,采用统计技术手段对下游装置原料的生产过程实施实时控制,及时整理分析数据,充分利用统计结果,减少不合格产品的发生,保证直供产品在长时间内保持性质稳定,同时最大限度的提高轻质油收率,多生产高附加值产品,提高收益。下步打算对影响因素及要点进行全分析,建立适用度更高、偏差更小的统计分析模型,更好的应用于侧线馏出口产品的质量控制中。

参考文献

[1] 雷芳.统计分析方法在炼油企业节能管理中的应用[J].现代经济信息,2015.

[2] 陈鑫.基于生产过程大数据统计分析方法在石化企业工厂管理的应用[J].仪器仪表用户,2016.

[3] 王萍,徐龙.论数据在炼油企业统计中的应用[J].现代经济信息,2013.

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