核磁共振分析技术在泰州石化中控分析中的应用

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中海油气（泰州）石化有限公司（简称泰州石化）由于目前存在着化验分析工作量大，人手紧缺的情况，并且实验室传统分析方法时效性较差，很难满足精益生产需要，当原料性质变化导致生产波动，生产人员无法及时掌握原料和产品性质变化，只能经验进行生产调整。因此，寻找一种能够提高分析效率、降低分析人员的劳动强度，及时为生产提供基础数据的快速分析方法就显得格外重要。NMR分析技术作为一种先进的分析技术，不仅能满足各类油品物性的快速评价，而且能满足全流程优化对数据的要求[1-2]。本文主要介绍北京泓泰天诚科技有限公司自主研发的60MHz离线H 1-NMR分析仪（型号：Hontye.PNMR.L60I）在泰州石化各物料性质快速分析和评价国产中的应用情况。

1 NMR技术在泰州的应用及效果

2018年3月13日，泰州石化引进了一台北京泓泰天诚科技有限公司自主研发的60MHz离线H 1-NMR分析仪（型号：Hontye.PNMR.L60I），用于对厂内各关键物料质量参数进行快速分析和评价。项目初期完成设备调试后，开始利用离线分析仪器，对常减压装置、石蜡基装置、环烷基等装置的多股物料进行分析和扫描，收集样品的核磁谱图，同时利用传统分析方法对样品各物性进行分析，得到较为准确的样品物性分析数据。当每种物料收集数据量达到15～20组后，开始进行建模工作。经过了几个多月的时间，先后完成了150万常减压、300万常减压、石蜡基、环烷基等装置共计14股物料126个物性分析模型的建立和验证工作，并开始上线应用，实现对各物料样品的快速分析和评价。

经过与常规方法分析数据的多次比对，表明各物料质量参数NMR分析结果与常规方法分析结果之间的误差均能控制在标准误差要求的范围内，满足分析方法再现性误差要求[3]。

图3 不同装置物料误差比对结果

根据分析模型比对数据结果可以看出，各物性分析模型数据准确性能够满足国标再现性要求，同时可以得出以下两点结论：

（1）准确性：从分析比对结果的准确性来看，各物性模型预测数据的准确性可以达到95%以上，完全可以满足生产计划要求。

（2）稳定性：从模型自身稳定性来看，模型适应度高，弹性范围宽，抗干扰能力强，维护工作量低，建模工作量小，周期短。

总体而言，目前12股物料分析模型准确性均可以达到相应的要求，各物性分析数据与实验室分析数据

核磁共振分析技术在泰州石化中控分析中的应用

李建国 刘怀兰 周晓军

中海油气（泰州）石化有限公司 江苏 泰州 225300

摘要：本文通过国产NMR分析设备，可对样品进行快速扫描，得到对应的NMR谱图，并将NMR谱图与样品所对应的实验室分析数据进行关联，建立相应的物性分析模型，并利用分析模型对新样品的NMR谱图进行分析和预测。将NMR 分析结果与常规方法分析结果进行对比，发现两者之间的误差，满足分析方法所要求的允许范围。

关键词：国产核磁共振分析设备 NMR谱图 物性分析模型 

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它影响更明显。

图2 平衡剂活性与汽油烯烃的关联关系图

3.1.2 催化剂活性对汽油苯含量的影响

平衡剂微反活性对汽油中苯含量的影响如图 3所示。从图可知，汽油中苯含量与催化剂活性没有明显

的关联关系。

图3 平衡剂活性与汽油苯含量的关联联系图

3.2 反应温度的影响

3.2.1 反应温度对汽油烯烃的影响

由图 4可知反应温度对汽油降烯烃影响比较大，无论催化剂活性如何，反应温度均与烯烃含量有直接的线性关系。当一反温度高于510℃时（二反高于498℃），汽油烯烃与反应温度有反向线性关系，若低

于该临界温度，则与反应温度有正向线性关系。

图4 反应温度与汽油烯烃的关联关系图

3.2.2 反应温度对汽油苯含量的影响

由图5可知：汽油苯含量与反应温度有一定关联关系，一定范围内随反应温度上升而上升。总体上，反应温度降低有利于降低苯含量。但是苯含量受原料油的性质影响最大，对于加氢重油为原料的重油催化裂

化装置汽油苯含量一般均在0.8%（v/v）以上。

图 5 反应温度与汽油苯含量的关联关系图

4 结束语

工艺条件中影响汽油中的烯烃、苯含量较大的因素主要为平衡剂活性甚至催化剂配方以及反应温度的影响较大。在本装置调整过程中可知：

（1）汽油中烯烃含量与平衡剂活性的关系为：当催化剂活性高于60时，汽油烯烃含量随活性提高而降低；

（2）反应温度对汽油烯烃含量的影响是呈明显的线性关系，当高于某个临界温度时，烯烃含量随温度上升而下降，反之随温度上升而上升；

（3）较低的反应温度有利于降低汽油中的苯含量，平衡剂活性对汽油苯含量没有明显影响。

参考文献

[1] 王天普，王迎春，王伟，等. 轻汽油醚化技术在FCC 汽油改质中的作用 [J]. 石油炼制与化工，2001，32（8）：64-66.

[2] 黄静. FCC 轻汽油醚化催化精馏工艺研究 [D].兰州：兰州交通大学，2012.

[3] 黄富. 调整工艺参数降低催化裂化汽油的烯烃含量 [J]. 炼油与化工，2015，（1）：13-15.

[4] 王锐，任哲雨. 催化裂化工艺操作对汽油烯烃含量的影响 [J]. 化工设计通讯，2017，43（4）：105.

[5] 闫锐. RFCC 降低汽油烯烃的有效手段 [J]. 中国化工贸易，2016，8（3）：485.

[6] 郑从武. 优化工艺条件降低汽油烯烃含量 [J]. 石化技术与应用，2005，23（2）：129-130.

之间的误差能够控制在分析标准允许的范围内，完全

满足快评工作的需要。

4 结论

泰州石化利用国产Hontye F60I LAB NMR分析仪器

实现了对150万常减压、300万常减压、石蜡基、环烷基四个装置12股物料112个物性快速分析和评价。而根据几个月以来的分析情况来看，NMR分析设备运行稳定，分析数据准确，误差完全满足分析标准所要求的范围。

参考文献

[1]罗真，胡恒星. 核磁共振在线分析技术在催化装置油品分析中的应用[J]. 化工自动化及仪表，2004，31(4 )：46-48

[2]郑冬梅. 先进控制技术与核磁共振在线分析技术在常减压装置的应用[J]. 计算机与应用化学，2013， 30(8)：917-920 

[3]王琤，唐全红，李舜，赵士鉴. 新一代在线核磁共振分析仪在原料油物性快速评价中的应用[J]. 石油炼制与化工，2017，48(10)：101-106.

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