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

　　建立實(shí)質(zhì)就是粘度運(yùn)算方程式的建立。

　　1常規(guī)的粘度計算方法南陽石蠟精細(xì)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(chǔ)油及5萬t蠟產(chǎn)品。由于生產(chǎn)的基礎(chǔ)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(chǔ)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(dá)標(biāo)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(xué)模型，解決了困擾精蠟廠的潤滑油調(diào)和難題。

　　2數(shù)學(xué)模型的建立潤滑油的配方是由基礎(chǔ)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(guān)鍵在于基礎(chǔ)油性質(zhì)的變化。從精蠟廠不同階段的基礎(chǔ)油質(zhì)量來看，其變化主要是粘度波動較大，比色、閃點(diǎn)等波動較小，因而調(diào)和數(shù)學(xué)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(dǎo)生產(chǎn)，但是誤差較大。

　　22數(shù)學(xué)模型方程的確定研究對象：三種基礎(chǔ)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(xué)模型方程式進(jìn)行了研究。Z1、Z2兩種基礎(chǔ)油組分混合后實(shí)測粘度數(shù)據(jù)與利用（1）式計算的數(shù)值的對比結(jié)果見表1將實(shí)測粘度、對數(shù)計算粘度作圖，如下頁所示。

　　表1z，z2混合實(shí)測。對數(shù)計算及數(shù)學(xué)模型粘度計算對比Z|所占比例實(shí)測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)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(shí)測數(shù)值對比從可以看出，實(shí)測曲線與經(jīng)對數(shù)計算曲線不重合，如果將（1）式進(jìn)行系數(shù)校正，使兩條曲線盡可能的重合，就有可能達(dá)到理想的結(jié)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(gòu)建方程式如下：（2）式特點(diǎn)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(chǔ)，對基礎(chǔ)油在40 *C下的混合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了方程擬合，結(jié)果見表2表2Z，與Zj混合實(shí)測。對數(shù)計算及數(shù)學(xué)模型粘度計算對比Z3所占比例實(shí)測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)模型，即粘度數(shù)學(xué)模型方程：利用方程（3）進(jìn)行粘度計算結(jié)果見表1、表2由表1、表2可以看出，優(yōu)化擬合方程準(zhǔn)確性較高，其遠(yuǎn)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(shí)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(shí)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(chǔ)，對基礎(chǔ)油在100C下的混合實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(xué)模型，即粘度數(shù)學(xué)模型方程：實(shí)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(zhǔn)確度較高，其誤差遠(yuǎn)小于對數(shù)計算的誤差。最大降低幅度達(dá)到4%. 25方程說明從方程（3）、（4）可以看出，決定油品擬合的關(guān)鍵是參數(shù)K的確定，其中的K是與基礎(chǔ)油種類、溫度相關(guān)的系數(shù)。對于特定的基礎(chǔ)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(shí)測。對數(shù)計算及數(shù)學(xué)模型粘度計算對比所占比例實(shí)測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學(xué)模型誤差誤差減少幅度30萬t/a燃料乙醇蒸汽管道的設(shè)計謝曉宇，張帆，趙國卿（1河南省化工設(shè)計院有限公司，河南鄭州4552；2鄭州交通運(yùn)輸管理處，河南鄭州450000）在實(shí)際運(yùn)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(yīng)用于石油、化工、冶金、醫(yī)藥等各個工業(yè)領(lǐng)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(shè)計進(jìn)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(shè)計溫度為270°C，設(shè)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(shè)和熱補(bǔ)償21蒸汽管道的敷設(shè)蒸汽管道敷設(shè)方式一般分為地上敷設(shè)和地下敷設(shè)，地上敷設(shè)即架空敷設(shè)，按高度可分為高（珍4m）、中（h=2~4m）、低（h=0 3~10m）支架架空敷設(shè)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(shè)分為地溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)，由于地溝敷設(shè)投資較高、容易積水、蒸汽冷凝水不便排出，直埋敷設(shè)管道保溫結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、不便維護(hù)管理、工程造價較高，目前蒸汽管道敷設(shè)主要以架空敷設(shè)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(shè)，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(shè)置了一個分液包。架空敷設(shè)具有投資低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、易于冷凝水的回收利用、便于維護(hù)管理等優(yōu)點(diǎn)。

　　22蒸汽管道的熱補(bǔ)償表4減二線與減四線100C下混合實(shí)測。對數(shù)計算及數(shù)學(xué)模型粘度計算對比Z3所占比例實(shí)測值對數(shù)計算值優(yōu)化擬合值對數(shù)計算誤差數(shù)學(xué)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(xué)模型誤差利用式（4）計算。

　　礎(chǔ)油的K值，就可以利用方程（2）進(jìn)行粘度的計算。

　　3工業(yè)應(yīng)用情況以本項(xiàng)目的成果成功用于指導(dǎo)我廠的CD級柴油機(jī)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(chǔ)油計算），經(jīng)過對比，計算的粘度數(shù)值為12 90mm/s實(shí)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)