[发明专利]润滑油倾点在线分析的方法及其装置

说明书

技术领域：

石化公司炼油厂生产过程中产品质量在线监测的方法，尤其涉及高粘度油品，润滑油倾点在线分析的方法及其装置。

背景技术

随着现代工业的发展和环保的要求，尤其是汽车工业，对润滑油的质量提出了越来越高的要求。润滑油的国际市场主流正朝着高粘度指数、高氧化安定性、低粘度、低挥发性、低含硫、低倾点的方向发展。润滑油倾点是标示润滑油低温特性重要质量指标。

润滑油是由基础油和添加剂调和而成，其中基础油占85％-95％，是炼油厂常三线、减二线、减三线、减四线、减压残油，再经溶剂脱沥青、糠醛精制(或加氢处理)、酮苯脱蜡工艺处理后的产品。

在润滑油基础油的生产过程中，实时监测其倾点指标，指导生产工人及时修正操作，对于稳定生产、节能降耗、充分利用石油资源具有十分重要的意义。

目前国内润滑油基础油的生产过程中，对于倾点指标的监测仍然沿用传统的定时采样化验室化验的方法。采样周期一般4小时，得出结果报告生产车间，指导工人操作。4小时期间完全凭借工人经验盲操作，因此提高平稳操作率、提高产出率、提高资源利用率、降低产品单耗存在很大的难度。

一、国内润滑油倾点在线分析仪技术状态

目前国内还没有专门的润滑油倾点在线分析仪，之前国内某公司在荆门炼油厂酮苯脱蜡车间安装了两台柴油倾点在线分析仪，代用润滑油倾点在线分析仪，经过数月的调整，未能正常运行。

1、该仪器分析机理：

见附图-1

101密封组件；102分析腔室；103油样溢流排出口；104弹性元件钢丝；105磁性元件振子；106励磁线圈；107信号感应线圈；108半导体制冷组件；109阻尼振子；110油样进口电磁阀；111密封组件；112测温铂电阻；113待分析油样。

2、工作过程：

(1)初始状态，110油样进口电磁阀开启，引入新的油样，置换旧油样从103口排出，进样完毕关闭110油样进口电磁阀；

(2)106励磁线圈加电，105铁磁元件振子在分析腔内壁间等幅振荡，107信号感应线圈受105磁性元件振子感应，输出电压脉冲信号，记为V1。

(3)108半导体制冷组件加电，油样逐渐降温，粘滞阻力逐渐增加；在阻尼振子109作用下，105磁性元件振子的振幅逐渐减小，107信号感应线圈脉冲信号幅度逐渐衰减，记为V2；

(4)用V2值与设定值V3比较，V2≤V3时为油样倾点的采样时机，测温电阻112的输出信号既是油样的倾点。

(5)周而复始的执行上述1-4款，在线分析油样的倾点。

3、误差分析

(1)临界力平衡方程：F_d＝F_t+F_n0；

F_d：106励磁线圈产生的电磁力，弹性元件所受外力；

F_t：104弹性元件钢丝产生的弹性力；

F_n0：油样初始状态的粘滞阻力；

为保障105磁性元件振子可靠起振，实际的力平衡方程应该为F_d＞(F_t+F_n0)；

【F_d-(F_t+F_n0)】是仪表的不敏感区。

F_n0＝η₀ρ₀≤k；

k：弹性系数，k＝F_d/dx；

η₀：初始状态油样粘度；

ρ₀：初始状态油样密度；

为保障105磁性元件振子可靠振荡，必须k＞F_n0；

(k-F_n0)是仪表的不敏感区。

x：弹性元件变形；

(2)特定标号成品润滑油粘度、密度在特定温度时是一个相对常数，但在生产过程中润滑油的粘度、密度等各项指标并非常数，所以才需要在线分析仪表实时监测，指导修正操作。

本仪表的分析机理决定了，要在初始状态整定力平衡方程，这就隐含假定了上述各方程式中油样粘度η₀、油样密度ρ₀为常数；

(η₀ρ₀-η₀₁ρ₀₁)是仪表的线性误差，由于η₀₁ρ₀₁是随机变量，因此误差也是随机变量。