Устройство для автоматического управления процессом обезвоживания и обессоливания нефти в отстойном аппарате

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ В ОТСТОЙНОМ АППАРАТЕ, содержащее датчики расхода pearenifa, промывочной воды и сырой нефти, управляющие клапаны, о. тличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода реагента и улучшения качества обработки нефти, оно дополнительно содержит датчик влажности нефти, блок вычисления солености, задатчик солености, пропорциональные регуляторы , сумматоры, блок умножения, потенциометры, блоки задержки и ограничения , при этом первый вход первого пропорционального регулятора соединен с датчиком расхода реагента , а второй вход-с выходом первого блока ограничения, вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с вы ..-,. ч.. , ходом первого блока задержки, который соединен с первым входом блока . вычисления солености, второй вход которого соединен с датчиком расхода сырой нефти, третий вход - с датчиком влажности нефти, четвертый вход - через второй блок задержки с датчиком расхода промьшочной воды и с первым входом второго пропорционального регулятора, второй вход которого через втор/эй блок ограничения и первый потенциометр соединен с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления солености, а второй вход - с первым выходом задатчика солености , второй выход которого соеди (Л нен с первым входом третьего сумматора , второй вход которого соединен с выходом блока вычисления солености , а выход - с первым входом блока умножения, второй вход которого соед инен с выходом четвертого сумматора, а вькод через второй потенциометр , iNd соединен с вторым входом первого сумматора , первый вход четвертого суммаОд тора соединен с выходом третьего по-, сд со со тенциометра, второй вход - через четвертый потенциометр с выходом первого блока задержки,а третий вход через пятый потенциометр соединен с датчиком расхода сырой нефти. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок вь1числения солености Содержит сумматоры, блоки умножения, потенциометры, при этом первый потенциометр параллельно соединен с последовательно соединенными первым блоком умножения и вторым потенциометром, выходы которых соединены с первым и вторым вхо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(511 С 10 G 33100, С 05 D 27100

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,)

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ g .

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3538463/23- 26 (22) 11.01.83 .(46) 30. 11.84. Бюл. № 44 (72) В.В.Ажогин, M.З.Згуровский, В.Д.Романенко А.M.Демченко, С.С.Руденко, Н.К.Фурсова, Е.А.Ипатова и Л.И. Белевцева (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт.им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Патент США № 3455321, кл; 137-101,. 1969.

2. Проект Павловского технологического комплекта НГДУ "Актюбанефть" объединения "Татнефть". № Ф1А 0770 НО, 1980, с. 12. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТНЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ В

ОТСТОЙНОМ АППАРАТЕ, содержащее датчики расхода реагента, промывоч.ной воды и сырой нефти, управляющие ! клапаны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения расхода реагента и улучшения качества обработки нефти, оно дополнительно содержит датчик влажности нефти, блок вычисления солености, задатчик солености, пропорциональные регуляторы, сумматоры, блок умножения, потенциометры, блоки задержки и ограничения, при этом первый вход первого пропорционалЬного регулятора соединен с датчиком расхода реагента, а втордй вход-с выходом первого блока ограничения, вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с вы..SUÄÄ 1126593 А ходом первого блока задержки, который соединен с первым входом блока . вычисления солености, второй вход которого соединен с датчиком расхода сырой нефти, третий вход — с датчиком влажности нефти, четвертый вход — через второй блок задержки с датчиком расхода промывочной воды и с первым входом второго пропорционального регулятора, второй вход которого через второй блок ограничения и первый потенциометр соединен с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока. вычисления солености, а второй вход — с первым выходом задатчика солености, второй выход которого соеди" нен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления солености, а выход — с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а выход через второй потенциометр, соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход четвертого сумматора соединен с выходом третьего по-, тенциометра, второй вход — через четвертый потенциометр с выходом первого блока задержки, а третий вход через пятый потенциометр соединен с датчиком расхода сырой нефти.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок вычисления солености содержит сумматоры, блоки умножения, потенциометры, при этом первый потенциометр параллельно соединен с последовательно соединенными первым блоком умножения и вторым потенциометром, выходы которых соединены с первым и вторым вхо-.

1126593

10 дами первого сумматора, третий вход которого соединен с выходом третьего потенциометра, а выход — с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, первый вход которого соединен с двумя входами первого блока умножения, а второй

Изобретение относится к технике автоматического управления процессом обезвоживания и обессоливания нефти в отстойных аппаратах и может быть использовано в нефтеперерабатываю- 5 щей и нефтедобывающей промышленности.

Известно устройство для автоматического ввода поверхностно-активного вещества (ПАВ) в поток жидкости пропорционально ее расходу 1) .

Недостатко 1 известного устройства является то, что не учитывается качество поступающего сырья, что приводит к большому расходу ПАВ.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство автоматического управления процессом обезвоживания и обессоливания нефти в отстойном аппарате, содержащее дат- 20 чики расхода реагента (ПАВ), промывочной воды и сырой нефти, а также управляющие клапаны (2) .

Недостатком известного устройства является управление расходом реаген- - 25 та пропорционально расходу сырой нефти без учета ее качества (влажности, солености), что приводит к нерациональному расходованию дорогостоящего реагента. 30

Цель изобретения — уменьшение расхода реагента и улучшение качества обработки нефти.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматическо. го управления, содержащее датчики .расхода реагента, промывочной воды и сырой нефти, управляющие клапаны, дополнительно включены датчик влажности нефти, блок вычисления солености, за- 40 . датчик солености, пропорциональные регуляторы, сумматоры, блок умножения, потенциометры, блоки задержвход . — с выходом четвертого потенциометра, вход которого соединен с входом пятого потенциометра, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй и третий входы которого соединены с выходами шестого и седьмого потенциометров, а выход с третьим входом второго сумматора. ки и ограничения,.при этом первый вход первого пропорционального регулятора соединен с датчиком расхода реагента, а второй вход — с выходом первого блока ограничений, вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого блока задержки, который соединен с первым входом блока вычисления солености, второй вход которого соединен с датчиком расхода сырой нефти, третий вход — с датчиком влажности нефти, четвертый вход — через второй блок задержки с датчиком расхода промывочной воды и с первым входом второго пропорционального регулятора, вто рой вход которого через второй блок ограничений и первый потенциометр соединен с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с вы.ходом блока вычисления солености „ а второй вход — с первым выходом задатчика солености, второй выход которого соединен с первым входо третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления солености, а выход — с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а выход через второй потенциометр соединен со вторым входом первого сумматора, первый вход четвертого сумматора соединен с выходом третьего потенциометра, второй вход — через четвертый потенциометр с выходом первого блока задержки, а третий вход через пятый потенциометр соединен с датчиком расхода сырой нефти.

Блок вычисления солености содержит сумматоры, блоки умножения, потенциометры, при этом первый ио3 11 тенциометр параллельно соединен с последовательно соединенными первым блоком умножения и вторым потенциометром, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого .сумматора, третий вход которого соединен с выходом третьего потенциометра, а выход — с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, первый вход которого соединен с двумя входами первого блока. умножения,а второй вход — с выходом четвертого потенциометра, вход которого соединен со входом пятого потенциометра, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй и третий вход которого соеди- нены с выходами шестого и седьмого потенциометров, а выход — с третьим входом второго сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-схе. ма системы автоматического управления процессом обезвоживания и обессоливания нефти в отстойном аппара.те; на фиг. 2 †. блок-схема блока вычисления солености нефти по математической модели.

Устройство (фиг. 1) содержит датчик расхода, поступающего в отстойник 1 реагента 2, который через блок задержки 3 подключен к первому входу блока расчета солености 4 нефти по математической модели, второй вход которого соединен с датчиком расхода 5 сырой нефти, поступающей в отстойник, третий вход — с датчиком влажности сырой нефти 6, четвертый вход через блок задержки

7 соединен с датчиком расхода промывочной воды 8 и со входом регулятора

9. Выход блока вычисления солености

4 соединен с первым входом сумматора

10, второй вход которого соединен с блоком вычисления солености 11, а выход — с первым входом блока умножения 12, второй вход которого соединен .с выходом сумматора 13, первый вход которого соединен с выходом потенциометра 14, второй вход через потенциометр 15 — с выходом блока задержки 3, а третий вход через потенциометр 16 соединен с датчиком расхода. сырой нефти 5, Выход блока умножения 12 через потенциометр 17 соединен с первым входом сумматора

1S, второй вход которого соединен с выходом блока задержки 3, а выход— через блок ограничения 19 соединен

26593 4 с задающим входом пропорционального регулятора 20, второй вход которого соединен с датчиком расхода реагента 2, а выход — с регулирующим клапаном 21.

Выход блока вычисления солености 4 соединен с первым входом сумма-! тора 22, второй вход которого соединен с задатчиком солености 1 1, а выход через потенциометр 23 и блокограничения 24 соединен.с задающим входом пропорционального регулятора расхода воды 9, второй вход которого соединен с датчиком расхода промт вочной воды 8. Выход регулятора 9 соединен с регулирующим клапаном 25.

Устройство для вычитания солености нефти (рис. 2) содержит блок ум-, ножения 26, оба входа которого соединены с датчиком расхода реагента, а выход через потенциометр 27 — с..

20 первым входом сумматора 28, второй вход которого соединен через потенци. ометр 29 с. входами блока умножения

26, а третий вход с выходом потен25 циометра 30.

Входы потенциометров 31 и 32 подключены к датчику расхода. сырой нефти, вход потенциометра 33 — к датчику влажности нефти, вход потенциометра 34 — к датчику расхода промывочной воды. Выходы перечисленных по. тенциометров подключены к первому, второму и третьему входам соответственно сумматора 35, выход которого

35 соединен с первым рйодом сумматора

36. Выход потенциометра 32 соединен с первым входом .блока умножения 37, второй вход которого подключен к датчику расхода реагента. Выходы

40 блока умножения 37 и сумматора 28 со. единены со вторым и третьим входами сумматора 36,соответственно, вход которого подключен к блоку вычисления солености нефти.

Устройство для автоматического управления работает следующим образом.

Сигнал с датчика расхода реагента 4 «р (фиг. 2) поступает на блок

50 задержки 3, который осуществляет задержку его на время, . С выхода бло ка задержки сигнал поступает на первый вход блока вычисления солености

4 и на первый вход, сумматора 18. На

Л второй вход блока солености 4 поступает сигнал с датчика расхода 5, поступающей в отстойник нефти равный на третий вход — сигнал с дат- .

93 б регулятора 20 поступает сигнал, „, yne8 равный ц „, с датчика расхода реагента 2. С выхода регулятора .20 на клапан расхода реагента 16 поступает управляющий сигнал равный е =6

Э Л

Э1: - апек

Пропорциональный регухр лятор 20 осуществляет регулирование по закону:1г =e(4)lc. Сумматор 22 осуществляет сложение сигнала, равного 5, с сигналом, поступающим с выхода блока вычисления солености 45 со знаком (-). Полученный на выходе сумматора 22 сигнал, равный 6 .б, поступает на вход потенциометра 23, где реализуется его умножение на постоянный коэффициент 1/а5. С выхода потенциометра 23 сигнал равный

У (5>-5)> = 6, поступает на вход блока ограничений 24, где сравнивается с сигналом, равным максимально допустимому расходу промывочной

ВОДЫ 6 Ii ВХ ° ECJIH 1g G Еiл рХ, выхода блока ограничения 24 на задающий вход пропорционального регулятора 9 поступает сигнал, равный в противном случае — сигнал, равный 1 .

На второй вход регулятора 9 поступает сигнал, равньп г, с датчитех ка расхода промывочной воды, С выхода регулятора 9 управления сигнал рассогласования поступает на клапан расхода промывочной воды 25.

Сигнал, равный расходу реагента поступает на два входа умножения 26, на вход потенциометра 29 и— на первый вход блока умножения 37.

Блок умножения 26 осуществляет возвеение р в квадрат, выходной сигнал равный хр, поступает на вход потенциометра 27, который осуществляет его умножение на постоянный коэффициент 12 . С выхода потенциометра 27

2 сигНал, РавныйРгб», постУпает iia ервый вход сумматора 28, на второй вход которого г-оступает сигнал с выода потенциометра 29, равныйал Gxp на третий — сигнал с выхода потениометра 30, равный постоянному коэф ициенту д . Сумматор 28 осуществлят сложение поступающих сигналов. уммарный сигнал, равный а +а С„+

4 х 0 л Хр ага>о, с выхода сумматора 28 поступат на первый вход сумматора 36.

Сигнал, равный расходу "ырой нефи (, поступает на вход потенциоетра 31, где происходит его умноже

50

5 11265 чика влажности нефти 6, равный н,на четвертый вход — сигнал с выхода блока задержки 7,равный задержанному на время r< сигналу с датчика расхода промывочной воды 8, поступающей в отстойник. С выхода блока солености 4 сигнал, равный солености нефти поступает на первый вход сумматора 10, на второй вход которого поступает сигнал, равный заданному зна- 10 чению солености ó со знаком (-). С выхода сумматора 10 сигнал, равный поступает на первый вход блока умножения 12. Сигнал, равный расходу реагента, задержанный на время с выхода блока задержки 3 поступает на вход потенциометра 15„ где осуществляется его умножение на пос- . тоянный коэффициент 2q . С выхода по. тенциометра 15 сигнал, равный (2a х 20

exp) поступает на первый вход сумматора 13, на второй вход которого поступает сигнал с выхода потенциометра 14, равный постоянному коэффициенту и, а на третий вход— 25 сигнал с выхода потенциометра 16, равный 06 G

Сумматор 13 реализует сложение поступающих сигналов. С выхода сумматора 13 сигнал, равный g +2a 6 гxp 30

to (i, пОступает.на ВтОрОЙ ВХОД блОка умножения 8, который осуществляет его умножение на сигнал, равный

5-5 . С выхода блока умножения 12 сигнал, Равный (6-6 )(слл+2а,С„ + а „), поступает на вход потенциометра 17, где реализуется его умножение на постоянный коэффициент (2 A) С выхода потенциометра 17 сиг-.

3I

40 нал, равный q — со знаком (-) д

Э ллл-л хр поступает на первый вход сумматора

18, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока за- ° держки 3, равный Cj x В сумматоре

rl -1 45

18 происходит сложение поступающих п сигналов. Суммарный сигнал, равный и- д< . 3I х

= С -Ъ вЂ” с выхода сумматора

ЭЭС лл-. а хр Ц

18 поступает на вход блока ограни- ф чений 19„ где сравнивается с сигна- е лом, равным максимально допустимому С расходу химреагента 4 „ р„ . Если („ртС „ „„,х, то на задающий вход ре- 55 е гулятора 20 поступает сигнал, равный Cix „, х, в противном случае— т сигнал, Равный б гр . Ha ВтоРой вхоД м

7 „ 112 ние на постоянный коэффициент д4, на.: вход потенциометра 32, где умножаетcB HG lIocToBHHblA коэффициент Og °

С выхода потенциометра 31 сигнал равный04 С,.поступает на первый вход сумматора 35, на второй вход которого поступает сигнал с выхода потенциометра 33, равный проиеведенню поступающего на его вход сигна ла с датчика влажности нефти М и постоянного коэффициента 0 .

Сигнал с датчика расхода промывочной воды Д Е поступает на вход потенциометра 34, где реализуется его умножение на постоянный коэффициент.

cj . С выхода потенциометра 34 сигнал

Равный И, поступает на тРетий вход сумматора 35.. Последний осуществляет сложение поступающих сигналов.

Суммарный сигнал с выхода сумматора

6593 8

35, равный б4 йн + д, 9 ц + a< Q» поступает на второй вход сумматора 36.

С выхода потенциометра 32 сигнал равныйа 4„, поступает на второй вход блока умножения 37, который -реализует умножение поступающих сигналов,— и с выхода сигнал, равныйй (н С х, поступает на третий вход сумматора 36.

Сумматор 36 реализует сложение по1О поступающих сигналов, в результате чего на его выходе получается сигнал равный солености нефти 5 =0 +

Э г

О С х +пг хр+пъ н+ 414 н+ в+ б н «p .

Использование предлагаемого уст-

t5 ройства позволяет сократить расход реагента и улучшить качество обработ" ки нефти. Кроме того, использование устройства позволит устранить необ.ходимость в проведении сложных лабо20 раторных анализов с целью определения качества подготовки нефти.

1126593

Составитель А.Попов

Редактор Т.Колб Техред Т.Фанта Корректор С.Черни

Заказ 8637/19 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4