Способ и система управления компаундированием товарных бензинов


 


Владельцы патента RU 2498286:

Пильцов Сергей Сергеевич (RU)
Соколов Антон Геннадьевич (RU)

Изобретение относится к области нефтехимии. Способ управления компаундированием товарных бензинов включает измерение диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также температуры и давления компонентов товарного бензина и готового товарного бензина на различных стадиях технологического процесса, дальнейшее приведение измеренных электрофизических параметров компонентов и товарного бензина к единым условиям с контролем значений октанового числа и выработкой рекомендаций по внесению изменений в технологический процесс. Также предложена система управления компаундированием товарных бензинов, которая включает блоки первичных преобразователей, каждый из которых содержит первичный преобразователь емкостного типа, первичные преобразователи давления и температуры, вторичные преобразователи, соединенные с первичными преобразователями, локальное автоматизированное рабочее место по сбору, обработке и хранению информации и реализует все основные функции описанного способа, а также дополнительные и сервисные. Предложенные согласно изобретению способ и система управления компаундированием товарных бензинов отличаются высокой точностью и обеспечивают возможность принятия оперативных решений по корректировке технологического процесса. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

В настоящее время товарные бензины изготавливаются на нефтеперерабатывающих заводах методом компаундирования, то есть смешением нескольких компонентов по заданной рецептуре с получением в итоге смеси с заданным октановым числом. В ходе контроля технологического процесса при помощи контрольно-измерительных приборов осуществляется контроль технологических параметров: давления, температуры, расхода, а также периодически по отобранным пробам, как правило, в лаборатории октанового числа поступающих исходных компонентов, а также партии готового товарного бензина. Соответствующий контроль химического и фракционного состава бензиновых компонентов и товарного бензина производится также средствами лабораторного анализа отобранных проб. В качестве примера описанной выше технологии контроля процесса компаундирования товарного бензина и, соответственно, ближайшего аналога предлагаемого изобретения может быть выбрана способ и система управления компаундированием товарных бензинов, описанные в патенте US 7631671, опубликованном 15.12.2009. Основным недостатком описанной выше технологии контроля является отсутствие непрерывности контроля октанового числа, а также плотности компонентов и товарного бензина, как важнейших показателей процесса компаундирования, что в свою очередь не позволяет обеспечить непрерывное и точное управление технологическим процессом компаундирования, а также экономию дорогостоящих высокооктановых компонентов. Следствием этого является. выпуск бензина с октановым числом несоответствующей заданному значению величины. В результате возникает необходимость либо повторной переработки бензина, что требует дополнительных затрат энергоресурсов и материалов, либо выпуска под запланированной к выпуску маркой бензина более высокого качества и, как следствие, - экономические потери.

В свою очередь, предлагаемое изобретение позволит устранить указанный недостаток и предложить способ и систему управления компаундированием товарных бензинов с более высокой точностью при обеспечении возможности принятия оперативных решений по корректировке технологического процесса.

Способ управления компаундированием товарных бензинов включает операции контроля электрофизических параметров с учетом температуры и давления, а также параметров расхода каждого из компонентов товарного бензина, подаваемых на смешение; готового товарного бензина,, находящегося в приемном товарном резервуарах.

Выполняется непрерывное измерение диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также температуры, давления и расхода каждого из компонентов товарного бензина, подаваемого на смешение. Выполняется приведение измеренных значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также расхода каждого из компонентов товарного бензина, подаваемого на смешение, к установленному фиксированному значению температуры и давления. В итоге выполняется прогнозирование значения октанового числа каждого из компонентов товарного бензина, подаваемого на смешение, исходя из значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности при упомянутых фиксированных значениях температуры и давления.

Выполняется непрерывное измерение диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также температуры, давления и расхода готового товарного бензина, подаваемого в резервуар. Выполнятся приведение измеренных значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также количества готового товарного бензина, подаваемого в резервуар, к установленным фиксированным значениям температуры и давления. В итоге выполняется прогнозирование значения октанового числа готового товарного бензина, подаваемого в резервуар, исходя из значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности при упомянутых фиксированных значениях температуры и давления.

Выполняется непрерывное измерение диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также температуры готового товарного бензина в точках контроля приемного и/или товарного резервуара, расположенных последовательно в вертикальном разрезе с шагом контроля послойности. Выполняется приведение измеренных значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре к установленному фиксированному значению температуры и, при необходимости давления. В итоге выполняется прогнозирование значения октанового числа и плотности готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре, исходя из значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности при упомянутых фиксированных значениях температуры и давления. Также выполняется формирование карты послойного распределения значений октановых чисел и плотности готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре. Прогнозируется масса готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре, исходя из карты послойного распределения значений плотности товарного бензина. И формируются рекомендации по корректировке рецептуры компаундирования товарного бензина, исходя из перечисленных выше данных.

Система управления компаундированием товарных бензинов включает совокупность первичных преобразователей, совокупность вторичных преобразователей и автоматизированное рабочее место контроля процесса компаундирования. Совокупность первичных преобразователей емкостного типа для измерения электрической емкости (диэлектрической проницаемости) и электрического сопротивления (удельной электропроводности), а также совокупность первичных преобразователей для измерения температуры, давления и измерителей расхода, размещена на трубопроводах каждого из компонентов товарного бензина, подаваемых на смешение, и трубопроводе подачи готового товарного бензина в резервуар. Совокупность первичных преобразователей емкостного типа для измерения электрической емкости (диэлектрической проницаемости) и электрического сопротивления (удельной электропроводности), а также совокупность первичных преобразователей для измерения температуры размещена на штанге, установленной в вертикальном направлении, в приемном и/или товарном резервуаре готового бензина Совокупность вторичных преобразователей соединена с первичными преобразователями. Вторичные преобразователи подают на первичные преобразователи сигналы воздействия заданных напряжения и частоты и получают ответные токовые сигналы реакции среды для последующей обработки. Автоматизированное рабочее место контроля процесса компаундирования с функциями визуализации операций контроля, сбора, обработки и хранения информации подключено к блоку вторичных преобразователей по проводному каналу.

На каждом из трубопроводов, выделенном для движения соответствующего компонента, необходимого для приготовления товарного бензина с заданными свойствами, размещены первичные преобразователи 1, обеспечивающие измерение электрической емкости (диэлектрической проницаемости), электрического сопротивления (удельной электропроводности), температуры, давления, а также измерители расхода. Таким образом, обеспечивается непрерывный контроль электрофизических и расходных параметров каждого из компонентов товарного бензина, поступающего в смешивающее устройство 2. Аналогичная совокупность первичных преобразователей 3, также обеспечивающая измерение электрической емкости (диэлектрической проницаемости), электрического сопротивления (удельной электропроводности), температуры, давления и измерителей расхода, размещается на трубопроводе движения готового товарного бензина, подаваемого в резервуар 4. Таким образом обеспечивается непрерывный контроль электрофизических и расходных параметров готового товарного бензина. В резервуаре 4, (то есть в приемном или же товарном резервуаре готового бензина), установлена в вертикальном направлении штанга 5, на которой размещена совокупность первичных преобразователей 6, обеспечивающих измерение электрической емкости (диэлектрической проницаемости), электрического сопротивления (удельной электропроводности) и температуры. Таким образом, обеспечивается непрерывный контроль распределения значений электрофизических параметров в вертикальном разрезе готового товарного бензина. Совокупность вторичных преобразователей 7 соединена с первичными преобразователями и обеспечивает подачу на первичные преобразователи сигналов воздействия заданных напряжения и частоты и получение ответных токовых сигналов реакции среды для последующей обработки. Взаимодействия первичных и вторичных преобразователей может быть осуществлено по проводному или беспроводному каналу. Автоматизированное рабочее место 8 контроля процесса компаундирования с функциями визуализации операций контроля, сбора, обработки и хранения информации подключено к блоку вторичных преобразователей по проводному каналу.

При получении товарного бензина с заданными свойствами измеряется диэлектрическая проницаемость, удельная электропроводность, температура, давление и расход для каждого из компонентов товарного бензина {1}, подаваемого на смешение, а также готового товарного бензина {3}, подаваемого в резервуар. Перечисленные выше измеренные преобразователями 1, 3 значения электрической емкости (диэлектрической проницаемости), электрического сопротивления (удельной электропроводности) и расхода приводятся к установленному фиксированному значению температуры и давления. Значения диэлектрической проницаемости, удельной электропроводности используются в качестве исходных данных для прогнозирования значения октанового числа, как каждого из компонентов товарного бензина, подаваемого на смешение, так и готового товарного бензина, подаваемого в резервуар 4. Прогнозирование октанового числа каждого из компонентов осуществляется по предварительно установленным эмпирическим формулам соответствия октанового числа компонента и его диэлектрической проницаемости в соответствующем диапазоне удельной электропроводности.

Для готового товарного бензина, поступающего в приемный или товарный резервуар 4, формируют карту послойного распределения значений октановых чисел и плотности готового товарного бензина. Для этого при помощи первичных преобразователей 6, размещенных на штанге 5, установленной в резервуаре в вертикальном направлении измеряется диэлектрическая проницаемость, удельная электропроводность и температура готового товарного бензина. Измеренные значения диэлектрической проницаемости, удельной электропроводности готового товарного бензина приводятся к установленному фиксированному значению температуры и давления. Полученные данные используются для прогнозирования значений октановых чисел, как по исследовательскому, так и по моторному методам, и плотности - карты распределения октановых числе и плотностей бензина в вертикальном разрезе, находящегося в резервуаре 4. Одновременно, исходя из значений распределения плотностей товарного бензина в вертикальном разрезе резервуара, и известных геометрических размеров резервуара достаточно точно прогнозируется масса товарного бензина, находящегося в резервуаре 3. Постоянный контроль электрофизических и расходных параметров и, соответственно, октанового числа на всех стадиях процесса компаундирования бензина обеспечивает возможность корректировки пропорций смешения компонентов, исходя из фактических показателей октановых чисел компонентов и изготавливаемого бензина.

Таким образом, предложены способ и система управления компаундированном товарных бензинов, отличающаяся высокой точностью и возможностью принятия оперативных решений по корректировке технологического процесса.

1. Способ управления компаундированием товарных бензинов, включающий
непрерывное измерение диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также температуры, давления и расхода каждого из компонентов товарного бензина, подаваемого на смешение;
приведение измеренных значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также расхода каждого из компонентов товарного бензина, подаваемого на смешение, к установленному фиксированному значению температуры и давления;
прогнозирование значения октанового числа каждого из компонентов товарного бензина, подаваемого на смешение, исходя из значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности при упомянутых фиксированных значениях температуры и давления;
непрерывное измерение диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также температуры, давления и расхода готового товарного бензина, подаваемого в резервуар;
приведение измеренных значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также расхода готового товарного бензина, подаваемого в резервуар, к установленным фиксированным значениям температуры и давления;
прогнозирование значения октанового числа готового товарного бензина, подаваемого в резервуар, исходя из значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности при упомянутых фиксированных значениях температуры и давления,
непрерывное измерение диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности, а также температуры готового товарного бензина в, по меньшей мере, двух точках контроля, расположенных в вертикальном разрезе приемного и/или товарного резервуара с шагом контроля послойности,
приведение измеренных значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре к установленному фиксированному значению температуры;
прогнозирование значения октанового числа и плотности готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре, исходя из значений диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности при упомянутых фиксированных значениях температуры и давления;
формирование карты послойного распределения значений октановых чисел и плотности готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре;
прогнозирование массы готового товарного бензина, находящегося в приемном и/или товарном резервуаре, исходя из карты послойного распределения значений плотности товарного бензина;
формирование рекомендаций по корректировке рецептуры компаундирования товарного бензина, исходя из перечисленных выше данных.

2. Система управления компаундированием товарных бензинов, включающая:
совокупность первичных преобразователей емкостного типа для измерения электрической емкости (диэлектрической проницаемости) и электрического сопротивления (удельной электропроводности), а также совокупность первичных преобразователей для измерения температуры, давления и измерителей расхода, размещающихся на трубопроводах, каждого из компонентов товарного бензина, подаваемых на смешение, и трубопроводе подачи готового товарного бензина, подаваемого в резервуар;
совокупность первичных преобразователей емкостного типа для измерения электрической емкости (диэлектрической проницаемости) и электрического сопротивления (удельной электропроводности), а также совокупность первичных преобразователей для измерения температуры и плотности, размещающихся на штанге, установленной в вертикальном направлении в приемном и/или товарном резервуаре готового бензина;
совокупность вторичных преобразователей, соединенных с первичными преобразователями, подающих на первичные преобразователи сигналы воздействия заданных напряжения и частоты и получающих ответные токовые сигналы реакции среды для последующей обработки;
автоматизированное рабочее место контроля процесса компаундирования с функциями визуализации операций контроля, сбора, обработки и хранения информации, подключенное к блоку вторичных преобразователей по проводному каналу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для деления потока поровну между двумя и более объектами. .

Изобретение относится к средствам одоризации газов и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к способам и устройствам для регулирования процессов и может найти применение в химической промышленности при производстве циклогексана. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для анализа нефтяных и газовых составов для многофазного флюида. .

Изобретение относится к средствам одоризации природных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к технике автоматизации и управления технологическими процессами. .

Изобретение относится к средствам автоматизации процессов транспортирования нефти по различным трубопроводам с разным качеством нефти и объединения потоков нефти с контролированием в смеси нефти показателей ее качества.

Изобретение относится к средствам автоматизации. .

Изобретение относится к области приготовления продуктов нефтепереработки, а именно, к способам приготовления смазочных масел. .
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения физических свойств материалов путем тепловых и электрических измерений, и может быть использовано для оперативного контроля теплотехнических качеств ограждающих конструкций зданий и сооружений в натурных условиях.

Изобретение относится к текстильной промышленности и представляет собой емкостный способ определения неравномерности линейной плотности продуктов прядения. Образец пропускают между двумя пластинами конденсатора, измеряют реактивное сопротивление конденсатора, определяют изменение емкости, которое пропорционально изменениям диэлектрической проницаемости образца и регистрируют их как коэффициент вариации по линейной плотности или коэффициент неровноты по линейной плотности.

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности и может быть использовано в промысловых и научно-исследовательских лабораториях для разработки технологий увеличения нефтеотдачи пластов и при отсчете запасов нефти, оперативном контроле за разработкой нефтяных месторождений.

Изобретение относится к оборудованию для подводной добычи нефти. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматизированного непрерывного контроля технологических процессов при эксплуатации маслонаполненных механизмов для сигнализации о критическом уровне содержания воды в энергетических маслах.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в агрономических целях для наблюдения за состоянием почвенного покрова. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки качества бензина. .

Изобретение относится к технологии выполнения клеевых соединений, может использоваться при склеивании различных пород древесины и позволяет непрерывно контролировать внутренние напряжения, возникающие в процессе формирования клеевого соединения при обработке магнитным полем.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения различных физических свойств (концентрации, смеси веществ, влагосодержания, плотности и др.) жидкостей, находящихся в емкостях (технологических резервуарах, измерительных ячейках и т.п.).

Изобретение относится к технологии строительства и может быть использовано для определения количества цемента в грунтоцементном материале при создании строительных конструкций посредством струйной цементации. Способ определения количества цемента в грунтоцементном материале конструкции при создании строительных конструкций посредством струйной цементации заключается в добавлении в закачиваемый в скважину цементный раствор порошкообразного индикатора. В качестве такого порошкообразного индикатора применяют порошковый графит, тонкость помола которого не ниже тонкости помола цемента. Весовое отношение порошка графита составляет 1-10% веса цемента. При осуществлении способа первоначально замеряют электропроводность закачиваемого цементного раствора, затем замеряют электропроводность выделяемой из скважины грунтоцементной пульпы, а количество цемента в грунтоцементном материале конструкции определяют как разность между количеством цемента в цементном растворе и количеством цемента в пульпе. Количество цемента в пульпе рассчитывают по формуле: где mсп - количество цемента в пульпе; mс - количество цемента в цементном растворе; λn - величина электропроводности пульпы; λс - величина электропроводности цементного раствора.
Наверх