способ и система управления компаундированием товарных бензинов

Классы МПК:G01N27/22 путем измерения электрической емкости 
G05D11/02 соотношений компонентов в нескольких потоках текучих сред 
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Пильцов Сергей Сергеевич (RU),
Соколов Антон Геннадьевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-04-16
публикация патента:

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.

способ и система управления компаундированием товарных бензинов, патент № 2498286

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2498286

patent-2498286.pdf

Класс G01N27/22 путем измерения электрической емкости 

способ и устройство для определения доли адсорбированного вещества в адсорбирующем материале, применение устройства для определения или мониторинга степени насыщения адсорбирующего материала, а также применение устройства в качестве заменяемой вставки для поглощения влаги в технологическом приборе -  патент 2529237 (27.09.2014)
анализатор газожидкостного потока -  патент 2518855 (10.06.2014)
способ определения количества цемента в грунтоцементном материале конструкции -  патент 2513567 (20.04.2014)
способ неразрушающего контроля теплотехнических качеств ограждающих конструкций зданий -  патент 2497106 (27.10.2013)
емкостный способ определения неравномерности линейной плотности продуктов прядения -  патент 2496107 (20.10.2013)
способ определения водонасыщенности керна -  патент 2484453 (10.06.2013)
устройство и способ измерения содержания воды и концентрации соли в потоке многофазного флюида -  патент 2478943 (10.04.2013)
детектор воды -  патент 2476868 (27.02.2013)
устройство контроля влажности -  патент 2471178 (27.12.2012)
способ мониторинга почвенной структуры -  патент 2469302 (10.12.2012)

Класс G05D11/02 соотношений компонентов в нескольких потоках текучих сред 

устройство для деления потока поровну между двумя или более объектами -  патент 2478835 (10.04.2013)
способ автоматической одоризации природного газа и устройство для его осуществления -  патент 2457445 (27.07.2012)
способ для регулирования технологических потоков в производстве циклогексана -  патент 2379740 (20.01.2010)
распределение состава в режиме онлайн -  патент 2377405 (27.12.2009)
способ автоматической одоризации природного газа -  патент 2364840 (20.08.2009)
способ автоматизированного управления технологическим процессом непрерывного смешения высокооктановых бензинов -  патент 2323466 (27.04.2008)
способ управления процессом компаундирования нефтей по нескольким параметрам качества и система для его осуществления -  патент 2270472 (20.02.2006)
способ компаундирования нефти -  патент 2269151 (27.01.2006)
способ приготовления нефтяных масел -  патент 2255968 (10.07.2005)
система управления процессом компаундирования нефтей по нескольким параметрам качества -  патент 2248031 (10.03.2005)
Наверх