Способ автоматического управления процессом смешения котельных топлив и судовых мазутов в смесительном модуле

 

Использование: изобретение относится к области производства товарных нефтепродуктов в отраслях нефтепереработки и нефтехимии и может быть использовано в товарно-сырьевых производствах, на нефтебазах и танкерах-смесителях для смешения товарных мазутов (котельных и технологических топлив, судовых мазутов) на стационарных установках и передвижных смесительных модулях. Сущность изобретения: способ включает в себя приготовление базового мазута из смеси легких компонентов и тяжелого компонента, смешение его с присадкой, регулирование их расходов. Осуществляют рециркуляцию части товарного мазута в процессе его приготовления со сбросом в тяжелый компонент путем регулирования расхода смеси легких компонентов по перепаду давления на первом термостате с учетом линейной скорости рециркулируемой части мазута через второй термостат и коррекцией по расходу тяжелого компонента; регулирования расхода тяжелого компонента в зависимости от линейной скорости (текучести) на втором термостате с учетом расхода депрессорной присадки и перепада давления на первом термостате; регулирования расхода депрессорной присадки по температуре мазута на втором термостате с учетом линейной скорости товарного мазута на втором термостате и расходу смеси легких компонентов. 1 ил.

Изобретение относится к области производства товарных нефтепродуктов в отраслях нефтепереработки и нефтехимии и может быть использовано в товарно-сырьевых производствах, на нефтебазах и танкерах-смесителях для смешения товарных мазутов (котельных и технологических топлив, судовых мазутов) на стационарных установках и передвижных смесительных модулях.

Известен способ непрерывного автоматического приготовления дизельных топлив в потоке путем каскадного смешения из предварительно сформированных отдельных компонентов, регулирования их расходов (см. Авт. свид. СССР N 1674059, кл. G 05 B 11/58, C 10 L 1/04, G 05 D 27/00, 1991 г.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ автоматического приготовления смесевых мазутов путем смешения отдельных компонентов и регулирования их расходов, включающий приготовление базового мазута из смеси легких компонентов и тяжелого компонента, смешения его с присадкой (см. патент РФ N 2011211, кл. G 05 B 11/08, C 10 L 1/04, G 05 D 27/00, 1994 г.).

Это решение принимается за прототип.

Однако отсутствие надежных и точных отечественных анализаторов качества не позволяет в известном способе контролировать в процессе приготовления товарного продукта такие влажные показатели качества, как температура застывания и вязкость, кроме того, известный способ ограничивает ассортимент смешиваемых компонентов, что снижает выработку товарных мазутов.

Задачей предлагаемого способа является возможность применения способа для смешения товарных мазутов различного ассортимента на стационарных и передвижных смесительных модулях с косвенным использованием определяющих показателей качества (температуры застывания и вязкости), что позволяет существенно снизить непроизводительные запасы по качеству, и, как следствие, увеличить выработку товарных мазутов за счет оптимального вовлечения тяжелого компонента в смесь.

Поставленная задача достигается тем, что в способе автоматического управления процессом смешения котельных топлив и судовых мазутов в смесительном модуле путем смешения отдельных компонентов и регулирования их расходов, включающем приготовление базового мазута из смеси легких компонентов и тяжелого компонента, смешение его с присадкой, согласно изобретению в процессе смешения рециркулируют часть товарного мазута, при этом подачу смеси легких компонентов в тройник смешения осуществляют в зависимости от перепада давления рециркулируемой части товарного мазута на первом капиллярном термостате при постоянном расходе и постоянной температуре в нем с учетом линейной скорости (текучести) рециркулируемой части товарного мазута через второй капиллярный термостат при другой постоянной температуре и коррекцией по расходу тяжелого компонента на смешение, подачу тяжелого компонента на смешение осуществляют в зависимости от линейной скорости (текучести) рециркулируемой части товарного мазута через второй капиллярный термостат при постоянной температуре с учетом перепада давления на первом капиллярном термостате и расхода депрессорной присадки, а подачу депрессорной присадки на смешение осуществляют в зависимости от температуры на втором капиллярном термостате с учетом линейной скорости товарного мазута через него и расхода смеси легких компонентов.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит смеситель 1, расходомер 2, исполнительный механизм 3, расположенные на трубопроводе подачи смеси легких компонентов в тройник смешения 4, расходомер 5, исполнительный механизм 6 на линии подачи тяжелого компонента в тройник смешения 4, расходомер 7, исполнительный механизм 8, расположенные на линии подачи депрессорной присадки в тройник смешения 4, линию циркуляции 9, первый капиллярный термостат 10 с датчиком перепада давления 11, связанный первым выходом с первым входом сумматора 12, второй вход которого соединен с первым выходом датчика линейной скорости 13, а выход - с регулятором 14, второй вход которого соединен с датчиком расхода тяжелого компонента 5, а выход с исполнительным механизмом 3. Входы первого термостата 10 и второго термостата 15 соединены с тройником смешения 4. Выход термостата 10 через датчик расхода рециркулируемой части товарного мазута 16 и исполнительный механизм 17, а первый выход термостата 15 через второй выход датчика линейной скорости 13 соединены с линией тяжелого компонента. Второй выход термостата 15 через датчик температуры 18 соединен с первым входом регулятора 19, второй вход которого соединен с выходом сумматора 20, один вход которого соединен с расходомером 2, а второй - с третьим выходом датчика линейной скорости 13, четвертый выход которого соединен с первым входом регулятора 21. Второй вход регулятора 21 соединен с выходом сумматора 22, а выход - с исполнительным механизмом 6. Первый вход сумматора 22 соединен с расходомером 7, а второй вход - со вторым выходом датчика перепада давления 11.

Способ автоматического управления процессом смешения товарных мазутов в смесительном модуле осуществляется следующим образом.

В смесителе 1 готовят из набора легких компонентов однородную смесь, которая затем подается в тройник смешения 4. Расход смеси легких компонентов регулируется в зависимости от перепада давления на капиллярном термостате 10 при постоянной температуре на выходе из него и постоянном расходе. Так как вязкость есть функция перепада давления, то расход смеси легких компонентов регулируется в зависимости от вязкости товарного мазута с учетом линейной скорости на втором капиллярном термостате 15 при постоянной температуре на выходе из него, то есть температуры застывания. Так как температура застывания есть функция линейной скорости (текучести) товарного мазута с учетом расхода тяжелого компонента на смешение, то регулятор 14 отрабатывает регулирующее воздействие исполнительному механизму 3 в зависимости от просуммированных переменных вязкости и температуры застывания в сумматоре 12 с коррекцией по расходу жидкого компонента на смешение.

Подача тяжелого компонента на смешение регулируется в зависимости от линейной скорости, то есть текучести товарного мазута через второй капиллярный термостат 15 при постоянной температуре, равной температуре застывания товарного мазута. Переменная с выхода датчика линейной скорости 13 подается на первый вход регулятора 21, на второй вход которого подается просуммированный в сумматоре 22 сигнал с датчика перепада давления 11 на первом термостате 10, то есть вязкости и переменной с датчика 7 расхода депрессорной присадки в базовой мазут, регулятор 21 отрабатывает регулирующее воздействие исполнительному механизму 6.

Расход депрессорной присадки в базовый мазут регулируется в зависимости от температуры на выходе товарного мазута из капиллярного термостата 15, сигнал с датчика температуры 18 подается на первый вход регулятора 19, на второй вход которого подается просуммированный в сумматоре 20 сигнал линейной скорости с датчика 13 и переменной с датчика 2 расхода смеси легких компонентов на смешение. Регулятор 19 отрабатывает регулирующее воздействие исполнительному механизму 8.

Часть товарного мазута после линии циркуляции 9, пройдя капиллярные термостаты 10 и 15, сбрасывается в линию тяжелого компонента по линии рециркуляции после исполнительного механизма 6, улучшая вязкостно-температурные свойства тяжелого компонента и, как следствие, базового мазута.

Предложенное решение позволяет готовить товарный мазут с минимальным запасом по качеству, так как подача товарного мазута в рецикл определяется только гидродинамической системой смешения.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом смешения котельных топлив и судовых мазутов в смесительном модуле путем смешения отдельных компонентов и регулирования их расходов, включающий приготовление базового мазута из смеси легких компонентов и тяжелого компонента, смешение его с присадкой, отличающийся тем, что в процессе смешения рециркулируют часть товарного мазута, при этом подачу смеси легких компонентов в тройник смешения осуществляют в зависимости от перепада давления рециркулируемой части товарного мазута на первом капиллярном термостате при постоянной расходе и постоянной температуре в нем с учетом линейной скорости (текучести) рециркулируемой части товарного мазута через второй капиллярный термостат при другой постоянной температуре и коррекцией по расходу тяжелого компонента на смешение, подачу тяжелого компонента на смешение осуществляют в зависимости от линейной скорости (текучести) рециркулируемой части товарного мазута через второй капиллярный термостат при постоянной температуре с учетом перепада давления на первом капиллярном термостате и расхода депрессорной присадки, а подачу депрессорной присадки на смешение осуществляют в зависимости от температуры на втором капиллярном термостате с учетом линейной скорости товарного мазута через него и расхода смеси легких компонентов.

РИСУНКИ

Рисунок 1