Способ автоматического регулирования процесса формирования кристаллов парафина

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп753891 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р1)М. Кл.

С 10 G 43/08

G 05 0 27/00 (22) Заявлено 090877 {21) 2520003/23-26 с присоединением заявки H (23) Приоритет

Опубликовано Q7088Q Бюллетень Ио 29

Дата опубликования описания 100880

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДН бб . 012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Иванов, Л. П. Лосев, Г. М. Трифонов, Ю. H. Рощин и Ю. М. Фадеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ФОРМИРОВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ ПАРАФИНА

Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса формирования кристаллов парафина, преимущественно в кристаллизаторах смещения, и может быть применено, на- 5 пример, в нефтеперерабатывающей промышленности в технологических процессах депарафинизации и обезмасливания.

Известен способ косвенного регули- 1Î рования процесса формирования кристаллов парафина в кристаллиэаторах непрямого охлаждения скребкового типа по температуре хладагента, охлаждающего смесь парафиносодержащего сырья с растворителем 11 .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического регулирования процесса формирования кристаллов парафина в кристаллизаторах смешения путем стабилизации температуры в первой по ходу сырья секции кристаллизатора и контроля эа температурой в последующих секциях. Стабилизация 25 температуры и дистанционное ее поддержание в секциях кристаллизатора на требуемом уровне осуществляется путем изменения подачи охлажденного растворителя в зти-секции P2) . ЗО

Недостатком известного способа является трудность дистанционного поддержания значений температуры в секциях кристаллиэатора и неравномерный рост кристаллов парафина, возникающий в результате колебаний температуры смеси в секциях. . Целью изобретения является обеспечение равномерного роста кристаллов парафина при прохождении ими секций кристаллиэатора.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют перепад температур в последующих секциях кристаллизатора относительно предыдущих и стабилизируют его величину изменением потоков растворителя, подаваемых в эти секции.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Процесс формирования кристаллов парафина в кристаллиэаторе 1 смещения, разделенного перегородками 2 на секции 3, осуществляется путем прямого смещения парафиносодержащего сырья с охлажденным растворителем, подаваемым в секции 3 кристаллизатора.753891

В результате смешения этих потоков уже в первой по ходу движения смеси секции 3 кристаллизатора 1 происходит зарождение кристаллов парафина за счет снижения температуры смеси до температуры ее насыщения или несколько ниже, например 15-40ОС. Этот процесс сопровождается фазовым переходом смеси из жидкого состояния в суспензию.

Образующаяся в первой секции кристаллизатора 1 суспензия по ходу движения все более охлаждается вводимыми в последующие секции кристаллизатора потоками растворителя, охлажденного, например, до температуры (5) — (-30)С.

В результате образующегося между секциями 3 перепада температур происходит рост кристаллов парафина за счет отложения на них все более легкоплавких парафиновых углеводородов.

Оптимальным режимом движения смеси при формировании кристаллов парафина является создаваемая перемешивающим устройством изотропная турбулентность, при которой в условиях равномерного перепада температур между секциями 3, например, равном 1,5—

3,0 С, и заданном соотношении растворителя к сырью наблюдается образование однородных по качеству кристаллов парафина требуемого гранулометричес— кого состава.

Термоэлементами 4 и 5 измеряют температуру образующейся смеси в верхней части первой по ходу ее движения секции 3.

Чувствительные органы термоэлементов 4 и 5 установлены в одной зоне (первой по ходу движения сырья) секции 3 и измеряют одну и ту же температуру.

От термоэлемента 4 сигнал о значении температуры вводят в регулятор б температуры, в котором предварительно устанавливают задание, соответстющее средней температуре насыщения смеси, например 38ОС.

В регуляторе б температуры, сигнал, приходящий от термоэлемента 4, сравнивается с заданием. В результате сравнения этих сигналов на выходе регулятора б температуры формируется управляющий сигнал, который подают на исполнительный механизм 7. Последний принимает при этом такое положение, при котором изменением потока охлажденного растворителя стабилизируют заданную температуру в первой секции.

Поддержание температуры смеси в первой секции на уровне. температуры насыщения способствует фазовому переходу смеси из жидкого состояния в суспензию, в которой твердой фазой являются. зарождающиеся кристаллы парафина.

Сигнал оТ термоэлемента 5 вводят в регулятор 8 перепада температуры, о в который одновременно поступает игнал от термоэлемента 9, установленного в верхней части (второй по ходу движения суспензии) секции 3.

В регуляторе 8 перепада температуры устанавливают задание, соответствующее требуемому перепаду температур между первой и второй секциями, например 2оС. При этом перепаде температур на кристаллах парафина, поступающих из первой секции во вторую и служащих в последующем ядром, в условиях изотропной турбулентнОсти равномерно отлагаются парафиновые углеводороды, более легкоплавкие, чем само ядро.

15 Сигналы, пришедшие от термоэлемен тов 5 и 9 в регуляторе 8 перепада температуры .предварительно суммируются. При этом в качестве опорного принимается значение температуры смеси в

39 первой секции.

В регуляторе 8 перепада температуры результат суммирования сравнивается с заданием, после чего он формирует на своем выходе управляющий сигнал, который подают на исполнительный механизм 10. Последний под воздействием управляющего сигнала принимает такое положение, при котором осуществляется стабилизация потока растворителя, вводимого во вторую секцию 3.

Изменение температуры в первой по ходу движения смеси секции 3, например в сторону ее уменьшения на

0,5-1ОС, возникающее в результате колебаний температуры парафиносодержащего сырья или растворителя, влечет за собой изменение температуры образующейся смеси. Последнее сопро4О вождается изменением сигналов термоэлементов 4 и 5. При этом между введенным в регулятор б температуры значением задания на уровне, например 38 С, и пришедшим от термоэлемента 4 сигналом наступит рассогласование, под влиянием которого на выходе регулятора формируется управляющий сигнал, изменяющий положение исполнительного механизма 7 так, чтобы уменьшением потока охлажденного растворителя восстановить нарушившееся равновесие между заданной и фактичес кой температурой в первой секции. В результате уменьшения температуры в первой секции 3 кристаллизатора 1 разность между сигналами, поступившими в регулятор 8 перепада температуры от термоэлементов 5 и 9, уменьшается на ту же величину, т. е. стаО новится равной уже не 2ОС, а 1; 5 — 1 С.

60 Подобные изменения перепада температуры сопровожцаются нарушением условий равномерного роста кристаллов парафина при их переходе из секции в секцию, приводя к образованию раз65 личных по величине кристаллических

753891 структур, в последующем плохо поддающихся обезмасливанию и фильтрации.

После сравнения в регуляторе 8 перепада температуры результата суммирования с заданием в нем вырабатывается управляющий сигнал, изменяющий положение исполнительного механизма 10 так, чтобы уменьшением потока охлажденного растворителя довести перепад температуры между первой и второй секциями до заданного значения, О

УоС

Таким образом, эа счет поддержания заданного перепада температуры между первой и второй секциями 3 кристаллизатора 1 обеспечивают равномерный рост кристаллов парафина на первой стадии их формирования.

В дальнейшем равномерный рост кристаллов парафнна в кристаллизаторе смешения обеспечивается поддержанием требуемого перепада температур между 20

его предыдущей секцией и последующей по ходу движения суспенэии.

Возможно обеспечение условий равномерного формирования кристаллов парафина путем поддержания перепадов 25 температуры между секциями криоталлизатора смешения, принимая в качестве опорной для всех секций температу ру в его первой секции.

Использование данного способа ав- gp томатического регулирования процесса формирования кристаллов парафина позволит (по сравнению с существующим способом) обеспечить стабилизацию температуРы в секциях кристаллизатоРа, обуславливающую равномерный рост кристаллов парафина за счет отложения на них парафиновых углеводородов определенного фракционного состава; исключить возможность образования значительно отличающихся и величине кристаллических структур, отрицатель но влияющих на дальнейший процесс их обезмасливания и фильтрации; кроме

;того, позволит получить в общей массе от 80 до 90% кристаллов парафина ,требуемЬго гранулометрического соста ва, обеспечивающего высокую скорость фильтрации при разделении суспензии.

Ориентировочный экономический эффект от использования данного способа составит 76.500 руб. в год.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса формирования кристаллов парафина в кристаллизаторах смешения путем стабилизации температуры в первой по ходу сырья секции кристаллизатора за счет изменения подачи охлажденного растворителя в эту секцию, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного роста кристаллов парафина при прохождении ими секции кристаллизатора, измеряют перепад температур в последующих секциях кристаллизатора относительно предыдущих и стабилизируют его величину .изменением подачи растворителя, подаваемых в эти секции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глазов Г. И. и Фукс И. Г. Производство нефтяных масел. М,"Химия", 1976, с. 120 †1., 2. Иген Д. Ф. Разработка двух новых процессов депарафинизации смазочных масел. Доклад на девятом международном нефтяном конгрессе.

753891

Заказ 4844/22

Тираж 545 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 оилиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель М. Белавина

Редактор Л. Курасова Техред H. Бабурка . Корректор О. Ковинская