СПОСОБ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОМПАУНДИРОВАНИЕМ ТОВАРНЫХ БЕНЗИНОВ
METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING COMMERCIAL GASOLINE BLENDING

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.