Автоматизированный комплекс для определения констант фазового равновесия узких углеводородных фракций

/12 51) 4 С 0 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к химической технологии, в частности к устройствам для определения констант фазового равновесия жидких топлив, Цельизобретения - повышение точности определения - достигается путем оснащения устройства, состоящего из колонки четкого фракционирования, экспресс-анализатора температурной эависимости давления насьпценных паров иуправляющего вычислительного модуля,эадатчиком температурного режима определения давления насыщенных парови задатчиком соотношения объемов паровой и жидкой фаэ. 1 ил. 11 каналами с впривод 14 пологтора 7, задатчиемов паровой иющего вычислит16. Задатчик 15паровой и жидкокостенного дозис размещенным впоршне имеютсянительные кольцчерез винтовуюцентриков с ретелем 22. К цлиния 23 напусклиния 24 связи25 связи с изме соответствующиМ 16 состоитфровых преобрчетырех бло(71) Уфимский нефтяной институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 356517, кл. С 01 М 7/14, 1972.Авторское свидетельство СССР9 1145281, кл. С 01 И 25/14, 1985.(54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТАНТ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ УЗКИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабаты" вающей промышленности.Целью изобретения является повышение точности определения.На чертеже изображена схема автоматизированного комплекса.Автоматизированный комплекс состоит из колонки 1 четкого фракционирования, кубика 2 для исследуемой сложной нефтегазовой смеси, конденсатора 3 для конденсации паров и создания орошения в колонке 1, холодиль. - ника 4, измерительного модуля 5 давления насыщенных паров, содержащего измерительную камеру 6 с размещенным .в ней полым конусным диспергатором 7, загрузочную камеру 8 со свободно перемещающимся поршнем 9, соединенные между собой жидкостным 1 О и паровым ентилями 12 и 13, ио конусного диспергака 15 соотношения объжидкой фаэ и управляельного модуля (УВМ)соотношения объемовй фаз состоит из гладрующего цилиндра 17нем поршнем 18. Нафторопластовые уплота 19, поршень соединенпару 20 и блок 21 эксверсивным электродвигаилиндру 17 подведеныа исследуемой фракции,с атмосферой и линиярительным модулем 5ми вентилями 26-28,из четырех аналогоазователей (АЦП) 29 ков 33-36 индикации(БИ) и микро-ЭВЯ 37 с цифропечатающим устройством (ЦПУ) 38, устройством39 ввода аналоговых сигналов управления (УВАСУ) и устройством 40 вводадискретной информации (УВДИ). Колонка 1 четкого фракционирования и кубик 2 для исследуемой смеси снабженыэлектронагревательными элементами 4 1и окружены слоем теплоизоляции 42,Задатчик температурного режима определения давления насыщенных паровсостоит иэ термодатчиков 43 и 44, соединенных через АЦП 29 и 30 со входом микро-ЭВИ 37, соединенной черезУВАСУ 39 с колонкой 1,Автоматизированный комплекс работает следующим образом,Исследуемую нефтегазовую смесьразделяют в колонке 1 четкого Фрак Оционирования. Интенсивность нагреваколонки контролируют термодатчиком43, интервал выкипания Фракций контролируют термодатчиком 44, Сигналыот термодатчиков 43 и 44 поступают 25через АЦП 29 и 30 на вход микро-ЭВИ37. Микро-ЭВИ 37 через УВАСУ 39 управляет работой колонки 1. Отобранная узкая углеводородная фракция поступает иэ конденсатора 3 в холодиль ник 4, где охлаждается до 0-40 С в соответствии с методикой определениядавления насыщенных паров. Затем охлажденная проба поступает по линии 23в дозирующий цилиндр 17 задатчика 15соотношения объемов паровой и жидкойФаз. При этом вентиль 27 на линии 24связи с атмосферой открыт, а вентиль28 на линии 25 закрыт, Поршень 18 вэто время находится в крайнем левомположении, излишки пробы по линии 24перетекают в дренажную емкость. Посигналу от термодатчика 44 УВМ 16подает команды на закрытие вентилей26 и 27 и на открытие вентиля 28(после достижения заданной температуры отбора очередной узкой фракции),Работой задатчика 15 соотношения объемов паровой и жидкой фаз управляетУВМ 16, Обратная связь с УВИ осуществляется посредством блока 21 эксцентриков, в котором эксцентрики поочередно замыкают контакты микропереключателей ИК-МК, сигнализируя одостижении поршнем 18 очередного контрольного положения. Дозированиеисследуемой Фракции в измерительный модуль 5 осуществляетсяследующим образом, По команде УВМ 2416 открывается вентиль 28 на линии 25, включается реверсивный электродвигатель 22, при этом поршень 18 перемещается посредством винтовой пары 20 и вытесняет в линию 25 исследуемую фракцию. В момент достижения поршнем первой контрольной точки в блоке 21 эксцентриков замыкается первый микропереключатель МК. Сигнал от микропереключателя идет на вход УВИ 16, где фиксируется первое соотношение объемов паровой и жидкой фаз. Микропереключатель замыкает цепь управляющего контактора, нормально замкнутый контакт которого отключает реверсивный электродвигатель 22, дозирование прекращается. В УВМ производится сравнение вытесненного объема исследуемой Фракции с заданным, исходя из требуемого соотношения объемов паровой и жидкой фаз. Если объем не достиг заданного, УВМ 16 подает команду на включение реверсивного двигателя и дозирование продолжается.Выбор требуемых соотношений паровой и жидкой фаэ производятсоответствующей настройкой блока 21 эксцентриков. Конструкция задатчика соотношения объемов паровой и жидкой фаз обеспечивает любое соотношение фаз в диапазоне от 1:4 до 20:1. Такимобразом, заданный объем исследуемой фракции поступает по линии 25 в подпоршневое пространство загрузочной камеры 8 измерительного модуля 5.После окончания дозирования по команде УВМ 16 открываются вентили 12 и 13 на жидкостном 10 и паровом 11 каналах измерительного модуля 5, за-. грузочная 8 и испарительная 6 камеры образуют замкнутую систему. В измерительном модуле 5 измеряют величину давления насыщенных паров исследуемой Фракции при температурах, заданных УВМ 16, Количество значений температур определения давления насыщенных паров задает оператор в диапазоне от 3 до 7. Величины давления насыщенных паров и температуры анализов поступают через АЦП 31 и 32 на вход микро-ЭВМ 37. После завершения измерения давлений насыщенных паров исследуемой фракции по команде УВМ 16 в эадатчик 15 соотношения объемов паровой и жидкой фаз иэ колонки 1 поступает следующая фракция, и цикл измерения повторяется. Информацию о соотношении объемов паровой и жидкой1500924 Фаз в конкретном массообменном провцессе, величину атмосферного давления (необходимую для расчета поправР - общее давление псследуемой системы,Результаты расчетов в виде таблици граФиков выводятся на 1 ПУ 38,Формула иэ обретения Составитель С.ХомикРедактор Т.Парфенова Техред Л.Олийнык Коррек Ео Тираж 789 Подписноемитета по изобретениям и открытия ква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 858/38 Государ Заказ НИИПИ КНТ С и венного к 113035, М 11 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ки при вычислении давления насыщенных паров) и требуемые интервалы выкипания отдельных фракция задает вмикро-ЭВМ оператор через УВДИ 40,1Микро-ЭВМ рассчитывают зависимостьконстант фазового равновесия от температуры по следующему алгоритму:д.-в; /с, +сРз. = 10где Р - значение давления насыщен 5;ных паров -той фракции притемпературеА ;В,;С. - коэффициенты уравнения Антуана для 1-той фракции;температура определениядавления насыщенных паров,К,. (е) = Р /Р,где Е .(Г) - константа фазового равно 1весия -той фракции; Автоматизированный комплекс для 10 определения констант фазового равновесия узких углеводородных Фракций, состоящий иэ колонки четксго Фракционирования, соединенной с экспресс- анализатором температурной зависимос ти давления насыщенных паров, и управляющего вычислительного модуля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, экспресс-анализатор снабжен эадатчи ком температурного режима определениядавления насыщенных паров и задатчиком соотношения объемов паровой и жидкой фаз.