Способ автоматического регулирования качества углеводородного сырья в потоке при производстве сажи

(51) М. Кл. С 09 С 1/48С 05 П 11/13С 05 П 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) ЗВЯВИТЕЛЬ Всесоюз ый научно-исследовательский институттехнического углерода(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯКАЧЕСТВА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЬРЬЯ В ПОТОКЕПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ САЖИ Изобретение относится к областипроизводства, сажи и может быть применено на заводах нефтепереработки,изготавливающих сырье для ее производства.Сажу получают в основном печнымспособом, который заключается в раз -ложении углеводородного сырья при высокой температуре и недостатке воздуха на углерод (саку) и сопутствующие реакционные газы. Качество сажии ее выход зависят от вида применяемого углеводородного сырья. С увеличением отношения углерод-водородв сырье возрастает ее выход, а такжедисперсность и структурность.Для получения необходимой маркисажи готовят соответствующую смесь,состоящую из различных продуктовнефтехимического и коксохимическогопроизводства,Качество готовой смеси оцениваютпо соотношению углерод-водород илипо эмпирическому показателю - индексу корреляции ( 1 ), которыйопределяется по формуле:+ 473,7 с 1 - 456,8,48640273+1где 1 - средняя темпер,1 тура кипения фракций 50 отгона,"С; Й - относительная плотность при15,6 С,Индекс корреляции имеет функциональнуюю св яз ь с отношением углеродводород в анализируемом сырье.Известно несколько способов регулирования качества сырья при получении сажи.Первый способ.1 О В настоящее время на большинствезаводов технического углерода сырьес необходимым значением отношенияуглерод-водород получают путем закачки в отдельный резервуар в определен -ных процентных соотношениях различных видов нефтяного и коксохимического сырья и тщательного его перемешивания 1). Однако готовая смесьсклонна к расслоению соответственноф 0 удельным весам отдельных компонентов,При более современном способе,близком по технической сущности кпредлагаемому, сырье с требующимсячндексом корреляции готовится путемсмешения нескольких компонентов непосредственно в потоке перед подачейего в реактор в заданном соотношечии (2)При этом способе исключено расслоЗО ение сырья, но сырье (смесь) полу20 Ба фиг. 1 дана схема осуществления способа; на фиг. 2,3 и 4 - графики экспериментально полученной зависимости индекса корреляции от электрического сопротивления, емкости, тангенса угла диэлектрических потерь (добротности) сырья(исследования проводились с помощью аппаратуры Е 9-4);на фиг,5 и 6 - графики влияния содержания в сырье фенола и хинона на погрешность измерения индекса корреляции по электрическому сопротивлению, диэлектрической постоянной (емкости),по тангенсу угла диэлектрических потерь (добротности) . чают недостаточно стабильное по однородности ввиду нестабильности качественных показателей исходного сырья(отношение углерод-водород), получаемого от разных поставщиков, расслоения в резервуарах, в которых онохранится и из которых подается на 5смешение. Это ведет к нестабильноститехнологического режима,Целью изобретения является повышение постоянства качества сырьевойсмеси. 10Это достигается тем, что регулирование отношения углерод-водородв сырье ведут по его электрическомусопротивлению.Установлено, что электрическое со-(5противление углеводородного сырья Вимеет функциональную зависимость ототношения углерод-водород, характеризующего саженосные свойства сырья:С/Н = С - Кгуягде С, К - постоянные.Путем замера такого электрическо"го параметра сырья как сопротивлениеможно судить об отношении углеродводород, а следовательно, о качествесырья. Этот способ имеет ряд преимуществ перед известным способом измерения индекса корреляции (или отношения углерод-водород) сырья поемкости датчика, через который протекает анализируемое сырье. При из-Э 0мерении индекса корреляции по емкости наблюдается не функциональная, атолько корреляционная связь, крометого, измерение ведется на высокихчастотах, что усложняет аппаратуру, 35На основе произведенных исследований зависимости электрическогосопротивления В, диэлектрической постоянной (емкости датчика С) и тангенса угла диэлектрических потеРь 40(добротности датчика - 8) сырья дляпроизводства сажи от значения егоиндекса корреляции в диапазоне от 90до 160 ед. (или соответственно от0,8 до 1 р 4 отношения Углерод-водород) 45получено, что на результат измеренияуказанных показателей оказываетвлияние присутствие в сырье влаги,кйслородсодержащих и азотсодержащихгруппировок при измерении на частотах от 0 до 30 мгц. 50 Из графиков, изображенных на фиг,26, следует, что при оценке качествасырья путем замера его электрическогосопротивления (см. фиг. 2) разбросточек и погрешность измерения от содержания фенолов и хинонов получаетсяминимальной по сравнению с остальнымиспособами (см.фиг. 3,4) . Кроме того,при измерении диэлектрической постоянной (емкостный метод) применяются высокие частоты, при которых не допускается разнос высокочастотного блокаот датчика. Это вызывает определенные трудности из-за температурныхусловий эксплуатации. Кроме того,высокочастотная электронная аппаратура сложна в эксплуатации и дорога.Поэтому выбор электрического сопротивления в качестве показателя оценки качества сырья обеспечивает наиболее объективную его оценку, Поддерживая путем изменения расхода оцногоиз компонентов, имеющего самое малоеили самое большое значение 1, постоянство электрического сопротивления готовой смеси сырья, получим смесь спостоянным значением индекса корреляции (или отношения углерод-водород) .Кроме того, определение индексакорреляции путем замера электрического сопротивления не только резкоснижает погрешность измерения и регулирования, но и позволяет резкоупростить аппаратурное оформлениеи эксплуатацию всей системы, а такжеделает возможным применение простыхкондуктометрических датчиков и автоматических самопишущих мостов,На основе исследований электрических свойств сырья разработан прибор ИКдля автоматического определения индекса корреляции сырья, содержащий коаксиальчый кондуктометрический датчик, состоящий из двух труб,расположенных одна в другой и изолированных между собой фторопластом,включенный в одно плечо схемы равновесного автоматического самопишущегомоста, причем шкала моста проградуирована в значениях индекса корреляции(или в значениях водород-углерод),Создание этого прибора позволилоразработать систему автоматическогоприготовления сырья по заданному отношению углерод-водород, реализованную в серийных приборах (см. фиг. 1),где 1 - магистральные трубопроводы;2 - диафрагма 3 - дифманометр; 4вторичный прибор с регулятором; 5 -регулирующий клапан; 6 - датчик прибора; 7 - электронный блок прибора срегулятором; 8 - байпасная панель.Система работает следующим образом.Стабилизируется расход зеленогомасла и термогазойля соответственнопо одноконтурным схемам: диафрагма 2,дифманометр 3, вторичный прибор 4 срегулятором, Регулирующий клапан 5.Контроль расхода коксохимическогосырья осуществляется по схеме: диаи др, Производств19 70, с. 6 3-6 Р 3413211,0 114,0 113,5 4,фрагма 2, дифманометр 3, вторичный прибор 4, регулирующий клапан 5,Контроль и регулирование заданного отношения углерод-водород осуществляется следующим образом: сигнал от датчика 6 подается на электронный блок 7 с регулятором нуля, далее сигнал через байпасную панель 8 подается на регулирующий клапан 5, установленный на линии коксохимического сырья, имеющего самое высокое значение отношения углерод-водород. Если отношение углерод-водород готовой смеси будет выше заданного значения, то регулирующий клапан прикрывается, а если отношение углерод-водород готовой смеси будет меньше, то сигнал от электронного блока 7 заставляет клапан открываться больше.В таблице приведены результаты проверки работы системы автоматического регулирования качества сырья по заданному индексу корреляции. Как следует из таблицы, точностьподдержания заданного индекса корреляции по предлагаемой схеме обеспечивается в пределах + 0,5 единицыиндекса корреляции; различие с данными лабораторного анализа не превы шает 1. Использование предлагаемого способа приготовления смеси сырья для получения сажи обеспечивает по сравнению с известными способами повышение стабильности сырья по показателю углерод-водород процесса, в результате чего удается повысить выход сажи из единицы расходуемого сырья, а следовательно, повысить производительность труда; практически исключается проведение лабораторных анализов сырья по показателю углерод в водор. Способ автоматического регулирования качества углеводородного сырья в .потоке при производстве сажи, путем 25 смешения разных по качеству компонентов сырья непосредственно в потоке отличающий с ятем,что,с целью повышения постоянства качества сырьевой смеси, регулирование отно шения углерод-водород в сырье ведутпо его электрическому сопротивлению.70 и ю,пиошение С Тираж одписно юб З 1отношение с/Фиг г гбЗерхоиие м Иб б сыров,/е филиал ППП Патент,г. Ужгород,ул.Проектнач,4