專利名稱：用于烷基化過程分析的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)分析，且更具體地涉及烷基化過程分析和控制。背景信息精煉烷基化市場(chǎng)介紹全世界四分之一到三分之一的精煉廠運(yùn)行烷基化單元，烷基化單元把原油精煉工 藝中相對(duì)低價(jià)值的副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成用于生產(chǎn)汽油的高辛烷值組分的烷基化油。決定烷基化經(jīng) 濟(jì)性的眾多控制變量之一是酸催化劑的組成。目前，全球使用氫氟酸(HF)的烷基化單元的 數(shù)量約為125，而使用硫酸(H2SO4或SA)的約為90。世界上略多于半數(shù)的烷基化單元位于 北美，在北美，作為轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，汽油比柴油受歡迎，從而烷基化油相應(yīng)地是一種有 價(jià)值的調(diào)和組分。烷基化技術(shù)的另一個(gè)重要的應(yīng)用是生產(chǎn)LAB (線性烷基苯)，LAB是洗衣清潔劑中 使用的重要的原料。然而，在運(yùn)行的生產(chǎn)LAB(也以噸位生產(chǎn)的)的烷基化單元的總數(shù)量與 精煉工業(yè)相比是相當(dāng)少的。背景烷基化過程控制在精煉工業(yè)中烷基化油是最重要的汽油調(diào)和組分之一。因?yàn)樗蟹浅８叩男镣?值，幾乎不含硫，并且可用來自流化的催化裂化(FCC)單元的烯屬副產(chǎn)物生產(chǎn)，所以烷基化 油已被稱為精煉廠的黃金?？紤]到反應(yīng)物很少是純的，以及丙烯有時(shí)候混合有烯烴原料，烷 基化油實(shí)際上包含化合物的混合物而不是如下面理想化的方程式所描述的純的異辛烷異丁烷+異丁烯一3，3，5-三甲基戊烷(異辛烷)在連續(xù)流動(dòng)過程中產(chǎn)生的異丁烷和異丁烯的化學(xué)添加通常通過涉及諸如氟化氫 (HF)和硫酸(H2SO4或SA)的強(qiáng)酸的液相催化而實(shí)現(xiàn)，盡管固相催化目前正在開發(fā)中。監(jiān)測(cè)和控制液體酸催化劑的組成，即酸強(qiáng)度和稀釋酸的雜質(zhì)的水平，是與烷基化 過程的可盈利的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的最重要的挑戰(zhàn)之一。一種重要的雜質(zhì)是水，它隨著原料流進(jìn) 入過程。雖然以ppm(百萬分之)的水平存在，但由于進(jìn)料速率范圍從幾千桶/日(bpd)到 數(shù)以萬計(jì)bpd，水在酸催化劑中以百分比的水平積累。相比之下，酸溶性油(AS0，如下文所 定義)在酸催化劑中積累，ASO是涉及含有硫、氧或共軛雙鍵的原料雜質(zhì)的反應(yīng)的副產(chǎn)物。HF烷基化就HF烷基化(HFA)來說，水一般控制在低于2%的水平以使對(duì)單元中設(shè)備的腐蝕 性最小。另外，在催化劑中溶解的總烴通常維持在約11% -16%的水平以生產(chǎn)需要的品質(zhì) 的烷基化油并最大化過程經(jīng)濟(jì)學(xué)。在HFA中，通過烷基化單元內(nèi)的酸再生來控制HF強(qiáng)度，這實(shí)質(zhì)上是一個(gè)把HF從較高沸點(diǎn)雜質(zhì)即水和ASO(酸溶性油，如下文所定義)中分離出來 的蒸餾過程。如果HF強(qiáng)度減少到低于約80%，副反應(yīng)會(huì)加速并引起被稱為酸失控(acid runaway)的狀態(tài)，這消耗HF并產(chǎn)生大量的AS0。這樣的失控很少發(fā)生，因?yàn)閱卧僮鲉T通 常有時(shí)間監(jiān)測(cè)初期的失控并“拉動(dòng)裝料”(“pull charge”)(停止烯烴進(jìn)料)以在失控狀 態(tài)真正發(fā)生前終止過程。然而，這種行動(dòng)也終止了烷基化油的生產(chǎn)而催化劑被再生。而且 酸再生自身具有相關(guān)費(fèi)用，包括運(yùn)行單元需要的能量、烴副產(chǎn)物的中和與處理以及新的、 純的HF的添加。因此，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制催化劑組成的能力允許精煉者避免失控，這降低 了運(yùn)行成本同時(shí)還趨于最大化產(chǎn)品品質(zhì)(辛烷)、產(chǎn)能和維修或更換腐蝕部件的維護(hù)停產(chǎn) (maintenance shutdown)之間的時(shí)間。SA烷基化SA烷基化(SAA)不同于HFA，因?yàn)榇呋瘎┩ǔ２辉诰珶拸S現(xiàn)場(chǎng)再生，除了極其個(gè)別 的情況外。HF具有相對(duì)低的沸點(diǎn)并可被蒸餾。相比之下，SA基本上是不揮發(fā)的，因而不能 通過蒸餾來純化。相反，廢酸一般必須通過軌道車運(yùn)輸進(jìn)行遠(yuǎn)途處理。因此，與廠區(qū)外再生 相關(guān)的高成本部分抵消了所認(rèn)為的SA高于HF的安全優(yōu)勢(shì)，即SA的低揮發(fā)性。已知烷基化反應(yīng)僅當(dāng)酸強(qiáng)度足夠高以致能催化異丁烷與烯烴的反應(yīng)時(shí)發(fā)生，當(dāng)SA 的強(qiáng)度由于ASO和水的積累降到低于一定水平時(shí)(通常約88%-90%)SA的效力降低。因 此，SA烷基化的經(jīng)濟(jì)學(xué)取決于確切地知道SA變得太弱且必須取出不用的點(diǎn)。例如，如果酸 強(qiáng)度彡88. 5%時(shí)可經(jīng)濟(jì)性地生產(chǎn)高品質(zhì)的烷基化油，則當(dāng)SA的強(qiáng)度為89%時(shí)，將SA取出 不用可能代價(jià)會(huì)非常高。酸催化劑的傳統(tǒng)分析酸催化劑的組成通常通過每天、每周或一周幾次手工獲得樣品在當(dāng)?shù)鼐珶拸S實(shí)驗(yàn) 室進(jìn)行分析來測(cè)定。與在精煉廠實(shí)驗(yàn)室中常規(guī)分析的烴樣品相比，由于酸催化劑樣品的處 理、制備和分析的特殊要求，它的全面分析往往不是簡(jiǎn)單的。另外，HF由于其揮發(fā)性和毒性 而存在安全隱患。對(duì)于HF和SA兩者，組成的綜合測(cè)定是困難的，至少有兩個(gè)原因。第一， 水分的測(cè)量一般依賴于特地修改以中和強(qiáng)酸的卡爾·費(fèi)歇爾滴定法。第二，ASO不是單一 的化合物，而是包括一系列具有相當(dāng)寬的分子量和沸點(diǎn)的化學(xué)相關(guān)的化合物，這些化學(xué)相 關(guān)的化合物中的一些(如“輕AS0”)在室溫下能快速蒸發(fā)。分析頻率鑒于上述困難，精煉者可盡可能少的測(cè)試酸以最小化實(shí)驗(yàn)室工作量。一些精煉者 設(shè)法每周分析一次，而在洛杉磯縣，CA運(yùn)行的精煉廠可能根據(jù)法規(guī)要求而每隔8小時(shí)測(cè)試 HF催化劑一次。雖然較少分析在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下可能是足以允許過程控制的，但對(duì)于確定 由導(dǎo)致ASO的產(chǎn)生的原料雜質(zhì)的偶然性涌入所導(dǎo)致的快速變化是不夠的。分析的再現(xiàn)性和完整性結(jié)合分析頻率的問題，當(dāng)考慮到安全性把樣品量減少到最低時(shí)(如在HF催化劑 的情況下可能進(jìn)行的)，則由于獲取代表性樣品的困難性，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果可能不總是可靠 的。這進(jìn)一步增加執(zhí)行測(cè)試方法本身的再現(xiàn)性的困難。并且如果進(jìn)行測(cè)試的技術(shù)員沒有常 規(guī)地執(zhí)行卡爾·費(fèi)歇爾水分測(cè)定，通過滴定測(cè)量的酸強(qiáng)度可能是關(guān)于催化劑組成已知的僅 有的參數(shù)，嚴(yán)重限制了操作者優(yōu)化過程的能力。
安全性如所提及的，HF具有揮發(fā)性和毒性。因而，取樣、樣品處理和測(cè)試要按照仔細(xì)設(shè)計(jì) 以確保操作者和技術(shù)員的安全的檢查程序來執(zhí)行。就HF來說，可有意抑制測(cè)試頻率以使暴 露風(fēng)險(xiǎn)最小化。所有這些強(qiáng)調(diào)用于常規(guī)分析的手工方法的不理想性。已經(jīng)做出一些嘗試用在線測(cè) 量技術(shù)取代手工取樣和測(cè)試，以促進(jìn)烷基化單元的高效且安全的操作。然而，到目前為止， 這些嘗試一般都不令人滿意，如由于通過簡(jiǎn)單的單變量的儀器的不完全的或不準(zhǔn)確的測(cè) 量、或者由于諸如與光譜技術(shù)的常規(guī)使用關(guān)聯(lián)的過度復(fù)雜、低于期望的可靠性和/或相對(duì) 高的成本。因此，需要存在一種用于實(shí)時(shí)烷基化過程分析和控制的改進(jìn)的分析儀系統(tǒng)。概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于流過烷基化過程的液體混合物中的至少 一種組分的在線濃度測(cè)定的裝置，該液體混合物是用于烴轉(zhuǎn)化的酸催化劑，含有未知濃度 的酸、酸溶性油(ASO)和水。所述裝置包括配置成測(cè)量液體混合物性質(zhì)的儀器，該儀器對(duì) 酸、ASO和水中之一的濃度具有響應(yīng)度，基本上獨(dú)立于酸催化劑、ASO和水中其余的濃度。溫 度檢測(cè)器配置成產(chǎn)生液體混合物的溫度數(shù)據(jù)；并且處理器配置成獲取由溫度檢測(cè)器和所述 儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并用該數(shù)據(jù)與具有在各種溫度下對(duì)酸、ASO和水的各種濃度的響應(yīng)度的模 型結(jié)合，以測(cè)定液體混合物中的酸、ASO和水中之一的溫度補(bǔ)償?shù)臐舛?。本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于液體混合物中的至少三種性質(zhì)的在線測(cè)定 的裝置，所述液體混合物含有未知水平的所述性質(zhì)。所述裝置包括第一儀器和第二儀器，第 一儀器配置成測(cè)量液體混合物的第一性質(zhì)，第二儀器配置成測(cè)量液體混合物的第二性質(zhì)。 第一儀器和第二儀器配置成對(duì)性質(zhì)的水平具有相互不同的響應(yīng)度。處理器配置成用于獲取 第一儀器和第二儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并用該數(shù)據(jù)與具有在各種溫度下對(duì)性質(zhì)的各種水平的響 應(yīng)度的模型結(jié)合，以測(cè)定液體混合物中的性質(zhì)的水平。本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于酸催化劑中的至少一種組分的在線濃度測(cè) 定的方法，所述酸催化劑用于烴轉(zhuǎn)化，含有未知濃度的酸、酸溶性油(ASO)和水。所述方法 包括為儀器提供酸催化劑，該儀器配置成對(duì)酸、ASO和水中之一的濃度具有響應(yīng)度，基本上 獨(dú)立于酸催化劑、ASO和水中其余的濃度。為溫度檢測(cè)器提供酸催化劑，并使用所述儀器測(cè) 量液體混合物的性質(zhì)。處理器獲取由所述儀器和溫度檢測(cè)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并用該數(shù)據(jù)與具 有在各種溫度下對(duì)酸、ASO和水的各種濃度的響應(yīng)度的模型結(jié)合，以測(cè)定液體混合物中的 酸、ASO和水中之一的溫度補(bǔ)償?shù)臐舛?。本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種用于液體混合物的組成的在線濃度測(cè)定的方 法，所述液體混合物含有未知水平的至少三種組分。所述方法包括為至少第一儀器和第二 儀器提供液體混合物，第一儀器和第二儀器對(duì)三種組分的水平具有相互不同的響應(yīng)度，使 用第一儀器測(cè)量液體混合物的第一性質(zhì)，并且使用第二儀器測(cè)量液體混合物的第二性質(zhì)。 由第一儀器和第二儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被獲取并且被用來與具有在各種溫度下對(duì)組分的各種 水平的響應(yīng)度的模型結(jié)合，以測(cè)定液體混合物中的至少三種組分的水平。本文描述的特征和優(yōu)勢(shì)不是包括一切的，并且特別地，考慮到附圖、說明書和權(quán)利 要求，許多另外的特征和優(yōu)勢(shì)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。此外，應(yīng)注意，說明書中使用 的語言已被主要選擇用于易讀性和指導(dǎo)性的目的，而不限制本發(fā)明主題的范圍。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是HF烷基化催化劑的NIR光譜的圖；圖2是硫酸烷基化催化劑的NMR光譜的圖；圖3是HF催化劑中的組分濃度對(duì)時(shí)間的圖；圖4是烷基化催化劑中的烴的百分比對(duì)HF的百分比的圖；圖5是本發(fā)明的酸催化劑分析儀的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖，可選擇的部分以虛框 (phantom)顯不；圖6和圖7是本發(fā)明的酸催化劑分析儀的可選擇的實(shí)施方式的與圖5視圖類似的 視圖。圖8是顯示本發(fā)明的實(shí)施方式的校準(zhǔn)的流程圖；以及圖9是顯示通過本發(fā)明的實(shí)施方式產(chǎn)生的性質(zhì)測(cè)量的驗(yàn)證的流程圖。詳述在以下詳述中，參考附圖，其形成本文的一部分，且其中作為例證地顯示了本發(fā)明 可以實(shí)踐的特定的實(shí)施方式。充分詳細(xì)地描述這些實(shí)施方式以使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠 實(shí)踐本發(fā)明，并且應(yīng)理解可利用其他的實(shí)施方式。還應(yīng)理解可做出結(jié)構(gòu)上的、程序上的和系 統(tǒng)上的改變，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。另外，為了不使本說明書難以理解，沒有詳細(xì) 說明眾所周知的結(jié)構(gòu)、線路和技術(shù)。因此，以下詳述并不是采取限制性的意義，并通過所附 權(quán)利要求和它們的等同物規(guī)定了本發(fā)明的范圍。為了清晰的闡述，附圖中顯示的相同特征 用相同的參考數(shù)字標(biāo)明，并且如在可選擇的實(shí)施方式中所示的相似的特征在圖中用相似的 參考數(shù)字標(biāo)明?？傮w概述本公開內(nèi)容描述了用于在烷基化單元中使用的酸催化劑的(例如，在線)組成測(cè) 量的系統(tǒng)和方法，所述烷基化單元為目前在世界上的煉油廠中的約30%中運(yùn)行的類型。與 現(xiàn)有的光譜測(cè)量技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施方式基本上滿足被全球精煉者廣泛采用的要求 容易實(shí)施、分析可靠(準(zhǔn)確)、操作可靠(低維護(hù))以及成本效益好。特定的實(shí)施方式通過 組合兩個(gè)或更多個(gè)相對(duì)低成本的傳感器設(shè)備而確實(shí)是那樣的，所述傳感器設(shè)備與常規(guī)的光 譜儀相比趨于既簡(jiǎn)單又便宜。正如將會(huì)在下文更加詳細(xì)的討論，這樣的相對(duì)低成本的傳感 器設(shè)備的例子包括但不限于Foxboro 871FT環(huán)形電導(dǎo)傳感器和CFSlO Coriolis流量計(jì)，這 兩個(gè)均可從Invensys Systems, Inc. (Foxborough, MA, USA)購(gòu)買。其他實(shí)施方式使得能夠 在不需要相對(duì)復(fù)雜的和昂貴的等溫樣品調(diào)節(jié)的情況下使用光譜儀。在本公開內(nèi)容中使用時(shí)，術(shù)語“性質(zhì)”指的是物質(zhì)的化學(xué)的和/或物理的特征，與 其在混合物內(nèi)的相對(duì)濃度無關(guān)。術(shù)語“計(jì)算機(jī)”和“處理器”意思是包括工作站、個(gè)人計(jì)算 機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、無線電話或任何其他合適的計(jì)算設(shè)備，包括微處理器、可以布置計(jì) 算機(jī)可讀的程序代碼(包括指令和/或數(shù)據(jù))的計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)以及用戶界面。術(shù)語 “數(shù)據(jù)系統(tǒng)”和“模型”旨在指計(jì)算機(jī)相關(guān)的組件，包括硬件、軟件和/或執(zhí)行的軟件。例如， 模型可以是但不限于在處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、包括對(duì)象的處理器、可執(zhí)行文件、執(zhí)行線程、 數(shù)學(xué)方程式或方程組、程序以及計(jì)算機(jī)。此外，不同的組件可以定位在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上和/或 在兩臺(tái)或更多臺(tái)計(jì)算機(jī)上分配。術(shù)語“實(shí)時(shí)”和“立即響應(yīng)”(“on-demand”)指的是考慮 到系統(tǒng)的處理局限性和對(duì)輸入的準(zhǔn)確響應(yīng)所需的時(shí)間，對(duì)外部事件與它們的發(fā)生幾乎同時(shí)(例如，在毫秒或微秒內(nèi))的感測(cè)和響應(yīng)，或沒有故意延遲。如本文使用的術(shù)語“酸催化劑” 指的是包括酸(HF或SA)、水和溶解的烴(ASO)的液體混合物(如單相)。應(yīng)注意酸催化劑 的“酸強(qiáng)度”通常定義為酸的濃度，并且當(dāng)酸自身能夠起到催化劑的作用時(shí)，實(shí)際來看且如 在本文使用，酸催化劑被理解為包括三元混合物。本文使用的術(shù)語“AS0”或“酸溶性油”指 的是已經(jīng)單獨(dú)地或與另外的烴組合地在酸中溶解的基本上任何烴，所述另外的烴可以在液 體樣品或在線過程中已乳化或否則與酸混合。例如，術(shù)語ASO(或“聚合物”)主要指的是已 溶解、乳化或否則與HF或SA混合以形成在線取樣和分析期間仍然繼續(xù)存在的名義上的單 相混合物的烴。相反，酸催化劑樣品可含有以相-分離的液體或氣體(IB/ps)的形式夾帶的 輕質(zhì)烴，其被認(rèn)為基本上是異丁烷，它們中的任一種均可通過合適設(shè)計(jì)的設(shè)備(如分離器) 從大量酸催化劑中容易地除去。現(xiàn)在參考圖1-9，將更全面地描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在線分析方案的標(biāo)準(zhǔn)為克服手工取樣和測(cè)試的問題，本發(fā)明人已經(jīng)尋求一種在線分析方法，該方法是 相對(duì)容易實(shí)施的、可靠的(對(duì)于酸的機(jī)械性能穩(wěn)固)、足夠準(zhǔn)確以支持過程最優(yōu)化目標(biāo)、整 體設(shè)計(jì)和操作簡(jiǎn)單以及成本效益好。另外，在線分析儀的安裝不應(yīng)該簡(jiǎn)單地以一組風(fēng)險(xiǎn)替換另一組。例如，以前沒有暴 露于HF的維護(hù)技術(shù)員可能被要求維修HF分析儀。因此，解決分析問題也應(yīng)該增強(qiáng)安全性 和減少操作者暴露的整體危險(xiǎn)性。信息通道的問題可以與本文公開的實(shí)施方式一起使用的技術(shù)一般分成兩類單通道測(cè)量?jī)x器和多 通道光譜儀。下表1提供了代表性的比較。表1.應(yīng)用于烷基化催化劑分析的技術(shù)的比較
權(quán)利要求
1.一種用于流過烷基化過程的液體混合物中的至少一種組分的在線濃度測(cè)定的裝置， 所述液體混合物是用于烴轉(zhuǎn)化的酸催化劑，含有未知濃度的酸、酸溶性油(ASO)和水，所述 裝置包括儀器，配置成測(cè)量所述液體混合物的性質(zhì)；所述儀器配置成對(duì)所述酸、ASO和水中的一個(gè)的濃度具有響應(yīng)度，基本上獨(dú)立于所述酸 催化劑、ASO和水中其余的濃度；溫度檢測(cè)器，配置成產(chǎn)生所述液體混合物的溫度數(shù)據(jù)；模型，具有在各種溫度下對(duì)所述酸、ASO和水的各種濃度的響應(yīng)度；以及處理器，配置成獲取由所述溫度檢測(cè)器和所述儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并用所述數(shù)據(jù)與所述 模型結(jié)合以確定所述液體混合物中的所述酸、所述ASO和所述水中的所述一個(gè)的溫度補(bǔ)償 的濃度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括可通信地連接到所述處理器的過濾器模塊，所述過 濾器配置成數(shù)學(xué)上過濾所述溫度補(bǔ)償?shù)臐舛取?br> 3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述儀器包括電導(dǎo)率測(cè)量設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，包括流體流動(dòng)路徑，所述流體流動(dòng)路徑配置成將所述液 體混合物以下游方向從烴轉(zhuǎn)化過程中的酸催化劑流輸送到所述儀器。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括另一個(gè)儀器，所述另一個(gè)儀器配置成測(cè)量所述液 體混合物的另一種性質(zhì)；所述儀器配置成對(duì)所述酸、ASO和水的濃度具有相互不同的響應(yīng) 度；并且其中所述處理器配置成獲取由所述溫度檢測(cè)器和所述儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并用所述 數(shù)據(jù)與所述模型結(jié)合以產(chǎn)生所述液體混合物中的所述酸催化劑、所述ASO和所述水的溫度 補(bǔ)償?shù)臐舛取?br> 6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述另一個(gè)儀器包括密度測(cè)量設(shè)備。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，包括分離器，所述分離器配置成除去不同于所述液體混 合物的烴的以氣相或液相存在的烴。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述儀器、所述另一個(gè)儀器和所述溫度檢測(cè)器包括 具有至少三個(gè)通道的多通道光譜儀。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述至少三個(gè)通道配置成產(chǎn)生與所述液體混合物的 三個(gè)相互不同的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的信息。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述液體混合物的溫度被推理地確定。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述分離器布置在所述流體流動(dòng)路徑內(nèi)的至少一 個(gè)所述儀器處或至少一個(gè)所述儀器上游。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述氣/液分離器布置在所述流體流動(dòng)路徑內(nèi)的 所述儀器和所述另一個(gè)儀器兩者的上游。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，配置成當(dāng)所述液體混合物連續(xù)流過所述流體流動(dòng)路徑 時(shí)產(chǎn)生所述溫度補(bǔ)償?shù)臐舛取?br> 14.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述流體流動(dòng)路徑包括平行的支線并且所述連續(xù) 流動(dòng)的液體混合物在所述支線之間交替。
15.如權(quán)利要求5所述的裝置，包括一個(gè)或多個(gè)其他的儀器，所述其他的儀器配置成測(cè) 量所述液體混合物的一種或多種其他的性質(zhì)。
16.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述儀器和所述另一個(gè)儀器都選自由以下組成的組PH值探頭、離子選擇性電極、黏度計(jì)、折射率探頭、β射線測(cè)定儀、比重計(jì)、電導(dǎo)計(jì)、光 度計(jì)、流量計(jì)、含水率測(cè)量?jī)x、溫度探頭(RTD)、NIR檢測(cè)器、FTNIR檢測(cè)器、基于過濾器的NIR 光度計(jì)、UV (紫外線)檢測(cè)器、拉曼光譜儀、NMR光譜儀、含水率計(jì)及其組合。
17.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述溫度檢測(cè)器布置在所述儀器和所述另一個(gè)儀 器中的至少一個(gè)上。
18.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中當(dāng)測(cè)量具有多個(gè)已知濃度的酸、酸溶性油(ASO)和 水的液體樣品時(shí)，所述模型包括來自第一儀器和第二儀器的預(yù)期的輸出的模型數(shù)據(jù)集。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述酸催化劑中的所述酸是氫氟酸(HF)。
20.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述酸催化劑中的所述酸是硫酸(SA)。
21.一種用于液體混合物中的至少三種性質(zhì)的水平的在線測(cè)定的裝置，所述液體混合 物含有未知水平的所述性質(zhì)，所述裝置包括第一儀器，配置成測(cè)量所述液體混合物的第一性質(zhì)；第二儀器，配置成測(cè)量所述液體混合物的第二性質(zhì)；所述第一儀器和所述第二儀器配置成對(duì)所述性質(zhì)的水平具有相互不同的響應(yīng)度；以及模型，具有在各種溫度下對(duì)所述性質(zhì)的各種水平的響應(yīng)度；處理器，配置成獲取由所述第一儀器和所述第二儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并用所述數(shù)據(jù)與所 述模型結(jié)合以確定所述液體混合物中的所述性質(zhì)的水平。
22.一種用于酸催化劑中的至少一種組分的在線濃度測(cè)定的方法，所述酸催化劑用于 烴轉(zhuǎn)化，含有未知濃度的酸、酸溶性油(ASO)和水，所述方法包括(a)為儀器提供所述酸催化劑，所述儀器配置成對(duì)所述酸、ASO和水中之一的濃度具有 響應(yīng)度，基本上獨(dú)立于所述酸催化劑、ASO和水中其余的濃度；(b)為溫度檢測(cè)器提供所述酸催化劑；(c)使用所述儀器測(cè)量所述酸催化劑的性質(zhì)；(d)使用所述溫度檢測(cè)器產(chǎn)生所述酸催化劑的溫度數(shù)據(jù)；(e)用處理器獲取由所述儀器和所述溫度檢測(cè)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；(f)用所述數(shù)據(jù)與具有在各種溫度下對(duì)所述酸、ASO和水的各種濃度的響應(yīng)度的模型 結(jié)合，用所述處理器確定所述酸催化劑中的所述酸、所述ASO和所述水中的至少一個(gè)的溫 度補(bǔ)償?shù)臐舛取?br> 23.如權(quán)利要求22所述的方法，包括用可通信地連接到所述處理器的過濾器模塊過濾 所述溫度補(bǔ)償?shù)臐舛取?br> 24.如權(quán)利要求22所述的方法，包括使用電導(dǎo)率測(cè)量設(shè)備形式的儀器。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述提供(a)還包括為另一個(gè)儀器提供所述酸催 化劑，所述另一個(gè)儀器配置成相對(duì)于所述儀器對(duì)所述酸、ASO和水的濃度具有相互不同的響 應(yīng)度；其中所述測(cè)量(c)包括使用所述另一個(gè)儀器；所述獲取(e)包括獲取來自所述另一 個(gè)儀器的數(shù)據(jù)；并且所述確定(f)包括使用由所述另一個(gè)儀器產(chǎn)生的所述數(shù)據(jù)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，包括使用密度測(cè)量設(shè)備形式的另一個(gè)儀器。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，包括在實(shí)現(xiàn)所述測(cè)量(c)前分離不同于所述酸催化劑的以氣相或液相存在的烴。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述分離當(dāng)以下游方向基本上連續(xù)地輸送所述酸 催化劑時(shí)實(shí)現(xiàn)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述分離使用配置成除去存在于所述酸催化劑中 的相分離的烴的分離器而實(shí)現(xiàn)。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，還包括使用具有至少三個(gè)通道的多通道光譜儀形式的 儀器、另一個(gè)儀器和溫度檢測(cè)器。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括使用多通道光譜儀，其中所述至少三個(gè)通道配 置成產(chǎn)生與所述液體混合物的三個(gè)相互不同的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的信息。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，還包括推理地確定所述液體混合物的溫度。
33.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述分離使用經(jīng)由平行的流動(dòng)路徑的交替的停流 而實(shí)現(xiàn)。
34.如權(quán)利要求29所述的方法，包括從由以下組成的組選擇所述儀器和所述另一個(gè)儀器PH值探頭、離子選擇性電極、黏度計(jì)、折射率探頭、β射線測(cè)定儀、比重計(jì)、電導(dǎo)計(jì)、簡(jiǎn) 單的光度計(jì)、流量計(jì)、含水率測(cè)量?jī)x、溫度探頭(RTD)、NIR檢測(cè)器、FTNIR檢測(cè)器、基于過濾 器的NIR光度計(jì)、UV (紫外線)檢測(cè)器、拉曼光譜儀、NMR光譜儀、含水率計(jì)及其組合。
35.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括從烴轉(zhuǎn)化過程中的酸催化劑流中獲得酸催化劑樣品。
36.如權(quán)利要求25所述的方法，包括使用溫度檢測(cè)器，所述溫度檢測(cè)器布置在所述儀 器和所述另一個(gè)儀器中的至少一個(gè)上。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，還包括使用模型，在所述儀器用于測(cè)量具有多個(gè)已知 濃度的酸催化劑、酸溶性油(ASO)和水的液體樣品時(shí)，所述模型包括來自所述儀器和所述 另一個(gè)儀器的預(yù)期的輸出的模型數(shù)據(jù)集。
38.如權(quán)利要求22所述的方法，使用包括氫氟酸(HF)的酸催化劑。
39.如權(quán)利要求22所述的方法，使用包括硫酸(SA)的酸催化劑。
40.一種用于液體混合物的組成的在線濃度測(cè)定的方法，所述液體混合物含有未知水 平的至少三種組分，所述方法包括(a)為至少第一儀器和第二儀器提供所述液體混合物，所述第一儀器和所述第二儀器 對(duì)所述三種組分的水平具有相互不同的響應(yīng)度；(b)使用所述第一儀器測(cè)量所述液體混合物的第一性質(zhì)；(c)使用所述第二儀器測(cè)量所述液體混合物的第二性質(zhì)；(d)獲取由所述第一儀器和所述第二儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；(e)用所述數(shù)據(jù)與具有在各種溫度下對(duì)所述組分的各種水平的響應(yīng)度的模型結(jié)合；以 測(cè)定所述液體混合物中的所述至少三種組分的水平。
全文摘要
提供了用于酸催化劑中的至少一種組分的濃度測(cè)定的方法和裝置，酸催化劑用于烴轉(zhuǎn)化，含有未知濃度的酸、酸溶性油(ASO)和水。配置成測(cè)量酸催化劑的性質(zhì)的儀器對(duì)酸、ASO和水中之一的濃度具有響應(yīng)度，基本上獨(dú)立于酸催化劑、ASO和水中其余的濃度。溫度檢測(cè)器配置成產(chǎn)生酸催化劑的溫度數(shù)據(jù)。處理器配置成獲取由溫度檢測(cè)器和儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并用數(shù)據(jù)與模型結(jié)合以測(cè)定酸、ASO和水中之一的溫度補(bǔ)償?shù)臐舛取？蛇x擇地，還可以使用配置成測(cè)量液體混合物的其他性質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)其他的儀器。
文檔編號(hào)G01N25/00GK102105782SQ200980128451
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
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