一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在稠油注空氣低溫催化過(guò)程的研究中，金屬催化劑的加入能夠加速稠油耗氧速度，但均存在反應(yīng)后氧化稠油粘度升高嚴(yán)重，必須輔助堿性助劑進(jìn)行乳化降粘。針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明將具有降粘作用的油溶性基團(tuán)引入聚合物催化劑的制備，并負(fù)載上過(guò)渡金屬原子，使得催化劑能夠迅速提高稠油的耗氧速度，同時(shí)具有一定的降粘作用。
[0003]在稠油注空氣低溫催化劑的制備過(guò)程中，大多依賴(lài)于人工操作，比較容易出錯(cuò)，然后各種原料的加入劑量是有比例分配的，稍有出入，可能會(huì)影響稠油注空氣低溫催化劑的效果，且人工操作比較耗時(shí)，也浪費(fèi)了資源;不能精確控制各項(xiàng)參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統(tǒng)及方法，占地小，布置靈活，系統(tǒng)安全性，可靠性高和自動(dòng)化程度高，只需要輸入所述物料的總質(zhì)量和事先將物料放入相應(yīng)物料箱中即可;本發(fā)明能精確控制系統(tǒng)中各項(xiàng)參數(shù)，嚴(yán)格監(jiān)控稠油注空氣氧化降粘催化劑的制備過(guò)程，提高了稠油注空氣氧化降粘催化劑制備效率。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統(tǒng)，它包括:稱(chēng)量模塊、閥門(mén)控制模塊、攪拌模塊、PLC、溫控模塊、洗滌模塊、干燥過(guò)濾模塊和輸入模塊；
所述輸入模塊包括輸入設(shè)備，用于輸入所需物料的總質(zhì)量N，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)001傳遞至PLC;
PLC分別與稱(chēng)量模塊、閥門(mén)控制模塊、攪拌模塊、PLC、溫控模塊、洗滌模塊、干燥過(guò)濾模塊和輸入模塊相連接;用于接收數(shù)字信號(hào)001，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)101，并向稱(chēng)量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)201;接收數(shù)字信號(hào)301，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)102和執(zhí)行信號(hào)105;接收數(shù)字信號(hào)302，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)103;接收數(shù)字信號(hào)303，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)104;接收數(shù)字信號(hào)305，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)106，并向稱(chēng)量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)202;接收數(shù)字信號(hào)304，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)107;接收數(shù)字信號(hào)306，向攪拌模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)401;接收數(shù)字信號(hào)307，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)108;接收數(shù)字信號(hào)308，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)109，向稱(chēng)量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)203;接收數(shù)字信號(hào)309，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)110;接收數(shù)字信號(hào)310，向溫控模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)501;接收數(shù)字信號(hào)311，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)111，向稱(chēng)量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)204;接收數(shù)字信號(hào)312，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)112;接收數(shù)字信號(hào)313，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)113，接收數(shù)字信號(hào)314，向洗滌模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)601;接收數(shù)字信號(hào)315，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)114，并向干燥過(guò)濾模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)701;接收數(shù)字信號(hào)316，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)115，并向稱(chēng)量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)205;接收數(shù)字信號(hào)317，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)116和執(zhí)行信號(hào)117;接收數(shù)字信號(hào)318，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)118;接收數(shù)字信號(hào)319，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)119;接收數(shù)字信號(hào)320，向溫控模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)502;再次接收數(shù)字信號(hào)311，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)120;接收數(shù)字信號(hào)321，向洗滌模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)602;再次接收數(shù)字信號(hào)315，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)121，并向干燥過(guò)濾模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)702;
閥門(mén)控制模塊包括反應(yīng)裝置上電磁閥一、電磁閥二和電磁閥三，氮?dú)鈨?chǔ)存裝置的電磁閥四和反應(yīng)器、洗滌裝置和干燥過(guò)濾裝置上的電磁閥六及其連接導(dǎo)管上的電磁閥五；用于接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)101，開(kāi)啟丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)102，關(guān)閉丙烯酸高碳醇酯箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)103，關(guān)閉丙烯酸箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)104，關(guān)閉苯乙烯箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)105，開(kāi)啟丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的電磁閥二，lOmin后關(guān)閉，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)305;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)106，打開(kāi)甲苯箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)107，關(guān)閉甲苯箱上的電磁閥一，并打開(kāi)甲苯箱上的電磁閥二lOmin后關(guān)閉，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)306;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)108，打開(kāi)氮?dú)鈨?chǔ)存裝置上的電磁閥六，10?15min后關(guān)閉，完成后，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)308;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)109，打開(kāi)引發(fā)劑箱上的電磁閥一，接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)110，關(guān)閉引發(fā)劑箱上的電磁閥一，打開(kāi)引發(fā)劑箱上的電磁閥二，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)310;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)111，打開(kāi)甲醇箱上的電磁閥一，接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)112，關(guān)閉甲醇箱上的電磁閥一，打開(kāi)甲醇箱上的電磁閥二，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)313;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)113，打開(kāi)反應(yīng)器一上的電磁閥六，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)314;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)114，打開(kāi)洗滌裝置上的電磁閥六;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)115，開(kāi)啟聚合物載體箱、金屬氫氧化物箱和苯甲酸箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)116，關(guān)閉聚合物載體箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)118，關(guān)閉金屬氫氧化物箱上的電磁閥一；接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)119，關(guān)閉苯甲酸箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)117，開(kāi)啟聚合物載體箱、金屬氫氧化物箱和苯甲酸箱上的電磁閥二，lOmin后關(guān)閉，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)320;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)120，打開(kāi)反應(yīng)器二上的電磁閥六，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)321;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)121，開(kāi)啟洗滌裝置上的電磁閥六；
稱(chēng)量模塊包括稱(chēng)量?jī)x，用于接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)201，當(dāng)丙烯酸高碳醇酯箱內(nèi)質(zhì)量為78.7?85.4%N時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)301;當(dāng)丙烯酸箱內(nèi)質(zhì)量為10.7?15.6%N時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)302，當(dāng)苯乙烯箱內(nèi)質(zhì)量為3.8?5.7%N時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)303;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)202，當(dāng)甲苯箱內(nèi)質(zhì)量為丙烯酸高碳醇酯質(zhì)量的40?50%時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)304;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)203，當(dāng)引發(fā)劑箱內(nèi)質(zhì)量為丙烯酸高碳醇酯質(zhì)量的1.5?4%時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)309;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)204，當(dāng)甲醇箱內(nèi)質(zhì)量為預(yù)定值01時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)312;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)205，稱(chēng)量質(zhì)量百分比為70?80%的制得的聚合物載體，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)317，稱(chēng)量10?20%的金屬氫氧化物，并向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)318;稱(chēng)量10?18%的苯甲酸，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào) 319;
攪拌模塊包括攪拌裝置，用于接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)401，啟動(dòng)攪拌裝置，攪拌20min后關(guān)閉，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)307;
溫控模塊包括設(shè)于反應(yīng)器內(nèi)的加熱裝置；用于接收數(shù)字信號(hào)501或執(zhí)行信號(hào)502，啟動(dòng)加熱裝置，加熱至80?110°C后保溫20?40min，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)311 ；
洗滌模塊包括洗滌裝置，用于接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)601或執(zhí)行信號(hào)602，開(kāi)啟洗滌裝置，將物體洗滌2?3次，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)315;
干燥過(guò)濾模塊包括干燥過(guò)濾裝置，用于接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)701，啟動(dòng)干燥過(guò)濾裝置預(yù)定時(shí)間01，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)316;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)702，啟動(dòng)干燥過(guò)濾裝置預(yù)定時(shí)間02。
[0006]進(jìn)一步地，一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統(tǒng)的智能制備方法，它包括以下步驟:
步驟1:依次安裝好各設(shè)備;打開(kāi)稠油注空氣氧化降粘催化劑的制備設(shè)備的智能制備系統(tǒng)的電源;將丙烯酸高碳醇酯裝于丙烯酸高碳醇酯箱中，苯乙烯裝于苯乙烯箱中，引發(fā)劑裝于引發(fā)劑箱中，甲苯裝于甲苯箱中，甲醇裝于甲醇箱中，金屬氫氧化物裝于金屬氫氧化物箱中，苯甲酸裝于苯甲酸箱中；
步驟2:在輸入設(shè)備中輸入所需物料的總質(zhì)量N，則輸入模塊將該值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)001傳遞至PLC;PLC接收數(shù)字信號(hào)001，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)101，并向稱(chēng)量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)201;閥門(mén)控制模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)101，開(kāi)啟丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的電磁閥一；稱(chēng)量模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)201，當(dāng)丙烯酸高碳醇酯箱內(nèi)質(zhì)量為78.7?85.4%N時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)301;當(dāng)丙烯酸箱內(nèi)質(zhì)量為10.7?15.6%N時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)302，當(dāng)苯乙烯箱內(nèi)質(zhì)量為3.8?5.7%N時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)303 ；
步驟3:PLC接收數(shù)字信號(hào)301，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)102和執(zhí)行信號(hào)105;接收數(shù)字信號(hào)302，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)103;接收數(shù)字信號(hào)303，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)104;閥門(mén)控制模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)102，關(guān)閉丙烯酸高碳醇酯箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)103，關(guān)閉丙烯酸箱上的電磁閥一；接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)104，關(guān)閉苯乙烯箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)105，開(kāi)啟丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的電磁閥二，lOmin后關(guān)閉，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)305;則丙烯酸高碳醇酯、丙烯酸和苯乙烯進(jìn)入反應(yīng)器一中進(jìn)行反應(yīng)；
步驟4:接收數(shù)字信號(hào)305，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)106，并向稱(chēng)量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)202;閥門(mén)控制模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)106，打開(kāi)甲苯箱上的電磁閥一;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)202，當(dāng)甲苯箱內(nèi)質(zhì)量為丙烯酸高碳醇酯質(zhì)量的40?50%時(shí)，向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)304; PLC接收數(shù)字信號(hào)304，向閥門(mén)控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)107;閥門(mén)控制模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)107，關(guān)閉甲苯箱上的電磁閥一，并打開(kāi)甲苯箱上的電磁閥二 1 Omin后關(guān)閉，完成后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)306;此時(shí)，反應(yīng)器一中加入了甲苯進(jìn)行反應(yīng)；
步驟5: PLC接收數(shù)字信號(hào)306，向攪