稠油注空氣氧化降粘催化劑的制備設(shè)備及其智能控制系統(tǒng)的制作方法
【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制備設(shè)備及其智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在稠油注空氣低溫催化過程的研究中，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程中，大多依賴于人工操作，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)上述存在的問題，提供一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的制備設(shè)備及其智能控制系統(tǒng)，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程，還能提高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制備設(shè)備，它包括反應(yīng)器和攪拌裝置，所述反應(yīng)器上設(shè)有反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)器分為反應(yīng)器一和反應(yīng)器二，所述反應(yīng)裝置分為第一反應(yīng)裝置和第二反應(yīng)裝置；所述第一反應(yīng)裝置包括并排設(shè)立于反應(yīng)器一上方的丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱、甲苯箱、引發(fā)劑箱和甲醇箱，所述丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱、甲苯箱、引發(fā)劑箱和甲醇箱上均設(shè)有稱量儀，且下方皆設(shè)有出料口，所述出料口上均設(shè)有電磁閥二；所述以上各個(gè)出料口構(gòu)成圖形正對(duì)于反應(yīng)器一的開口，且總面積小于反應(yīng)器一開口面積；所述第二反應(yīng)裝置包括并排設(shè)立于反應(yīng)器二上方的聚合物載體箱、金屬氫氧化物箱和苯甲酸箱，所述聚合物載體箱、金屬氫氧化物箱和苯甲酸箱上均設(shè)有稱量儀，且下方皆設(shè)有出料口，所述出料口上均設(shè)有電磁閥三；所述3個(gè)出料口構(gòu)成圖形總面積小于反應(yīng)器二開口面積；
所述反應(yīng)器一與氮?dú)鈨?chǔ)存裝置通過導(dǎo)管連接，所述導(dǎo)管上設(shè)有電磁閥四，用于儲(chǔ)存氮?dú)?
所述反應(yīng)器、洗滌裝置和干燥過濾裝置依次通過導(dǎo)管連接；所述反應(yīng)器、氮?dú)鈨?chǔ)存裝置、洗滌裝置和干燥過濾裝置上皆設(shè)有電磁閥六；所述洗滌裝置用裝有甲醇；
所述攪拌裝置包括攪拌手，所述攪拌手伸于反應(yīng)器內(nèi)。
[0006]由于采用上述方案，根據(jù)反應(yīng)的需要在兩個(gè)不同反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)的需要對(duì)其設(shè)置相應(yīng)的設(shè)備，所述反應(yīng)裝置的上層用于存放物料，隔板上的電磁閥打開，直到稱量儀稱量預(yù)定好的物料時(shí)，該電磁閥關(guān)閉；設(shè)備與設(shè)備之間通過導(dǎo)管連接，方便了系統(tǒng)的自動(dòng)化操作，省去了中間環(huán)節(jié)用人工去操作的麻煩。
[0007]進(jìn)一步地，丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱、引發(fā)劑箱、甲苯箱、甲醇箱、聚合物載體箱、金屬氫氧化物箱和苯甲酸箱皆設(shè)有隔板將其分為上層和下層，所述隔板上皆設(shè)有電磁閥一，所述上層用于儲(chǔ)存相應(yīng)物料，所述下層上設(shè)有稱量儀。
[0008]由于采用上述方案，將各原料事先加入至對(duì)應(yīng)原料箱中，極大的提高了自動(dòng)化程度，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定好需要使用的物料的多少，通過稱量儀與電磁閥的配合，自行加入至相關(guān)設(shè)備中，減少了人工操作需要時(shí)刻盯著反應(yīng)的麻煩，節(jié)省了人力物力。
[0009]進(jìn)一步地，所述引發(fā)劑箱用于儲(chǔ)存引發(fā)劑，所述引發(fā)劑過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?。
[0010]進(jìn)一步地，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)，它包括:稱量模塊、閥門控制模塊、攪拌模塊、PLC、溫控模塊、洗滌模塊、干燥過濾模塊和輸入模塊；
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分別與稱量模塊、閥門控制模塊、攪拌模塊、PLC、溫控模塊、洗滌模塊、干燥過濾模塊和輸入模塊相連接；用于接收數(shù)字信號(hào)001，向閥門控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)101，并向稱量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)201 ;接收數(shù)字信號(hào)301，向閥門控制模塊傳遞執(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，向閥門控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)106，并向稱量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)202 ;接收數(shù)字信號(hào)304，向閥門控制模塊傳遞執(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，向閥門控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)109，向稱量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)203 ;接收數(shù)字信號(hào)309，向閥門控制模塊傳遞執(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，向閥門控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)111，向稱量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)204 ;接收數(shù)字信號(hào)312，向閥門控制模塊傳遞執(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，向閥門控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)114，并向干燥過濾模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)701 ;接收數(shù)字信號(hào)316，向閥門控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)115，并向稱量模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)205 ;接收數(shù)字信號(hào)317，向閥門控制模塊傳遞執(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，向閥門控制模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)121，并向干燥過濾模塊傳遞執(zhí)行信號(hào)702 ;
閥門控制模塊包括反應(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，打開洗滌裝置上的電磁閥六；接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)115，開啟聚合物載體箱、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，開啟洗滌裝置上的電磁閥六；
稱量模塊包括稱量儀，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，稱量10?20%的金屬氫氧化物，并向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)318 ;稱量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 ;
干燥過濾模塊包括干燥過濾裝置，用于接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)701，啟動(dòng)干燥過濾裝置預(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)干燥過濾裝置預(yù)定時(shí)間02。[0011 ] 進(jìn)一步地，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