一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及控制系統領域，尤其是一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統及方法。
【背景技術】
[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，但均存在反應后氧化稠油粘度升高嚴重，必須輔助堿性助劑進行乳化降粘。針對以上問題，本發明將具有降粘作用的油溶性基團引入聚合物催化劑的制備，并負載上過渡金屬原子，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，然后各種原料的加入劑量是有比例分配的，稍有出入，可能會影響稠油注空氣低溫催化劑的效果，且人工操作比較耗時，也浪費了資源;不能精確控制各項參數。
【發明內容】
[0004]本發明的發明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統及方法，占地小，布置靈活，系統安全性，可靠性高和自動化程度高，只需要輸入所述物料的總質量和事先將物料放入相應物料箱中即可;本發明能精確控制系統中各項參數，嚴格監控稠油注空氣氧化降粘催化劑的制備過程，提高了稠油注空氣氧化降粘催化劑制備效率。
[0005]本發明采用的技術方案如下:
一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統，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備，用于輸入所需物料的總質量N，并轉化為數字信號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;用于接收數字信號001，向閥門控制模塊傳遞執行信號101，并向稱量模塊傳遞執行信號201;接收數字信號301，向閥門控制模塊傳遞執行信號102和執行信號105;接收數字信號302，向閥門控制模塊傳遞執行信號103;接收數字信號303，向閥門控制模塊傳遞執行信號104;接收數字信號305，向閥門控制模塊傳遞執行信號106，并向稱量模塊傳遞執行信號202;接收數字信號304，向閥門控制模塊傳遞執行信號107;接收數字信號306，向攪拌模塊傳遞執行信號401;接收數字信號307，向閥門控制模塊傳遞執行信號108;接收數字信號308，向閥門控制模塊傳遞執行信號109，向稱量模塊傳遞執行信號203;接收數字信號309，向閥門控制模塊傳遞執行信號110;接收數字信號310，向溫控模塊傳遞執行信號501;接收數字信號311，向閥門控制模塊傳遞執行信號111，向稱量模塊傳遞執行信號204;接收數字信號312，向閥門控制模塊傳遞執行信號112;接收數字信號313，向閥門控制模塊傳遞執行信號113，接收數字信號314，向洗滌模塊傳遞執行信號601;接收數字信號315，向閥門控制模塊傳遞執行信號114，并向干燥過濾模塊傳遞執行信號701;接收數字信號316，向閥門控制模塊傳遞執行信號115，并向稱量模塊傳遞執行信號205;接收數字信號317，向閥門控制模塊傳遞執行信號116和執行信號117;接收數字信號318，向閥門控制模塊傳遞執行信號118;接收數字信號319，向閥門控制模塊傳遞執行信號119;接收數字信號320，向溫控模塊傳遞執行信號502;再次接收數字信號311，向閥門控制模塊傳遞執行信號120;接收數字信號321，向洗滌模塊傳遞執行信號602;再次接收數字信號315，向閥門控制模塊傳遞執行信號121，并向干燥過濾模塊傳遞執行信號702;
閥門控制模塊包括反應裝置上電磁閥一、電磁閥二和電磁閥三，氮氣儲存裝置的電磁閥四和反應器、洗滌裝置和干燥過濾裝置上的電磁閥六及其連接導管上的電磁閥五；用于接收執行信號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;接收執行信號102，關閉丙烯酸高碳醇酯箱上的電磁閥一;接收執行信號103，關閉丙烯酸箱上的電磁閥一;接收執行信號104，關閉苯乙烯箱上的電磁閥一;接收執行信號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后關閉，完成后向PLC傳遞數字信號305;接收執行信號106，打開甲苯箱上的電磁閥一;接收執行信號107，關閉甲苯箱上的電磁閥一，并打開甲苯箱上的電磁閥二lOmin后關閉，完成后向PLC傳遞數字信號306;接收執行信號108，打開氮氣儲存裝置上的電磁閥六，10?15min后關閉，完成后，向PLC傳遞數字信號308;接收執行信號109，打開引發劑箱上的電磁閥一，接收執行信號110，關閉引發劑箱上的電磁閥一，打開引發劑箱上的電磁閥二，完成后向PLC傳遞數字信號310;接收執行信號111，打開甲醇箱上的電磁閥一，接收執行信號112，關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傳遞數字信號313;接收執行信號113，打開反應器一上的電磁閥六，完成后向PLC傳遞數字信號314;接收執行信號114，打開洗滌裝置上的電磁閥六;接收執行信號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;接收執行信號116，關閉聚合物載體箱上的電磁閥一;接收執行信號118，關閉金屬氫氧化物箱上的電磁閥一；接收執行信號119，關閉苯甲酸箱上的電磁閥一;接收執行信號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后關閉，完成后向PLC傳遞數字信號320;接收執行信號120，打開反應器二上的電磁閥六，完成后向PLC傳遞數字信號321;接收執行信號121，開啟洗滌裝置上的電磁閥六；
稱量模塊包括稱量儀，用于接收執行信號201，當丙烯酸高碳醇酯箱內質量為78.7?85.4%N時，向PLC傳遞數字信號301;當丙烯酸箱內質量為10.7?15.6%N時，向PLC傳遞數字信號302，當苯乙烯箱內質量為3.8?5.7%N時，向PLC傳遞數字信號303;接收執行信號202，當甲苯箱內質量為丙烯酸高碳醇酯質量的40?50%時，向PLC傳遞數字信號304;接收執行信號203，當引發劑箱內質量為丙烯酸高碳醇酯質量的1.5?4%時，向PLC傳遞數字信號309;接收執行信號204，當甲醇箱內質量為預定值01時，向PLC傳遞數字信號312;接收執行信號205，稱量質量百分比為70?80%的制得的聚合物載體，向PLC傳遞數字信號317，稱量10?20%的金屬氫氧化物，并向PLC傳遞數字信號318;稱量10?18%的苯甲酸，向PLC傳遞數字信號 319;
攪拌模塊包括攪拌裝置，用于接收執行信號401，啟動攪拌裝置，攪拌20min后關閉，完成后向PLC傳遞數字信號307;
溫控模塊包括設于反應器內的加熱裝置；用于接收數字信號501或執行信號502，啟動加熱裝置，加熱至80?110°C后保溫20?40min，完成后向PLC傳遞數字信號311 ；
洗滌模塊包括洗滌裝置，用于接收執行信號601或執行信號602，開啟洗滌裝置，將物體洗滌2?3次，完成后向PLC傳遞數字信號315;
干燥過濾模塊包括干燥過濾裝置，用于接收執行信號701，啟動干燥過濾裝置預定時間01，完成后向PLC傳遞數字信號316;接收執行信號702，啟動干燥過濾裝置預定時間02。
[0006]進一步地，一種稠油注空氣氧化降粘催化劑的智能制備系統的智能制備方法，它包括以下步驟:
步驟1:依次安裝好各設備;打開稠油注空氣氧化降粘催化劑的制備設備的智能制備系統的電源;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，引發劑裝于引發劑箱中，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:在輸入設備中輸入所需物料的總質量N，則輸入模塊將該值轉化為數字信號001傳遞至PLC;PLC接收數字信號001，向閥門控制模塊傳遞執行信號101，并向稱量模塊傳遞執行信號201;閥門控制模塊接收執行信號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；稱量模塊接收執行信號201，當丙烯酸高碳醇酯箱內質量為78.7?85.4%N時，向PLC傳遞數字信號301;當丙烯酸箱內質量為10.7?15.6%N時，向PLC傳遞數字信號302，當苯乙烯箱內質量為3.8?5.7%N時，向PLC傳遞數字信號303 ；
步驟3:PLC接收數字信號301，向閥門控制模塊傳遞執行信號102和執行信號105;接收數字信號302，向閥門控制模塊傳遞執行信號103;接收數字信號303，向閥門控制模塊傳遞執行信號104;閥門控制模塊接收執行信號102，關閉丙烯酸高碳醇酯箱上的電磁閥一;接收執行信號103，關閉丙烯酸箱上的電磁閥一；接收執行信號104，關閉苯乙烯箱上的電磁閥一;接收執行信號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后關閉，完成后向PLC傳遞數字信號305;則丙烯酸高碳醇酯、丙烯酸和苯乙烯進入反應器一中進行反應；
步驟4:接收數字信號305，向閥門控制模塊傳遞執行信號106，并向稱量模塊傳遞執行信號202;閥門控制模塊接收執行信號106，打開甲苯箱上的電磁閥一;接收執行信號202，當甲苯箱內質量為丙烯酸高碳醇酯質量的40?50%時，向PLC傳遞數字信號304; PLC接收數字信號304，向閥門控制模塊傳遞執行信號107;閥門控制模塊接收執行信號107，關閉甲苯箱上的電磁閥一，并打開甲苯箱上的電磁閥二 1 Omin后關閉，完成后向PLC傳遞數字信號306;此時，反應器一中加入了甲苯進行反應；
步驟5: PLC接收數字信號306，向攪