一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备及其控制方法技术

一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备及其控制方法，设备包括相互连接的加热装置、蒸馏装置及冷凝装置；本发明专利技术通过冷凝管外壁设有冷凝管监控夹套，收集器外壁设有收集器监控夹套，以及循环水浴控制单元对馏出组分进行在线粘度监控，使其在设定范围内，具有可流动性，若在线粘度监测结果显示粘度不在正常馏出范围内，通过循环水浴控制单元，使冷凝装置升温，由于温度与粘度存在反比关系，当温度升高时，馏出组分粘度降低，具有结构合理、操作简单、实时自动控制，实用高效的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备及其控制方法
本专利技术涉及蒸馏设备
，尤其涉及一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备及其控制方法。
技术介绍
蒸馏是一种热力学的分离工艺，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合，与其它的分离手段，如萃取、过滤结晶等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。现有技术中的蒸馏设备，如沸点蒸馏装置是一套釜式的常减压蒸馏设备，分馏能力较强，经过沸点蒸馏装置可以将原油、煤焦油切割成不同窄馏分段，根据后续生产加工需求，可对收集的不同馏分分段进行性质分析，蒸馏过程中轻质馏分比较容易通过冷凝管冷却后流出，而随着蒸馏过程的进行，重质馏分油馏出时粘度较大，容易将冷凝管堵塞，产生安全风险。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备及其控制方法，能够通过实时的压力显示，控制冷凝管的温度及收集器内馏分的粘度，防止冷凝管和收集器的堵塞现象，具有结构合理、操作简单、实时自动控制，实用高效的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备，包括加热装置1，所述加热装置1顶部设置有蒸馏釜9，蒸馏釜9顶壁通过压力显示管道10连通有压力显示阀12，通过压力控制管道11连通有压力控制器13；蒸馏釜9顶部与蒸馏塔2底部相连通，蒸馏塔2馏分出口端通过冷凝管3与收集器4的馏分进口端相连通，收集器4侧壁通过管道连通有第二真空泵17，收集器4的馏分出口端下方设有接收器6，蒸馏塔2气体出口端通过过滤管道14与过滤塔15的气体进口端相连通，过滤塔15的气体出口端通过管道连通有第一真空泵16的气体进口端。所述冷凝管3外壁设有冷凝管监控夹套18，收集器4外壁设有收集器监控夹套5，所述冷凝管监控夹套18的进口和收集器监控夹套5的出口连通，同时冷凝管监控夹套18出口和收集器监控夹套5进口之间连通有循环水浴管道7，循环水浴管道7上设有循环水浴控制单元8。所述循环水浴控制单元8包括单片机、设置于冷凝管3出口和收集器4入口之间的温度传感器及粘度传感器，所述单片机与温度传感器及粘度传感器信号连接并对信号处理分析后控制加热装置1启停。一种根据上述设备控制冷凝管温度及馏分粘度的方法，具体包括如下步骤：步骤一、按照公式：对循环水浴控制单元8进行输入设置，其中k为粘度温敏变量，设置在0.8～3；b为粘度调控修正变量，设置在-30～30，c为温度调控附加变量，设置在0～30，v为当前粘度传感器测量值，计算得到冷浴的理论循环温度T；同时输入初始温度20℃和最高限制温度200℃；步骤二、以20℃作为冷浴的循环温度起始温度，循环水浴控制单元8实时比较当前实际测量冷浴的循环温度与按照步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T，当温度传感器实际测量冷浴的循环温度低于按照步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T时，循环水浴控制单元8控制加热装置1加热，使实测冷浴的循环温度持续升温到步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T；步骤三、将当前粘度传感器的实测粘度值v输入公式：若所得到的冷浴的理论循环温度T低于实测冷浴的循环温度时，则维持步骤一中的输入设置不调整。所述步骤一中，优选设置k＝1.5～2.0，b为0～20，c为10～15。本专利技术的有益效果为：通过压力显示管道10及压力控制管道11实时监测控制设备循环管中的压力情况，通过冷凝管监控夹套18和收集器监控夹套5控制其温度及馏分粘度；通过在冷凝管3出口和收集器4入口中间设置有温度传感器及粘度传感器，循环水浴控制单元8可实时监控设备循环水浴温度，对馏出组分进行持续在线粘度监控；对循环水浴控制单元8通过液体粘温关系输入特定计算公式，能够自动调整控制冷浴的循环温度在20～200℃，从而保持馏出液体的粘度始终维持在小于200mm2/s范围内，当温度升高时粘度降低，该系统自动升温，降低馏出组分粘度，防止粘度过大造成冷凝管和收集器的堵塞现象，便于操作人员的实时掌握，提高应急效率，且安全性能较高，具有结构合理、操作简单、实时自动控制，实用高效的优点。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的部分结构示意图。图3为本专利技术的实施例1的实际馏出液体粘度与冷浴实际温度关系图。图4为本专利技术的实施例2的实际馏出液体粘度与冷浴实际温度关系图。图中：1、加热装置；2、蒸馏塔；3、冷凝管；4、收集器；5、收集器监控夹套；6、接收器；7、循环水浴管道；8、循环水浴控制单元；9、蒸馏釜；10、压力显示管道；11、压力控制管道；12、压力显示阀；13、压力控制器；14、过滤管道；15、过滤塔；16、第一真空泵；17、第二真空泵；18、冷凝管监控夹套。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。参见图1，一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备，包括加热装置1，所述加热装置1顶部设置有蒸馏釜9，蒸馏釜9顶壁通过压力显示管道10连通有压力显示阀12，通过压力控制管道11连通有压力控制器13，蒸馏釜9顶部与蒸馏塔2底部相连通，蒸馏塔2馏分出口端通过冷凝管3与收集器4的馏分进口端相连通，收集器4侧壁通过管道连通有第二真空泵17，收集器4的馏分出口端下方设有接收器6，蒸馏塔2气体出口端通过过滤管道14与过滤塔15的气体进口端相连通，过滤塔15的气体出口端通过管道连通有第一真空泵16的气体进口端。参见图2，所述冷凝管3外壁设有冷凝管监控夹套18，收集器4外壁设有收集器监控夹套5，所述冷凝管监控夹套18的进口和收集器监控夹套5的出口连通，同时冷凝管监控夹套18出口和收集器监控夹套5进口之间连通有循环水浴管道7，循环水浴管道7上设有循环水浴控制单元8。所述循环水浴控制单元8包括单片机、设置于冷凝管3出口和收集器4入口之间的温度传感器及粘度传感器，所述单片机与温度传感器及粘度传感器信号连接并对信号处理分析后控制加热装置启停。所述循环水浴控制单元8控制电路为常规控制电路。一种通过上述装置控制冷凝管温度及馏分粘度的方法，具体包括如下步骤：步骤一、按照公式：对循环水浴控制单元8进行输入设置，其中k为粘度温敏变量，设置在0.8～3；b为粘度调控修正变量，设置在-30～30，c为温度调控附加变量，设置在0～30，v为当前粘度传感器测量值，计算得到冷浴的理论循环温度T；同时输入初始温度20℃和最高限制温度200℃；步骤二、以20℃作为冷浴的循环温度起始温度，循环水浴控制单元8实时比较当前实际测量冷浴的循环温度与按照步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T，当温度传感器实际测量冷浴的循环温度低于按照步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T时，循环水浴控制单元8控制加热装置1加热，使实测冷浴的循环温度持续升温到步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T；步骤三、将当前粘度传感器的实测粘度值v输入公式：若所得到的冷浴的理论循环温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备，包括加热装置(1)，其特征在于：所述加热装置(1)顶部设置有蒸馏釜(9)，蒸馏釜(9)顶壁通过压力显示管道(10)连通有压力显示阀(12)，通过压力控制管道(11)连通有压力控制器(13)；蒸馏釜(9)顶部与蒸馏塔(2)底部相连通，蒸馏塔(2)馏分出口端通过冷凝管(3)与收集器(4)的馏分进口端相连通，收集器(4)侧壁通过管道连通有第二真空泵(17)，收集器(4)的馏分出口端下方设有接收器(6)，蒸馏塔(2)气体出口端通过过滤管道(14)与过滤塔(15)的气体进口端相连通，过滤塔(15)的气体出口端通过管道连通有第一真空泵(16)的气体进口端。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备，包括加热装置(1)，其特征在于：所述加热装置(1)顶部设置有蒸馏釜(9)，蒸馏釜(9)顶壁通过压力显示管道(10)连通有压力显示阀(12)，通过压力控制管道(11)连通有压力控制器(13)；蒸馏釜(9)顶部与蒸馏塔(2)底部相连通，蒸馏塔(2)馏分出口端通过冷凝管(3)与收集器(4)的馏分进口端相连通，收集器(4)侧壁通过管道连通有第二真空泵(17)，收集器(4)的馏分出口端下方设有接收器(6)，蒸馏塔(2)气体出口端通过过滤管道(14)与过滤塔(15)的气体进口端相连通，过滤塔(15)的气体出口端通过管道连通有第一真空泵(16)的气体进口端。


2.根据权利要求1所述的一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备，其特征在于：所述冷凝管(3)外壁设有冷凝管监控夹套(18)，收集器(4)外壁设有收集器监控夹套(5)，所述冷凝管监控夹套(18)的进口和收集器监控夹套(5)的出口连通，同时冷凝管监控夹套(18)出口和收集器监控夹套(5)进口之间连通有循环水浴管道(7)，循环水浴管道(7)上设有循环水浴控制单元(8)。


3.根据权利要求1所述的一种实时控制冷凝管温度及馏分粘度的蒸馏设备，其特征在于：所述循环水浴控制单元(8)包括单片机、设置于冷凝管(3)出口和收集器(4)入口之间的温度传感器及粘度传感器，所述单片机分别与温度传感器及粘度传感器信号连接并对信号处理分析后控制加热装置启停。


4.根据权利要求1至3任一设备控制冷凝管温度及馏分粘度的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一、按照公式：对循环水浴控制单元(8)进行输入设置，其中k为粘度温敏变量，设置在0.8～3；b为粘度调控修正变量，设置在-30～30，c为温度调控附加变量，设置在0～30，v为当前粘度传感器测量值，计算得到冷浴的理论循环温度T；同时输入初始温度20℃和最高限制温度200℃；
步骤二、以20℃作为冷浴的循环温度起始温度，循环水浴控制单元(8)实时比较当前实际测量冷浴的循环温度与按照步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T，当温度传感器实际测量冷浴的循环温度低于按照步骤一公式得到的冷浴的理论循环温度T时，循环水浴控制单元(8)控制加热装置1加热，使实测冷浴的循环温度持...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨猛，陈刚，康徐伟，张生娟，杜宁，赵静，党昱，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61