DE1473180A1

DE1473180A1 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Mischen eines gasfoermigen oder fluessigen Produktes aus einer Mehrzahl von Komponenten

Info

Publication number: DE1473180A1
Application number: DE19631473180
Authority: DE
Inventors: Cattrall Jun Thomas Crampton; Hoffman Herman Frederick; Smith Charles Norris; Feld Robert Tillman
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1962-10-25
Filing date: 1963-10-23
Publication date: 1968-11-21
Also published as: FR1383027A; US3385680A

Description

DR. E. WIEGAND MÖNCHEN 15, £$, Okt. 1963

MDNCHEN NUSSBAUMSTRASSEIO

D.RL..ING. W. NIEMANN telefon: 55547« 14731-80

HAMBURG
PATENTANWXLTI

Dr. Expl.

Socony Mobil Oil Company, Inc., ' New York, N.Y. (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen 1 ischen eines gasförmigen oder flüssigen Produktes aus einer Mehrzahl von komponenten.

Die Erfindung bezieht sich auf Methoden zur Vermischung I von Medien und insbesondere auf eine Anordnung zum automatischen Mischen eines Kraft- oder Brennstoffs aus einer Mehrzahl von Komponenten. . j

In einer Raffinerie, wo verschiedene Ausgangaraaterialien ι oder .Brennstoffkomponenten kontinuierlich erzeugt und in weoh-

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selnden Mengen, Qualitäten und Einheitskosten vermischt werden, ist es notwendig, das Mischen dieser Komponenten von Zeit zu Zeit abzuwandeln oder anzupassen, um Änderungen der Bestandteile auszugleichen und einen gemischten Kraftstoff aufrechtzuerhalten, der den Vorschriften oder Spezifikationen genügt. Bei den typisohen Mischverfahren werden die Ausgangamaterialien in Lagerbehälter geleitet, aus denen sie später wieder entnommen werden, um sie in einem satzweisen Mischverfahren in einem großen Lagertank zu vermischen, oder sie werden direkt in einer Rohrleitung vermischt, welche unmittelbar zu einer Verteilungs- oder Abgabeeinriohtung führt. In beiden Fällen, wird der Brennstoff auf eine Formel gemisoht und es werden wiederholt Proben gezogen und untersucht, um festzustellen, ob die Misohung den Spezifikationen genügt.

Die herkömmlichen Misohmethoden umfassen gering wirksame oder unwirtschaftliche Maßnahmen. Beispielsweise handelt es sich bei den zur Bestimmung der Eigenschaften des Gemische angewendeten Probenahme- und Untersuchungs-• methoden um Arbeitsgänge, die gewöhnlich von Hand durchgeführt werden, d.h. Abziehen einer Probe aus der Misohung, Oberführung derselben in ein Laboratorium, Untersuchung der Probe, Übermittlung einer Information bezüglich der Eigenschaften der Probe an eine. Bedienungsperson und Veränderung von einer oder mehreren Komponenten der Mi a ο hung, u» die Misohung in Unreinstirnuung mit den Spezifikationen

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zu bringen.

Da all dieae Stufen von Hand ausgeführt werden, besteht eine beträchtliche Verzögerung zwischen der Zeit, zu der für einen Kraft- oder Brennstoff eine Abweichung von der Spezifikation festgestellt wird, und der Zeit, zu der eine hieraus folgende Korrektur vorgenommen wird. Demgemäß verläuft das satzweise Vermischen von Brennstoff unwirtschaftlich; die Korrekturen werden beträchtlich nach der Peststellung von Spezifikationsabweichungen vorgenommen und das Produkt kann nur nach wiederholter Untersuchung zur Versendung freigegeben werden. Weiterhin wird eine direkte Vermischung von Brennstoffkomponenten in einer Rohrleitungsmischanordnung, die direkt zu einer Verteilungs- oder Abgabeeinrichtung führt, weitgehend unpraktisch oder undurchführbar gemacht, da Abweichungen von den Spezifikationen über beträchtliche Zeiträume unentdeckt bleiben können, während denen das aus der Spezifikation herausfallende Produkt zu dem Verteilungsmittel verpumpt wird. Der sich ergebende unkorrigierbare Fehler macht manchmal einen kostspieligen Verkauf des Produktes als ein Material geringerer Qualität notwendig, was eine beträohtliehe Erlösminderung mit sioh bringt.

Es besteht auoh ein echtes Problem in Verbindung mit einer positiven Abweichung von der Spezifikation. Beispielsweise sind die Kosten von Octanzahlverbesserungen bei den heutigen Qualitätslagen sehr bedeutsam. Typische

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Großhandelspreise von Benzin zeigen, für die Verhältnisse in den Vereinigten Staaten von Amerika, Kosten von 10 US-Cents je Barrel (etwa b3 US 0/v\^J = DM 2,52/n?) für je eine Octanzahlsteigerung über einen festgelegten Bezugswert. Da die Benzinerzeugung in einer .normalen Großraffinerie mehr als 100.000 Barrels/Taß (1[5.9OO m^/'fag) beträgt, belaufen sich die Kosten von einer zusätzlichen Octanzahl auf etwa 10.000 US-Dollar je Tag (DM 40.000/Tag). Daraus ist ersichtlich, daß ohne eine kontinuierliche Überwachung und Regelung das Mischen eines Benzin^ bei einer zusätzlichen halben oder ganzen Octanzahl zwecks öicherotellung, daß das Produkt der Spezifikation genügt, sehr kostspielig ist.

Die gegenseitige Abhängigkeit der Veränderlichen, die bei der Kraftatoffvermischung eine Rolle spielen, führt zu einer weiteren Erschwerung der Regelung eines Misohverfahrens. Als Beispiel sei die Benzinverraischung angeführt: Wenn die Menge einer bestimmten Mischungskomponente geändert wird, um beispielsweise eine Abweichung der Flüchtigkeit von der Spezifikation auszugleichen, wird diese Änderung auch die Octanzahl der Mischung sowie andere GemiBOheigensohaften beeinflussen. Demgemäß mu'^:· eine Mischregelung diese gegenseitige Abhängigkeit erkennen und darauf abgestellte Korrekturen vornehmen.

Zusätzlich mischen sich die Komponente!·' lormalerweise nicht-linear inbezug auf besondere. Ji^er..;c]ui

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i/ies i'fUirt ku einer weiteren Erschwerung von Berechnungen bezüglich vorzunehmender Korrekturen zwecks Erfüllung der 'jualithtsanf orde runden.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Anordnung sum automatischen Mischen eines fertigen Brennstoffproduktes aus einer Mehrzahl von Brennstoffbeotandteilprodukten oder Brennstoffkomponenten in Übereinstimmung mit einer Mehrzahl von veränderlichen Eigenschaften der Produkte und anderen Kenngrößen. Im einzelnen wird eine Anzahl von Ii ig en schaft en der Produkte kontinuierlich überwacht und der MiachvQTgang wird in Übereinstimmung mit festgestellten Änderungen dieser Eigenschaften ständig abgewandelt, so daß der Brennstoff immer die Spezifikationen und andere Kenngrößen erfüllt, und Abweichungen von den Spezifikationen werden sofort kompensiert. Weiterhin sind Vorkehrungen getroffen, um das gemischte Produkt aus seinem normalen Pließweg abzuleiten, wenn dae Produkt um mehr als vorbestimmte und vorgeschriebene Grenzen von irgendeiner oder mehreren der Spezifikationen abweicht; hierdurch wird beispielsweise die Abgabe dee vermischten Produktes in ein Verteilungssystem, in dem keine Korrektur für die Abweichung vorgenomeen werden kann, verhindert. Weiterhin werden die gegenseitige Abhängigkeit der Produkteigenschaften und ihre nioht-linearen Verhaltensweisen in Reohnung gezogen und kompensiert.

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Dies erfolgt gemäß der Erfindung duroh Anwendung von automatischen Überwachungsgeräten (monitors) zur Bestimmung der Eigenschaften des gemischten Produktes sowie, in manchen Fällen, auch der Produktkomponenten. Beispielsweise werden die' Octanzahl, das Dampf/Flüssigkeits-Verhältnis, einer oder mehrere aus einer Anzahl von Destillationspunkten und der Reid-Dampfdruck bestimmt. Signale von den Überwachungsgeräten werden einer Rechenmaschine oder Rechenanlage .(computor) augeführt, die mit Informationen bezüglich der Spezifikationen des Gemischs, Beschränkungen hinsichtlich der Komponenten und anderen Raffineriewerten, z.B. Kosten und Verfügbarkeit, programmiert wird. Abweichungen von den Spezifikationen werden demgemäß von der Reohenanlage verarbeitet und es werden Signale erzeugt, die zur Regelung des Flusses der Komponenten in dem Mischgebiet verwendet werden, so daß die Beschränkungen hinsichtlich Spezifikationen: und Komponenten, unter anderem, eingehalten werden. Weiterhin sohaffen beispielsweise Kostenwerte Beschränkungen hinsiohtlich der Verwendung von Komponenten oder sie werden als Grundlage für die Bereohnung einer optimalen Mischung verwendet, d.h. eintr Misohung mit geringetmöglichem Kostenaufwand· Zusätzlioh finden automatische Feststellgeräte Anwendung, um starke Abweichungen von den Spezifikationen'festeusteilen und falls solche Abweichungen eintreten, wird das gemisohte Produkt von seinem normalen Fließweg abgeleitet, b,B. zu besonderen Lagereinriohtungen.

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Weiter sind zwangsläufige Vorkehrungen getroffen, um die gegenseitige Abhängigkeit und Nichtlinearität von Produkteigenschaften in Rechnung zu ziehen und die Regelanordnung ist mit einer Einrichtung ausgestattet, welche die ausführbaren Korrekturen begrenzt, um hierdurch e/Ln "Pendeln" ("hunting"·) und starke Änderungen der !Componentenatröme zu. vermeiden und das System stabil zu machen.

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer iroduktsubstanz durch Vereinigung einer Mehrzahl von Bestandteilsubstanzen in vorherbestimmten Mengenverhältnissen, welche Y/ahrnehmungsmittel (sensing means) zur Feststellung von mindestens zwei ausgewählten IJj; enachaften von mindestens einer der genannten Substanzen und Regeleinrichtungen, die auf diese festgestellten ausj ow;.hit en Eigenschaften ansprechen, zur Regelung von lnin-U titejis eine: ausgewählten Eigenschaft der Produkt sub st an ζ uinf a ^:t.

In der bevorzugten Ausfiihrungsform umfaßt die Vorrichtung zum automatischen Mischen eines Brennstoffe aus einer Mehrzahl von Komponenten Y/ahrnehmungamittel zur Feststellung einer Mehrzahl von Eigenschaften des gemischten Brennstoffs, Signalerzeugungeeinrichtungen zur aufeinanderj olgenden Erzeugung einer Mehrzahl von Pehlereignalen (error signals), von denen jedes für die Differenz zwischen einer verschiedenen festgestellten Eigenschaft dee Brennstoff gemische und einem vorherbeetimmten Bezugswert für

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diese Eigenschaft kennzeichnend ist, auf die Fehlersignale änspreohende Korrektursignalerzeugungseinrichtungen (correction signal generating means) zur Erzeugung einer Mehrzahl von Korrektursignalen, von denen jedes für den Betrag einer der verschiedenen Komponenten des Brennetoffgeiuischs kennzeichnend ist, der in dem Brennstoffgeraisch eingestellt werden muß, um die Abweichung zwischen einer der verschiedenen festgestellten Eigenschaften und dem vorherbestimmten Bezugswert für diese Eigenschaft zu korrigieren, Dämpfungseinrichtungen (attenuating means) zur Dämpfung der Größe eines jeden Korrektursignals um einen vorherbestimmten Betrag und Regeleinrichtungen zur Änderung der Menge jeweils einer der verschiedenen Komponenten des Brennstoffgemische in Übereinstimmung mit jeweils einem der gedämpften Korrektursignale.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Brennstoffmischanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Blociidiagramm eines Teiles einer Brennstoffmischanordnung gemäß der Erfindung, der das Mischen dee Brennstoffs in Übereinstimmung mit der Octanzahl des fertigen Gemische regelt;

Die Pig. 3f 4, 5 und 6 bilden, wenn sie gemäß der Darstellung in Pig. 7 angeordnet werden, ein einziges Blookdiagramm von einem Teil einer erfindungagemäß

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ausgebildeten Anordnung* der die Vermischung des Brennstoffs gemäß dem Dampf/Flüssigkeit-Verhältnis, dem Deatillationapunkt und dem Reid-Dampfdruck dea fertigen Qemiaohs regelt;

Pig. 8A ia^ .ein Blookdiagramm eines Bezugasignalgeneratora (referenoe signal generator), der in der Anordnung gemäß den Pig. 2-6 brauchbar ist;

Fig. 8B zeigt im einzelnen einen Stromkreis eines kennzeiohnenden Teils des Bezugsaigmalgeneratora gemäß Pig. 8A;

Pig. 9A ia^t ein Blockdiagramm eines zeitgeateuerten Intpulsgenerators (timed pulse generator), der bei<fer Anordnung gemäß den Pig· 2-6 brauchbar ist;

Pig. 9B ist ein Impulswellenformdiagramm, das die Zeiten dee Auftretens der Impulse zeigt, welche von dem zeitgeeteuerten Impulsgenerator gemäß Pig. 9A erzeugt werdenj

Pig. 10 ist eine ins einzelne gehende achematische Darstellung des Zeitimpulsgenerators gemäß Pig. 9Aj

Pig. 11 iat eine ins einzelne gehende sohematiaohe Darstellung einer beispielsweisen Ausführungsform •Ines Begrenzers (limiter), wie er in den Kreisen der Pig» 2-6 einschließlich verwendet wird|

Pig. 12 ist eine typische Antiklopfmittel-Eapfindliohkeiliikurve, in d.er Darstellung ist die Ootanzahl einte gemischten Brennstoffs gegen die Konzentration

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des Antiklopfmittels aufgetragen; Pig. 13 ist ein Blockdiagramm einer anderen Anordnung

gemäß der Erfindung; und
die Fig. 14 und 15 zeigen Blockdiagramme von Kreisen, die in der Anordnung gemäß Pig. 13 brauchbar sind.

In dar nachstehenden Beschreibung einer beispielsweiaen Ausführungsform der Erfindung wird auf gewisse bekannte Bestandteile von Rechenmaschinen oder Reohenanlagen Bezug genommen, u.a. auf Tore (GATES), Speicher (MEMORIES), Addierer (ADDERS), Subtrahierer (SUBTRACTERS), Multiplizierer (MUITItIIER), Begrenzer (LIMITERS) und Verzögerungseinrichtungen (DELAY deviaeia), die in beschrifteten Rechteoken dargestellt werden, sowie auf Undtore und Odertor·, die durch herkömmliche Heohnereymbele dargestellt sind; jeder dieser Beetandteile kann irgendein· geeignete herkömmlioh· Form haben, die Einzelheiten derselben bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Allgemeine Mjeohanordnung

Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung zum Mischen einee fertigen Brennst off produkt es aus einer Mehrzahl von Brennst offproduktkomponenten in Übereinstimmung mit einer Mehrzahl von Zigensohaften der Produkte, um einer Mehrzahl von Spezifikationen.und anderen Kenngrößen, zu genügen. Zur Veranschauliohung ist eine Anordnung zum Mischen eines Automobilbenatin· hoher Qualität dargestellt. Demgemäß wird in den

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gewiihlten Beispiel der gemischte Brennstoff in typischer Weise aua fünf verschiedenen Produktkomponenten gebildet, diese umfassen Alkylat aus einer Zufülirungsquelle 20, leichtes Thermofor-Catalytic gekracktes (TGO) Benzin aus einer Zuführungsquelle 21, Reformat aus einer Zuführungsquelle 22r Butan aus einer Zuführungsquelle 2A und ein Antiklopfmittel, wie beispielsweise Tetraäthylblei (TEL), au3 einer Zufülirungs quelle 25.

Die Alkylatzuführung 20 ist über ein einstellbares Ventil 26 und ein Meßinstrument 27 mit einer Mischleitung

29 verbunden. In gleicher Weise ist die Quelle 21 für leichtes TCC-Benain über ein zugeordnetes Regelventil und ein Meßinstrument 31 mit der Mischleitung 29 gekoppelt. Die reatliohen Komponenten sind in ähnlicher ','eise mit der tlischleitung 29 gekoppelt ι die Re format quelle 22 ist über ein Ventil 32 und ein Meßinstrument 34 mit der Tlischleitung 29 verbunden, die Butanquelle 24 ist über ein Ventil 35 und ein Meßinstrument 36 mit der Misohleitung verbunden und die Quelle 25 für das Antiklopfmittel ist über ein Ventil 37 und ein Meßinstrument 39 mit der Mischleitung verbunden. Bei den verstellbaren Regelventilen 26, 30, 32, 35 und 37 Kann es sich um herkömmliche Solenoidventile handeln, die selektiv in der nachstehend beschriebenen Weise betrieben werden.

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Innerhalb der Misclileitung 29 werden die vorstehend angegebenen Produktkomponenten in Mengenverhältnissen vermischt oder vermengt, die von den Einstellungen der Vei:tile 26, 30, 32, 35 und 37 abhängen, und es wird ein gemischtes Brennstol'fprodukt gebildet, das durch ein Zweiweg-oolenoidventil 40 geeigneter herkömmlicher Form zu einer Rohrleitung 41 gepumpt wirdj diese führt zu einem nicht dargestellten Abgabe- oder Verteilungssystem, a.B. einem Verteilungsbehälter für Abzweigrohrleitungen zu Abzubestellen oder zu einem Lastkahn oder zu einer geeigneten Lagereinrichtung (nicht dargestellt). Wenn der gemischte Brennstoff deutlich aus der Spezifikation herausfällt, wird er durch das Zweiwegventil 40 aus seinem normalen Fließweg in die Rohrleitung 41 zu einem Lagerbehälter 42 abgeleitet, wie das .später erläutert wird.

An einer Stelle in der Mischleitung 29 stroio.nbwii.rt a von dem Abschnitt, in dem die Brennstοffkomponenten gemischt werden, führt eine Abzweigleitung 44 einen Teil des gemischten Brennstoffs au einem Octanzahlüberwachungagerät 45, einem Dampf/PlüfcBigkeitaverhältnis-Überwachungsgerät 46, einem Destillationepunktüberwachungsgerät 47 und einem Reid-Dampfdruck-Überwachungsgerüt 49.

Das Octanzahlüberwachungsger; t 4i3 kann die Statidard-AGTLI-CFR-Klopfprüfmaschine enthalten, die ein Uignal schafft, welches für ein Klopfen in der Maschine und somit für die Octanzahl des geprüften Brennstoffs kennzeichnend ist.

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Vorzugsweise umfaßt jedoch das Überwachungsgerät 45 eine Vorrichtung der in dem latent (Patentanmeldung ^vi" 8X/ fif-U^/Y²-^ ) beschriebenen Art.

Die in diesem Patent beschriebene Vorrichtung erzeugt ein ijignal, das für die Verbrennungsqualität eines Brennstoffs Kennzeichnend ist, z.B. für die "Klopf"-Qualität oder die Octanzahl des Brennstoffs,"wenn dieser ein Benzin ist. Die Klopfneigung eines Benzins ist ein wichtiges Maß seiner Leistungsfähigkeit.. Um eine fertige Benzinmischung zu erzeugen, die die Spezifikationen bezüglich der Verbrennungs-C[UaIitat für die in Betracht kommende Benzinsorte erfüllt, muß datier ihre Octanzahl, die in umgekehrte:.! Verhältnis zu der Klopfneigung des Brennstoffs steht, oberhalb eines vorherbestimmten Mindestwertes gehalten werden. Gleichzeitig sollte nicht zugelassen werden, daß die Octanzahl einen vorherbestimmten Höchstwert überschreitet, da dies ein kostspieliges Herschenken von Qualität bedeutet, durch das die Kosten der besonderen Benzinsorte unnötigerweise erhöht und der Gewinn der Raffinerie einschneidend verringert, werden.

Das Überwachungsgerät 46 für das Dampf-Flüssigkeitsverhältnis erzeugt ein Signal, das für das Dampf/Flüssigkeit sverhältnis des fertigen Brennstoffgemlsdhs kennzeichnend ist. Dieses Verhältnis "bedeutet das Dampfvolumen geteilt duroh das Flussigkeitsvolumen eines Brennstoffs bei einer vorherbestimmten Temperatur und einem vorherbestimm-

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teii Druck mit Flüssigkeit und Dampf im Gleichgewicht. Bei Drücken und l'emperaturen, die für Kraftfahrzeugbrennstoffayateme typisch sind, ist dieser Wert für die Neigung des Brennstoffs zur Bildung von "Dampfsperren" ("vapor lock") in der Brennstoffleitung einer Maschine kennzeichnend. Demgemäß muß für irgendein besonderes fertiges Benzingemisch das Dampf/Flüssigkeitsverhältnis so gehalten werden, daß es eine vorherbestimmte Maximalgröße bei einer vorherbestimmten Temperatur nicht überschreitet.

Das Destillationspunktüberwachungsgerät 47 kann so ausgebildet sein, wie das beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 339 026, 2 499 105 und 2 594 683 gezeigt ist; es erzeugt ein Signal, das für einen besonderen Destillationspunkt des fertigen Brennstoffgemisohs kennzeichnend ist, z.B. für den 90#-Punkt, den 5Q#-Punkt oder den 10#-Punkt Jeder dieser Destillationspunkte bildet eine wiohtige Größe bei der Bestimmung der Leistungseigensohaften der fertigen Misohung. So ist der 90#-Punkt, d.h. die Temperatur, bei der 90# des Brennstoffs verdampft sind, ein Maß für die •Flüchtigkeit des Schwanzendes der Misohung, welche die Absoheidungsbildung in der Verbrennungskammer der Maschine, die Abacheidungsbildung in dem Einführungseystem und die Kurbelgehäuseverdünnung beeinflußt. Der 5O5<-Punkt let eine Kenngröße sowohl' für die Masohinenaufwärmußg und die Be-BOhleunigung, als auoh die Vergaservereisung, und er bildet · einen Faktor für die Dampf sperrung. Der lOjf-Punkt ist eine

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Kenngröße für die Mas chin ereuf wärmung und die Startfreudigkoit. Offensichtlich können somit irgendeiner oder mehrere Destillationspunkte überwacht werden, um eine Anzeige für die besonderen Leistungseigenschaften des fertigen Benzingemiaohe zu schaffen.

Das Überwacnungsgerät 49 für den heid-Dampfdruck kann so ausgebildet sein, wie das in der Ii S A-Pa tent schrift 2 722 82b beschrieben ist, und es erzeugt ein Signal, das für den heid-Dampfdruck des fertigen Benzingemischs kennzeichnend ist. Der Heid-Dampfdruok, wie er in der ASTK-Lethode Di23 definiert ist, ist der Dampfdruck des fertigen

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Breini3tofit;emiechs bei 100 l·¹ (38 C) . Dieser Wert ist für die Eigenschaften im Hinblick auf die Tankstellenzapfsäulen und die allgemeine Leistung und die Starteigenschaften des Brennstoffu in einer Maschine kennzeichnend. Weiterhin muß der Druck gesetzlichen Beschränkungen genügen, die aus Sicherheitsgründen durch Regierungsstellen oder örtliche Behörden festgelegt sind. Normalerweise darf der Reid-Dampfdruck einen vorherbestimmten Höchstwert nicht überschreiten.

In dieser Weise wird das Brenristoffgemisch kontinuierlich überwacht, um seine Octanzahl, sein Dampf/ Flüssigkeitsverhältnie, seinen Destillationspunkt und seinen Reid-Dampfdruck zu bestimmen, und Signale, die für diese Kenngrößen oder Informationen kennzeichnend sind, werden von den Überwachungsgeräten 45» 46, 47 und 49

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einer Rechenanlage (conrputer) 50 zugeführt. Der Rechner wird au oh mit Signalen von den Meßins irumonten 27, 31, 34, 3b und 39 gespeist, die für den I¹Iu ß der Brennstoffkomponenten in die kischleitung 29 kennzeichnend sind, sowie mit anderen Signalen, die über ein vieladriges Signalkabel 51 zugeführt werden. Die Signale in dem Kabel 51 beziehen sich auf ltafi'ineriedaten und andere VVerte, z.B„ Verfügbarkeit und Kosten und hiii^am'cnpi'ten der Komponenten. Signale, die für die Eigenschaften der Komponenten kennzeichnend' sind , können durch Überwachungsgeräte erzeugt werden, welche wie die Überwachungsgeriite 45, 46, 47 und 49 ausgebildet und mit jeder der zu der liischleitung 29 führenden üomponentenleitungen gekoppelt sind.

In dem Itoohner 50 \/orden die oingef-''isrten ijignale in fbeieii natimmung mit einem inneren i ro,;: ro mm des Rechners verarbeitet, um Signale zu erzeugen, die an die Ventile 26, χ·, ja, y} und 37 zur Regelung de:; J¹Iut:aυt; der Birenn-{itoJ.'f]ionj.'Onenton in uie !„iücJirolrleitung 2⁽j abgelegt .werden. In einzelnen werden die Ventile derait nachgestellt, daß die fertige Benzinriischung mit vorherbestimmten Sjjezifikationen übereinutinrnt, z.±j. bezüglicii Ootanzahl, Dampf/ Flüssigkeitsveriiitltnis, Destillationnpunkt und Reid-Dampfdruck. Diese Hacliregelungen oder Anpassungen werden somit nach Maßgab,' 3er festgestellten Eigenschaften des Benzingemischs derart vorgenommen, daß das fertige Produkt die Spezifikationen erfüllt. Darüber hinaus "nerücksichtigen

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diese Anpassungen jov/ohl die festgestellten Eigenschaften uer Komponenten als auch vorherbestimmte Zwingsgrößen, die durch die Kaffineriedaten oder nndore .luvte festgelegt sind, so daß Änderungen in wirksamer /eise und mit gebührender üerticuoicutigurig dor iiouten vorgenom.uen werden. In vorteilhafter V/eise können die Kosten so gering wie möglich geiialten werden oder Beschränkungen bezüglich der Verwendung von Komponenten schaffen.

Jedes (UiT Überwachungsgeräte 4t>, 4o, 47 und 49 iat weiteriiin mit einem zugeordneten l⁽¹es Ls teilgerat ode^r Detektor 5'4_f ¹JA, bb baw. ^o von irgentlcinor geeigneten jierkömmlichen Bauart gekuppelt. Ljo ist das üotanzahlüberv/achungsgerät 45 mit einem Maximum- und Minimumdetektor 52 gekoppelt, der ein Signal erzeugt, wenn die Octanzahl der fertigen Jrennstoffmiachung einen vorherbestimmten Höchstwert überschreitet oder unter einen vorherbestimmten Tiefstwert fällt. Der Detektor 52 kann in diesem Falle irgendein Paar nicht dargestellter Vergleichsglieder (comparators) umfassen, von denen eines ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Eingangssignal die vorherbestimmte Maximalgröße überschreitet, und das andere ein Auegangssignal erzeugt, wenn das Eingangssignal unter den vorherbestimmten Minimalwert fällt. In zweckmäßiger Weise können beispielsweise vorgespannte (biased) Elektronenröhren diesem Zweck genügen.

Wenn der Detektor 52 ein Ausgangssignal erzeugt, wird eine Signaleinriohtung 57 betätigt, die einen hörbaren,

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sichtbaren oder irgendeine andere Art von Alarm-erzeugt. Außerdem wird dau üigrml von dem Maximum- und Minimumdetektor 52 an ein Odertor (OR gate) 59 angelegt, das mit dem Zweiwegeventil 40 gekoppelt ist, um das Ventil derart zu schalten, dai-i die i,ii,^[;chleitung 29 nicht langer mit der Rohrleitung 41 verbunden ist sondern vielmehr auf den Vorratstank 42 geschaltet wird. \/enn das Brennstoffgemisch von seinen vorgeschriebenen Grenzen hinsichtlich der Cetanzahl abweicht, kann in dieser Y/eise der aus der Spezifikation herausfallende Brennstoff angesammelt werden, bis die Mischung dieser Spezifikation wieder genügt.

Der Maximuradetektor 54, der irgendeinen bekannten Vergleichskreis (nicht dargestellt) aufweisen kann, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Eingangssignal einen vorherbestimmten Kaximalwert überschreitet, ist in ähnlicher Weise mit dem Überwachungsgerät 46 für das Deimpf/Flüssigkeitsverhältnis gekoppelt und erzeugt nur dann ein Signal, wenn das Dampf/l'lüssigkeitsverhältnis einen vorherbestimmten Maximalwert übersteigt. In diesem Falle wird eine Signaleinrichtung 60 betätigt und das Zweiwegventil 40 wird so geschaltet, daß der aus der Spezifikation heraus fallende Brennstoff in den Lagertank 42 fliüet. In ähnlicher Weise wie der Detektor 54 ist der Maximumdetektor 55 mit dem Destillationepunktüberwaohungsgerät 47 gekoppelt und erzeugt ein Signal zur Betätigung einer zugeordneten Signaleinrichtung 61 und des Zweiwegventiles 40 nur dann, wenn

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der Destillationspunkt einen vorherbestimmten Höchstwert überschreitet. Schließlich ist der Maximum- und Minimumdetektor 5b, in ähnlicher Weise wie der Detektor 52, mit dem Überwachungsgerät 49 für den Ileid-Dampfdruck gekoppelt und er erzeugt nur dann ein Signal, wenn der Reid-Dampfdruck einen vorherbestimmten Höchstwert überschreitet oder unter einen vorherbestimmten Tiefstwert fällt. In diesem Falle werden eine Signaleinrichtung 62 betätigt und das Zweiwegventil 40 geschaltet.

Misohregelung - Ausführungsform I

Die Fig. 2 und die Fig. 3-6 zeigen, bei .anordnung der letzteren gemäß Fig. 7, im einzelnen eine beispielsweise Anordnung gemiu3 der Erfindung, liie Anordnung vermischt Brennstoff unter Verwendung der fünf Jrenietoffgrundkomponenten geiniiß Fig. 1 und überwacht den gemischten Biennstoff und nach "wünsch auch die Komponenten, um die Ootanzahl, das Dampf/Flüsuigkeitsverhältais, den Destillationspunkt und den Reid-Dampfdruck zu bestimmen; jedoch sind diese Größen nur zum Zweck der Veranschaulichung angegeben. Jegliche bei dem Vermischen erforderlichen iaiderungen v/erden getrennt nach Maßgabe jeder festgestellten Eigenschaft des fertigen Gemische bewirkt und die Änderungen erfolgen nacheinander in fortlaufenden Kreisläufen.

Beispielsv/eise wird'der l.Iischvorgang erforderlichenfalls geändert, um eine Abweichung in der Cetanzahl des

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fertigen Gemiaehs von der Spezifikation auszubleichen. Die bewirkte Änderung wird dabei vorsätzlich begrenzt, üo daß nur eine l'eilkorrektur erfolgt, v/o durch weite Schwankungen bei dem Vermischen verhindert werden und eine Abweichung in aufeinmiderfolgenden ijtufen ausgeglichen wird. Danach und zu <ier Zeit, zu dor die vor.· ,ita/ -eh ende Jj]dcrung oder l'eilkorrektur bewii'kt v/orden ist uml üjgI-in dem fertigen Brennstoffgemiach widern siegelt, vird dei' ι j öüJiVorgang erforderlichenfalls weiter geändert, um eine 'Jeilkorrektur IHr eine .,bwcickung den Uisnjjf/i'liiu.'-sigkeitsverluiltniüses der !,iiüchung von der Gpezii. jj.K-ition herbeizuführen. Danach und nacli AL¹IaUf einer hinrnj elenden .^eit, nach der ti ich iic unmittelbar vorausgeJiende /..'jderung in dem neuen (iemi^e] jernpiegclt, ivird er i.oidrr iloiienfalla üocl! eine weitere jjiderung vorgenommen, um eine /.b\'eichung des Des oll lat joni;; unktes der iiiachunr von μ er Ü})ezif ikation teilweise "u j.orrj.gi eren. Dmran an.'jcJjÄi^r: -end und nach Ab].auf einer · inre:' cii enden Zeit, nach der aicJ. (iie unmittelbar vorausgehende ,.nderung in dem Jieuen j'-.ji.ch \/i(3ers>jae/;elt, jird der I.iijchv. rg--j,g erfoj derlicnen:.'^ ι in .viederun geändert, um eine l'eiij.orj <:'>■ tür /ür eine Abweicjung des Ίίοϊό-υν.ιηρΐ-druck.'j von der .!> .»o.'SJ fii.ati on herboizu " "vj'eii. Danacii v/iederlioa t üich der fcreJniuuf, beginnend cd t <jo- cetanzahl. In dieaer ..'eise orkennt und -kornjenüiert die Vorrichtung die gegenseitige Abliriigigkeit der angegebenen, für die Brennstoff qualität beaii;i"ü::en:ien Verfaiderlichon, d.h. sie stellt

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i'j.iC, daß und inv/ievveit Änderungen dor G-ei<ii;;ch£usammensetzung am¹ korrektur einer besonderen Jyezii'ikationsabwclchung eine ent sprechende ,/irkung auf die anderen Eigenschaften des Gemische haben. Durch wiederholte Kreisläufe fuhrt die Anordnung sämtliche Upezifikation^abweichungen wirksam auf Lull zurück und durch Vornahme von 'i'eilkorrekcuren in jedem kreislauf werden weite ochv/ankungen und "iendelerscfieinungen" ("hunting") verraiederi. ,.,ti itjt jedoch zu beachten, ('·■: > die besondere Jerie dc_:r ^ewahltan Ai'oiHliiui'k! nur :.iur Veranüoiiaulichung, dient.

In der nachstehenden Beschreibung wird auf lineare 'flsichungen Bezug genommen, die Anwendung xia^en können, uia Eigenschuxten von Getiischen aus Kigenachax'teri von einzelnen Komponenten r.u berechnen. Die Meßskalen und -e nheiten, die bei Axialyaen von Komponentene i^ensohaften benutzt werden, können nicht immer in linearen IliBObberechnungen benutzt werden, aofern nicht eine gewisse Ungenauigküit geduldet werden kann. Der Fehler wird für einige

Qualitatsberechnungen größer sein, als für andere. Die ' Abhilfe für dieae Schwierigkeit besteht darin, Werte von ' Komponenteneigenschaften in Vermischungafaktoren umzuwandeln, die in linearen Vermiachungsgleichungen der in der nachstehenden Beachreibung enthaltenen Art verwendet werden können.

Daa Verfahren der linearen Transformation, auf der Grundlage von entweder empirisohen oder theoretisch abge-

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leiteten Beziehungen, stellt eine bekannte Flethodo in der Erdölraffinerietechnik dar. Die Umwand lungsf unkt ionen lassen sich auch leicht in "./ahrnehmungaeinrichtungen einfügen, die zur ivieaaung dieser Uigenachaften Anwendung finden, so dai3 ein iiischungsfaktor direkt von einer Instrumentenskala abgelesen oder in ein elektrisches Signal umgewandelt werden kann, das dem Hischungsfaktor proportional ist. Demgemäß sind nachstehend Bezugnahmen auf Komponentenoder Gemischeigenschaften in Einheiten der herkömmlichen Eigenschaftsdimensionen in der Bedeubung der linearen Mischungsfaktoren 7,u verstehen, wenn dies erforderlich i3t.

Qc tanzahlgemischregelung

Die i'ig» 2 zeigt im einzelnen den Teil der Vorrichtung, der das Mischverfahren in Übereinstimmung mit der Octanzahl regelt. Bevor die Schaltung seibat betrachtet wird, werden die allgemeinen theoretischen Beziehungen bezüglich Octanzahl und Brennstoffkomponenten entwickelt.

I'ür ein beliebiges Mischverfahren kann die Octanzahl eines gemischten Brennstoffe durch die folgende Beziehung ausgedrückt werden!

⁰ °a ^Xa ⁺ °c ^Xc ⁺ °r ^Xr ⁺ °b ^Xb

+ a + bL + oL -f- dL^ + ei, ^' »

hierin ist 0-die Octanzahl dea gemischten Brennstoffe j 0°, 0°, oj und o£ sind die Ootanzahlen der Alkylatkomponente baw· der leichten TCC-Benzinkomponente bzw. der Eeforaiat-

8 0 9 8 0 9/0955 bad original

komponente bzw. der Butankoraponente des Geminchs ohne Anwesenheit eines /;ntiklopfmittel«, X_a, Χ_β, X_r und X^ sind die Volumenanteilο der Alkylatkomponente bzw. der leichten 'i'CC-Benzinkoraponente bzw« der Reformatkowponente b;;w. der Butankomponente, L iat die Menge d^a Antiklopfmittels, in typischer \/eise ausgedrückt in ein"¹ je Ufj-Gral und"a, b, c, d und e sind vorherbestimmte Konstanten·

In der Beziehung (1) ist angenommen, daP njch die ^!!'•■,"lau-, liiiclite 'rCG-iienzin-, Reformat- ujid ]iutankom]>onenten voluinotrißoh vermischen und dald die liiiiini^ des Antikj-O'f;:.ittel8 auf die Oct anzahl durch eine vj >?] ^liedri^e Ituino :iit festen Koeffisienten ausgedri^ci-t werden kann. M'^J;.·'- Annahmen sind im H--hmen der vorliegenden Λ.^Ordnung .:ul<\Si..iGi da es sich hier um eine Aüordnuiiß i:andelt, die r 1 αϊ In ständiger Anpassung oder Iv.cnste] Junr befindet • ν, i ..Uibei 'iie Neigung hp.t, Qualit."!tsabwej chun,;en von vnr- ! ι bestimmten Jpeail'ikationen auf wull ku verringern, iien.'j .-mi'gruna der Annalimen irgendein Fehler ein^efülirt wird, j ;:t er ii;· j-ioij-ung, keinen Einflu HUccuUben, dn isicli dna li.ystiijü kor.tjnuierlich selbst aJii.-i: t, nu den '^per.ifikationen ..■ν -e.iiroJj· ei³ uesteiit nur ein >]inl'lu'' auJ" die Ansproch-

.!i i'iisciiiiJ'; und die Art, in der eine besondeio Abweichung kojri.riert wird.

Wo.¹ ;.· angenommen wird, au < die Volumenanteile an Ank.vlat, 1 eicht ein l'GC-Benzin, liefe rm.it und Butan konstant bleiben und nui die Menge des AntiKlopfmittele geijadert

BAD 0Γ'?,·.μαι.' 80980S/095S

- 2«f -

wird, um die Octanzahl eines gemischten Brennstoffs zu ändern, kann die Gleichung (1) differenziert werden und ergibt die nachstehende Gleichung, die die Beziehung zwischen einer Änderung der Antiklopfmittelkonzeritration und einer entsprechenden Änderung der Octanzahl ausdrückt:

d 0 = t> + 2cL + 3dL² + AeI? (2);

dL

Hierin ist ä_ der Differentialoperator.
■ dL

■ Als Näherung kann dann die Änderung der Antiklorfmittelkonzentration, die zur Herbeiführung einer gegebenen Änderung der Octanzahl des gemischten Brennstoffs erforderlich ist, durch die folgende .Beziehung ausgedruckt werden:

Ao

b + ^cL + >dL + 4eL

iiierin ist Λ L die Änderung der ÄntiklopiYiit telkoiizentration und Δθ ist die Änderung der Octanzahl.

V/enn demgemki.; von einem Genisch. fent/^estellt wird, da ti es hintnchtlioh der Octanzahl um einen Betrag Δθ von der 3pe2iiiKaticn i-bv/eicht, gibt die Gleichung (3) den Betrag an, uri ü>jh üie -'iJitikloi.fi-iittelkonKei.tration geändert
werden niuiJ, um ti&.s Gpr-iisch in ÜDereinstiii: «ng mit der
Spesiiikation zu bringen. Wenn L, ,_t die henge an Antiklopfmittel bezeiclinet, :üe gegenwärtig dem Gemisch zugefügt
wird, und L die neue Konzentration bezeichnet, oie zur
Wirkung kcmnt, nacndGm die Konaentiviticn um den -ietrag A L

tiAD ORiGINAt.

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- 2b -

geändert worden ist, gilb somit:

Durch SinHetaen dos Ausdrucks für Δ L aus der Gleichung (3) in die Gleichung (4) ergibt sich: W⁽⁵⁾'

^-g „

^{b + 2cL}alt ^{+ 5dL}alt ^{+ 4eL}alt Die Gleichung (5) kann auch wie folgt geschrieben

werden:

^Lneu ^{= L}alt + * Γ ₅ (6a);

^ 4L^

hierin ist € die gewünschte Octanzahl des Gemischs und O^rn ist die gemessene oder gegenwärtige Octanzahl des Gemisohs,

Die Gleichung (6a) setzt somit eine neue Konzentra tion an Antiklopfmittel, die erforderlich ist, um die ge wünschte Octanzahl zu erzeugen, mit der alten oder gegenwärtigen Konzentration und der Octanzahlabweichung von der gewünschten Höhe in Beziehung. Es ist jedooh wünschenswert, eine neue Konzentration an Antiklopfmittel durch einen Betrag zu definieren, der notwendig ist, um eine besondere Octanzahlabweiohung von der Spezifikation zunächst teilweiae zu korrigieren. Die Gleichung (6a) kann daher wie folgt umgeschrieben werden»

0* - 0^m

hierin ist T^ ein Dämpfungsfaktor zwischen Null und 1 und ^en*^BP^{riolrt der} obigen Definition mit der Ausnahm·,

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daü es nicht die Konzentration an Antiklopfmittel wiedergibt, die notwendig ist, um eine gegebene Abweichung der Octanzahl vollständig zu korrigieren.

Die Vorrichtung gemäB Pig α 2 führt eine Reihe von Berechnungen zur Auswertung der vorstehenden Gleichung (6b) aus. Im einzelnen werden Signale von dem Octanzahlüberwachungsgerät 45» die den V/ert 0 in der Gleichung (6b) darstellen, d.h. die gemessene Octanzahl, als ein Eingangswert an einen Üubtrahierer 64 angelegt. Als der andere Eingangswert wird ein Signal O in den Subtrahierer 64 eingeführt, das, wie mit Bezug auf die Gleiohung (6b) erläutert wurde, die in dem Gemisch gewünschte Octanzahl kennzeichnet.

Das den Wert O darstellende Signal stammt von einem in Pig. 8A gezeigten Bezugssignalgenerator 65. Bin solches Signal, das normalerweise mit Bezug auf irgendein besonderes Mischverfahren festgelegt ist, kann durch Verwendung eines einfachen Stromkreises erhalten werden, wie er z.B. in der Pig· 8B gezeigt ist. Gemäß der Darstellung . in dieser Pigur legt eine Batterie 66 ein Potential an ein Potentiometer 67 an, um an eine Ausgangβklemme 68 ein für 0 kennzeichnendes Ausgangssignal zu erzeugen. Duron Verstellen des Pontiometers wird 0* geändert,

GeniäB Pig. 2 iet der Ausgang dee Subtrahieren 64, der gleich 0 - 0^a ißt, kennzeichnend für die Abweiohung der Octanzahl des Gemieoha von dem gewüneohten Wert. Dieses

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Signal wird als ein Eingangswert an einen Dividierer 69 angelegt, dessen anderer Eingangswert von einem Signal gebildet wird, das i'ür den Ausdruck

^{b + 2cL}alt ^{+ 3dL}alt ^{+ 4eL}alt (7)

kennzeichnend ist.

Das für den Ausdruck (7) kennzeichnende Signal wird in der folgenden Weise entwickelt:

Das Signal von dem Heilgerät 39 in der Antiklopf-

mittelleitung kann genommen werden, um die LIenge L-,. in

axt

aem Ausdruck (7) darzustellen. Wenngleich Iu₁^ die Dimension' eines Volumens an Antiklopfmittel je Volumen Benzin hat, ist es nicht nötig, das Signal von dem He 13instrument 39 durch ein Signal zu teilen, das Γ ,r den Voiunenfluß an Benzin kennzeichnend ist, da der Voiunenfluß an Benzin konstant bleibt, wie das nachstellend erläutert wird, und für den Zweck der vorliegenden Berechnung gleich 1 gesetzt werden kann.

Das Signal von dem Ließ instrument 39 v»ird durch ein lineares i'or (linear gate) 70 einem 31 eicher 71 zugeführt, in dem es gespeichert wird. Das ;jii_:iml von dem Speicher wird an einen liultiplizierer 72, einer. Quadrierer 74 und einen weiteren Multiplizierer 75 angelegt. An den Multiplizierer 72 wird außerdem ein Tjignai von dem 3ezugsuignal- ^enerator υ5 gemäß Fig. 8A angelegt, das die feste Menge 2c im Ausdruck (7) darstellt. DemjemaiS ist der Ausgp.ngswert

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des Multiplizierers 72 für die Menge 2cL -^ kennzeichnend und dieses Signal wird als ein Uingangswert an einett Addierer

76 angelegt.

Das Signal von dem Quadrierer 74, das für den Wert

L-,. kennzeichnend ist, wird dem Multiplizierer 75 und aJ. u

einem Multiplizierer 77 zugeführt. An den Multiplizierer

77 wird aui3erdem ein Signal von den Bezugssignalgenerator 65 gemäß Pig. 8A angelegt, das für die Menge 3d kennzeichnend ist. Demzufolge ist das Signal von dem Multiplizierer 77 für die Menge 3dL² _altkennzeichnend und dieses Signal wird dem Addierer 76 zugeführt.

Der Multiplizierer 75» der als seine beiden Ein-

gangssigiiale jene Signale erhiilt, die für die Iuengen L -. .

und L -,+ kennzeichnend sind, erzeugt daher ein Ausgangssignal, das für die Ivienge I₁ -,, kennzeichnend ist, und dieses wild als ein Lin/jangswert an einen iuultiplizierer angelegt. Den Multiplizierer 79 v/ird außerdem ein Signal von dem üezugssignalgenerator 65 gemäß Pig. BA zugeführt, das für die Menge 4e kennzeichnend ist. Demgemäß erzeugt der Multiplizierer TJ ein Ausgangesignal, das für die Menge 4eL _ait ^keiinzeiGh^nenc3 is* ^und das an den Addierer 76 angelegt wird.

Der letzte Eingang in den Addierer 76 ist ein Γ-Jignal, das für die Menge b kennzeichnend ist und das aus dem Bezugssignalgenerator 65 der Pig. 8A stammt. Das Signal aus dem Addierer 76, das gleich der Summe seiner vier Eingangs-

8 0 9809/0955 _BAD or.GINAl

signale ist, ist somit für den vorstehenden Ausdruck (7) | kennzeichnend, '

Das Signal von dem Dividierer 69, das für das Bruchglied der Gleichung (ba) kennzeichnend ist, d.h. für die berechnete Änderung der Antiklopfmittelkonzentration, die nötig let, um das Gemisch mit der Octanzahlspezifikation in Übereinstimmung zu bringen, wird einem Signaldämpfer (signal attenuator) 73 zugeführt, der z.B. ein Potentiometer umfassen kann. Das Signal aus dem Dämpfer 73 stellt somit T₁ Δ L dar, wobei T* der Dämpfungsfaktor aus der Gleichung (6b) ist, der die Größe der Korrektur

Δ L in der vorstehenden Gleichung (4) begrenzt und einen zwangsläufigen Schutz gegen weite Schwankungen um die Spezifikation herum schafft. Zweckmäßig kann T₁ im Bereich von 1/2 bie 3/4 liegen, wenngleich der Wert auch von einem kleinen Bruch bie zu 1 variieren kann.

Das Signal von dem Dämpfer 73 wird als ein Eingang an einen Addierer 81 angelegt. Als der andere Eingang in den Addierer wird ein Signal von dem Speicher 71 zugeführt, das für die Menge £„}+ kennzeichnend ist. Demgemäß ist das ' Signal von dem Addierer 81 für L__„ in der Gleichung (6b) kennzeichnend» d.h. für die neue Konzentration an Antiklopfmittel, die dem Gemiaoh pro Volumeneinheit, a.B. pro Gallone, zugesetzt werden mußj um, je nach der Größe der obigen Dämpfung, die gesamte oder einen Teil der Korrektur herbeizuführen, welohe erxorderlioh iet» um die

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Octanzahl auf die Spezifikation zu bringen. Aufeinanderfolgende Kreisläufe führen demgemäß wirksam zur Erzeugung eines der Spezifikation genügenden Produktes. Duron Streuung der erforderlichen Korrektur über eine Anzahl von Kreisläufen wird die' Anordnung in die Lage versetzt, andere .änderungen zur Korrektur von Abweichungen bezüglich anderer Parameter vorzunehmen; hierdurch wird der gegenseitigen Abhängigkeit der verschiedenen Spezifikationen Rechnung getragen und außerdem werden weite Schwankungen um die Spezifikationen verhindert.

Das Signal von dem Addierer 81 wird einem linearen Tor 82 und von dort durch einen Begrenzer (limiter) 84 einem Speicher 85 zugeführt, in dem es gespeichert wird. Bei dem Begrenzer kann es sich um einen herkömmlichen Amplitudenabschneider (clipper) handeln, wie er beispielsweise in der Pig. 11 gezeigt ist, der eine in der dargestellten Weise verbundene Diode 86 umfaßt. Ein Schnitthöhensignal (olipping level signal), das daa Maximumsignal von dem Begrenzer darstellt, wird an eine Klemme 87 angelegt > und wenn das an eine Klemme 88 angelegte Eingangssignal zu dem Amplitudenabsohneider diesen Maximalwert übereohreitet-, leitet die Diode 86 ab und hält daa Signal an der Auegangeklemme 89 bei dieser Maxinalearöfie.

Gemäß flg. 2 erhält der Begrena·* 84 ein Signal 3L·. zugeführt, da» au» dem Beeugesignalgenerator 65 |ig„ ai atammt und das die höohete XutiklopXaittel-

'*·"♦ ·■ ■■■■'■■' ·\ ''-.·...-■'■'-■

konzentration kennzeichnet, die zur Einführung in die gemischte Brennstoffmischung zugelassen wird, normalerweise beträgt die maximale Antiklopfmittelkonzentration beispielsweise 0,6 cnr Bleitetraäthyl je Liter (3 cm TEL je Gallone) des Brennstoffs. Jedoch kann die maximale Antiklopfmittelkon ζ ent ration Kosten- oder Beschaffungswerte inbezug auf das Antiklopfmittel selbst widerspiegeln, um hierdurch eine -auf diesen Faktoren beruhende Begrenzung seiner Verwendung festzusetzen. Unabhängig von der Größe des von dem Addierer 81 erzeugten Signals L„_Q11 wird in dieser Yfeise das dem Speicher :85 zugeführte Signal so begrenzt, daß es den Wert -L-- nicht überschreitet.

Das Signal aus dem Speicher 85 wird an das Ventil $'( in der Antiklopfmittelleitung angelegt und es regelt so die Menge des Antiklopfmittels, die in die Mischung eingeführt wird.

Eine Reihe von ImpulsSignalen aus einem zeitgesteuerten Impulsgenerator (timed pulse generator) 90 gemäß Fig. 9A wird für Steuerungs- oder Durchlaßzwecke (gating purposes) in der Schaltung gemäß Fig. 2 verwendet. Die Impulsleiter P₁, £₂> P^ und P. aus dem Zeitimpulsgenerator 90 sind dieselben wie die gleich nummerierten Leiter in Fig. 2. Impulse, die an diesen Leitungen erscheinen, sind in dem Impulswellenformdiagramm (pulse waveform diagram) der Fig. 9B dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Impulse P^ bis iV zeitlich nacheinander auftreten.

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Eine Schaltung zur Erzeugung dieser Impulse kann die in Fig. 10 dargestellte Form haben.

Gemäß Fig. 10 wird an einen Zeitgeber (timer) 91 ein Potential von einer Batterie 92 angelegt, welche sowohl mit einem Paar verhältnismäßig langsam umlaufender Kontaktarme 94 und 95 als auch mit einem verhältnismäßig rasch umlaufenden Kontaktarm 96 verbunden ist. Gemäß der Darstellung in der Figur sollen die Kontaktarme 94, 95 und in Uhrzeigerrichtung umlaufen, jedoch wäre eine Drehung im Gegenuhrzeigersinne ebenfalls brauchbar. Venn der Kontaktarm 94 mit einem Kontakt 97 in Eingriff tritt, wird das Potential von der Batterie 92 an jedes von vier Undtoren (AHD gates) 99, 100, 101 und 102 angelegt. Die Zeit, während der der Kontaktarm 94 den Kontakt 97 berührt, wird so gewählt, daß sie der Zeit äquivalent ist, die der Kontaktarm 96 zur Vollendung eines Umlaufes braucht.

Wenn der Kontaktarm 96 einen ersten Kontakt 104 berührt, wird das ±otential von der Batterie 92 durch diesen Kontakt an das Undtor 99 angelegt, wodurch das Tor mit Energie gespeist und das erste Impulssigrial P.. gemäß Fig. 9B erzeugt wird, 'denn der Kontaktarm 96 einen zweiten Kontakt 105 am Zeitgeber 91 berührt, wird das Batteriepotential von diesem Kontakt an das Undtor 100 angelegt, wodurch der Impuls P₂ erzeugt wird, der dem Impuls i\ folgt. In ähnlicher Veise wird, wenn der Kontaktarm 96 einen dritten Kontakt 1θυ an dem Zeitgeber 91 berührt, das Undtor

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101 gespeist, was den Impuls P^ hervorbringt. Wenn schließlich der Kontaktarm 96 einen vierten Kontakt 107 berührt, wird das Undtor 102 erregt und der Impuls P. erzeugt. In dieser V/eise werden die vier aufeinanderfolgenden Impulse P. bis· P. in den jeweiligen Leitern P^ bis P. erzeugt und diese werden für Steuerungs- oder Durchlaßzwecke in der Schaltung der Fig. 2 benutzt.

Gemäß Pig. 2 löst der erste Impuls P₁ den Speicher 71 aus und löscht darin jegliches vorausgehend darin gespeichertes Signal. Der zweite Impuls P₂ öffnet (gates open)

das Tor 70-» so daß das Signal von dem Meßinstrument 39 j in der Antiklopfmittelleitung zu dem Speicher 71 durchgelassen (gated to) werden kann, um darin gespeichert zu werden. Dieses Signal ist, wie das vorausgehend erläutert wurde, für die augenblickliche Konzentration an Antiklopfmittel, die zu der Zeit in. das Gemisch eingeführt wird, kennzeichnend. Daran anschließend löst der Impuls P., den Speicher 85 aus und befreit ihn hierdurch von dem vorausgehend darin gespeicherten Signal. Schliei31ich. öffnet der Impuls 2. das 'for 82, wodurch das Signal von dem Addierer 81, d.h. das Signal !„„„» durch den Begrenzer 84 in den Speicher 85 eingeführt wird, in dem es gespeichert wird· Der Speicher 85 enthält nunmehr ein Signal, das für die neue Konzentration an Antiklopfmittel kennzeichnend ist, welche dem gemischten Brennstoff zugeführt werden muß, um ihn teilweise oder vollständig auf die Octanspezifikation j

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zu bringen, je nach der Dämpfung des Dämpfers 73_f und das Signal aus diesem Speicher wird demgemäß angelegt, um das solenoidbetätigte Ventil 37 in der Antiklopfmittelleitung in herkömmlicher Weise zu steuern.

In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß das Octanzahlüberwachungsgerät 45 zwar die Octanzahl des fertigen Brennst ox'fgemischs kontinuierlich überwacht, daß aber das Signal aus diesem Gerät für die Berechnung der Beziehung (6b) nur wirk&am benutzt wird, v/enn der Impuls P, auftritt.

Die Folge der Vorgänge, d.h. die Folge der Impulse P₁ bis P., kann so oft wiederholt werden, wie das. gewünscht wird. Die Zeit, die zwischen einer Gruppe von Impulsen P^ bis P. und der folgenden Gruppe verstreicht, sollte genügen, eine Feststellung der nach der ersten Impulsgruppe bewirkten Konzentrationsänderung an Antiklopfmittel vor oder spätestens zu der Zeit, zu der die folgende Impulsgruppe auftritt, zu gestatten. Dies ^ Zait ist von der Pließgesohwindigkeit in der Mischleitung 29 gemäß Fig. 1 abhängig.

Zu Anfang während des ersten Betriebes der Anlage wird das Ventil 37 in der Antiklopfmittelleitung in eine vorherbestimmte Stellung gebraoht, um eine vorherbestimmte Menge an Antiklopfmittel in den gemischten Brennstoff in Übereinstimmung mit· einer vorherbe β timint en Formel oder Zusammenstellung einzuführen. Danach wird die Anordnung gemäß Fig· 2 eingeschaltet und eine automatische Überwaohung und Regelung naoh Maßgabe der Ootanzahl bewirkt.·

809809/0965 ^8AD original

Regelung des Dainpf/Flüssigkeitaverhältnisses

Das Mischen des Brennstoffs nach Maßgabe des Dampf/Flüssigkeitsverhältiiiases wird durch die in den !Fig. 3 bis 6 dargestellte Anordnung bewirkt. Bevor die Regelvorrichtung beschrieben wird, sollen jedoch eine keine von Ausdrücken oder Gleichungen entwickelt werden, welche die Beziehungen zwischen den Komponenten hinsichtlich ihrer Dampf/Flüssigkeitsverhältnisse definieren.

I¹Ur einen Brennstoff, der aus den in Pig. 1 angegebenen Komponenten gemischt wird, drückt die nachstehende Beziehung die Beiträge der einzelnen Komponenten des Gemische zu dem Dampf/Flüssigkeitsverhaltnis des fertigen Brennstoffgemischs aus:

v/l = (VA) _ax_a + (VA)₀X₀ + (VA) _rx_r + (VA) _bXb ₍₈₎.

^Xa ^{+ X}c ^{+ X}r ^{+ X}b
hierin ist V/L der Dampf/Flüssigkeits-Mi3chfaktor des fertigen Gemischs; (V/L)_Q , (V/L) . (V/L) „ und(V/L), sind

ei G Γ D

die Dampf/Flüssigkeit-Mischfaktoren der Alk/latkomponente bzw. leichten TOC-Benzinkomponente bzw. der Reformatkomponente bzw. der Butankomponente; und X . X_n, X„ und X,

el C χ D

sind die Volumenanteile der Alkylat-, leichten TCC-Benzin-, Reformat- bzw. Butankomponenten.

Irgendein mit der Beziehung (8) verbundener geringer fehler ist zulässig, da sich die Anlage in einer ständigen Hachsteilung und Anpassung befindet, welche danaoh strebt, irgendwelche Abweichungen von der Spezifi-

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kation auf Hull zu verringern. Weiterhin hat die Gegenwait des Antiklopfmittels keine ,/irkung auf das Dampf/Plus sigkeitsverhältnis des Gemischs, da der vOlumenanteil des Antiklopfmittels inbezug auf die anderen Komponenten des Gemischs zu vernachlässigen ist, und aus diesem Grund ist das Antiklopfmittel als Paktor in der Gleichung (8) und den nachstehend angegebenen Beziehungen fortgelassen worden. Demgemäß .drückt die nachstehende Gleichung die volumetrische Beziehung zwischen der Alkylatkomponente, der leichten TCO-Benzinkomponente, der Reformatkomponente und der Butankomponente aus;

^Xc ^{+ X}a ^{+ X}r ^{+ X}b = ¹ W

Die Entwicklung einer verallgemeinerten Beziehung

kann vereinfacht werden, wenn man das folgende volumetrische

Mittel berechnet:

. _a,_r,_b = (VL)_aX_a + (V/L)_rX_r + (V/L)_bX_b (10), X_a + X₁, + X_b

hierin bedeutet (V/L) ..._Ί , einen volumetrischen

' mitxl. a,r,b

Mittelwert für die Alkylat-, Reformat- und Butankomponenten der Mischung.

Die Beziehungen (8), (9) und (10) führen zu der
folgenden Beziehung:

V/L = (V/L)_CX_{C +} (V/L)_{mittl# a>r>b} (X_{a +} X_{r +} X_b) (11).

diese kann vereinfacht werden, indem man die Beziehung (9) für X_a + Χ_χ + X_b löst und dies in Gleichung (11) einführt:

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V/L = (V/I)_CX_{G +} (V/L)_mittl> _atTth (1 - I₀) (12)

liine Lösung der Gleichung (12) für X führt zu der naohatehenden Beziehung:

- (TA)._lttl. _a._r._b _(i3

(v/L)₀ - (v/i)_mlttl>
a>r>b

Die Gleichung (13) kann benutzt werden, um den Voluinenanteil an leichtem TCC-Benzin für eine ideale oder erwünschte Mischung festzulegen. In diesem Falle wird die Beziehung (13) wie folgt geschrieben:

- (V/L)*mittl. a,r,b

(V/L)* - (VA)VtHl. a,r, b. Alle Faktoren in der Gleichung haben die vorstehend definierten Bedeutungen, wobei der Stern die Größe dea Faktors für eine ideale oder erwünschte Mischung kennzeichnet.

Die Beziehung (13) kann auch benutzt werden, um den Volumenanteil an leichtem TCO-Benzin für eine Mischung zu definieren, wie sie tatsächlich zusammengemischt wird. In diesem Falle wird die Gleichung (13) in der folgenden Weise geschrieben»

>; - <w,_lttl.

Die Faktoren in der Gleiohung haben die vorstehend definierte Bedeutung, wobei der Kennwert "m" die tateäohliohe Größe des ffeklrors, wie sie gemessen wird, kennzeichnet.

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Unter der Annahme, daß (VA)V₊X₁ „ „ λ,

IHl C u J. » »,Γ, D

mit ti. _a>r,_b und WL)I gleich (V/L)* aind, waa in

Ordnung geht, da sich die Volumenanteilmittelwerte und das Dampf/llüssigkeitsverhältnis der leiohten TCC-Benzinkomponente bei irgendeinem praktischen Mischverfahren nicht stark ändern, ergibt Gleichung (H) minus Gleichung (15) die nachstehende Beziehung:

χ» X^m = (YA)* - (VA)^m (16)

^G " ^G * ^₁. _afPfb

Die Annahmen sind auch bei der vorliegenden Anordnung zulässig, da sie nur den Grad irgendeiner Korrektur beeinflussen, die als Folge einer-bestimmten Spezifikationsabweiohung vorgenommen wird. Da sioh die Anordnung in ständiger Anpassung befindet, werden ^He Abweichungen schließlich auf Null zurückgeführt.

Da die Gleiohung (16) eine Änderung des Voluaienanteils der leiohten TCO-Benzinkomponente in Einheiten der Differenz zwishen einem gewünschten Dampf/Plüeaigkeitsverhältnia für die Misohung und einem tatsächlichen oder gemessenen Dampf/PlüealgkeitsTerhältnie ausdrückt, s"kellt ■le den Betrag dar» um den sich der Tolu&enairfcell ämr leiohten TOO-BenzinkompoJiente ändern waiß_t um das Dampf/ IliiteigkeiteVerhältniB des aemisoha eo xu korrigieren, es mit dem gewünschten Vernältnia ülöeleine-timwt,' Dem- ·

■■■ -, ■ ■■'· ■■·■--.■■ ·· .-..■■ · · »■; ;■.;. i*\x:\';*■-.-nw:

kann die n»oh»-|el»e*4·

um einen neuen Volumenanteil für die leichte TGC-Benzinkomponente auszudrücken, wenn eine .Änderung des Volumenanteils, wie sie durch die Gleichung (iö) gegeben ist, zur Erzeugung eines gewünschten Dampf/Flüssigkeitsverhältnisses vorgenommen wird:

<*o>n.u ■ <^Xc>alt ⁺ (VA)* - (ΥΖίΓ (17a);

(v/D* - (v/L)*_mlttl_ _aiP(b

hierin bedeutet (X_n)^_n,, den neuen Volumenanteil der leichten TCG-Benzinkomponente und (X ) ,^ bedeutet den vorherigen Volumenanteil der leichten TCG-Benzinkomponente zur Zeit der Messung.

Es ist jedoch wünschenswert, einen neuen Volumenanteil für die leichte TCC-Benzinkomponente als den Betrag zu definieren, der erforderlich ist, um eine besondere Abweichung des Dampf/Flüssigkeitsverhältnisses von der Spezifikation nur teilweise zu korrigieren. Die Beziehung (17a) kann daher in der folgenden Weise umgeschrieben werden:

+ To

" ^(V/^L) mitti. a,r,b hierin ist Tp ein Dämpfungsfaktor zwischen Null und 1 und der Wert (X₀)_neu entspricht der vorstehenden Definition, jedoch mit der Ausnahme, daß er nicht den Anteil an leichter TCC-Benzinkomponente wiedergibt, der in dem Gemisch benötigt wird, um eine gegebene Abweiohung des Dampf/riüssigkeitsverhältnisses vollständig zu korrigieren.

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Die Gleichung (17b) stellt a omit eine Beziehung her zwischen einem neuen Anteil an leichtem TOC-Benzin und dem alten oder gegenwartigen Anteil plus der Abweichung des Dampf/Flüssigkeitsverhültnisses von der Spezifikation.

Da der Volumenl'luß des gesamten Brennstoffgemischs konstant bleiben sollte, d.h. da die Gleichung (9) zu allen Zeiten eriüllt nein soll, muß jegliche Änderung des- Volunenanteils von einer der vier Grundkomponenten durch eine änderung des Volumenanteils von mindestens einer der restlichen drei Komponenten kompensiert werden. Wenn jede der restlichen drei Komponenten so geändert wird, daß ihr Volumenanteil nach der ijiderung das gleiche Verhältnis zu den beiden anderen restlichen Komponenten aufweist, wie vor der Minderung, dr'ickt die nachstehende Beziehung den neuen Volumenanteil, beispielsweise für die Alkylatkomponente, aus:

(X_a)_neu= ifai

in der Gleichung ha non die Paktoi'en die oben angegebene Bedeutung, wobei die Indices "neu" und "rlt" die Größe der Paktoren nach bzw. vor einer iüiderung kennzeichnen.

Die Gleichung (18) kann durch Einführung der in Gleichung (9) gegebenen Beziehung wie folgt umgeschrieben werden:

(X) = *^Xa^ -alt

^aneu Til "+"17—^—7- ⁽¹ - Vneu (¹⁹>

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In ähnlicher Weise können die neuen Volumenanteile fur üie Reformatkomponente bzw. die Butankomponente wie folgt ausgedrückt werden:
(XJ ^(X}

_npi, = ⁽r^}alt , ₎ , ,

^neu (x_a + x_r + V alt ^{( 1 Χ}<^ ⁽²⁰⁾

(X_b)

_b)_neu

^at ⁺ ^Ah^} alt ^c

Die Gleichungen (19), (20) und (21) setzen nunmehr die neuen Volumenanteile der Alkylatkomponente bzw. der Reformatkomponente bzw. der Butankomponente des Gemische zu den zu irgendeiner besonderen Zeit in dem Mischverfahren vorliegenden Volumenanteilen und dem für die leichte TGU-Benzinkomponente festgesetzten neuen Volumenanteil in Beziehung. Diese Beziehungen sowie die Beziehung (17b) werden von der in den Fig. 3-6 dargestellten Anordnung verarbeitet.

Der Teil der Anordnung der Fig. 3-6, der die Beziehungen (17b), (19), (20) und (21) verarbeitet, benutzt Impulsdurohlaßmethoden (pulse gating techniques), die den bei der Anordnung gemäß Pig. 2 benutzten ähnlich sind. So werden-fünf Impulse Pn, Pg_f Ργ, P_Q und Pq von dem zeitgesteuerten Impulsgenerator 90 der Fig. 9A in der zeitlichen Folge gemäß Fig. 9B für Steuerungs- oddr Durahlaßzweoke bei der Regelung" des Dampf/Flüssigkeit sverhältnisees benutzt. Die mit den Impulsen bezeichneten Leitungen aus dem Zeitimpulsgenerator 90 entsprechen den gleichbezeiohn·-

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ten Leitungen in den Fig. 3 und 4.

V/ie in Verbindung mit der Anordnung gemäß Pig. 2 kann der in der !'ig. 10 dargestellte Zeitgeber benutzt werden, um die Impulse IV - Pg zu erzeugen. Wenn gemäß I¹Ig. 10 der verhältnismäßig langsam umlaufende Kontaktarm 94 einen Kontakt 110 berührt, wird das Potential der Batterie 92 durch den Kontakt an eine Reihe von Undtoren 111, 112, 114 und 115 angelegt. 'Jährend dieser Zeit berührt der verhältnismäßig rasch umlaufende Kontaktarm 96 nacheinander die Kontakte 104, 105, 106 und 107, wodurch die Undtore 111, 112, 114 und 115 nacheinander betätigt (enabling) werden. Das Signal von dem Undtor 111 wird durch ein Odertor 116 geleitet, um den ersten Impuls P^ zu erzeugen. Die nachfolgenden Signale von den Undtoren 112 und 114 erzeugen die Impulssignale Pg,- bzw. P₇. Das Signal von dem Undtor 115 geht durch ein Odertor 117, um den Impuls P„ zu erzeugen. Naohdem der verhältnismäßig rasoh umlaufende Kontaktarm 96 den Kontakt 107 passiert hat und der Kontakt arm 94 aus der Berührung mit dem Kontakt 110 gleitet, d.h. • naoh dem Impuls P₈, tritt der Kontaktarm 95, der mit dem Kontaktarm 94 umläuft, mit einem gekrümmten Kontakt 118 Ia Berührung. So wird das Potential der Batterie 92 duroh de» Kontakt 118 geführt, um den verhältnismäßig

''■*·■ ■ .

den Impuls Pq zu erzeugen. .

■ t · ?

■2-*

f-i ·

Gemüi3 Fig. 4 löst der Impuls Iv (Oberende der Figur) die !Speicher 119 und 120, sowie die Speicher 121 und 122 gemätf Fig. 3 durch die Leitungen 300 bzw. 301 , die Speicher 124, 125, 126 und 12? der Fig. 5 durch die Leitung 302, u))d den Speichel¹ 161 der l'ig. 5 durch die Leitung 308 aua und Iö3chf hierdurch in den Speichern irgendwelche Signale, die vorausgehend darin gespeichert wurden.

Der Impuls ±_b (Fig. 3) dient zur gleichzeitigen öffnung der linearen Tore 129, 130, 131 und 132. Die öffnuii_b des Tores 12¹J durch den Impuls r, leitet ein Signal von dem Dampf/Flüsaijffgkeitaverhältnia-Überwachungsgerüt 46, das die Größe (V/L) in der Gleichung (17b) kennzeichnet, zu einem Subtrahierer 134. Die öffnung doa Tores 130 leitet ein Signal von dem Bezugssignalgenerator 6^{j der Pig. 8A, daa für den Faktor (V/L) in Gleichung (17b) kennzeichnend iöt, zu dem Subtrahierer 134. Demgemäß ist das .Ausgangsajgnal aus dem Subtrahierer 134 für π en Zähler des Bruchbestandteils der Beziehung (17b) Kennzeichnend, d.h. die Differenz zwischen dem für den gemischten Brennstoff gewünschten Dampf/Flüssigkeitsverh;tltnia und dem tatsächlich vorliegenden Verhältnis, wie es durch das Dampf/FIiiaaigkeitsverhältnis-Überwachungsgerät 46 gemessen wird. Dieses Signal wird in dem Speicher 121 gespeicnert.

V/enngleioh das Dampf/Flüssigkeitsverhältnis-Überwachungsgerät 46 das Dampf/Flüesigkeitsverhältnia des fertigen Brennstoffgemische kontinuierlich überwacht, wird

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das Signal daraus nur über einen verhältnismäßig kurzen Zeitraum duich das Tor 129 durchgelassen, wenn der Impuls i' eintritt.

Venn das Tor 131 durch das Impuls signal rV geöJ'fnet wird, wird ein ijigiinl aus dem Bezu^;;:jignalgenerator 65 der i''ig. 8A, das für den Faktor (V/L) in der til ei ο hung (I7b) kennzeichnend ist, d.h. .für dac Dampf/i'lüüsigkeitsverhältnis der leichten TCO-Benzinkoiiponente, durch dau !'or hindurciigelass'en und an einen Subtr.-.-hiorer 155 angelegt. Wenn das Tor 132 geöi'i'net ist, wird in ähnlicher V/eise ein Uignal von dem Bezugsaigmilgenerator 65, ä&B den Paktor (V/L)*._{++1 3} _ _v aus Gleichung (17b) kenn-

zeichnet, ebenfalls an den [jubtrahierer 135 angelegt. Das Autj^angssignal aus dem üubtraliieier ist daher für den Nenner des Bruchbestandteils der Beziehung (I7b) kennzeichnend, und dieses üigrial wird an den Speicher 122 angelegt, i nid ein es gespeichert wird.

Die Liignale von den speichern 121 und 122 werden durch Leitungen 2'jo bzw. 299 an einen Dividierer 136 (ji'ig. 4) angelegt, dessen .Ausgangs?;ignal den Bruchbestandteil der Beziehung (17a) kennzeiclmet. Das Ausgangssignal aus dem Dividierer 13b wird an einen Dampfer 133 angelegt, der beispielsweise ein Potentiometer umfassen kann, welchee das oignal uii den Paktor T₂ in G-leichung (17b) abwandelt. Das Signal aue dem Dämpfer 133 ist daher für die ganz rechts stellende Größe der Gleichung (17b) kenuzeich-

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nencL und infolge der Dämpfung ist ein sicherer Schutz gegen weite Schwankungen um die Spezifikation herum geschaffen. Zweckmäßig kann der Wert T₂ im Bereich von i/2 bis 3/4 liegen, er kann Jedoch zwischen einem kleinen Bruch und 1 variieren.

Das Signal von dem Dämpfer 133 wird an einen Addierer 137 angelegt, dem außerdem ein Signal von dem Speicher 119, das für den Paktor (X ) ^ in Gleichung (I7b) kennzeichnend ist, zugeführt wird. Das für diesen Faktor kennzeichnende Signal wird in der folgenden Weise entwickelt:

Das Impulssignal Ργ (unterer Teil der Fig. 4) wird als ein Torsteuerungssignal (gating signal) zur Öffnung eines linearen Tores 139 angelegt. Bei Öffnung läßt das Tor 139 ein Signal von dem Meßinstrument 31 in der leichten TGC-Benzinleitung durch. Da das Meßgerätsignal den gegenwärtigen Fluß von leichtem TGG-Benzin zu der Mischleitung 29 der Fig. 1 kennzeichnet, ist das durch das Tor 139 hindurchgelassene Signal für den Faktor (X ) , der Beziehung (17b) kennzeichnend. Wenngleich (X₀ ein Volumenanteil ist, ist es nicht notwendig, das Signal von dem Meßinstrument 31 durch ein Signal zu teilen, das für das Gesamtvolumen des Benzinflusses kennzeichnend ist, da der Volumenfluß an Benzin konstant bleibt und gleich der Einheit ist, wie das aus der Gleiohung (9) hervorgeht.

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Das Signal von dem Meßinstrument 31 wird an den zuvor ausgelösten Speicher 119 angelegt und darin gespeichert und dem Addierer 137 zugeführt.

Das Signal von dem Addierer 137 ist demgemäß für die rechte Seite' lei Gleichung (17b) kennzeichnend, d.h. für den neuen Anteil an leichtem 'i'OG-Benzin, der in dem Gemisch vorgesehen werden muß, um, je nach der Größe der vorstehenden Dämpfung, die gesamte oder einen Teil der Korrektur herbeizuführen, die erforderlich ist, um das Dampf/Plüssigkeitsverhältnis auf die Spezifikation zu bringen. Aufeinanderfolgende Kreisläufe führen demgemäß wirksam zur Erzeugung eines der Spezifikation genügenden Produktes. Durch Streuung der erforderlichen Korrektur über eine Anzahl von Kreisläufen wird die Anordnung in die Lage versetzt, andere Änderungen zur Korrektur von Abweiohungen bezüglich anderer Parameter vorzunehmen; hierdurch wird der gegenseitigen Abhängigkeit der verschiedenen Spezifikationen Rechnung getragen und außerdem werden weite Schwankungen um die Spezifikationen verhindert.

Das Signal von dem Addierer 137 wird an ein lineares Tor 140 angelegt, welches duroh den Impuls P_Q geöffnet
wird, um das Signal von dem Addierer 137 hindurchzuführen
und zu dem Speicher 120 zu leiten, damit es dort gespeichert wird. Das Signal von dem Speicher 120 wird an ein Lineartor 142 angelegt, das duroh den Impuls Pq geöffnet wird, um
daa Signal von dem Speioher an einen Begrenzer 144 anzulegen.

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U73180

-Der .begrenzer 144 erhält ein Signal von dem Bezugs signalgenerator 65 der Fig. 8A angelegt, das l'ür die Größe (X )

c πιειχ

kennzeichnend iat und die Größe des Signals von dem Speicher 120 begrenzt, das dort hindurchgeht, so daß en diesen Maximalwert nicht überschreitet. Dieser Wert kennzeichnet die Laximalmenge an leichtem i'CÜ-Benzin, die der Mischleitun£ 29 gemäß Fig. 1 zugeführt werden kann, und kann beispielsweise Kosten- oder Beschaffungswerte inbezug auf die leicjite TCÜ-Benzinkoinponente selbst widerspiegeln.

Das ijignal von dem Begrenzer 144_f das für die neue IJenge an leiohtem 'i'CO—Benzin kennzeichnend ist, die nunmehr zum VermisoJien zu verwenden ist, wird an das Ventil 30 in der Leitung für leichtes TCG-Benzin angelegt; hierdurch wird der FIuU dieser Komponente zu der Mischleitung 29 festgesetzt. Das Signal wird an das Ventil 50 α ο lange angelegt, wie das Tor 142 durch das Impulssignal Iq geöffnet ist. Das Ventil 30 iat ein verhältnismäßig langsam wirkendes Ventil und es behalt die am Ende des Impulssignales Pq eingerichtete kegelstellung über einen Zeitraum bei, der hinreicht, um die Regelung bis nur Einleitung der näohsten Steuerfolge aufrechtzuerhalten. Wie aus dem Impulswellenformdiagramm der Fig. 9B ersichtlich ist, wird der Impuls Pq erzeugt, bis die nächste Serie von Impulsen P.„, P₁₁* ^₁ pt P₁, und P₁- auftritt. Diese letztgenannten fünf Impulse werden für Durchlaßzwecke während der Regelung des Misohvor_c,anges in Übereinstimmung mit dem Uestillationspunkt des

809 80 9/0955 8ADOR(GINAt

fertigen Gemische benutzt. \7ermgieich die Inipulszyklen I₁ - i^Jq und Ρ... - P₁ . in Beziehung zueinander gesetzt worden sind, müssen sie nicht no aufeinander bezogen werden und jede Serie kann unabhängig von der anderen in ihrem eigenen Cyclus ablaufen, unter Berücksichtigung nur der Flietfgesciiwintligkeit des Gemische, so daü eine Änderung für das Genisch nicht berechnet wird, bis. die vorausgehende i_nderung vorgenommen worden ist und sich in dem überwachten irodukt widerspiegelt.

"i/ie in Verbindung mit den Gleichungen (19)» (20) und (21) dargelegt worden ist, müssen die Hengen der Alkylatkomponente, lteforriatkomponente und Butankomponente, die miteinander vermischt v/erden, einhergehend mit der Änderung der leichten iCC-Benzinkomponente geändert werden. Diese Minderungen vierd en gleichzeitig mit der J!nderung der leiciten xGC-Benzinj.omponerite in der fo ■ genden 7eir;e bewi rkt:

Der liai.uls P-. (unterer Teil der Fig. 4-) wird an ein Odertor 14b t.n -oiegt, um durch eine Leitung 303 jedes aus einer Seir.e von Lineartoren 15C, 151, 152 und 154 (Pig. 5) zu öffnen. An das Tor 150 ist "durch eine Leitung 304 ein Signal von üem Meßinstrument 31 in der leichten TOC-Benzinleitung angelegt, das in dem vorausgehend ausgelösten Speicher 124 gespeienert wird. In ahnlicher 7/eise liegt an dem 'i'or 151 ein Signal von dem Meßinstrument 34 in der Eeformatleitung aurch einen Leiter 305 an, welches

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durch daa Tor dem Speicher 125 zugeführt und darin gespeichert wird. Das .Jor 152 leitet ein Signal von dem Meßinstrument j>b in der Butanleitung über einen Leiter 306 zu dem jpeicher 126, während das i'or 154 ein Signal über einen ieiter 350 von dem Meilinstrument 27 in der Alkylatleitung zu dem Speicher 127 leitet.

Das Signal aus dem Speicher 124 wird sowohl an einen Addierer 155 als auch an einen weiteren Addierer 156 angelegt. Das Signal von dem Speicher 125 wird an den Addierer 156 sowie an einen anderen Addierer 157 angelegt. Das oignal„von dem Speicher 126 wird an die Addierer 155 und 157 angelegt, während das Signal von dem Speicher 127 den Addierern 155 und 156 zugeführt wird.

Das Ausßang3signal aus dan Addierer 157 ist für die Größe kennzeichnend, die in jedem der Wenner der Bruchglieder der Gleichungen (19), (20) und (21) ausgedrückt ist. Dieses Signal wird an ein Lineartor 159 angelegt, welches durch das Impulssignal P₇ nach einer kurzen, durch eine Vexzögerungseinheit 160 (Fig. 4) in einem Leiter 311 bewirkten Verzögerung geöffnet wird. Das Signal aus dem 'for 159 wird in einem Speicher 161 gespeichert, dessen Ausgang durch einen Leiter 321 einer Reihe von Dividierern 162, 164, 165 und 166 (Pig. 6) zugeführt wird.

An den Dividierer 164 ist durch einen Leiter 322 das Signal (X_r)_a]_-j; aus dem Speicher 125 angelegt, und das Ausgangssignal aus dem Dividierer ist für das Bruchglied

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der Gleichung (20) kennzeichnend. In ähnlicher 'Veiae ist an den Dividierer 165 durch eine Leitung 323 das Signal (X, ) _lfc aus dem Speicher 126 angelegt, und das Ausga..ij εignal aus dem Dividierer ist für das Bruchglied der Gleichung (21) kennzeichnend. In gleicher Weise ist an den Dividierer 166 durch eine Leitung 324 das Hignal (X ) -,^. aus dem Speicher 127 angelegt, und dao Ausgangssignal aus dem Dividierer ist i'ür daa Bruchglied der Gleichung (19) kennzeichnend. In dieser besonderen ijteuerfolge stellt das Signal aus dem Dividierer 162 eine bedeutungslose Information dar und es wird bei den vorliegenden Berechnungen nicht verwendet, wie das aus den nachstellenden Erläuterungen hervorgeht.

Die Ausgangsaignale aus den Dividierern 162, 164, 165 und 1ü6 werden an eine Gruppe von Ilultiplizierern 170, 171, 172 bzw. 174 angelegt. An die Multiplizierer 170 wird außerdem ein Signal von einem Subtrahierer 175 angelegt, das für die Größe (1 - X ) in den Gleichungen (19), (20) und (21) kennzeichnend ist. Das Signal wird in der folgenden Weise erzeugt:

Das oignal von dem Begrenzer 144 gemäß Fig. 4, d.h. das Signal, das an daa Ventil 30 in der leichten TCG-Benzinleitung angelegt wird, für (Χ_Λ)__Ο,. kennzeichnend ist und

υ neu

80 beschränkt ist, daß es (X„)___ nicht überschreitet, wird durch eine Diode 177 und einen Leiter 325 dem Subtrahierer 175 zugeführt. Außerdem wird an den Subtrahierer ein Ein-

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- heitssignal aus dem Bezugasignalgenerator 65 der Fig. BA angelegt. Demgemäß ist daa Ausgangssignal aus dem Subtra hierer 175 -tür die Grörie (1 - X_)-,_„ i-'i den Gleichungen

(Vj), (20) und (21) kennzeichnend.

Daa Jignal aus dem Multiplizierer 171 der Fi^. 6 ist l'iir di-e rechte Seite der Beziehung (20) kennzeichnend, d.h. für die Grüße (X.-)-a,,· Dieses Signal wird durch ein lineares xor 179 geführt, das durch daa Impulssignal Pq gesteuert wird, welches durch einen Leiter 326 und eine Diode 180 fließt. Das Signal aus den Tor 179 wird durch eine Leitung 327 an einen Begrenzer 181 (Fig. 4) angelegt, dessen Aushangssignal dem Ventil 32 in der Reformatleitung zugeführt wird, um die Menge an Reformat zu regeln, die in die fcischleitung 29 eingeführt wird. An den Begrenzer ist ein Signal (Χ«)- _ aus dem Bezugssignalgenerator 65 der Fig. 8A angelegt, das die Maxinialgröße des Signale aus dem Begrenzer, beispielsweise nach Maßgabe von Kosten- und Zuführungswerten inbezug auf die Reformatkomponente^ regelt. In dieser \7eise wird ein unabhängiger Zwangswert für die Menge des dem Gemisch zugeführten Reformats festgesetzt.

In ähnlicher Weise ist das Ausgangssignal aus dem Multiplizierer 172 für die rechte Seite der Gleichung (21) kennzeichnend, d.h. für die GröiJe (X^)_neu· Dieses Signal wird an ein lineares Tor 182 angelegt, das ebenfalls durch daa Impulssignal £~ durch die Leitung 326 und eine Diode

geöffnet wird. Daü Öignal aus dein i'or 1H2 wird durch einen Leiter ;528 an eJ.nen Begrenzer 185 (:·ίβ. A) angelegt, denser. Ausgangasignal dem Ventil j55 in der J3utaü Leitung zugeführt wird, um die Zugabe von Jutan zu den Grenii ^cIi zu regeln. An den Begrenzer 1b5 iüt ein oignal (Χ>.)_, von dem Bezugsüignaigenerator o|; der i^:'ig. üä an^ele^,t_f das die i.iaximal- ^röHe des Uignals aus ueüi Begrenzer auf diesen 7ert beschrunkt. liiener ,'-'v/angawert kann von irgendeinem oder mehreren aus einer Gruppe von Paktoren abhängen, die die Verwendung" der iutankomponente beeini'lusöen.

üchlieiilich wird das .'Jjßnal aus deji j'.uitiulizierer 174, das Tür die rechte Eeite der (iJeic.hu!'g (19) kennzeic?inend ist, d.h. i'ü,r die Große (X_a)_{rj u}i an ein lineares '."or 186 angelegt, das durch daa Impuluoi^naj. Pg durch den Leiter 32b und eine Modo 1l7 geöffnet wird. Las -Signal aus dem LOr 1 ob wird durch einen Begrenzer 1b⁽j ecm Ventil in der Älkylatleitung zugeiilhrt, um die Zugabe dieser komponente zu dem jrirennatoffgemisch zu regeln. An den Begrenzer 189 ist ein üignal (X, )_ von der· Bezugüuignalgenerator der Fig. bA angelegt, welches verhindert, daß das üignal aus dem Begrenzer diesen Maximalwert übersenreitet, und dao in übereinstirojiUng mit irgendeinem vorherbestimmten Zv/angfjwert festgesetzt werden kann.

Es ist zu beachten, daß der Multiplizierer 170 zwar ein Ausgangsjsignal erzeugt, welches für eine bei der vorliegenden Berechnung bedeutungslose Information kenii-

BAO ORIGINAL 809809/0955

zeichnend ist, dai3 dieses ijignal aber durch ein zugeordnetes i'or 190 blockiert wird, dessen Torateuerungseingang (gating input) nicht gespeist wird.

Bei Betätigung durch die Impulse IV - Pq regeln die Kreise gemäß den i'ig. 3 - 6 in dieser ,/eise das Mischverfahren nach Maßgabe des Dampf/Flüssigkeitsverhältnisses deb fertigen Brenns toffgemische, sowie in Übereinstimmung mit anderen für das Mischverfahren wesentlichen Zwangsgrößen.

Destillationspunktregelung

Die Ausdrücke, welche die Beziehungen zwischen den BrennstoffKomponenten im Hinblick auf einen vorherbestimmten Destillationspunkt für jede Komponente definieren, werden in ähnlicher Y/eise wie die Gleichungen (8) bis (21) entwickelt, die zur Definition der Beziehungen zwischen den Komponenten inbezug auf ihre Dampf/FlUssigkeitsverhältnisse hergeleitet wurden. Insbesondere wird angenommen, daß sich die Komponenten hinsichtlich des Destillationspunktes volumetrisch mischen und daß die tatsächlichen nichtlinearen Misohbeziehungen durch lineare .Näherungen ausgedrückt werden können. Ferner wird angenommen, daß die Gleichung (9) weiterhin gilt und daß die Gegenwart des Antiklopfmittels keinen Einfluß auf den Desbillationspunkt des Gemischs hat.

0 0 9 8 Ü 9 / ü ¹J ¹J 5

i'ür einen Brennstoff, der aus den in Fig 1 angegebenen Komponenten gemischt wird, drückt demgemäß die nachstehend angegebene Beziehung den Destillationspunkt des gemischten Brennstoffs auf der Grundlage der Destillationspunkte der einzelnen Komponenten des Gemischs aus:

D₀Xo + V_nX_n + DX + D, X, aa co rr b d

x_{a +} x_{c +} x_{r +} x_b

hierin ist D der Destillationspunkt des fertigen Gemische; D , D_n, .D und D, sind die Destillationspunkte der Alkylat-

el C J? D

komponente, leichten TCCJ-Benzinkomponente, Reformatkomponente bzw. Butankomponente; und X , X , X und X, sind die Volumenanteile der Alkylatkomponente, leichten !CCG-Benzinkomponente, üeformatkomponente bzw. Butankomponente.

In ähnlicher ',/eise, wie die Gleichung (10) entwickelt wurde, kann das folgende volumetrische Mittel berechnet v/erden:

Va ⁺ Vc ⁺ Vb

^Dmittl. a,c,b

hierin bedeutet D ._++Ί „ _n _K einen volumetrieohen Eüttel-

IQl u Hi et, U , D

wert für die Alkylat-, leichte TGO-Benzin~ und Butankomponenten der Mischung.

Duroh Behandlung der Gleichungen (22) und (23) in im wesentlichen der glelohen Weise, wie die Gleichungen (b), (9) und (10) vorstehend in "den Gleichungen (11) bis (16) gehandhabt wurden, kann die folgende Beziehung aus den

ill) ^;)8f) 9/(J 4 r. 5

Gleichungen (22) und {2'j) entwickelt werden:

-J* - D^]U

X * - X ^ia = ^⁵TTj* (24);

r mitti. 8,e,b

die i'aKtoren in der Gleichung haben die oben definierte Bedeutung, wobei der Stern die Größe des l'aktors für eine ideale oder gewünuchte llischung bezeichnet und die Kenngröße "in" die tatsachliche Größe des Faktors bezeichnet, wie sie gemessen wird.

Die Gleichung (24) drückt somit eine Minderung des Volumerianteils der Reformatkomponente durch die Differenz zwischen einem für das Gemisch gewünschten Destillationcjjunkt und einem tatsächlichen oder gemessenen Destillationüpunkt aus. Die jjiderung des Volumenanteils der Reformatkomponente in Gleichung (24) bedeutet demgemäß den Betrag, um den sich der Volumenanteil dieser Komponente andern muß, um den Destillationspunkt des Gemische so zu korrigieren, daiS er mit dem gewünschten Destillationspunkt üvereinstimiat. So kann die nachstehende Beziehung entwickelt werden, um einen neuen Volumenanteil i'ür die Re format komponente auszudrücken, wenn eine ilnderung des Volumenanteils, wie sie durch die Gleichung (24) gegeben ist, vorgenommen wird, um einen gewünschten Destillationspunkt für das Gemisch zu erzeugen:

B* - D^m (25a)j

f-v \ _ Iv \ ₊ r

τ ~~ "mittl. a_fc,l3

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hierin bedeutet (X^)_n den neuen Volumenanteil der

X Xl C KA.

Reformatkomponente und (X ) -, , bedeutet den vorhergehenden Volumenanteil der Heformatkomponente zur "eit der Messung.

Es ist jedoch wünschenswert, einen neuen Volumenanteil für die lieformatkomponente durch den Betrag zu definieren, der erforderlich ist, um eine besondere Abweichung -des Deatillationupunktes von der Spezifikation nur partiell zu Korrigieren. Die Gleichung (25a) kann daher wie folgt umgeschrieben werden:

D* - D^m

r ~ mittl. a,c,b, hierin ist T_v ein Dämpfungsfaktor zwischen Null und 1

und (X ) entspricht der vorstehenden Definition, jedoch ' mit der Aufnahme, daß diese Größe nicht den Anteil der Heformatkonponente widergibt, der in dem Gemisch benötigt wird, um eine gegebene Abweichung des Destillationspunktes vollständig auszugleichen.

Die Gleichung (25b) setzt also einen neuen Anteil an Reformat su der Summe aus den alten oder gegenwärtigen Anteil und der Deatillationspunktabuei chun,'_, von der Spezifikation in Beziehung.

Um den Volumenfluß des gesamten .Brennstoffgeniachs konstant zu halten, d.h. um die Gleichung (9) zu erfüllen, definieren die nachstehend angegebenen Gleichungen (2b), (27) und (2o) die neuen Volumenanteile an Alkylat-

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komponente, leichter TGO-Benzinkomponente bzv/. Butankomponente. Diese drei Gleichungen sind den Gleichungen (19) bis (.-.Ί) ;amlicn und stellen sicher, daß ^^:ede der drei Komponenten so zugeführt wird, daß ihr Vo.uimena.nteil nach der iLnuexung im gleichen liengenverhilltnia zu den beiden anderen restlichen Komponenten stellt, wie vor der Änderung:

(_2t>)

VaIt

(X_{a +} X_{0 +} X„)_alt

(X_b)»eu= ₍₁-X_r)_neu (28),

'^Xa ^{+ X}o ^{+ X}b'alt

die Faktoren in den Gleichungen entsprechen den vorstehenden liefinitionen, wobei die Indices "neu" und "alt" die Grüßen der Faktoren nacli bzw. vor einer Änderung bezeichnen.

Die Gleichungen (26), (27) und (2b) setzen die neuen Volumenfraktionen der Alkylatkomponente bzw. der leichten TCG-Benzinkomponente bzv/. der Butankomponente des Gemische mit den zu irgendeiner besonderen Zeit in dem Mischverfahren vorliegenden Volumenfraktionen und der für die Reformatkomponente festgesetzten neuen Volumenfraktion in Beziehung. Diese Gleichungen sowie die Gleichung (25b) werden durch die in den Figuren 3 bis 6 dargestellte Anordnung cehandhabt.

In dem Teil der Anordnung gemäß den Figuren 3 bis

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6, injdem die Gleichungen (25b), (2b), (27) und (28) behandelt werden, kommen ähnliche Inipulssteuermethoden (pulse gating techniques) zur Anwendung, wie sie in den vorausgehend beschriebenen Anordnungen zur Regelung der Octanzahl und des Dampf/^lüssigkeitsverhältnisses benutzt wurden. So werden fünf Impulse, -P₁Qi P₁₁» Ϊ₁₂> -^i^ ^un^ P₁. aus dem zeitgesteuerten Impulsgenerator 90 der Figur 9A, wie sie in zeitlicher Darstellung in der Figur 9B widergegeben sind, für Steuer- oder Durchlaßzweoke bei der Destillationspunktregelung benutzt.

Der Zeitgeber gemäß Figur 10 kann verwendet werden, um die Impulse P_1Q bis P... zu ejSBugen. V/enn der verhältnismäßig langsam umlaufende Kontaktarm 94 einen Kontakt 192 berührt, wird das löbential der Batterie durch den Kontakt an eine Reihe von Undtoren 194, 195, 196 und 197 angelegt. Wenn der verhältnismäßig rasch umlaufende Kontaktarm 96 nacheinander mit den Kontakten 104, 105, 106 und 107 in Berührung tritt, werden die Undtore 194, 195, 196 und 197 nacheinander betätigt, wodurch die Impulse P₁ _Q, P₁₁, P₁₂ und P^,erzeugt werden. Nachdem der Impuls P.^ erzeugt worden ist, kommt der verhältnismäiSig langsam umlaufende Kontaktarm 95, der sich mit dem Kontaktarm 94 bewegt, mit einem gekrümmten Kontakt 199 in Berührung, um so den Impuls P₁. von verhältnismäßig langer Dauer zu erzeugen.

Β ü 9 8 0 9 / 0 9 5 5

Gemäß Figur 4 löst der Impuls P₁₀ (Oberende der Figur) die Speicher 119 und 120, sowie durch die Leitungen 300 und 301 die Speicher 121 und 122 der Figur 3, durch die Leitung 302 die Speicher 124, 125, 126 und 127 der Figur 5 und durcii die Leitung 308 den Speicher 161 der Figur' 5 aus und löscht hierdurch in den Speichern jegliche Signale, die vorausgehend darin gespeichert worden sind.

Der Impuls T₁₁ (Figur 3) öffnet die Lineartore 201, 202, 204 und 205. Das for 201 läßt ein Signal von dem Destillationspunktiiberwachungsgerät 47, das für die Grö'He D^m in der Gleichung (25b) gekennzeichnenaist, hindurch und legt das Signal an einen Subtrahierer 134 an. Das 'for 202 leitet von dem Bezugssignalgenerator 65 der Figur 8A ein Signal zu dem Subtrahierer 134, das für die Größe D* in der Gleichung (25b) kennzeichnend ist. Demgemäß iat das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 134 für den Zähler des 3ruchgliedes der Gleichung (25b) kennzeichnend, d.h. für die Differenz zwischen den in dem gemischten Brennstoff gewünschten Destillationspunkt und dem tatsächlich vorliegenden, von den Destillationspunktüberwaohungsgerät 47 gemessenen Destillationspunkt. Dieses Signal wird in dem Speicher 121 gespeichert.

Daa Tor 204 leitet von dem Bezugssignalgenerator 65 der Figur 6A ein Signal zu dem Subtrahierer 135, welches für die Grörie D* in Gleichung (25b) kennzeichnend ist,

8Q980§/0$S5

• . - 60 -

In ähnlicher Weise leitet das Tor 205 ein Signal, das für die Größe D*_{ittl a c} b ^{in der} ^QleiGhunS (25b) kennzeichnend ist, aus dem Bezugseignalgenerator 65 zu dem Subtrahierer 135. Das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 135 ist demgemäß für den Nenner des Bruchgliedes der Gleichung (25b) kennzeichnend und dieses Signal wird dem Speicher 122 zugeführt, in dem es gespeichert wird.

Die Signale aus den Speichern 121 und 122 werden durch die Leitungen 29Ö bzw. 299 an den Dividierer 136 (Figur 4) angelegt, dessen Ausgangssignal demgemäß das Bruchglied der Gleichung (25a) repräsentiert. Das Ausgangasignal aus dem Dividierer 131> wird an den Dämpfer 133 angelegt, der das Signal um den Paktor T~ der Gleichung (25b) abwandelt. In diesem Falle ist die Größe Ϊ-, gleich der Größe T„ ^von Gleichung (17b), da der Dämpfer 133 für die Berechnungen sowohl in Verbindung mit dem Dampf/Flüssigkeitsverhältnis ale auch mit dem Destillationspunkt benutzt wird. Das Signal aus dem Dämpfer 133 ist demgemäß für die Größe des ganz rechts stehenden Gliedes der Gleichung (25b) kennzeichnend, und infolge der Dämpfung ist ein sicherer Schutz gegen weite Schwankungen um die Spezifikation herum geschaffen.

Das Ausgangesignal aus dem Dämpfer 133 wird dem Addierer 137 zugeführt, an den ausserdem ein Signal aus dem Speicher 119 angelegt wird, das für den Faktor (X_r)_ai-fc ^{in der} Gleichung (25b) kennzeichnend ist.

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jjieses letztgenannte Signal wird in der folgenden Weise entwickelt;

Das Impulssignal P₁₂ (unterer Teil der Figur 4) wird als ein Steuersignal angelegt, um ein lineares Tor 207 zu öffnen. Bei Öffnung läßt das Tor 207 ein Signal von dem Meßinstrument 34 in der Reformatleitung, das für den gegenwärtigen Fluß an Reformat zur Mischleitung 29 der Figur 1 kennzeichnend ist, hindurch. Dieses Signal wird an den zuvor ausgelösten Speicher 119 angelegt und darin gespeichert und dem Addierer 137 zugeführt. Wenngleich das Verlöschen des Impulses Pq vor dem Eintritt der Impulse P₁₀ bis P₁₄ die Komponentenregelventile 26, 30, 32, 35 und 37 (Figur 1) ohne Steuereignale läß^, treten 4iese Impulse Ρ._β bis P.. so rasch danaoh ein, daß

die Ventile im wesentlichen in ihren letzten Regelstellungen geöffnet bleiben, wie das mit Bezug auf das Ventil 30 erläutert wurde, und die Meßinstrumente 27, 31, 34, 36 und 39 registrieren die "vorausgehenden Komponentenflüsse, wenn der Impuls P₁₂ auftritt.

Das Signal aus dem Addierer 137 ist für die rechte Seite der Gleichung (25 ) kennzeichnend, d.h. für den neuen Anteil an Reformat, der in dem Gemisch eingerichtet werden muß, um, je nach der Größe der vorausgehenden Dämpfung, die gesamte oder einen Teil der Korrektur herbeizuführen, welohe erforderlich ist, um den Destilla- tionepunkt mit der. Spezifikation in Übereinstimmung zu

8 09.&0 9/0 95S

IA73180

bringen. Aufeinanderfolgende Kreisläufe führen in dieeer Weise wirksam zur Erzeugung eines der Spezifikation genügenden Produktes. Duron Streuung der benötigten Korrektur über eine Anzahl von Kreisläufe wird die Anordnung in die Lage versetzt, andere .Änderungen zur Korrektur von Abweiohungen bezüglich anderer Parameter vorzunehmen, ao daß sie. der gegenseitigen Abhängigkeit der verschiedenen Spezifikationen Rechnung trägt und auseerdem weite Schwankungen um die Spezifikation herum verhindert werden.

Ein Signal von dem Addierer 137 wird dem linearen Tor zugeführt, welches durch den Impuls P₁₅ geöffnet wird, um das Signal aus dem Addierer dem Speicher 120 zuzuleiten, damit es dort gespeichert wird. Das Signal aus dem Speicher 120 wird an ein lineares Tor 209 angelegt, welohee durch den impuls P₁₄ geöffnet wird, ua i&e Signal aus dem Speicher an den Begrenzer 181 anzulegen. Der Begrenzer erhält in der vorstehend erläuterten Weise ein Signal, das für die ffröße (Xp)_1110x kennzeichnend iet, und begrenzt die Größe dee hindurchgehenden Signals aus dem Speioher 120 derart, daß es diesen Maximalwert nicht überschreitet» Wie vorstehend dargelegt wurde, kennzeichnet diese Größe den Höohstbetrag an Reformat, der in die Ifisohleitung 29 der Figur 1 eingeführt werden kann, und eie kann beispielsweise Kosten- und Zuführungewerte besfüglioh der Reformatkompon&nte widerspiegeln»

Das Signal aus dem Beetenaer 1Θ1, das für die ;

beim Misohvorgang zu verwendende neue Menge an Reformat kennzeichnend ist, wird solange zur Regelung des Ventils 32 in der Reformatleitung angelegt, wie das Tor 209 durch das Impulssignal P₁ . geöffnet ist. Wie aus dem Impulswell enfοrmdiagramm der Figur 9B hervorgeht, wird der Impuls P₁. erzeugt, bis die nächste Gruppe von Impulsen P₁₅, P₁ g» ^17» ^iθ ^und ^19 ^eintri'^t"^t· Diese letztgenannten fünf Impulse werden während der Regelung des Mischvorganges ±n Übereinstimmung mit dem Reid-Dampfdruck des fertigen Gemischs für Steuer- oder Durchlaßzwecke benutzt. Wenngleich die Impulsgruppen P₁₀ bis P.. und P₁₅ Ms P₁Q in Beziehung zueinander gesetzt worden sind, brauchen sie nicht so aufeinander bezogen zu sein und jede Gruppe kann unabhängig von der anderen in ihrem eigenen Cyolus ablaufen, unter Berücksichtigung nur der Fließgeschwindigkeit des Gemischs, so daß eine neue Änderung nicht berechnet wird, bevor eine vorausgehende Änderung vollendet worden ist.

Wie in Beaug auf das Mischen des Brennstoffs nach Maßgabe des Dampf/Flüssigkeitsverhältnisses dargelegt worden iet, müssen die Mengen der Alkylat-, leichten

.■■■■it,'. ■ ■. .- · ■; ■;. o.' 1

TOO^Bentfin- und Butankomportenten, die miteinander ver-

.■»·.■(■ .. mischt werden^einhergehend mit der Änderung der Reformat-

komponente geändert werden. Um dies zu erreichen, geht der impuls P₁₂ (unterer tfeill·. der Figur 4) durch das Oder- t 148 und öffnet die Tore'i5O, 151, 152 und 154

9809/9-9

(Figur 5) über die leitung 303» so daß Signale, welche die

Größen (X_c)_alt, (X_r)_alt> (VaIt ^bzw« ⁽Valt kennzeichnen, durch die Leitungen 304, 305, 306 und 350 in die Speicher 124, 125» 126 bzw. 127 geführt werden. Wie zu ersehen ist, werden die Signale aus den Speichern 124, 126 und 127 in dem Addierer 155 addiert, um die Summe in jedem der Nenner der Bruchglieder der Gleichungen (26), (27) und (28) zu erzeugen. Das Signal aus dem Addierer 155 wird an ein Lineartor 210 angelegt, das durch den Impuls P₁₂' ^na0^ dessen Durchgang durch einen geeigneten Verzögerer 211 (Figur 4) in einem Leiter 312, geöffnet wird. Das Sigiial aus dem Tor 210 wird an den Speieher 161 angele^t, in dem es gespeichert wird, und danacn durch die Leitung 321 den Dividierern 162, 164, 165 und 166 (Figur 6) zugeführt.

Der Dividierer 1b2, der auch ein'Signal aus dem Speicher 124 durch die Leitung 320 empfängt, erzeugt ein Ausgangssignal, das für das Bruchglied der Gleichung (gl) kennzeichnend ist. In ähnlicher Weise.ist, wie das in Verbindung mit der Regelung des Dampf/Flussigkeitsverhältnisses im einzelnen beschrieben wurde, das Ausgangssignal aus dem Dividierer 1o5 für den Bruchbestandteil der Gleichung (2q)kennzeichnend, das Ausgangssignal aus dem Dividierer ist für den Bruchbestandteil der Gleichung (26) kennzeichnend und das Ausgangssignal aus dem Dividierer 165 ist bedeutungslos. Die Signale aus den Dividierern 162, 165 und 166 werden an die Multiplizierer 170, 172 bzw. 174 angelegt,·die

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jeder mit einem Signal versorgt werden, welches für die Größe (1-X ) _eu in den Gleichungen (26) bis (28) kennzeichnend ist. Dieses letztgenannte Signal wird in der folgenden Weise erzeugt;

Gemäß figur 4 wird das Signal aus dem Begrenzer 181, das für die Größe (X-)-..., kennzeichnend ist und

Jl Xl ÖL*.

(χ ) nicht überschreitet, durch die Diode 212 und den ^v r'max

Leiter 525 an den Subtrahierer 175 der Figur 6 angelegt. Der Subtrahisrer, der auoh mit einem Einheitssignal aus dem Bezugssignalgenerator der Figur 8A gespeist wird, erzeugt ein signal, das für die Größe (1-XyJy₁₀₁₁ kennzeichnend ist.

Das Signal aus dem Multiplizierer 170, das für die rechte Seite der Gleichung (27) kennzeichnend ist, d.h. für die Größe (X„)„_O11, wird durch das Tor 190 und einen LeJter 329 an den Begrenzer 144 (Figur 4) angelegt, um das Ventil 30 in der leichten TGÖ-Benzinleitung zu

regeln. Das Steuersignal ist auf die Grüße (X_n )_„_.!bets max

schränkt. Das Tor 190 wird durch das Impulssignal P₁ ., welches durch einen Leiter 330 und eine Diode 214 angelegt wird,-geöffnet.

In ähnlicher Weise geht das Signal aus dem Multiplizierer 172, das für die Größe (xO_-„ in der Gleichung

μ Xl SU

(28) kennzeichnend ist,-durch das Tor 182 und den Leiter 328 zu dem Begrenzer 185 (Figur 4), um die Einstellung des Ventiles 35 in der Butanleitung zu regeln. Das Tor 182 wird ebenfalls duroh den Impuls P₁*, der durch den Leiter

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330 und eine Diode 215 geht, geöffnet.

Schließlich wird das Signal aus dem Multiplizierer 174, das die Größe(X_n)„_a„ in der Gleichung (26) kennzeichnet, durch das Tor 186 an den Begrenzer 189 angelegt und regelt in dieser'Weise die Einstellung des Ventils 26 in der Alkylatleitung. Das Tor 786 wird ebenfalls durch den Impuls ΐ-Μ» der durch die Leitung 330 und eine Diode 216 geht, geöffnet.

Das Signal aus dem Multiplizierer 171, das eine für den Zweok dieser Berechnung bedeutungslose Information darstellt, wird durch das zu dieser Zeit nioht betätigte Tor 179 blockiert.

In dieser Y/eise wird das. Mischverfahren in Übereinstimmung mit dem Destillationspunkt des fertigen Gemische sowie nach Maßgabe von Zwangsgrößen, die für die einzelnen Komponenten des Gemisohe festgesetzt sind, geregelt»

Regelung des Reid-D,ampfdruokfl

Die Ausdrüoke, die die Beziehungen awieohei} de*» .Brennetoffkomponenten bezüglioh dee Reid-Dampfdruck für. , Komponente definieren, werde» in ähnlioher. Weiee* * entwickelt, wie die Gleichungen (8) bis (21) und (22,). lj;L8. (28) zur Definition der Beziehungen, zwisohen den Komponenten hinsichtlich."ihrer, DaJiLp'f/Plüäoigkeitsverhäliinie^b T?aw» ihrer Destillationäpunkte dntwiokäit wurddn. So wird angenomeen, daß äioh die Komponenten inbeaug auf den Reid-Daaipfdrualc

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volumetrisch vermischen und daß die tatsächlichen nichtlinearen Mischungsbeziehungen durch lineare Näherungen ausgedrückt werden können. Ferner wird angenommen, daß die Gleichung (9) weiterhin gilt und daß die Gegenwart des Antiklopfmittels keine Wirkung auf den Eeid-Dampfdruck des Gemische hat.

Für den Brennstoff, der aus den in Fig. 1 angegebenen Komponenten gemischt wird, drückt demgemäß die naohstehend angegebene Beziehung den Reid-Dampfdruck des gemischten Brennstoffs duroh die Reid-Dampfdrücke der einzelnen Komponenten des Gemische aus:

Va ⁺ V₀ ⁺ Vr ⁺ Vb

hierin iat R der Reid-Dampfdruck des fertigen Gemische; ^fi _Q> K_n» Rx ^unt3 &H sind die Reid-Dampf drücke der Alkylat-

et C JC D

komponente, leichten TCC-Benzinkomponente, Reformatkomponen te bzw. Butankomponente; und X_Q, X., X_ und X, sind die

el Ga O

Volumenanteile der Alkylatkomponente, leichten TCC-Benzinkomponente, Reformatkomponente bzw. Butankomponente.

In ähnlicher Weise,.wie die Gleichungen (10) und (23) entwickelt wurden, kam? das nachstehend angegebene volumetrische Mittel berechnet werden:

R₀X₀ + H-X_n + RX

■nmittl. a,c,r _Ύ , ^ _v

^za ⁺ *c ⁺ ^r

hierin bedeutet B^j^-. «or ^e^^nen volumetrischen üittel-

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wert für die Alkylatkomponente, leichte iOC-Benzinkomponente und Reformatkomponente der Mischung.

Durch Behandlung der Gleichungen (29) und (30) in im wesentlichen der gleichen Weine, wie die Gleichungen (8), (9) und (1U) in den Gleichungen (11) bis (1Ö) und die Gleichungen (22) und (23) behandelt wurden, kann die folgende Beziehung aus den Gleichungen (29) und (30) entwickelt werden:

Ti — R

b ~ ^L mitti. a,c,r

Die Faktoren in der Gleichung entsprechen den obigen Definitionen, wobei der 3tern die Gröi'e des i'aktors für eine ideale oder gewünschte Mischung kennzeichnet und der Buchstabe "m" die tatsächliche, ^emessene Große des Faktors bezeichnet.

Die Gleichung (31) drückt somit eine Änderung des Yolumenanteils der ..-υ tan Komponente a.:.s Differenz zwischen einem gewünschten Leid-Dampfdruck für die Kisc.'ung und einem tatskichiic-'-ien oder gemessenen Heid-Dami fdruck aus. Demgemäß stellt die .'.nderung des Volumenanteii.a der Butankomponente in der 'Gleichung 31 den Betrag dar, v::i -ien ;;.ich der Volumenanteil diecer ivoi:;;.oi]ente ; ndern mu^:.->, u.:- den Reid-Dampfdruck des Gemiwciis der-^jrt ;ru korrigiere:», o--i^f; er nit dem gewünschten :/ert i^jereii.cti^L.it. Demgemäß kann öie nachstehende Bezienung entwickelt -//erden, um einen η ei ten Volumenanteil fnr die But^nkc:.:; O'.e/i;e f.uszu irM.cken, ■a-mxi eine Änderung

BAD ORIGINAL

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des Volumenanteils, wie sie durch die Gleichung (31) gegeben ist, zur Erzeugung eines gewünschten Reid-Dampfdrucks für das Gemisch vorgenommen wird:

aSL^Ü (52a);

^b^neu ⁼ ^b^alt ⁺ ^* _v*

H ~ ^Ά mittl. a,c,r

hierin bedeutet (X^) den neuen Voluinenanteil der Butankomponente und (Xv₁), τ+ bedeutet den bisherigen Volumenanteil der Butankomponente zur Zeit der Messung.

Es ist jedoch wünschenswert, einen neuen Volumenanteil für die Butankomponente durch den Betrag zu definieren, der erforderlich ist, um eine besondere Abweichung des lieid-Dampfdrucks von der Spezifikation nur teilweise zu korrigieren. Die Gleichung (32a) kann daher wie folgt umgeschrieben werden;

^r R* - R^m

B.'" — R*

b mittl. a,c,r )

(32b);

h'ierin ist T, ein Dämpfungsfaktor zwischen Null und 1 und die Größe (X, ) entspricht der vorstehenden Definition, jedoch mit der Ausnahme, daß sie nicht den Anteil an Butan widergibt, der in dem Gemisah benötigt wird, um eine gegebene Abweichung des Reid-Dampfdrucks vollständig auszugleichen.

Die Gleichung (32b) stellt somit eine Beziehung zwischen einem neuen Anteil an Butan und der Summe aus dem alten oder gegenwärtigen Anteil und der Abweichung des Reid-Dampfdrucks von der Spezifikation her.

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Um den Volumenfluß der gesamten Brennstoffmischung konstant zu halten, d.h. die Gleichung (9) zu erfüllen, setzen die nachstehend angegebenen Gleichungen (33)» (34) und (35) die neuen Volumenanteile der Alkylatkomponente bzw. der leichten TCC-Benzinkomponente bzw. der Reformatkomponente fest. Diese drei Gleichungen sind den Gleichungen (19) bis (21) und (26) bis (28) ähnlich und gewährleisten, daß jede der drei Komponenten so geändert wird, daß ihr Volumenanteil naoh einer Änderung in dem gleichen Verhältnis zu den beiden anderen restlichen Komponenten steht, wie vor der Änderung:

<V ■ 77-ΤΓΤ71— ⁱ¹ " ^{Xb)neu t33)}

^ua ^{+ A}c ^{+ A}r^; alt

(Xjalt ■ /,.ν

_ o' C₁ γ ) (34)

("V ΤΪ* "V ^

^^Aa ^{+ Ä}c ^{+ A}r^;alt

die Faktoren in den Gleichungen entsprechen den vorstehenden Definitionen, wobei die Indices "neu" und "alt" die Größe der Faktoren nach bzw. vor einer Änderung bezeichnen.

Die Gleichungen (33), (34) und (35) setzen die neuen Volumenanteile der Alkylat-, leichten TCC-Benzin- bzw. Reformatkomponente des Gemischs mit den zu irgendeiner besonderen Zeit in dem Mischverfahren vorliegenden Volumenanteilen und dem für die Butankomponente eingerichteten neuen Volumenanteil in Beziehung. Diese Gleichungen sowie

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die Gleichung (32b) werden durch die in den Pig. 3-6 dargestellte Anordnung gehandhabt.

In (Hm Teil der Anordnung der Figo 3-6, in dem die Gleichungen (32b), (33), (34) und (35) behandelt werden, finden Impulasteuermethoden Anwendung, die den bei den vorausgehend beschriebenen Anordnungen zur Regelung der üctanzahl, des Dampf/Flüssigkeitsverhaltnisses und des Destillationspunktes benutzten i.ethoden ähnlich sind. So werden füni' Impulse Γ-ic» ^1Ji_b» ¹V/' ^18 ^un^ *19 ^aus ^^em zeitgesteuerten Impulsgenerator QO der Fig. 9A, wie sie in zeitlicher Darstellung in der Pig. 9'ß widergegeben sind, für iJteuerungs- oder Durchlai>z\vecke bei der Regelung des Reid-Dampfdrucks benutzt.

Der Zeitgeber gemäß Pig. 10 kann zur Erzeugung der Impulse r.^ bis P₁ ^ Anwendung iinden. fJo wird, wenn der verhältnismäßig langsam Hinlaufende kontaktarm 94 einen kontakt 220 berührt, das Potential der !Batterie 92 aurch die kontakte an eine Reihe von lincitoren 2.-1, 22'A, 224 und 225 angelegt, \7enn der verhältnismäßig rasch umlaufende Kontaktarm 9b nacheinander die kontakte 104, 105, 10b und 107 berührt, werdeu die Undtore ;f21 , 222, 224 und 22S nacheinander betätigt, wodurch die Iinj.ulao P₁C, Pi-, P-t- ^un^ P₁ erzeugt werden. Nachdem der Impuls P₁^ erzseugt worden ist, tritt der verhältnismäßig langsam umlaufende Kontaktarm 95, der sich mit dem kontaktarm 94 bc.vegt, mit einem geicrummten kontakt 22b in Berührung und er^eiu't hierdurch

BAD 809809/0955

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den Impuls P_{1 {}, von verhältnis/..!; ^ig langer Dauer.

;ie aus uei· J':!.... IO erslcj.tl.i ch ist, befindet sich in dem ;j iromkreiü ;;ur k,r:;eu^unc dea Inj-ulues I₁ ^ ein Schalter 227, der bestiriu iun^s^emaU nach dem ersten Einfall des Impulses P„ ^eschlosncn ist. Dies verhindert eine .u des Impulses 1' , v/iüirend eier ani'änclachen In]HiIur tuppe l·.. bis P, , wie uns auo der Flg. 9B hervor^elit. Der Impuls j:· .j _q würde andcrMi'allü er:;eU(,c v/erden, wenn der ,',clialter au allen Zeiten ^eschloüsen wäre. J.ies «tcJ. It Liicher, dalr' die Koi'ij onentenutrome dei .J-kylaticonponente, der leicl'ten 'I¹0_J-;5e/.,:inJi.ürai>onente, eier !,.eiori iat;iomi<onente und der iutankompononte v.^ra}irend der ."iru.'Hnßijperiode bei der ernten Kictriebnahme der Anordnung unver.-'.ndert bleiben, d.h. ^u der Zeit, zu der eine Octanzahire^eiunß durch iinde-ruiic der Aünzentratioh ai: .ιηΐίκΙυρΓί )i liel ir. G-eiiiit-ich bev/intü wird und die ;Jj.eicher 120, 124, 12·.> , .12b, 127 und 1u1 keine 'Signale oder b'i:;Jiale nun uiieu andere]:, unt ei :,o^: : i?dliei;en " ischveriahren in sich. .'-es [,eichert entLaiLen. "u 3e/^inn des ;;eü·:·iiiten Veriai-iens wewet; ü.'jj.er alle _;__·..;·; c-nentenveiitile 2ü, Jo, ,:'2, 5b i^-'i yi von l.aLd eii'.^este...'^:."U und danach arbeitet t.:j.e Von iui tii.M;, auxo:..atisch.

Güimiii r'ig. Λ löüt der linpuln .-. ₁ .. (Cberej-ide der Fi,;ur) aie ;j,eicJ.er 119 und 120, ;;owie durch Jie Leiter ^cO i.-iuv. ;.·Ο1 Jie o]-eiu'ier 1>1 und 122 der F±c. :>, 'iurch den Leiter JC2 die J ,eJcMer 1 d'\ , K::;, 12b und 12Ί Ί- j i; . ;., und curch uen j.eiuer ;-ÜÖ ucn ,j_;oicjier 1υ1 α ei- j i. . :.; :uh und löscht

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BAD

hierdurch in den Speichern irgendwelche Signale, die vorausgehend darin gespeichert worden sind.

Der Impuls I₁ g (!'ig. 3) öffnet Lineartore 229, 230, 2j1 und 232. Das Tor 229 läßt ein Signal von dem Re id-Dampfdrucküberwachungsgerät 49, das für die Größe R in der Gleichung (32b) kennzeichnend ist, hindurch und legt das Signal an den Subtrahierer 134 an. Das Tor 230 leitet aus dem Bezugssignalgenerator 65 der Pig. 8A ein Signal zu dem oubtrahierer 134, das für die Größe R in der Gleichung (32b) kennzeichnend ist. Das Äusgangssignal aus dem Subtrahierer 134 ist daher für den Zähler des Bruchgliedes der Gleichung (32b) kennzeichnend, d.h. für die Differenz zwischen dem fur den gemischten Kraftstoff gewünschten Iieid-Dampfdruck und dem tatsächlich vorliegenden Re iä-Da.nipf druck, wie er vciii dem Reid-Darapfdrucküberwachungsgeri.t 49 gemessen wird. Dieses signal wird in dem Speicher 121 gespeichert.

Das Tor 231 leitet aus dem Bezugssignalgenerator 65 der Pig. 8A ein Signal zu dem Subtrahierer 135, das für die Größe R-, in Gleichung (-32b) kennzeichnend ist. In ähnlicher Y/eise leitet das Tor 232 ein Signal, das für die ■iröße R Α+ + -Λ _r _ „ in der Gleichung (32b) kennzeichnend

mi will cij c jr

ist, von dem Bezugssignalgenerator 65 zu den Subtrahierer 135. Das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 135 ist daher ί'ύτ den Nenner des Bruchgliedes der Gleichung (32b) kennzeichnend und dieses Signal wird dem Speicher 122 zugeführt, in dem es gespeichert wird.

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147318P

Die Signale aus den Speichern 121 und 122 werden über die Leiter 298 bzw. 299 an den Dividierer 13b (Pig.4) angelegt, dessen Ausgangssignal demgemäß das Bruchglied der Gleichung (32a) kennzeichnet. Das Ausgangssignal aus dem Dividierer 156 wird an den Dämpfer 133 angelegt, der das Signal um den Faktor T, in Gleichung (32b) abwandelt. Der Faktor Ί\ ist gleich den Faktoren IU und Tp, da derselbe Dämpfer 133 für alle Berechnungen verwendet wird. Das Signal aus dem Dämpfer 133 ist somit für die Größe in dem ganz rechts stehenden Teil der Gleichung (32b) kennzeichnend, und infolge der Dämpfung ist ein sicherer Schutz gegen weite Schwankungen um die Spezifikation herum geschaffen.

Das Signal aus dem Dämpfer 133 wird dem Addierer 137 zugeführt, an den außerdem ein Signal aus dem Speicher 119 angelegt wird, welches für den Faktor (X^) -j + _{in der} Gleichung (32b) kennzeichnend ist. Dieses letztgenannte Signal wird in der folgenden Weise entwickelt:

Das Impulssignal Ρ^γ (unterer Teil der Fig. 4) wird als ein Steuerungs- oder Durchlaßsignal angelegt, um ein lineares Tor 234 zu öffnen. In geöffnetem Zustand läßt das Tor 234 ^ein Signal aus dem Meßinstrument 36 In der Butanleitung, das für-den gegenwärtigen Fluß an Butan zu der Misohleitung· 29- gemäß Fig. 1 kennzeichnend ist, hinduroh. Dieses Uignal wird an den zuvor auegelösten Speicher 119 angelegt und darin gespeichert und dem Addierer 137 zugeführt.

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Das Uignal aus dom Addierer 157 ist für die rechte Seite der Beziehung (52b) kennzeichnend, d.h. für den neuen Anteil an Butan, der in dt: 1:1 iTeniisch vorgesehen-werden muß, um, je nach der Grö^e der vorausgehenden Uänrpfung, die gesamte oder einen i'eil der Korrektur vorzunehmen, die erforderlich, ist, um den ke id-Dampfdruck auf die Spezifikation su bringen. Aufeinanderfolgende kreisläufe führen demgemäß wirksam zur Erzeugung eineü der Spezifikation genügenden iroduktes. Durch otpeuun₍; der ben^;.tigten korrektur über eine Anzahl von Kreisläufen wird dje Anordnung in die Lage versetzt, andere Änderungen :3ur korrektur von Abweichungen b&Ku^lich anderer larameter vorzunehmen, no daß der gegenseitigen /iUhangigkeit der verschiedenen ^peKifikatioiien Itechnunc getra_i}en wird una aui-eraeni weite !jchwankungen um die Spezifikation heruni verhindeit ,?erden.

Dae signal aus dem .Addierer 137 wird an das lineare

!for 140 angel eg ζ, das durch den Impuls.. Ί_Λ, -oöffnet wird,

ι ο

uu das iöißiial ⁿus den Addierer zv tu .i Speicher 120 durchi-ulasüen, u.hüxt g3 dui't _:.;espeichert .'ird. }jaa Uignnl aus dei. iipoici-er 12c wird ar, ein lineares ü'or 2j>6 'wicelegt, welch, s durcii «en'Impuls Ι--ό _;-eöli::et v/ird, uiü das .Jignal aus dem oi>eicüer dem Begrenzer 1Ci> .^u.-juff-hren. Der Eegrenzer erhält, wie das* vcrausgeliend erläutert v/urde, ein Signal, welclies für die (iroiSe (Χ-κ) _ax kennseiclinend ist, und begrenzx die üröi.-e dey iiindurchi-.enenden Signals aus dem 3peicher 120 deri'.rt, da« eu diese Laxit.ialgrüi.-e nicht überschrei-

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tet. Wie vorstehend dargelegt wurde, kennzeichnet diese G-röße die Maximalmenge an Butan, die der Mischleitung 29 gemäß I¹Ig. 1 zugeführt werden kann, und sie kann beispielsweise Kosten- und Zuführungswerte bezüglich der Butankomponente widerspiegeln.

Das Signal aus dem Begrenzer 185, das für die zum Termischen zu verwendende neue Butanmenge kennzeichnend ist, wird so lange zur steuerung des Ventiles 55 in der Butanleitung angelegt, wie das Vor 236 durch das Impulssignal P₁Q geöffnet ist. Vie aus dem Impulswellenformdiagramm der Fig. 9'ß hervorgeht, wird der Impuls P_{1 c} über die nachfolgende Impulsgruppe P., bis P. hinweg erzeugt und er endet kurz vor dem Auftreten der Impulse P₁- bis 1' . In dieser Weise wird der I¹IuB der anderen Komponenten, d.h. der von dem Antiklopfmittel verschiedenen Komponenten, zu der Mischleitung 29 der Pig. 1 durch den Impuls konstant und kontinuierlich gemacht, und zwar während des gesamten Zeitraums, der dem Zeitraum vorausgeht und folgt, in dem die Ootanzahlregelung durch Änderung des Flusses an Antiklopfmittel zu der Mischleitung bewirkt v/ird. 3s ist jedoch zu beachten, daß die Impulssignale P. ^ bis x..« unabhängig von den anderen Impulsgruppen ablaufen können, um die cyclische Kontrolle des Bremistoffmischvorganges in Übereinstir-iiaung mit dem 'KeTd-Dampfdruck in irgendeinen vorherbestimmten Kreislauf vorzunehmen, der eingerichtet werden soll.

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ORIGINAL

Ähnlich wie bei dem Mischen des Brennstoffe nach Maßgabe des Dampf/Plüssigkeitsverhältnisses und des Destil-

• 1ationspunktes des Gemische müssen die Mengen der Alkylatkomponente, der leichten TCG'-Benzinkomponente und der Reformatkomponente, die miteinander vermischt werden, einhergehend mit der Änderung der Butankomponente geändert werden. Hierzu wird der Impuls P.η (unterer Teil der i*ig. 4) durch das Odertor 148 und durch den Leiter 303 geleitet, um die Tore 150, 151, 152 und 154 (Jig. 5) 2u öffnen, so daß Signale, welche die Größen (X_Q)_alt, (^x _r)_alt' ^³VaIt ^bzw# (X ) -J^ kennzeichnen, von den Leitern 304, 305, 306 und durch die Tore in die Speicher 124, 125, 126 und 127 geleitet werden. Die Signale aus den Speiohern 124, 125,und 127 werden in dem Addierer 156 miteinander addiert, um die Summe in jedam der Nenner der Bruchglieder der Gleichungen (33) > (34) und (35) zu erzeugen. Das Signal aus dem Addierer 156 wird an ein lineares Tor 239 angelegt, das durch den Impuls P₁₇

- aus dem Leiter 342 naoh dessen Durchgang durch eine geeignete Verzögerungseinheit 240 (Pig. 4) geöffnet wird. Das Signal aus dem Tor 239 wird an deii Speicher 161 angelegt, in dem es gespeichert wird, und danaöh über den Leiter 321 den Dividierern 162, I64, 165 und 166 (Mg.6) zugeführt.

Der Dividierer 162, der auch ein Signal übei den Leiter 320 aus dem Speicher 124 empfängt, erzeugt ein Ausgangs signal, das für.den Bruohbestandteil der Gleichung (34) kennzeichnend ist. Irs ähnlicher Weise ist das Ausgangs signal

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aus dem Dividierer 164 für das. Bruohglied der Gleichung (35) kennzeichnend, und das Ausgangssignal aus dem Dividierer 166 ist für das Bruohglied der Gleichung {33) kennzeichnend· Die Signale aus den Dividierern 162, 164 und 166 werden an die Multiplizierer 170, 171 baw. 174 angelegt, die sämtlich mit einem Signal gespeist werden, welches für die (Jr&Iie (1 ~ X_K)„_ail in den Gleichungen (33) "bis (35) kennzeichnend ist.' Dieses letztgenannte Signal wird ift der folgenden'*Welse erhalt ein ⁼ " ^;; ■!;?■. -.

Gemäß Pig, 4 wird das Signal aus dem Begrenzer 185, das" für die i\)_max nioht überschreitende ®röße (%)_neu

kennzeichnend ist, durch eine 33iocie 241 und die leitung 325 an den Subtrahieren 175 der Pig* 6 angelegt. Der Sufotrahierer, der auch mit einem Einheitsaigiial aus dem Bezugesig ra"toir 65 der Fig. 8A gespeist wird» erzeugt gomifr-eiil gignsl,

das für die Größe (.1 Das Signal aus ^ Seite der Gleichung

^ die Garti-ß.e (Χ₀>_ΜΘΐΛι wird

^l 144

■ '

sgaäi_t^öt■ ■ mi die Größe (X Y^ _; ^i^xe^t,*,,D^s Αχ- 1UQ ,,",,. ^d|rpii das über de^i. limiter 54.Q: ui^Ä fin^_: ,D^gdg, 2.4S |u

- %n,.^Juallolter Weife fließt, das si-^n^l·' #jl& dfBt Multi-

» . J. > ■'>'■ Vl

8 0 9.8 ■«.„.#*»„«■ _{ÖÄD 0R!G!NÄL}

(35) kennzeichnend ist, durch das Tor 179 und den leiter 327 zu dem Begrenzer 181 (Fig. 4), um die Einstellung des Ventiles 32 in der Reformatleitung zu regeln. Das Tor 179 wird ebenfalls durch den über den Leiter 340 und eine Diode 244 fließenden Impuls P<.q geöffnet.

Schließlich wird das Signal aus dem Multiplizierer 174, das die Größe (Χ,,)-.,, in der Gleichung (33) kenn-

* et Jl fciU.

zeichnet, durch das Tor 186 an den Begrenzer 189 angelegt und regelt in dieser Y/eise die Einstellung des Ventiles in der Alkylatleitung. Das Tor 186 wird ebenfalls durch den durch die Leitung-340 und eine Diode 245 fließenden Impuls P₁₉ geöffnet.

Das Signal aus dem Multiplizierer 172, das eine für den Zweck dieser Berechnung bedeutungslose Information darstellt, wird durch das zu dieser Zeit nicht betätigte Tor 182 blockiert. '.'·■·'.■:

In dieser Weise* wi^d das Misohverfahren in Übereinstimmung mit dem Reid-iDampfdruck des fertigen Gemischs ,Sowie in Übereinstimmung' $it/.den für die einzelnen Komponeniieii ,,das Gpmisohs festgesetzten Zwangsgrößen geregelt.

llung - Eingangs-: foriä Ausgangsübervyaohung

t^! _r, ■·.. ' Iii den vorausgehend ,beschriebenen drei Regelanord- nunge»,,d.h, der Regelung des <Dampf/Flü9gigkeitsverhältnis- cgefiider Destillationapunktregelung und der Regelung des Reid-Dampfdrucks, sind die.yon der Anordnung behandelten

primären Beziehungen durch die Gleichungen (17b), (25b) bzw. (32b) gegeben. Jede dieser Beziehungen enthält wichtige Annahmen. In Verbindung mit der Regelung des Dampf/ Flüssigkeitsverhältnisses wurde insbesondere mit Bezug auf die Gleichung (1b) angenommen, daß (V/L)¹¹¹ gleich einer Konstante (VA)* ist und daß (VA)^m _mittl.. _{a r b} gleich (VA)*_m-i_-fctl a r b ^is^' wobei die letztgenannte Größe für den Zweck der Berechnung als eine Konstante genommen wurde« In ähnlicher Weise wurde in Verbindung mit der Destillationspunktregelung angenommen, daß D ^m gleich einer

Konstante D * ist und daß D^m . ..-, _{o n} , gleich 0* . .,_Ί _n , r mxl>t±. a,c,b mxttl.a,c,b

ist, wobei die letztgenannte Größe als eine weitere Konstante genommen wurde. Schließlich wurde in Verbindung mit der

Regelung des Reid-Dampfdrucks angenommen, daß R? gleich einer Konstante R* ist und daß R^m . , .-, gleich

R* ·_++Ί „ „ ,, ist, wobei die letztgenannte Größe als noch mxiiüj a, ο, χ

eine weitere Konstante genommen wurde. - '

Nimmt man die Regelung des Dampf/Flüssigkeitsverhältnisses als Beispiel, so ist die Annahme, daß (V/L)^m gleicher einer Konstante (V/L) sei, nicht langer gültig, wenn sich das Dampf/Flussigkeitsverhältnis der leiehten l'CöJ-Benzinkomponente merklich ändert, v/ie aus der Gleichung (10) hervorgeht, macht weiterhin eine solche .Änderung, genau so wie eine merkliche Änderung des Dampf/Flussigkeitsverhtlltnisses τοπ irgendeiner oder mehreren der anderen in wesentlicher Menge zugeführten "Hau pt !component en"

809809/0955

-> 81 -

(bulk components), die Annahme ungültig, daß (V/L)^m ._++Ί „ -^

ΙΠΧ υ υ X « 9, , Γ , EJ

gleich,,,(V/L) ..,.-] ^ ist und daß die letztgenannte Größe eine Konstante sei. Weiter wird diese Annahme auch ungültig, wenn sich die anteilmäßigen Beiträge der Hauptkomponenten zu dem G-esamtgemisch auch merklioh ändern, wie ebenfalls aus der' Gleichung (10) zu entnehmen ist. Es kann daher vorzuziehen sein, bei der Entwicklung der Gleichung (16) aus den Gleichungen (14) und (15) diese Annahmen nioht zu machen. Wenn diese Annahmen nioht gemacht werden, lautet die endgültige Gleichung'(17b) wie folgt;

(V/L)* - (VA) mittl a r b

O ΙΪ1χ*ϋ "CX * Q, y 3? jf D

(vA)^m-

hierin entsprechen alle Faktoren den vorstehenden Definitionen.

Die Gleichung (I7o) legt nunmehr einen neuen Volumenanteil an leichter 'JJOG-Benzinkoiaponent e fest, der einzurichten ist, um die gesamte oder einen Teil der "besonderen Abweichung von der Spezifikation, je nach der Größe des Dämpfungsfaktors Tg* auszugleichen. Signale, die für

¹⁵¹

die Paktoren (X_c)_aT+ u²¹^ (V/li)¹⁵¹ kennzeichnend sind, werden durch das Meßgerät 31 der Pig. 1 "bzw. das Dampf/Plüssigkeitsverhältnis-Überwachungsgerät 46 der Fig. 1 erzeugt.

)* und (V/D* nend sind, welche festliegen und die idealen Dampf/Hüssig-

Signale, die für die'Faktoren (V/L)* und (V/L·)* kennzeich-

8 0 9 g ü ν» / C i·. ί 5

keitsverhältnisse des Gemische bzw. der leichten TGG-Benzinkomponente darstellen, können durch den Bezugssignalgenerator 65 der Pig, 8A erzeugt werden. Bezüglich des Faktors (V/L)^m, der das tatsächliche Dampf/Flüssigkeitsverhältnis der leichten TGG-Benzinkomponente darstellt, kann ein für diese Größe kennzeichnendes Signal durch ein dem Überwachungsgerät 46 ähnliches Dampf/Flüssigkeitsverhältnis-Überwaohungsgerät erzeugt werden. Dieses Überwachungsgerät wird an die leichte TOG-Benzinleitung angesohloesen, z.B» benachbart zu dem Ventil 30, um die Komponente, wie sie der BöLsohrohrleitung 29 zugeführt wird, zu überwachen»

Bezüglioh des Auedruoks (V/L)*L ₄₊^.-, „ _ ^

IQO.UBX. a,r,u

• Signale, die für die Eomponentenanteile X_D> X» und J- kennaelohnend sind, in dem Ausdruck enthalten, wie aus: der Beziehung (10) hervorgeht. Diese Signale werden duroh die ;i

/ ■■■·■* - j

Meßinstrumente 27* 34 bzw. 36 erzeugt» Die Faktoren (V/ü)*_f (V/&)* und (T/L·)* öind in diesem Fialle alle konstant und stellen die idealen Dampf/Flüsßigkeitsverhältnisse der · j^lkylat-, Reformat- bzw. Butankomponente dar* Signiple, di· für dU"ese Faktoren kmnzeiohnfiüaä sind, können dürotjr deal".

BeEugsoignalgenerator 65 der iig, 8A erzeugt werdeif und'sie

' · - '■ ■'. Λ '"''.: nur von 2elt zu Zeit geändert, wenn eine Miithformel

..abgewöndeit wird, z.B. zur BinterleilHing to» £ompo|t»niMÖ» 'feit anderen Adeslen Blgensohaften, .

• Wie aus der^ (Jleiohung (10) ersichtlich ist_f erfor»-'

.dert. «er Faktor (vA^ittl, a,r,b ^siglla:ie» ^{iie fü}f ^die

809809/0955

- 83 - ■ ■ ' '

!Component enant eile X . X„ und X-, kennzeichnend sind und

el X D .

die in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugt werden. Die Paktoren (V/L·)»* (V/D™ und (V/L)^m sind die tatsächlichen Dampf/Flüssigkeitsverhältnis-Eigenschaften der Alkylat- bzw. Reformat*- bzw. Butaiikomponente. Signale, die für diese Faktoren kennzeichnend sind, können durch Dampf/Flüssigkeit sverhältnis-Überwachungsgeräte, die dem Überwachungsgerät 46 der 2?ig. 1 ähnlich sind, erzeugt werden. Jedes dieser Überwachungsgeräte ist an eine andere der Leitungen von den Komponentenquellen 20, 22 und 24, die zu der Misohrohrleitung 29 führen,, angeschlossen. Beispielsweise kann jeweils ein Überwachungsgerät mit jeweils einer der verschiedenen leitungen in Nachbarschaft zu den Ventilen 26, 32 und 35 gekoppelt werden.

Die in der Gleichung (io) angegebenen Multiplikationen, Additionen und Divisionen, die zur Erzeugung der Signale (TA^ttl."^,!.^ C^^mittl. _a,_r,_bv aus den für die einzelnen Faktoren derselben kennzeichnenden Signalön erforderlich sind, können durch Anwendung von herkömmlichen Multipliziei'eirn, Addierern und Dividierern durchgeführt werden, welcite: den bereits in den Zeichnungen . erläuterten und vorstehen^ ib^aohriebenen Bestandteilen ahn-, lieh. sind. Weiterhin Kön-nen herkömmliche derartige Schaltüngöbeätahdteile benutzt',werden, um die in de.r Gleichung J-/t7t5). angegebenen Signale'zu vereinigen und ein Ausgangs- zn erzeugen, das für die Größe (2₀)_neu kennzeichnend

809809/0955

ist. Im einzelnen liegt gemäß Pig. 4 der Speicher 119 ein Signal, das für den Faktor (X) -, , kennzeichnend ist, an den Addierer 137 an, während das Signal aus dem Dämpfer 133 gleich dem eingeklammerten Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (17c) mal dem Dämpfungsfaktor Tp ist. In diesem Falle werden der Dividierer 136 und .die Schaltung (circuitry) der Fig. -3 -durch die vorstehend angegebenen herkömulichen Multiplizierer, Addierer und Dividitrer ersetzt, um die angegebenen mathematischen Mctnipulationen durchzuführen und den eirigeklainnerten Ausdruck von der rechten Seite der Gleichung (17c) zu erzeugen.

In dieser Weise werden sowohl das gemischte Brennstoffprodukt als auch die Brennstoffproduktkomponenten sämtlich überwacht, um eine Mischregelung in Übereinstimmung mit den Dampf/Flüssigkeitsverhältnissen von allen diesen Produkten zu bewirken und darin auftretende Änderungen zu korrigieren.

Ahnliches gilt hinsichtlich der Destillationspunktregelung; wenn die vorstehend angegebenen Annalimen inbezug auf die Gleichung (25b) nicht gemacht werden, wird diese Gleichung (25b) wie folgt ausgedrückt:

_ mittl. a,o,b

D* - D*
r mittl. a,c,b

D^m - D^m

mittl. a,c,b

D^m - D^m
r mittl. a,c,b

80 980 9/09 55

die enthaltenen Faktoren entsprechen sämtlich den vorstehenden Definitionen.

Wie ersichtlich, ist die Gleichung (25c) der Gleichung (17c) ähnlich und sie kann in der gleichen Weise gehandhabt werden. In diesem Falle sind jedoch Signale erforderlich, die für die Destillationspunkteigenschaften der einzelnen, in Menge zugeführten Hauptkomponenten kennzeichnend sind, und diese Signale können durch Destillations-

! punkt-Überwachungsgeräte erzeugt werden, die dem Überwachungs-i gerät 47 der i'ig. 1 ähnlich sind, wobei jedes an eine andere , der Komponentenleitungen angeschlossen ist, die von den i Komponentenquellen 20, 21, 22 und.24 zu der Mischrohrleitung 29 führen.

Schließlich wird, mit Bezug auf die Regelung des Reid-Dampfdrucks, die Gleichung (32b) in der nachstehenden Weise ausgedrückt, wenn die vorstehenden Annahmen nicht gemacht werden:

^T4

Xl *"	^R mittlc	a,	C
	mittl.	a,	C
R^m	mittl.	a,	C

(32c);

" ^Ά mittl. a,c,r die enthaltenen Faktoren entsprechen alle den vorstehenden Definitionen.

Die Gleichung (32c) ist den Gleichungen (25o) und (17c) ähnlich und sie wird in der gleichen Weise gehandhabt. Es werden Signale benötigt, die für die Reid-Dampf-

809809/0^155

druckeigensohaften der einzelnen, in Menge zugeführten Hauptkomponenten kennzeichnend sind, und demgemäß können Überwachungsgeräte für den Reid-Dampfdruck, die dem Überwachungsgerät 49 der Pig. 1 ähnlich sind, in die von den Quellen 20, 21 und 22 und 24 zu der Mischrohrleitung 29 führenden Komponentenleitungen eingebaut werden.

■Wie ersichtlich ist, zieht die Misohregelung nunmehr sämtliche in Wechselbeziehung stehenden Eigenschaften sowohl dßr Produktkomporienten als auch des gemischten Produktes in Rechnung und gleicht alle Änderungen dieser Eigenschaften aus.

Mischregelung - Ausführungsform II

Die im einzelnen in den Figuren 2 bis 10 dargestellte Anordnung bildet nur eines der möglichen Mischanordnungen gemäß der Erfindung. In der nachstehenden Tabelle 1 ist eine Proben- oder Musterdatenmatrix (sample data matrix) für eine andere Brennstoffmischanordnung dargestellt, die das Mischen eines Brennstoffproduktes aus einer Mehrzahl von produktkomponenten nach Maßgabe einer Mehrzahl von Eigenschaften der Produkte sowie anderen beschränkenden Zwangsgrößen, die als Regelfaktoren eingeführt sind, bewirkt. Die Anordnung arbeitet derart, daß sie gleichzeitig Produktabweichungen von.einer Mehrzahl von Spezifikationen oder Vorschriften korrigiert und zugleich ein optimales Ergebnis' herbeiführt, d.h. ein gemischtes Brennstoffprodukt bei geringstmögliohen Kosten erzeugt.

8098 0*9/0965

O 9BO j/ fy

Tabelle

Datenmatrix zur Berechnung einer optimalen Gemischzusammensetzung

Zwangsgrößen

Octanzahl

Antiklopfmittel Segment (t) Grenze Antiklopfmittel . . Segment;(S) Grenze Antiklopfmittel Segment (3) Grenze

Komponentenanteile

^Ka

^Kb

ir» *b

¹S-

Dampf/PlÜBS-Verhältn.. (V/L)_a (V/L)_c (V/L)_r (V/L)_b De stlllat ionspunkt Held-Dampfdruck

Optimelisie.rkriterlen (ζ.Β;. Kosten)

Produktionserfordernis +1

c c

G/B_f

+

Antiklopfmittelkurve Segmente

+ 1

G/X

■Spezifikationswerte

- ⁰LO ⁺
-g P

^ P*

^¹¹L

,[(VA)^-(VA)¹¹¹]

*R^m

T₄(R^-R¹¹¹)

so klein wie möglich = 1

ίφ

in der Tabelle if nur zum-Zweck der Veranschauli-

ohung, angenommen, daß die in der Figur 1 angegebenen Brennstoffkomponenten zu vermischen sind. Für diesen Fall soll dann der gemischte Brennstoff ein Hochleistungsbenzin sein, das aus vier in Menge zugeführten ll'auptkomponehten, nämlich Alkylat, leichtem TOO-Benzin, Reformat und -Butan, sowie einem nicht in Menge zugeführten (non-bulk) Antiklopfmittel, ζ.Β« Bleitetraäthyl, gebildet ist. Weiterhin und wieder ausschließlich zum Zweck der Erläuterung ist angenommen, daß der Brennstoff derart zu mischen ist, daß er Spezifikationen bezüglich Octansahl, Dampf/Flüssigkeitsverhültnis, Destillationspunkt und Reid-Dampfdruck erfüllt. Weiterhin bewirkt die Anordnung ein Vermischen nach Maßgabe der gerade genannten Faktoren und wählt gleichzeitig ein G-emisch aus, das die Kosten auf einen Geringstwert herabdrückt»

In der Tabelle 1 bedeuten X_n, X . X^ und X, die Fraktionen oder Anteile des Gresamtgenischs, die auf die Alkylat-, leichte TCG-Benzin-, Reformat- bzwv Butankomponenten entfallen. Die Größen X. , X₂ und X-, bedeuten Teile von Projektionen von geradlinigen Segmenten oder Abschnitten, die die Kurve annähern, welche grafisch die Octanzahl eines Benzingemischs in Abhängigkeit von der Konzentration an Antiklopfmittel in dem Gemisch definiert. Eine derartige Kurve ist in der Figur 12 dargestellt und sie wird von drei geradlinigen Abschnitten oder oegmenten S₁, S_? und S*

80 9809/09 55

angenähert, welche Projektionen ^x-| (_max) > ^X2(max) ^und X^ χ auf der tDotanzahlaahse haben. Diese Methode vereinfacht die auftretenden Berechnungen im Vergleich zu denen,

2 die erforder,lioh sind, wenn der Ausdruck a + bl + el + dir + el in Gleichung (1) zur Definition der Wirkung der Antiklopfmittelkonzentration auf die Octanzahl benutzt wird; diese Methode ist im einzelnen in einem Artikel mit dem Titel "Applications of linear Programming in the Oil Industry" von W.W. Garvin, H.Wo Orandall, J.B. John und R.A« Spellman (3 Management Science Ho. 4j Seiten 407-430, Juli 1957) beschrieben. Natürlich kann irgendeine Anzahl an linearen Segmenten oder Abschnitten gewählt werden, um die wirkliche Kurve anzunähern.

Die Oatanzahl (ο) des fertigen Brennstoffgemische wird demgemäJB durch die nachatehende Gleichung zum Ausdruck gebracht: . ' '

⁰ °a^xa ^{+ 0}A ⁺ °r^Xr ⁺ °b^Xb ^+X1,^{+ X}2 ^{+ X}3 . ⁽³⁶⁾ > hierin sind 0°, 0°, O^ und O^ die Octanzahlen ,der Alkylat-,

CX W- A ΚΛ'

■ ■ ' . ι

leichten TCO-Benzin-,· Reformat- bzw. Butahkomponenten ohne irgendeinen Antiklopfmittelzüsatz und X₁, Xp und X, entsprechen der vorstehenden Definition. Die Dimensionen der Ausdrücke sind sämtlich Ootananteile oder -fraktionen und in dieser Hinsicht ist die Größe (X + X_Q + X + X^) als ein Multiplikator auf -d-er linken Seite der Gleichung (36) und auf "der rechten" S/e^e,^u!m ^;Bezug auf X₁,-X₀ und X,

fortgelassen, da sie gemäß Gleichung (9) gleich 1 ist. pur einen gegebenen Satz von Werten X , X , X und X₁- in der Gleichung (3ö) ist die Empfindlichkeit oder das Ansprechen des Gemischs auf Antiklopfmittel graphisch in der Figur 12 gezeigt, wo die Ausgangs-'oder Grundhöhe 0° der Octanzahlachse gleich dem Ausdruck 0°X_ + 0°X_rt + 0°X_r + 0^X₁JJ in Gleichung (36) ist. Pur dieses Benzingemisch, das mit einer besonderen Konzentration an Antiklopfmittel, welche durch einen Punkt auf der Kurve der ■ ligur 12 dargestellt wird, gebildet ist, wird»die entsprechende Octanzahlzugabe aus der Projektion des Punktes auf die Octanzahlachse bestimmt. Wenn der Punkt auf dem Kurvensegment S₁ liegt, hat X. einen Wert zwisohen und (X-J)₁J_10x und X₂ und X^ sind gleioh Null. Wenn der Punkt auf dem Segment S₂ liegt, ^.st .X₁ gleich Γ X₂ hat einen Wert zwisohen Null und (X₂) und gleioh Null. Wenn der Punkt auf dem Segment S, liegt, ist X₁ gleioh (^)_Jmxt X₂ gleich (X2)_max ^und X₃ a*t einen -Wert zwisohen Null und (X,) .

; ^% ,j'max

Die Gleiohung 06) kann auoh wie folgt auegedrüakt werden $ . ■

hierin ist Ot₀die zuletzt für das Gemisch berechnete Ootanzahl, 0 ist die für das .Gemisch gewünschte Ootanzah.l, ' 0^m ist die für das Gemisoh tats^ohlioh gemessene Qqtanzahl' und I₊' ist ein Dämpfungsfaktor zwischen lull und \~* ., ^T ' .

~ 91 -

Der Paktor (0* -0^m) stellt die Abweichung der Octanzahl des fertigen Brennstoffgemischs von der für das Gemisch gewünschten Cetanzahl dar. Demgemäß gibt die Gleichung (37a) an, daß die Octanzahl des fertigen Gemische gleich oder größer sein muß als die'Summe aus der Ootanzahl/ die für das Gemisch bei Herbeiführung der vorausgehenden Änderung der Octanzahl berechnet wurde, und der gegenwärtigen Octanabweichung mal dem Dämpfungsfaktor T-. Der Dämpfungsfaktor stellt sicher, daß jegliche für eine octanabweichung vorgenommene Korrektur geringer ist als jene, die zur Korrektur der gesamten Abweichung erforderlich ist. In dieser Weise werden die ganzen Korrekturen in mehr als einer Stufe durchgeführt, waa ein übermäßiges "Pendeln" und weite Schwankungen verhindert, die auftreten könnten, wenn die Anordnung eine Korrektur von Abweichungen in einer einzigen Stufe versuchen oder anstreben würde.

Unter Berücksichtigung der Gleichung (37a) kann die nachstehende Beziehung aufgestellt werden:

x_a + o°x_c + o°x_r + ojx_b + X₁ + X₂ + X₃ * O₁₀ + T₁ (o*-o^m) + κ

; "" " (37b)

hierin ist K eine vorherbestimmte Konstante, ₃. Die Gleichung (37b) gibt an, daß die Octanzahl des fertigen Gemische die untere Grenze der neuerdings berechneten Octanzahl des Gemische, wie sie durch die rechte Seite der Gleichung (37a) ausgedrückt wird, nicht

um mehr als eine vorherbestimmte Konstante K überschreiten soll; letztere kennzeichnet die "Hergabe" ("give-away") an Qualität, die geduldet werden kann. Wie bereits dargelegt worden ist, ist eine Hergäbe oder ein Verschenken von Qualität kostspielig und es ist daher äusserst wünschenswert, den Betrag, um den die Cetanzahl des fertigen Gemische ihre VDrtierbestimmte Spezifikation überschreiten kann, zu begrenzen. Da die Anordnung, wie vorstehend angegeben, ständig ein optimales Ergebnis anstrebt oder bei diesem arbeitet, tritt eine Octanzahlhergabe nur in dem Ausmaß auf, in dem sie notwendig ist, um den anderen für die Anordnung festgesetzten Anforderungen und Zwangsgrößen zu genügen. Im tatsächlichen Betrieb mit der verfügbaren Anpassungsfähigkeit zur Änderung der AntiklopfmitteIkonsentration bildet dann die Octanzahlhergabe-niemals wirklich ein Problem. Jedoch ist vom Standpunkt der Mischtechnik die Ilaximalbegrenzung der Octanzahl, wie sie durch die Gleichung (37b) ausgedrückt wird, nützlich.

In der Tabelle 1 sind die in den Gleichungen (37a) und (37b) auftretenden Faktoren in der Seile aufgeführt, die mit OCi¹AHZAiX bezeichnet ist.

id pxgur 13 werden Signale, die für die Größen

O°," 0°, 0° und O^ kennzeichnend sind, von einem oignalgenerator 350 einem Rechner 352 zugeführt, bei dem es sich beispielsweise um einen herkömmlichen Allzweck-Digitalrechner (z.B. IBM 650 oder Bendix G-30) handeln kann«

8 0 9 8 0 S / 0 3 5 5 ■ ^{ßAD 0BiGINAl}*

147318G

Diese Signale, die die Octanzahleigenschaften der Gemischkomponenten ohne Zugabe irgendeines Antiklopfmittels kennzeichnen, können durch ein dem "Bezugssignalgenerator der Fig. 8a ähnliches Gerät erzeugt werden, wenn angenommen wird, daß sie im wesentlichen unverändert bleiben. Um andererseits Schwankungen der Komponenteneigenschaften in Reohnung zu ziehen, können die Signale durch Octanzahlüberwacliungsgeräte erzeugt werden, die dem Überwachungsgerät 45 gemäß Figur 1 ähnlich sind und von denen jedes an eine verschiedene Komponentenleitung angeschlossen wird. Beispielsweise können die Überwachungsgeräte mit den Leitungen in Nachbarschaft zu den Ventilen 26, 30, 32 und 35 gekoppelt werden. Möglicherweise kann ein Analog-zu-Digital-Umwandler (nicht dargestellt) von irgendeiner geeigneten herkömmlichen Art benötigt werden, um die Signale in eine Form umzuwandeln, die zur Handhabung durch -den Rechner 352 geeignet' ist, sofern es sich bei diesem um einen Digitalrechner handelt.

Signale, die für die Faktoren O₁₀ + T₁"(0*-0^m) und OjQ + <D« (0*-0^m) + K aus Tabelle 1 kennzeichnend sind, werden ebenfalls aus der Quelle 350 an den Rechner 352 angelegt. Diese letztgenannten Signale, welche die Octanzahl-Spezifikationswerte 'für den Rechner darstellen, können durch eine Schaltung erzeugt werden, die der in Figur 14 dargestellten ähnlich ist, Gemäß dieser Figur übermittelt das Öotanaahlüberwaon«,»gagerät 45 ein für die

ι .

Größe O^m kennzeichnendes Signal an einen Subtrahierer 356,

an den ausserdem ein Signal, das für die Größe O kennzeichnend ist, aus dem Bezügssignalgenerator 65 der Figur 8a angelegt wird. Das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 356, das für die' Größe O*-O^ra kennzeichnend ist, wird durch einen Dämpfer 357, der das Signal um den Faktor T₁ abwandelt, an einen Addierer 358 angelegt, dem ausserdem ein Signal in analoger Form aus dem Rechner 352, das für den Faktor p_T0 aus Tabelle 1 kennzeichnend ist, zugeführt wird.

Dies letztgenannte Bignal wird in dem Rechner 35.2 ■ ge-

•i speichert und ist für die für die vorausgehende Gemisch- £

änderung berechnete Ootanzahl kennzeichnend. Das Ausgangs- H

signal aus dem Addierer 358 ist dann für den Ausdruck

auf der rechten Seite der Gleichung (37a) kennzeichnend, ό

d.h. für 0-j.Q + T₁ (O*-O^m), und definiert eine untere

Grenze für die neuerdings berechnete Oötanßahl des Gemische.

Dieses Signal wird an den Rechner 352 angelegt, nachdem es durch einen Analog-?su-Digitä,l-Umwandler 359 gegangen isty um ein zur Behandlung duroh den Rechner geeignetes Signal zu schaffen, sofern dies ein Digitalrechner ist.

Das Signal a#s dem Addierer 358 wirdauch an einen Addierer 360 angelegt, der mit eimern Signal gespeist wird, welches für die Größe K aus TabfttJe 1 feSil&^eUolinend ist und duroh den Bezugfsignalgenerator 65 der Figur 8A er- · .

zeugt werden kann. Demgemäß 1st das Ausgangssignal aus

Addierer 360 für ά#η ^uedj-uok £uf $£p*r0iBh£ftn Seite -.·■-..'■■%.

BAD

der Gleichung (57b) kennzeichnend, d.h. O₁₀ + ι., (O -0 ) + K₁ und es kennzeichnet eine obere Grenze für die neuderdings berechnete Cetanzahl· des fertigen Gemische. Dieses Signal wird erforderlichenfalls an einen Analog-zu-Digital-Umwandler 3t>1 und von dort an den Rechner 352 angelegt.

Die Tabelle 1 umfaßt Daten bezüglich einer Begrenzung der Länge von jedem der drei linearen Antiklopfmittelkurvensegmente S₁, S₂ und 8* der ?igur 12. In der Tabelle 1 sind diese Werte als eine Begrenzung der Maximalgröße von jedem der Werte X₁, X₀ und X.,, d.h. (X₁ )„._,„»

- \ ti. j \ Π13Χ

' ^eing^esclllossen5 ^dies si^d, wie vor-

G^) max

stehend erläutert wurde, Projektionen der linearen Segmente S₁» S₂ bzw. S·* auf die Octanachse. Bezüglich X₁ kann die nachstehende.Beziehung aufgestellt werden: K_aX_a + K₀X₀ + K_rX_r + K_bX_b + X₁ * P (38),

hierin sind K- , K_, K^ und Ky. vorherbestimmte Konstanten, welche die Gemischzusammensetzung, die aus besonderen Mengen der Alkylatkomponente (X ) der leichten TCC-Benzin-

komponente (X₀)» der Reformatkomponente (X ) bzw. der Butankomponente (X-u) gebildet ist, mit der maximalen Octanverbesöerung in Beziehung setzen, diö als Ergebnis einer Zugabe von Antiklopfmittel in dem durch das erste Segment S₁ der Figur 12 gezeigten Ausmaß erzielt werden kann. Die X₁ in dieser Weise auferlegte Grenae ist durch ΐ gegeben, dies ist eine empirisch bestimmte Konstante in der linearen Beziehung zwischen der Gemischempfindlichkeit für

809809/0955

Antiklopfmittel und der maximal zulässigen Lange von dem als X₁ auf die Octanachse projizierten Segment S.. . Die Konstante P kann entweder einen positiven oder einen negativen Wert haben.

Die Faktoren der Gleichung (j58) sind in der Tabelle 1 in der Zeile mit der Bezeichnung "Antiklopfmittel Seg-ement (1) Grenze¹¹ enthalten. Gemäß Figur 13 werden Signale, die alle diese Faktoren kennzeichnen, von einer Signalquelle 362 an den Rechner 352 angelegt. Da diese Signale sämtlich vorherbestimmte Konstanten sind, können sie durch ein dem Bezugssignalgenerator 65 der Figur 8A ähnliches Gerät erzeugt werden, erforderlichenfalls nach Durchgang durch einen geeigneten Analog-zu-Digital-Umwandler (nicht dargestellt).

Ähnlicn gilt bezüglich X„:

^Ka^Xa ^{+ K}c^Xc ^{+ K}r^Xr ^{+ K}b^Xt> ^{+ X}2 * ^P' ⁽⁵⁹⁾'

hierin sind K, K^, K^ und K₁^ vorherbestimmte Konstanten, Vielehe die Gemischzusammensetzung, die aus den vorherbestimmten Mengen an Alkylatkomponente, leichter Töü-Benzinkomponente, Reformatkomponente bzw. Butankomponente gebildet ist, in der Berechnung bezüglich der Segment-S^-Grenze mit der maximalen Octanverbesserung in Beziehung setzen, die als Ergebnis einer Zugabe von Antiklopfmittel in dem Ausmaß, das durch das zweite Segment S_? der Figur 12 gezeigt ist, erhalten werden kann, P¹ kennzeichnet die in dieser Weise dem Wert X„ auferlegte Grenze.

Das Segment S₂ steht dabei zu S. in folgender Beziehung· Wenn die X₁ auferlegte Grenze P nioht ausreicht, eine vorherbestimmte Octanzahl herbeizuführen^ und eine höhere Cetanzahl durch Zugabe von Antiklopfmittel erzielt wird, wird das Mittel entsprechend der Steigung des zweiten Segmentes S₂ zugegeben. Wie zu ersehen ist, mui3 in dem zweiten Segment zur Erzielung einer Verbesserung um eine Octanzahl mehr Antiklopfmittel verwendet werden, als hier- zu in dem ersten Segment erforderlich ist»

Die Faktoren der Gleiohung (39) sind in der Tabelle 1 in der Zeile mit der Bezeichnung "Antiklopfmittel, Segment (2) Grenze" enthalten. Gemäß Figur 1'3 erzeugt eine signalquelle 363 Signale, die für diese Paktoren kennzeichnend sind, und führt sie dem Rechner 352.zu. Da die Faktoren in der Gleichung sämtlich Eonstanten sind, können die dafür kennzeichnenden Signale beispielsweise auf ähnliche Weise erzeugt werden, wie die Signale aus der·Quelle 362. . ' ' '

Sohließlioh gilt bezüglich X,s .'.

+ K»x₀ + κμ_ν + i^x_b + X^ * ρ» (40);

hierin sind K", K", K" und K-P vorherbestimmte Konstanten, welche die Gemischzusammensetzung, die aus den vorherbestimmten Mengen an Alkylatkomponente, leichter (EGO-Bsnzinkomponente, Reformatkomponente bzw. Butankomponente gebildet ist, in den Berechnungen bezüglioh der Grenzen der Segmente S; uad S^* mit· #er maximalen Ootanverbesserun^

in Beziehung setzen, die als Ergebnis einer Zugabe von Antiklopfmittel in dem durch das dritte Segment S, der Figur 12 dargestellten Ausmaß erhalten werden kann. P" kennzeichnet die so der Größe X_x auferlegte Grenze.

Das Segment S* ist dabei in der folgenden Weise auf die Segmente S₁ und S₂ bezogen: Wenn die den Größen X₁ bzw. X₂ auferlegten Grenzen P bzw. P¹ zur Schaffung einer vorherbestimmten Ootanzahl nicht ausreichen und V eine höhere Ootanzahl durch Zugabe von Antiklopfmittel erzielt wird, wird das Mittel entsprechend der Steigung des dritten Segmentes S, zugegeben.· Wie ersichtlich ist, muß zur Erzielung einer Verbesserung um eine Octanzahl . in dem dritten Segment S* mehr Antiklopfmittel benutzt

. werden, als dafür entweder in dem ersten Segment S., oder in dem zweiten Segment S₂ erforderlich ist. Sie Faktoren der Gleiohung (40) sind in der Tabelle 1 in de? ?.file mit der Bezeichnung "Antiklopfmittel, Segment (3) ijienze¹* enthalten. Gemäß Figur 13 werden Signale, die für sämt-

" Hohe dieser Faktoren kennzeichnend sind, aus einer den Quellen 362 und 365 ähnlichen Signalquelle 364 dem Heohner 352 zugeführt.

Bezüglich dee JJftmpf/BliJSßigkeiteyerhältniflses des

gemiSfohten Brennstoffs wird angenommen, daß dieses von

■■"-■*-■■ ' " ■ ■ <

dtr vorstehenden Gleiohung (8) geregelt wird, und die Daten aus dieser Gleichung siM in der Tabelle 1 in der ·· |eile mit der

309008/0955

ί · ■

- 99 -

enthalten. Für den Zweck der vorliegenden Berechnung kann jedoch die vorstehende Gleichung (8) in die folgende Form gebracht werden.:

(VA)ic■+ %₂EWW* - (V/B)^m_7 (41); hierin iat (Y/L)™ daa zuletzt "für das Gemisch berechnete Dampf/Flüssigkeitsverhultnis, (?/L) ist das für das Gemisch 'gewünschte Dampf/Flüssigkeitsverhältnia, (V/li)^m ist das für daa Gemisch tatsächlich gemessene Dampf/Flüssigkeit sverhältnia und Tp ist ein Dämpfungsfaktor, wie T.. in den Gleichungen (37a) und (37b), der einen.Viert sv.ischen JYuIl und 1 hat. ;

Der faktor (V/L) - (V/L)^m kennzeichnet die Abweichung des Dampf/plüssigkeitsVerhältnisses des fertigen Brennstoffgemisohs von dem gewünschten Verhältnis. Me Gleichung (41) gibt daher an, daß das Dampf/llüssigkeitsverhältnis des fertigen Gemische gleich oder kleiner sein müß als die Summe aus dem Dampf /Flüssigkeitsverhältnis, das zuletzt für das Gemisch bei der Herbeiführung der vorausgehenden Änderung des Dampf/iluBsigkeitsverhältnisses berechnet wurde, und der Abweichung des Dampf/Flussigkeitsverhältnisses mal dem Dämpfungsfaktor Tp.

Gemäß Figur 13 liegt eine Signalctuelle 368 Signale an den Rechner 352 an, die für die in der Gleichung (41) enthaltenen Faktoren kennzeichnend sind» Signale, die für

söiios/ösis

die Paktoren (VA)_a> (TA)₀1 (VD _r ^und (Vl)₁₃ kennzeichnend sind, können beispielsweise durch den Bezugssignalgenerator 65 der Figur 8A erzeugt werden, erforderlichenfalls nach Durchgang durch einen geeigneten Analog-zu-Digital-Umwandler (nicht dargestellt), wenn man annimmt, daß diese Faktoren im wesentlichen unverändert bleiben. Um andererseits Änderungen der Komponenteneigenschaften in Rechnung zu ziehen, können die Signale auch durch Dampf/Flussigkeitsverhältnis-Überwachungsgeräte erzeugt werden, die dem überwachungsgerät 46 der Figur 1 ähnlich sind und von denen jedes an eine verschiedene leitung für eine in Menge zugeführte Br eims.t off komponente angeschlossen ist. Beispielsweise können die Überwachungsgeräte an die leitungen für die Hauptbrennstoffkomponenten in Nachbarschaft der Ventile 26, 30, 32 und 35 gekoppelt sein.

jjin Signal, das für den Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (41) kennzeichnend ist, kann durch die in der Figur 15 dargestellte Anordnung erzeugt werden, Signale aus dem Dampf/Flüssigkeitsverhältnis-Überwachungsgerät 46, welche den Faktor (V/L)^m kennzeichnen, werden an einen Subtrahierer 370 angelegt. Der Subtrahierer wird ausserdem mit einem Signal gespeist, das für den Faktor (V/L)* kennzeichnend ist, beispielsweise aus dem Bezugssignalgenerator 65 der Figur ÖA. Das Signal aus dem Subtrahierer kennzeichnet demgemäß die Abweichung des tatsächlich gemessenen Dampf /Flüssigkeitsverhältnisses "der

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Mischung von dem gewünschten Verhältnis und dieses Signal wird durch einen Dämpfer 371, der das Signal um den Paktor T₂ abwandelt, an einen Addierer 372 angelegt. Der Addierer 372 erhält ausserdem ein Signal von dem Rechner 352 in Analogform, «las den Faktor (Υ/1!)-™ kennzeichnet, d,h. das Dampf/Flüssigkeitsverhältnis, wie es für die vorausgehende Gemischänderung berechnet wurde. Demgemäß ist das Signal ■ aus dem Addierer 372 für die rechte Seite der Gleichung (41) kennzeichnend und dieses Signal wird, erforderlichenfalls nach Durchgang durch einen geeigneten Analog-zu-Digitalumw^ndler 373, an den Rechner 352 der Figur 13 angelegt.

In ähnlicher Weise wird angenommen, daß der Destillationspunkt des G-emischs durch die vorstehende Beziehung (22-)definiert ist, und die Daten aus dieser Beziehung sind in die Tabelle linder Zeile mit der Bezeichnung "Destillationspunkt » eingesetzt. Pur den Zweck der vorliegenden Berechnung kann jedoch die Gleichung (22) wie folgt umgeschrieben werden;

⁺ Vo ^{+ D}r^Xr ⁺ Vb ~ ^DLC ^{+ T}3 ^(]D* " ^{Λ (42) }}

hierin ist Dt« der zuletzt für das Gemisch berechnete Destillationspunkt, D* ist der für das Gemisch gewünschte Destillationspunkt, D^m ist der für das Gemisch tatsächlich gemessene Destillationspunkt und T^ ist ein Dämpfungsfaktor zwischen lull und 1·, ähnlich der vorstehend beschriebenen Größe S₂. ■

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Der Faktor (D* - D^m) kennzeichnet die Abweichung des Destillationspunktea des fertigen Brennstoffgemischs von dem gewünschten. Demgemäß zeigt die Gleichung (42) an, daß. der Destillationspunkt .des fertigen Gemische gleich oder kleiner sein muß.als die Summe aus dem zuletzt berechneten Destillationspunkt und der Destillationspunktabwe'ichung mal dem Dämpfungsfaktor T^.

Gemäß Figur 13 werden Signale, welche die in der Gleichung (42) auftretenden Faktoren kennzeichnen, durch eine Signalquelle 374 erzeugt und an den Rechner 352 angelegt. Signale, die für die Faktoren D , D , D und IX

el G χ D¹

kennzeichnend sind, können beispielsweise durch den Bezugssignalgenerator 65 der Figur 8A erzeugt werden, oder die Signale können durch Destillationspunktüberwachungsgeräte erzeugt werden, die dem Überwaohungagerät 47 der Figur 1 ähnlich sind und von denen jedes mit einer verschiedenen Hauptbrennstoffkomponentenleitung gekoppelt iat.

Das Signal, das die rechte Seite der Gleichung (42) kennzeichnet, kann durch eine ähnliche Sohaltung wie die der Figur 15 erzeugt werden, wobei das Destillationspunktüberwachungsgerrafc 47 an die Stelle des Dampf/Flussigkeitsverhältnis-Übexwaüiiungsgerätes 46 tritt und ein für den Faktor D* kemii-;eiohnendes Signal an den Subtrahierer 370 angelegt wird. Weiterhin 'wandelt der Dämpfer 371 das daran angelegte Signal um den Faktor T^ ab und der Addierer 372 ' wird mit einem Signal in Analogform aus dem Rechner 352 '. gespeist, das für den Faktor JD^ kennzeichnend ist, d.h.

_ „ 809809/095S badorsginal

U73180

für den Destillationspunkt, der zuletzt für die vorausgehende Gemischänderung berechnet wurde.

Schließlich wird für den Reid-Dampfdruck des gemischten Brennstoffs angenommen, daß dieser durch die vorstehende Beziehung (29) bestimmt ist, und die einschlägigen , Informationen aus dieser Beziehung sind in der Tabelle 1. in der Zeile mit der Bezeichnung "Reid-Dampfdruck" enthalten« Die vorliegende Berechnung kann jedoch vereinfacht werden, wenn die Beziehung (29) in der folgenden Form geschrieben wirds

+ E_bX_b * R_IG + T₄(R*-R^m) (43) j

hierin ist R_Trt der für das Gemisch zuletzt berechnete Reid-Danrpf druck, R* ist'der für das Gemisch gewünschte Reid-Dampfdruck, R^m ist der für das Gemisch tatsächlich gemessene Reid-Dampfdruck und T, ist ein Dämpfungsfaktor zwischen Hull und 1. ·

Der Faktor (R -R¹¹¹) kennzeichnet die Abweichung des Reid-Dampfdrucks des fertigen Brennstoffgemische von dem gewünschten. Demgemäß gibt die Gleichung (43) an, daß der Reid-Dampfdruck des fertigen 'Gemische gleich oder kleiner sein muß, als die Summe aus dem zuletzt berechneten Reid-Dampf druck und der Reid-Dampfdruckabweiohung mal dem Dämpfungsfaktor T,.

Gemäß Figur 13 wer4eil Signale, die für die in der Gleichung (A3) auftretenäen Faktoren kennzeichnend sind, jiüs einer Signalquelle 3?6 Sh den Rechner 352 angelegt.

809809/095S

Die Signale R , R , Ii und R^ können beispielsweise durch den Bezugssignalgenerator der Figur 8A erzeugt werden, oder die Signale können durch Reid-Darapfdruck-Ln^erwachungsgerate erzeugt werden, die dem Überwachungsgerät 49 der Figur 1 ähnlich sind und von denen jedes mit einer verschiedenen Hauptbrennntoffkomponentenleitung gekoppelt ist.

Das für die rechte Seite der Gleichung (43)-kennzeichnende Signal kann durch eine ahnliche jinordnurig wie die der Figur 1b erzeugt werden. In dlösen Falle wird jedocii dos Dampf/Flüssigkeitsverlmltnis-Übeiwac"imgsger^t 4o durch das Reid-Da! :pf druekuberwachungsgerat 4'.' ersetzt und der Subtrahierer 370 wird alt einem Signal aus dem Bezugssignalgenerator b^lj der Figur UA gesxjeist, das für den FaKtor R* kennzeichnend ist. Weiterhin wandelt der Dämpfer 371 das daran angelegte dignal um den Fnktor T. ab und der Addierer 371 wird mit einem Signal in Analogform aus dem Rechner 3i?2 gespeist, das für den Faktor R™ kennzeichnend ist, d.h. für den Reid-Dai;ipfdruck, der zuletzt für die vorausgehende 'iemischc nderung berechnet wurde.

Die Tabelle 1 enthält weiterhin Daten bezüglich Kriterien für eine optimale Ausbildung des Iuischvorganges (optimizing criteria), z.B. Kosten, die bei den Mischverfahren so gering wie möglich zu halten sind, und zwar gleichzeitig mit der Vornahme von Änderungen, um das produkt in Übereinstimmung mit den Spezifikationen zu halten. Die Ausdrücke &/Β_&, S/B_G, G/B_r und ff/B_b bedeuten die Kosten,

80 980 9/09 55 _ß*D

- 105 ZoB. ausgedrückt in Geldeinheit je Volumeneinheit, wie

Dll/ra oder Dollar/Barrel, der Alkylatkomponente, leichten TG-J-;3enzinitomponente, Leforraatxomponenfce baw. Butankomponente. In ähnlicher ./eise sind die Kosten des Antiklopfmittels durch dessen lineare Kurvensegmente ausgedrückt, wobei die Ausdrücke fi/X. , G/X,-, und (f/X·* ^die Kosten, z.B. in DM/Ootan-Kubikmetor oder Dollar je Üctan-Barrel, der ' durch X₁ , X₀ bzw. X_v gekennzeichneten Kurvensegmente darstellen. Die l'abello 1 gibt in der Spalte mit der Bezeichnung "Spezifikationswerte" an, daß die Kosten so gering wie müglick zu machen sind.

Gemäß l'igur 13 werden Signale, die für die in der Kostenzwangsgröße auftretenden Faktoren kennzeichnend sind, von einer Signalquelle 37b an· den Rechner 352 angelegt. Diese Signale können durch den Bezugssignalgenerator bb der Ij¹IgUr ÜA erzeugt werden, erforderlichenfalls nach Durchgang durch einen geeigneten Analog-zu-Digitalumwandler (nicht dargestellt). Die für die Kostenfaktoren kennzeichnenden Signale können in gewünschter .Weise geändert werden, um sich ändernde Bedingungen der Haffinerievorgänge, die beispielsweise zu Änderungen der Verfügbarkeit oder Schwierigkeiten bei der Herstellung von einzelnen Komponenten führen, widerzuspiegeln. So können beispielsweise, wenn eine sonst leicht zugängliche Komponente infolge von unvorhergesehenen Ereignissen im ,Haffineriebetrieb zeitweise knapp ist, die Kosten der, entsprechenden Komponente

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zeitweise erhöht werden. Berechnungsmethpden sind bekannt und werden von Raffinerietechnikern "zur Pestsetzung geeigneter relativer Werte von Q/B_&t G/B_qI G/B_r und G/B_b laufend angewendet, um jegliche Raffineriesituation, sei sie normal oder unnormal, zum Ausdruck zu bringen»

ochließlioh enthält die Tabelle I eine Sangsgröße mit der Bezeichnung'"Produktionserfordernis". Diese drückt die vorstehende Beziehung (9) aus, d.h., daß die Summe der berechneten Volumenanteile X , X , X und X-^ zusammen 1 beträgtc In der Anordnung gemäß Pig. 13 wird diese Zwangsgröße direkt in den Rechner 352 programmiert„

Es ist somit ersichtlich, daß die Tabelle T einsohlägige Daten für sämtliche Eigenschaften der Brennstoffprodukte, die überwacht werden und gemäß denen das Mischen bewirkt wird, sowie Kosten und andere zu erfüllende Vorschriften oder Spezifikationen einschließt. Signale, welche diese Daten kennzeichnen, werden dem Rechner zugeführt, wie das in der Pig. 13 gezeigt ist, und der.Rechner "wird" ' mit einem allgemeinen linearen Programm für die Handhabung der Daten der Tabelle 1 und für die Durchführung de** angegebenen Rechnungen programmiert. In dem Buch "Intiroduc tion to Linear Programming" von W.W, Garwin (Hciiraw Hill 'Book Op.·, 1960) ist, insbesondere im Kapitel 3» ^:der tatsächliche Berechnurigsvbrgang erläutert, "dea? von. dem Sechner dtfroll^e"-^"' führt wird, um die. von der Datenmatrix-der-,Tabelle 1 dar-.' . gestellten Gleichungen zu lösen. Das "d-etalliierte l^ög'ramirjy

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809809/0951' '^r ^^-^ ■

-das diesen Berechnungsvorgang bewirkt, ist ein allgemeines Programm, wie es von 3^e(3em Sachkundigen auf diesem Gebiet aufgestellt werden kann.

Der- programmierte Rechner verarbeitet die Informationen der l'abelle 1 und erzeugt eine Reihe von Ausgangssignalen, die für die in dem Gemisch einzurichtenden Anteile an jeder der Komponenten, d.h. Alkylat-, leichter TCC-Benzin-, Reformat- und Butankomponente, sowie die Konzentration an Antiklopfmittel kennzeichnend sind, um sämtliche Größen gleichzeitig für die Abweichungen hinsichtlich Octanzahl, Dampf/Flüssigkeitsverhältnis, Destillationspunkt und Reid-Dampfdruck zu korrigieren und die Mischung bei einem Geringstaufwand an Kosten herzustellen. Die Signale aus dem Rechner kennzeichnen die Größen X_&, X_Q, X_r, X₁₃, X.., X₂ und X,, wie das in dem Ausgangsblock 380 der Fig. 13 angegeben ist. Bezüglich X₁, X₂ und X-* wandelt der Rechner die für diese Faktoren kennzeichnenden'Signale, die die Dimensionen von Octananteilen oder Oetanfraktionen haben, in ein einziges Signal um, das für die Summe

C₁X₁ + O₂X₂ + 0^X₃ =* L (44)

kennzeichnend istj hierin sind C₁, C₂. und G, vorherbestimme Konstanten, die X₁, X₂ bzw« Xv mit der zu dem Gemisch zuzu- ' setzenden Menge an Antiklopfmittel (L), z.B. in cm /m oder cm /Gallone, in Beziehung setzen. Im einzelnen ist gemäß Fig. 12 G₁ (X₁ )_max Si* Projektion des linearen Segmentes S₁ auf #er Antiklepfmlttelachse und O^ kann aus den bekannten

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Beziehungen für das von (X₁ )_TT,„_V S₁ und G₁ (X« )„,„,, gebildete rechtwinklige jjreiecK berechnet werden, üntsprechend sind O₀(X₀)'" und 0_x(X-2)_rno„ die Projektionen der linearen

Segmente S₂ "bzw. S·.· nuf der Antiklopfmittel??chse.

Das für L in der Gleichung (44) kennzeichnende einzige Signal sowie die für X , X , X und X^ kennzeichnenden Signale werden an die in l-^;ig. 1 gezeigten Ventile 37, 2b, 50, j52. bzw. 35 angelegt, um das Kischen des fertigen Brennstoffproduktes ^u regeln. Die Berechnungen werden mit irgendeiner gewünschten Häufigkeit oder Frequenz wiederholt und das Gemisch wird iiinsichtlich üctanzalil, Dampf /Fluss igkeitsverhältnis, Destiliationrspunkt und lieid-Dami.)fdruck kontinuierlich iuerwacht, un eine ilibchrogelung bei einem Gemisch geringster Losten zu bewirken.

Yoraus^ei end oind zwei beispielev/eise Anordnungen für das Luschen eines Brennstoff Produktes ^rxin einer Mehrzahl von i-roduktKoiirnonenten in Übereinstii 'ung uit einer Mehrzahl von frodukteigenschaften beschrieben worden. Us werden ntimdig Proben von den i-rodukten genommen und Eigenschaften derselben bestimmt, so daß die Vorschriften ode.r .Spezifikationen, welche die Form verschiedener Zwangsgrötfen hinsichtlich der Eigenschaften des fertigen Gemische sowie andere Kriterien, wie beispielsweise weitmöglichste Senkung der Kosten, Regelung der Qualität und einer Begrenzung hinsichtlich der Verwendung von ausgewählten Komponenten oder dergleichen, annehmen können, ständig erfüllt werden.

BAD OBlGJNAU 809809/0955

Es.ist ersichtlich, daß die vorstehend "beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele bilden, die im Rahmen der ' Erxindung abgewandelt und abgeändert werden können. Beispielsweise sind, in den beschriebenen Ausführungsbeispielen bestimmte Kriterien angegeben worden, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Weiterhin ist die- Erfindung nicht in irgendeiner Weise auf das Mischen der besonderen Komponenten beschränkt, die vorstehend für den Zweck der Erläuterung herangezogen wurden, sondern sie ist beim Mischen von beliebigen gasförmigen oder flüssigen Produkten aus einer Mehrzahl von i'roduktkomponenten in Übereinstiiihiiung mit einer Mehrzahl von rrodukteigenschaften und anderen Zwangagrötfen anwendbar.

Weiterhin beziehen sich die vorstehend beschriebenen Au sl'ührungs formen auf das Mischen eines fertigen Brennstoff— gemische, d.h. eines Hochleistungsbensina in den gewählten Beispielen; jedoch kann die Erfindung genau so für die ]^rei£steilung von Vorheinischen Anwendung finden, d.h. es können Komponentenstrame Miteinander vermischt werden, um einen einzigen Vorgemischsbrom zu bilden, der nur eine Komponente eines fertigen Brennstoffgemischs bildet, nicht aber das fertige Gemisch selbst. Der Vorgemischstrom kann zur beutstellung ausgewählter Eigenschaften desselben überwacht und das Vermischen der Komponenten kann naoh Maßgabe der festgestellten Eigenschaften geändert werden, um den Torgemischstrom bei vorherbestimmten Spezifikationen zu halten. In dieser Weise kann das Überwachen und Vermischen

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von Komponenten in Übereinstimmung mit der Erfindung in allen Stufen eines Miaclrverfahrens bewirkt werden.

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Claims

Patentansprüche

(ι·/ Vorrichtung zum automatischen Mischen eines gasförmigen oder flüssigen Produktes, wie beispielsweise eines flüssigen Kraft- oder Brennstoffs, aus einer Mehrzahl von gasförmigen oder flüssigen Komponentenprodukten, gekennzeichnet durch Überwachungseinrichtungen zur Überwachung von mindestens einem gasförmigen oder flüssigen Produkt zur Feststellung von mindestens zwei ausgewählten Eigenschaften desselben» und auf die festgestellten ausgewählten Eigenschaften ansprechende Regeleinrichtungen zur Minderung des Zusaminenmisohens der gasförmigen oder flüssigen Komponentenprodukte, so daß das gemischte gasförmige oder flüssige Produkt vorherbestimmte Vorschriften oder Spezifikationen bezüglich der ausgewählten Eigenschafton erfüllt.

2. Vorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtungen üignalerzeugungseinrichtungen zur Erzeugung einer Mehrzahl von Fehlersignalen, die jedes für den Unterschied zwischen einer versohiedenen festgestellten Eigenschaft des gemischten Brennstoffs und einem vorherbestimmten Bezugswert für diese Eigenschaft kennzeichnend sind, aufweisen und daß die Regeleinrichtungen zur Änderung der Zusammensetzung derartig arbeiten, daß sie die Mengenverhältnisse der zusammenzumi-

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sollenden Komponenten in f'bereiiastimnung mit den FeJiIer-■Signalen 'ändern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie leitungseinrictitungen aufweist, uri den gemischten Brennstoff von einen normalen Flie,?>weg abzuleiten, wenn irgendeine der festgestellten jjigenschaften von einera für dieue }Ji_;^enscliai't festgesetzten vorherbestimmten-Bereich abvveicJit.

4. Vorrichtung nach .Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignale aufeinanderfolgend erzeugt werden und die Mengenverhältnisse der zusammengemischten Komponenten in Übereinstimmung mit jedem Fehlersignal variiert werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die !Mengenverhältnisse der zusammengemischten Komponenten jedesmal nur für eine teilweise Korrektur einer besonderen .Abweichung einer G-emisciiei-jenschaft von dem für diese Eigenschaft festgesetzten JJezugswert geändert werden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen Mittel aufweisen, die während jedes Regelkreislaufes zur Bewirliung einer Mehrzahl von Änderungen in dem Zusammenmischen der Komponenten aktiv sind, so daß der Ltischvorgang mehrmals geändert wird, um jeweils eine verschiedene Abweichung einer ausgewählten Eigenschaft von einer vorherbestimmten

809809/0955 . ·»«»»*.

!■jj/i.-zifikation des (romischü für diese eigenschaft zumindest teilweise un-d in zeitlicher i'olge auszugleichen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sio eine Einrichtung für den hedienfluLi aufweist, die den voluinetrischen G-esamtfluß des gemischten Brennstoffs im wesentlichen konstant hält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Regeleinrichtungen aufweist, welche nach Vornahme einer Änderung der Menge einer Komponente in dem gemischten Brennstoff die restlichen Komponenten des gemischten Brennstoffs in im wesentlichen dem gleichen! Mengenverhältnis zueinander halten, wie vor der Vornahme der Änderung.

9· Vorrichtung nach Anspruch I₁ daduroh gekennzeichnet, daß sie Begrenzungsmittel zur Begrenzung der Menge einer jeden Komponente, die dem gemischten Brennstoff augefügt werden kann, aufweist«

10» Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ableitungseinrichtung aufweist, / die den gemischten Brennstoff aus einem normalen lließweg fortleitet, wenn irgendeine der festgestellten Eigenschaften von einem für diese. Eigenschaft festgesetzten vorherbestimmten Bereich abweicht«,

11. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 - 10, daduroh gekennzeichnet, daß sie auf die Fehlersignale ansprechende Korrektursignaleinriohtungen zur Erzeugung einer

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Mehrzahl von Korrektursignalen, von denen jedes ,für den Betrag einer verschiedenen Komponente des gemischten Kraftstoffs kennzeichnend ist, der in dem gemischten Kraftstoff eingerichtet werden muß, um die Abweichung zwiaohen jeweils einer der festgestellten Eigenschaften und dem vorherbestimmten Bezugswert für diese Eigenschaft zu korrigieren, und Dämpfungseinriohtungen zur Dämpfung der Größe eines jeden Korrektursignals um einen vorherbestimmten Betrag aufweist, wobei die Regeleinrichtungen zur Änderung der Menge jeweils einer der verschiedenen Komponenten de3 gemischten Brennstoffs in Übereinstimmung mit jeweils einem der gedämpften Korrektursignale arbeiten.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtungen zur Feststellung von mindestens zwei der nachstehend ange-

gebenen Eigenschaften, nämlioh Ootan zahl, JDampf/Flüssigkeitsverhältnis, Peatillationepiüikt und Reid-Dampfdruck, von mindestens einem der Produkte angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 12, daduroh gekennzeiohnet_r daß die Überwaohungseinrichtungen zur Feststellung der Cetanzahl und mindestens einer,der nachstehend angegebenen Eigeneonaften, nämlich Dampf/Fltlssigkeitsverhältnis, Destillationspunkt und Reid-Pampfdruck, von sowohl dem .gemisohten Brennstoff als auoli mindestens _r5fl einer der Komponenten angeordnet sind und Einrichtungen ,_;; zur Änderung der Mengenverhältnisse der zusammengemischt en

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Komponenten nach Ma^-ßgabe der festgestellten Eigenschaften vorgehen sind.

14. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 —13» dadurch gekennzeichnet, daß eine der Komponenten aus einem verhältnismäßig wenig Menge ausmachenden (relatively non-bulk) "Antiklopfmittel besteht und eine andere der Komponenten eine verhältnismäßig viel Menge ausmachende Brennstoffkomponente einschließt.

15. Vorrichtung naoh Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen Verstelleinrichtungen •zur Änderung der Menge an Antiklopfmittel, die einen Teil des gemischten Brennstoffs bildet, aufweisen, und zwar im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

Ao

b + 2oL + 3dL² + 4eL⁵ ,

in dem ^O die Differenz zwischen der festgestellten Octanzahl und der vorherbestimmten Bezugsootanzahl ist, L die laufende Menge des einen Teil des gemischten Brennstoffs bildenden Antiklopfmittels bedeutet und b, c, d und e vorherbestimmte Konstanten sind.

16. Vorrichtung naoh Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen Verstelleinrichtungen zur Änderung der Menge an Antiklopfmittel, die einen Teil dee gemisohten Brennstoffe bildet, aufweisen, und zwar im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Aus-

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• π, ■ - Δ ο

b +

in dem Δ O die Differenz zwischen der festgestellten Octanzahl und der vorj erbeatimmten Bezugsoctanzahl lot, L die laufende Menge des einen Teil des gemischten Ereinstoffs

ist.

bildenden Antiilopfmj ttels', b, c, d und e vorherbestimmte Konstanten, sind und -J ein Dämpfungsfaktor zwischen liull und eins ist. · -

17» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, dai-S die Regeleinrichtungen weitere Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lienge einer in Lienge zugeführten (bulk) jj2"e uns toff komponente, die einen Teil des gemischten Brennstoffs bildet, aufweisen, und .sv/ar im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem nachfrt elenden ^

in dem Δθ ciie Ab·.&■-.! ei ung- einer der npchsteJ-enden UifjenH ten des ,",emisoiiten Bj-ennstoffs, niLmlicJi Dampf/l'liifjsigkeitsverhaltnis, vorherbestimmtem Destillationspunkt und Reid-Darnpfdruck, τοη den vorherbestimjnten Bezugswert ist, VTr, eine ideale Eigenschaft i-r die gei-jiderte, in I.lenge zugeführte Brennstoffkomponente bedeutet und C* ._++Ί eine ideale

mxtt-L ·

volumetrische Mittelwertseigenschaft für alle anderen in Menge zugeführten iSreiiüstoffkoniponenten·, de(i den restlichen Mengenanteil (bulk portion) des gemischten Brennstoffs, bildeii,

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ist. .

1B. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, dal.» die Regeleinrichtungen weitere Vera telleinrichtungen zur .Änderung einer jeden der anderen in llenge zugeführten Brennstoffkomponenteri, welche den restlichen Mengenanteil des gemischten Brenustoffsjbilden, aufweisen, und zwar im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

in den (X_1n^_n J _Ί+ det gegenwärtige Volumenanteil einer Dxc—η axt»

bestimmten der anderen restlichen in Menge zugeführten Brennstoff komponenten ist, (^xsi_umme) It ^^ie Summe, der gegenwärtigen Volumenanteile von allen anderen restlichen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten bedeutet und (^Xbfc^neu ^^{en neuen} "Volumenanteil darstellt, der für die xn Übereinstimmung mit dem in Anspruch 17 angegebenen Ausdruck geänderte, in Menge zugeführte Brennstoffkomponente festgesetzt ist.

19. Vorrichtung naoh einem der Ansprüohe 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen weitere Verstelleinrichtungen zur Änderung der Menge einer in Menge zugeführten Brennstoffkomponente, die einen Teil dea gemischten Brennstoffs bildet,- aufweisen, und zwar im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruak_

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bfc mittl.

in dem ΔC die Abweichung hinsichtlich einer der nachstehenden Eigenschaften des gemischten Brennstoffs, nämlich Dampf/ Flüssigkeitsverhältnis, vorherbestimmtem Destillationapunkt und Reid-Dampfdruck, von dem vorherbestimmten Bezugswert ist, 0?£ eine ideale. Eigenschaft für die geänderte, in Menge zugeführte Brennst off komponente bedeutet, C» -f*.-\ eine ideale volumetrische Mittelwertseigenschaft für alle anderen in Menge zugeführten Komponenten, die den restlichen Mengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, bedeutet und T ein Dämpfungsfaktor zwischen Null und eins ist.

20.. "Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 14 - 16» dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen weitere Yerstelleinrichtungen zur Änderung der Menge einer in Menge zugeführten Brennstoffkomponente, die einen Teil des gemischten Brennstoffs bildet, aufweisen, und zwar im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

"* mittl. - . mittl, ■

G* -ö^¥ " O^m π"¹ ■■■■■'■■·■■ '

°bfc ^υ mittl. ^w bfc " ^ü mittl·

in dem C* eine ideale Eigenschaft für den gemischten Brennstoff ist, 0 ^₀ eine ideale Eigenschaft der geänderteil, in Menge zugeführten Brennetoffkomponente bedeutet. 0* ..., eine ideale voluraetrieolie Mittelwertseigensobaft für alle anderen in Menge zugeführten Brennatofflcoioponeiitfii darstellt,

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-die den restlichen Mengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, 0^m die festgestellte Eigenschaft für den gemischten Brennstoff bedeutet, G^m-,_£ die gemessene Eigenschaft für die geänderte in Menge zugeführte Brennstoffkomponente ist und G^m -++η die für alle anderen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten, welche den restlichen Mengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, gerassene volumetrische Mittelwertseigenschaft ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten, welche den restlichen Ilengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

geändert werden, wobei in dem Ausdruck (Xvf_{G n}) τ + den gegenwärtigen Volumenanteil einer bestimmten der anderen restlichen und. in Menge zugeführten Brennst off komponenten bedeutet, (XQ_UiniBe)_ai-t die Summe der gegenwärtigen Volumenanteile von allen anderen restlichen und in Menge zugeführten BrennstQffkomponenten darstellt und (X*vF₀)_neu der neue Volumenanteil ist., der für die in Übereinstimmung mit dem %n Anspruoh 20 gegebenen Ausdruck geänderte in Menge zugeführt« Brennstof!komponente eingerichtet wird· '

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22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 16, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Regeleinrichtungen weitere Verstelleinriclitungen 'aut „jiderung der Menge einer in Menge zugeführten Brennstoffkomponente, die einen Teil des gemischten Brennstoffß bildet, aufweisen, und zwar im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

__J_^_ - ° " ^G mittl.

μ* _n* ~ _nm ■ _rm '

°bfc~° mittl. °bfc " ^υ mittl.

in dem 0 eine ideale lüijjeuüchaft für den gemischten Bremistoff ist, C-T^ eine ideale Eigenschaft'"d ei· in Menge zugeführten geänderten Brennst off komponente bedeutet, ο*!-..+-, eine ideale volumetrifjche Mittelv/ertseigenschaft für alle anderen in Menge zugefiihrten Brennstoff !component en darstellt, die den restlichen Iiengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, C die festgestellte Eigenschaft für den gemischten Brennstoff ist, C^.. die gemessene Eigenschaft für die in Ilen ge zugeführte i-e;Jiderte Brennst off komponente bedeutet, ^öiriinittl ^{die iür alle} anderen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten, welche den restlichen iiengenanteil des gemischten Brennstoffs oilden, gemessene volumetrische Kittelwertseigenschaft darstellt und T ein Dämpfungsfaktor zwischen Null und der Einheit ist.

23· Verfahren zum automatischen Mischen eines gasförmigen oder flüssigen Produktes, wie etwa eines flüssigen Kraft- oder Brennstoffs, aus einer Hehrzahl von gasförmigen

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oder flüssigen Komponentenprodukten unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein gasförmiges oder flüssiges Jrrodukt zur i^Tesx st ellung von mindestens zwei ausgewählten Eigenscuaften desselben überwacht und das Zusammenmischen der gasförmigem oder flüssigen Komponentenprodulcte nach Maßgabe der festgestellten ausgewähltem Eigenschaften .derart abändert, daß das gemischte gasförmige oder flüssige Produkt vorherbestimmte Vorschriften oder Spezifikationen bezüglich der ausgewählten Eigenschaften erfüllt«

24» Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß es die Arbeitastufe einer i-jnderung der
Menge eines Antiklopfmittels, welches einen !'eil des gasförmigen oder flüssigen Produkte,^c3 bildet, einschließt und daß man die Menge des Antiklopfmittels in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

Ao

b + 2cL + 3dL +
ändert, in dem Δθ die Differenz zwischen der festgestellten Octanzahl und der vorherbestimmten Bezugsoctanzahl ist,
Ji die laufende Menge des einen Teil des gemischten Brennstoffs bildenden Antiklopfmittels bedeutet und b, c, d und e vorherbestimmte Konstanten sind»

25ο Verfahren nach Anspruch 24·, dadurch gekennzeichnet t daß man die Änderung der Menge des Antiklopfmittels in Übereinstimming mit dem nachstehenden Ausdruck

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b + 2cL + 3di² +
bewirkt, in dem ΔO die Differenz zwischen der festgestellten Octanzahl und der vorherbestimmten Bezugsoctanzahl ist, L die laufende Menge des einen Teil des gemischten Brennstoffs bildenden Antiklopfmittels bedeutet, Tb, c, d und e vorherbestimmte Konstanten sind und T ein Dämpfungsfaktor zwischen Null und eins ist.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der Arbeitsetufen die Menge einer in Menge zugeführten Brennstoffkomponente, die einen Teil des gasförmigen oder flüssigen Produktes bildet, in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck ..

°bfc " ^υ mitt}.

ändert, in dem Δθ die Abweichung einer der naohstehendent Eigenschaften des gemischten Brennstoffs,nämlioh Dampf/ Flüasigkeitsverhältnis, vorherbe st imnrt em Destillationspunkt und Reid-Dampfdruck, von dem vorherbestimmten Beaugewert • ist, G?_f eine ideale Eigenschaft für die geänderte,in Mengt augeführte Brennstoffkomponente bedeutet und 0™£++ι f^&^e ideale volumetriache Mittelwertseigenaohaft für all· anderen in Menge zugeführten Brennatoffkomponenten! die den restliohen Mengehanteil des gemiaohten Brennstoffs bilden, darstellt. ,.-.-....■ - -

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27· Verfahren nach Ansi>ruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der Arbeitestufen jede der anderen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten, die den restlichen Mengenanteil des gasförmigen oder flüssigen Produktes bilden, in Übereinstimmung mit dem nachstellenden Ausdruck

ändert, in dem.(X-^f₀__n) _a±± ^der Gegenwärtige Volumenanteil einer bestimmten der anderen restlichen in Menge zugeführten Brennstof !'komponenten ist, (^xg_uimae) _ai-fc die Summe der gegenwärtigen Volumenanteile von allen anderen restlichen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten darstellt und (X, „ )_neu den neuen Vommenanteil bedeutet, der für die in Übereinstimmung mit dem in Anspruch 2b angegebenen Ausdruck geänderte^ in Menge zugeführte Brennstoffkomponente festgesetzt ist.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der Arbeitsstufen die Menge der gasförmigen oder flüssigen Produktkomponente, die einen Teil des gasförmigen oder flüssigen Produktes bildet ι in Übereinstimmung mit dem nächstehenden Ausdruck

^Cbfo ~ ^G mitti.

ändert, in dem Δο ^^ie Abweichung hinsichtlich einer der nachstehenden Eigensohaften des gemischten Brennstoffs,

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nämlicli Daiapf/Flüssigkeitsverhältnis, vorherbestimmtem Destillatiqnsi)unkt und Reid-Damjif druck, von dem vorherbestimmten Bezugswert ist, G,.. eine ideale Eigenschaft für die geänderte in Henge zugeführte Brennstoffkomponente bedeutet, 0 ■±+ι eine ideale volumetrische Mittelwertseigenschaft für alle anderen in ilenge zugeführt en Komponenten, die den restlichen liengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, darstellt und I¹ ein Dämpfungsfaktor zwischen Hull und eins"ist«

29» Verfahren nach einem der Ansprüche 23 - 23_f dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der Arbeitsstufen die Menge einer in henge zugeführten Brennstoffkomponente, die einen l'eil des gas!ürmigen oder flüssigen j'roduktes bildet, in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

⁰ " ^υ mittl. ~ ^υ ~ ^υ mittiο

G* G* G^m G^m

bfc mittl. bfc mittl.

lindert, in dem G* eine ideale Eigenschaft für den gemischten Brennstoff ist, G , « eine ideale Eigenschaft der geänderten

•in lie ng e zugeführten Brenn se off komponente bedeutet, G* ._{+ +} i

mix x J. ·

eine ideale volumetrische Mittelwerteeigenschaft für alle anderen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten darstellt, welche den .-restlichen Mengenanteil des gonischten Brennstoffs bilden, C die festgestellte Eigenschaft für den gemischten Brennstoff ist, C¹¹¹-,.* die gemessene Eigenschaft für die

geänderte in Menge zugeführt e Brennst of .'-komponente bedeutet und G m^-jj-tj ^^"^e ^^r ^a^-^e anderen in ileri£e zugeführten

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Br e-cms toff komponenten, welche den restlichen Mengenanteil dos gemischten Brennstoffs bilden, gemessene volumetrische • Mittelwertseigenschaft darstellt.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dai:j man in einer der Arbeitsstufen jede der anderen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten, welche den restlichen Lengenanteil des gasförmigen oder flüssigen Produktes bilden, in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

■ UiU' neu

I ändert, in dem (X-^₀ ,.) _ηΊ+ den gegenwärtigen Volumenanteil einer bestimmten der anderen restlichen und in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten bedeutet, (Xc_umme)_ai+ die b'umiie der gegenwärtigen Volumenanteile von allen anderen restlichen und in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten darstellt und (Xvf· ) der neue Volumerianteil ist, der für die in Übereinstimmung mit dem in Anspruch 29 angegebenen Ausdruck geänderte, in Menge zugeführte Brennstoffkomponente eingerichtet wird.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 215 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der Arbeitsstufen die Menge einer in Menge zugeführten Brennstoffkomponente, die einen l'eil des gasförmigen oder flüssigen Produktes bildetj- in Übereinstimmung mit dem nachstehenden Ausdruck

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mittl. - _ υ - ο _mittl(

~,iU.T r> „ill

bfc ^w mittl. ^{υ D1}° ° mitUlο

ändert, in dem G* eine ideale Eigenschaft für den gemischten Brennstoff ist, G ·> ~ eine ideale Eigenschaft der geänderten in Menge zugeführten Brennstoffkomponente bedeutet,

mittl ^ei-^ne ideale volumetrische Mittelwertseigenscnaft für alle anderen in Menge zugeführten Brennstoffkomponenten darstellt, welche den restlichen Mengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, C die festgestellte Eigenschaft für den gemischten Brennstoff ist, C^m-. ~ die gemessene Eigenschaft für die geänderte in Menge zugeführte Brennst off komponente bedeutet, G^m .^^-^ die für alle anderen in Menge zugeführten Brennstoff komponenten, welche den restlichen kengenanteil des gemischten Brennstoffs bilden, gemessene volumetrische Mittelwertseigenschaft darstellt und T ein Dämpfungsfaktor zwischen UuIl und eins ist»

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