DE2160881A1

DE2160881A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung einer optimalen Raffinat-Öl- und einer Extrakt-Öl-Ausbeute aus einer Einsatz-Ölmenge

Info

Publication number: DE2160881A1
Application number: DE19712160881
Authority: DE
Inventors: Robert Alan Nederland Tex. Woodle (V.StA.)
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1970-12-08
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1972-06-29
Also published as: CA971122A; FR2117898B1; NL7116759A; US3666931A; FR2117898A1; BE776308A; BR7108100D0; GB1336197A; ZA717831B; IT953151B; TR16797A; AU3629271A; ES397538A1

Description

Patentassessor Hamburg, den 3« Dezember 1971

Dr.G. Schupfner WH/Kr

DEUTSCHE TEXACO A.Q, T 71057

2ooo Hamburg J6
Seehslingspforte 2

TEXACO DEVELOPMEMT CORPOBATIOIi

155 East 42nd Street Hew York, N.Y.10017 TT. S.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung optimalen Raffinat-Öl- und einer Extrakt-Öl-Ausbeute aus einer Einsatzölmenge.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzielung einer optimalen Baffinat-Öl- und einer Extrakt-Öl-Ausbeute aus einer Einsatzölmenge, wobei die Vorrichtung ein Steuerungssystem und insbesondere ein automatisch arbeitendes Steuerungssystem betrifft, das in einer Raffinerie Verwendung findet.

Bekannt ist ein Steuerungssystem für eine Lösungsmittel-Raffinations-Anlage, wie sie etwa durch die US-Patentschrift 5 458 offenbart ist, mit dem eine Raffinat-Öl-Qualität erreicht werden kann, die durch den Viskositätsindex (Vl) des Raffinats bestimmt ist. Jedoch ist der Viskositätsindex, obgleich er sehr wichtig ist, nur einer der verschiedenen Qualitätsfaktoren, die feststehen müssen,

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bevor das Raffinat-Öl in ein verkaufsfähigea Produkt umgewandelt werden kann. Als Beispiel seien in diesem Zusammenhang für ein inhibiertes HD-Motorenöl andere wichtige Qualitätsfaktoren, wie der Schwefeigehai·, die Empfänglichkeit zur Verminderung des Fließpunktes durch die Fließfähigkeit senkende Additive und der Empfänglichkeit zur Aufnahme von den Motor sauberhaltenden Additiven, die der Korrosion und Oxidation entgegenwirken. Bei der vorliegenden Erfindurg werden zur Bestimmung der Raffinat-Öl-Qualität der Brechungsindex des paraffinischen Haffinat-Öles und andere charakteristische Merkmale verwendet.

Weiterhin unterscheidet rieh die vorliegende Erfindung von der US-Patentschrift 3 458 432 durch die Verwendung bestimmter Kennzeichen der Einsatzölmenge, indem während einer vorbestimmten Zeitspanne die Durchflußmenge derselben pro Zeiteinheit und die Temperatur des Extrakt-Öles gesteuert wird, wonagh dann die Brechungsindices. des Einsetzöles und des Raffinat-Öles und die Durchflußmenge des Lösungsmittels, des Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles zum Steuern der Tarchflußmenge des Einsatzöles und der Temperatur des Extrakt-Öles verwendet werden.

Außerdem unterscheidet sich die vorliegende Erfindung . gegenüber der vorgenannten US-Patentschrift in der Steuerung der Durchflußmenge des Einsatzöles und der Temperatur des Extrakt-Öles gemäß den derzeitig gültigen wirtschaftlich interessanten Werten des Rohöls, des Extrakt-Ölesmd. des Riiffinat-Ölas.um so eine optimale Ausbeute an Extrakt- und Raffinat-Öl zu erhalten.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Raffinatio.inprozessen, bei denen Einsatzöl in einer Raffinations-Kolonne mit Lösungsmitteln vermischt) ein Raffinatstrom und ein Extrakt-Gemisch-Strom Strippern zugeführt, das Raffinat· und das Extrakt-Gemisch von Lösungsmitteln befreit und paraffindaches Raffinat-Öl und Extrakt-Öl erhalten, das gestrippte Lösungsmittel der Raffinations-Kolonne wieder zugeführt und das paraffinisohe Raffinat-Öl anschließend zur Erzeugung von Raffinat-Öl entparaffiniert wird, das dadurch gekennzeichnet ißt, daß die Eigenschaften des paraffilmischen Raffinat-Öles, des Extrakt-Öles und des Lösungsmittels festgestellt werden, daß mit den festgestellten Eigenschäften korrespondierende Signale " erzeugt werden, daß Signale erzeugt werden, die korrespondierend mit dem wirtschaftlichen Nutzwert des Einsatzöles, des Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles sind und daß einige Eigenschaften des paraffinischen Raffinat-Öles, des Extrakt-Öles und des Extrakt-Gemisches anhand der Eigenschafts-Signale und der Nutzwert-Signale gesteuert werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. zur Steuerung der Raffinierung von Einsatzöl zur Erzielung optimaler Ausbeuten an Raffinat-Öl und Extrakt-Öl, in der das Einsatzöl in einer Furfurol-Raffinations-Kolonne mit einem Lösungsmittel unter Bildung eines Raffinats und eines Extrakt-Gemisches behandelt wird, das Raffinat und das Extrakt-Gemisch in Strippern vom Lösungsmittel befreit und paraffinisches Raffinat- bzw.

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Extrakt-Öl erzeugt werden, dft β paraffinieche Raffinat-Öl ftnichließeni nur Erzeugung τοη Raffinat-Öl entparafflniert wird und das Lösungsmittel in die Furfurol-Raffination·- Kolonne zurückgeführt wird, wurde eine Vorrichtung jeechtffen, die gekenneeiohnet i β t durch Mittel

bus Fühlen der charakteristischen Eigenschaften dee Eineatzöl>8, des paraffinieohen Raffinat-Öles_t den Extrakt-Öles

fie des Lösungsaittele, durch Mittel zur Erzeugung von den

vorgenannten Eigenschaften entsprechenden Signalen, durch Mittel zur Erzeugung von Signalen, die den Nutzwerten den Einsatzöles, dee Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles entsprechen und durch mit den Mitteln zum Fühlen und Erzeugen der Nutzwert-Signale verbundene Mittel zur Steuerung einiger Eigenschaften des paraffinischen Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles in Übereinstimmung mit den Eigenschafts- und den Nutzwert-Signelen zur Erzielung optimaler Ausbeuten an Raffinat-Öl und Extrakt-Öl.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin« die Mengen des Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles zu steuern sowie die Temperatur des Extrakt-Gemisches während der Raffinierung des Rohöles zu kontrollieren bzw. zu steuern, um auf diese Weise eine optimale Ausbeute an Raffinat-Öl und Extrakt-Öl zu erhalten.

In einer Weiterbildung der Erfindung zeichnet sie sich dadurch aus, daß die Durchflußmenge des Eih3»tzöles und die Temperatur des Extrakt-Gemisches während der Raffinierung des Einsatzöles in Übereinstimmung mit vorgegebenen Werten gesteuert wird, die durch Zustandome8sungen dee Einsatzölee vor und nach einer

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vorbestinaten Zeitdauer in Übereinstimmung ait den Zustandenessungen dea lösungsaittels, des paraffinischen Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles bestimmt werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Raffinierung des Einsatzöles in Übereinstimmung »it den wirtschaftlich interessanten Werten, den sogenannten Nutzwerten, des Einsatzöles, des Extrakt-Öles üiiä des ' " Raffinat-Öles gesteuert wird.

Außerdem besteht die Erfindung darin, die Raffinierung des Einsatzöles au steuern, um ein Raffinat-Öl zu erhalten, dessen Qualität durch einen vorbestimmten Viskositätsindex und einen vorbestimmten Brechungsindex gekennzeichnet ist.

Weiterhin ist es Gegenstand der Erfindung, ein automatisch arbeitendes Steuerungssystem zu schaffen, das in der Lösungsmittelraffination verwendet werden kann, um eine optimale Ausbeute an Extrakt-Öl und Raffinat-Öl zu erhalten, das die gewünschte Qualität des Raffinat-Öles, die Bedingungen während der Raffinierung, die Nutzwerte des Rohöles, des Extrakt-Öles und des Raffinat-Öles berücksichtigt.

Die vorgenannten und anderen V/eiterbildungen und Vorteile der Erfindung erscheinen nach Berücksichtigung der folgenden detaillierten Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, in der eine Ausbildung als ein Beispiel der Erfindung offenbart is-"., vollständiger.

2 Ο ^;) ■> i 7 / I 0 I I

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmal· ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigern

Fig. 1 ein schematisiertes Blockdiagranm der orfindnngs-' gemäßen Vorrichtung zur Raffinier*uig einer Einsatzölaenge, bei der ein automatisch arbeitendes Steuerungssystem verwendet wird, um eine optimale Ausbeute an Raffinat-Öl und Extrakt-Öl aus einer EinsatzÖliienge zu erhalten,

Fig. 2 bis 9 detaillierte Blockdiagramne verschiedener Analogoonputer und

Fig.10 ein Blockdiagramm eines Expotential-Schaltkreises,

der in einigen der Analogooraputer Verwendung findet.

Fig. 1 zeigt ein Steuerungssystem für einen bekömmlichen Furfurol- _ Raffinations-Prozeß zur Erlangung einer optimalen Ausbeute an Raffinat-Öl. Die Durohflußmenge des Einsatzöles wird auf die gleiche V/eise gesteuert wie die Durchflußmengen des Raffinat-Ölets und des Extrakt-Öles. Die Temperatur, die ebenfalls gesteuert ist, bei der die RaffinLerung des Einsatzöles durchgeführt wird, beeinflußt ebenfalls die Ausbeute an Raffinat- und Extrakt-Öl. Die ELnsatzölmenge, die in die Furfurol-Raffinations-Kolonne ? über die Zuleitung 6 gelangt, wird durch eine herkömmliche I'ühlelnrLchtung Θ, einoin DurchfLußre^ier-Anzeigegeriit 10 iTid :jtriem

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BAD ORIGINAL

Ventil 14 abgefühlt bew/ ermittelt und gesteuert. Die fühl« einrichtung β erzeugt ein Signal für das Durchflußregler-Antelgegerät Io, das korreipondieiend eur Durehflußaenge det Eineatzolee let· Zur Steuerung der Durohflußatnge de· Einsatzöles tür Furfurol-Raf.finatione-Kolonne 5» wird gemäß dem Signal von der Fülleinrichtung 6 und einem Signal E₁. das Ventil 14 ve* Durchflußreglev-AnBeigegerät 10 beaufschlagt* Bau Signal E. steuert den FiJt-Punkt des Durchfluöregler-Anzeigegerätee 10·

Proben dee Einsatzölee -.werden ebenfalls τοη einem Refraktometer 17« einem Flammpunktmeßgerät 18, einem Viskosimeter und einem Gravimeter 20 gezogen» wobei die dabei gemessenen Werte an die Furfurol-Raffinations-Kolonne 5 angelegt oder als Slop ausgeschieden werden können·

Bas Refraktometer 17» das so ausgebildet sein kann, wie es in der US-Patentschrift 2 569 127 (G.G.EItenton) offenbart ist, erzeugt ein Signal E~, korrespondierend zum Brechungsindex des Einsatzöles· Bas Flammpunktmeßgerät 18 erzeugt ein Signal E₁., korrespondierend zum COC-Flammpunkt des Einsatzöles· Für diesen Zweck eignet sich der "Precision Soieritific Automat Flash Tester", der auf den COC-Flammpunkt geeicht ist. Bas Viskosimeter 19 erzeugt ein Signal E₇, korrespondierend zur Viskosität des Einsatzöles bei 98,9°C (21O⁰F). Zur Durchführung der Viskositätsmessung eignet sich ein Gerät, wie es in den üt-'-Patentschriften 2 70« 902 und J025 232 (J.M.Jones, Jr.)

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offenbart ist. Das Gravimeter 20, das wie das "Arcco model R Gravito3!*iter" oder ähnlich ausgebildet sein kann, erzeugt ein Signal E„, korrespondierend zur Dichte des Einsatzöles, gemessen in API°.

Obgleich in den Figuren zur Vereinfachung der Beschreibung nioht aufgezeichnet, ist das der Furfurol-Raffinations-Kolonne über die Zuleitungen 6 und 24 zugeführte Einsatzöl und Lösungsmittel auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt worden. Die Purfurol-Raffinations-Kolonne 5 enthält einen Füllkörper 26, 5η dem das Einsat.zöl und das Lösungsmittel im Gegenstrom miteinander in Kontakt gebracht und dabei die Bestandteile niedrigerer Viskosität aus dem Einsatzöl extrahiert werden. Über die Leitung JO wird das Raffinat, bestehend aus paraffinischem Raffinat-Öl und einem geringen Anteil an Lösungsmittel, abgezogen_f Ein Teraperaturgefälle wird durch eine Kühlschlange 32, in der Kühlwasser fließt, in der Furfurol-Raffinations-Kolonne 5 hergestellt. Die Temperatur in der Kolonne wird durch einen herkömmlichen Temperaturfühler 34 abgefühlt und dabei ein Signal, korrespondierend zu einem Temperaturregler-Anzeigegerät 37» erzeugt. Dieses Anzeigegerät, das dem Faohmann an sich bekannt ist, beaufschlagt ein Ventil 58 in Übereinstimmung mit dem Signal des Temperaturfühlers und einem Signal E.«. Das Signal E₁₂ steuert den Fix-Punkt des Temperaturregler-Anzeigegerätes 37· Das Ventil 39 steuert die Duvohflußmenge des Kühlwassers,·um so die Temperatur in der Furfurol-Raffinations-Kolonne 5 zu. steuern. Das Temperaturregler-

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Anzeigegerät 37 erzeugt ebenfalls nooh ein Signal E..,, korrespondierend zur Temperatur T^ _Λ des Extrakt-Gemisches.

Das in der Leitung 30 geführte Raffinat gelangt in den Stripper 40» in dem. das Lösungsmittel vom Raffinat getrennt wird, um so das paraffinische Raffinat-Öl zu erhalten. Nach der Behandlung des Lösungsmittels, bei dem das Waasor auf Irgendeine gebräuchliche Weise (z.B. Hydrocarbon Processing, September 1966, Band 45» Nummer 9, Seite 226) abgetrennt wird, wird das Lösungsmittel über die Zuleitung 24 in die Furfurol-Raffinations-Kolonne 5 zurückgeleitet, während das paraffinische Raffinat-Öl zu einer Entparaffinierungseinrichtung 3? über die Leitung 41 geführt wird. Die Entparaffinierungseinrichtung entzieht das Paraffin und erzeugt so das Raffinat-Öl, das gelagert und mit Schmierölprodukten gemischt wird. Das paraffinische Raffinat-Öl in der Leitung 41 wird fortwährend von einem Refraktometer 17A untersucht, das ein korrespondierendes Signal E₁. erzeugt, und das ausströmende Medium entweder in die Leitung 4I zurückgibt oder als Slop absetzt. Die mit Bezugszeichen und Suffix versehenen Elemente sind in ihrer Arbeitsweise und Verbindung identisoh mit den Elementen, die das gleiche Bezugszeichen ohne Suffix aufweisen.

Die Fühleinrichtung θ A und ein herkömmlicher Mengenschreiber messen die Durchflußmenge von paraffinischem Raffinat-Öl aus dem Stripper 40 und erzeugen ein korrespondierendes Signal B₁C-

Das Extrakt-Gemisch, Lösungsmittel und Bestandteile d^s Einsatzöles mit niedrigenTViskositätsindex enthaltend, wird über die

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Leitung 48 aus der Furfurol-Raffirations-Kolonne 5 bei einer · Temperatur, die von der Kühlschlange 32 gesteuert wird, abgezogen. Das Ext-rcikt-Gemisch wird über die Leitung 48 einem Stripper 49 zugeführt, in den das Lösungsmittel abgeschieden und das Extrakt-Öl üuer die Leitung 50 abgezogen wird. Das Lösungsmittel wird zur Wiederverwendung aus dem Stripper 49

über die Zuleitung 24 abgezogen und der Furfurol-Raffinations-Kolonne 5 wieder zugeführt. Eine Fühleinriohtung 8 B und ein ) Mengenschreiber 44 A messen die Durchflußmenge des Extrakt-Öles in der Leitung 50 und erzeugen ein korrespondierendes Signal Ε_Λ _c»

Eine Fühleinrichtung 8 C und ein Mengenschreiber 44 B messen die Durchflußmenge des Lösungsmittels in der Zuleitung 24 und erzeugen ein korrespondierendes Signal E_1Q.

Beim Beginn der Raffinierung einer neuen Charge Einsatzöles sind die Charakueristika des Extrakt-Öles und des paraffinischen Raffinat-Öles anfänglich nooh unbeständig, was von dem Vorhanden- ^ sein der vorhergehenden Charge Einsatzöl in der Anlage herrührt.

Das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung sieht für diesen Zustand vor, die Qualität des paraffinischen Raffinat-Öles unter Verwendung vorgegebener Werte über eine vorbestimmte Zeit von ausreichender Dauer zu steuern, um so die Stabilisierung der ' Charakteristika des paraffinischen Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles zu ermöglichen. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer

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fühlt das Steuerungssysten der vorliegenden Erfindung die Eigenschaften de3 paraffinischen Eaffinat-Öles und die Durchflußmenge ' sowohl des Extrakt- als auch des paraffinischen Raffinat-Öles ab, um den Prozeß zu ster.crn.

Es hat sich gezeigt, daß die Qualität des paraffinischen Raffinat-Öles in einem bestimmten Bereich durch folgende Gleichungen vorgegeben bzw. angenommen werden kannt

H - 870 log log (7_k + 0.6) + 154 (Gl.1),

O.1A _red» 94.9 - 0.149 H - 0.0826 (APl)² + 0.0001 H² (Gl.2),

(Gl.5),

^aT>red " °·464/ S ν "'^JJ _r100 - ν ' (Gl.4) ^pred < 1000 ' ^E.O. .^Λ>

In diesen Gleichungen entspricht H der Bell/Sharp-Viskositätsfunktion des Einsatzöles bei 98,9°C (210°P), V_k der kinematischen Viskosität des Einsatzöles bei 98,9°C (210⁰P), API der API-Dichte des Einsatzöles, A , der vorgegebenen Charakteristik-Konstanton^:die für das Einsatzöl gilt, E.O. , der vorgegebenen Extrakt-Öl-Ausbeute in Vol.-jS, RI dem Brechungsindex des Einsatzöles, Pl dem Flammpunkt des Rohöles> YJm_a dem gewünschten Viskositätsindex, a , der vorgegebenen Charakteristik-Kpnstante . für eine gewünschte Qualität des Raffinat-Öles, S der Durchflußmenge des Lösungsmittels in der

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Zuleitung 24 zur Furfurol-Raffinatione-Kolonne 5 und C₁ und C„ Konstanten mit den folgenden Werten:

Art des Exnsatzoles	^C1	V
Leiohte Destillate	12,7.	1,333
Schwere Destillate	25,4	1,668
Rückstandsöl	17,3	1,373

Signal E„, korrespondierend zum kinematischen Viskositätswert V. (Gleichung 1), ist an einen H-Computer 55 angelegt, der ebenfalls Gleichstrom-Spannungen E ; E, , und E empfängt und ein Signal E₀.

a D ο ^4

erzeugt, korrespondierend zu dem Wert H gemäß der Gleichung 1.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird durch die Additionseinrichtung das Signal E₇ mit der Spannung E summiert, die korrespondierend mit dem Wert 0,6 in Gleichung 1 ist. Das resultierende Signal wird durch einen herkömmlichen logarithmisohen Verstärker 58, 58 A verstärkt, wodurch ein Signal geschaffen wird, das korrespondierend zum log log des aus der Additionseinrichtung 57 resultierenden Signals ist und an einen Multiplikator 60 übertragen wird. Der Multiplikator 60 multipliziert das Signal vom logarithmisohen Verstärker 5⁸ A mit der Spannung E. , die korrespondierend zum Koeffizienten 87Ο in Gleichung 1 ist, um so ein Produktsignal zu schaffen. Die Additionseinriohtung 61 summiert das Produktsignal vom Multiplikator 60 mit der Spannung E , die korrespondierend zum Wert 154 ist und somit ein Signal E„. sohafft.

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Bas Signal Ep. wird an einen A ,-Computer 64 (wie aus Fig. 1 zu ersehen ist) angelegt, zusammen mit dem Signal E^ vom Gravimeter 20 und den Gleiohstromspannungen B,, E„, E und E,. Der A ,-Computer 64 erzeugt ein Signal E₂,., korrespondierend zum Wert 0,1A , nach Gleichung 2, Wie aus Fig. 3 zu ersehen irt, multipliziert ein Multiplikator 66 des A ,-Computers 64 das Signal E„. mit der Spannung E,, die korrespondierend zum Koeffizienten 0,149 in Gleichung 2 ist, um so ein Produktsignal zu schaffen, das an die Subtraktionseinrichtung 67 übertragen wird. In der Subtraktionseinrichtung 67 wird das Produktsignal aus dem Multiplikator 66 von der Spannung E„ subtrahiert, die dem Viert 94»9 in Gleichung 2 entspricht und dabei ein korrespondierendes Signal erzeugt. Das Signal E„. wird durch den Multiplikator 70 quadriert und das resultierende Signal mit der Spannung E im Multiplikator 71 multipliziert, die korrespondierend zum Koeffizienten 0,0001 in Gleichung 2 ist. Das Signal E-wird durch einen Multiplikator 73 quadriert, und das resultierende Signal 1 im Multiplikator 74 mit der Spannung E, multipliziert, die korrespondierend zum· Koeffizienten 0,0826 in Gleichung 2 ist, so daß ei.i korrespondierendes Produktsignal erzeugt wird. Das Produktsignal des Multiplikators 74 wird vom Produktsignal des Multiplikators 71 in der Subtraktionseinrichtung 77 subtrahiert. Das resultierende Signal wird zur Additionseinrichtung 78 übertragen, in der die Signale aus den Subtrakti ons einrichtungen 6'/, addiert werden und ein Signal Ep₁. erzeugen.

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Der aus Pig. 1 ersichtliche E.O. , Computer 75 empfängt die . Signale E,, E^. vom Refraktometer 17 und vom Plammpunktmeßgerät 18 und den Gleiohstromspannungen E., E, , E ,· E , E , E , E und E und verwendet diese Signale zur Erzeugung eines Signals E„„, korrespondierend zuai Wert E.O. , in Gleichung 3· Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, wird das Signel E, vom Refraktometer 17 an die Bubtraktionseinrichtung 80 angelegt, in der die. Spannung E. vom Signal E, subtrahiert t<ird, wobei die Spannung E. korrespondierend zum Wert 1,49 in Gleichung 3 ist. Bas aus der Subtraktionseinrichtung 80 ausgehende Signal wird im Multiplikator .81 mit der Spannung E, multipliziert, und das dabei erzeugte Produktsignal an die Subtrakt ions einrichtung 84 übertragen. Das Signal E,- vom Plammpunktmeßgerät 18 wird im Multiplikator 85 mit der Spannung E , die korrespondierend zum Koeffizienten 0,1 in Gleichung 3 ist, multipliziert und das resultierende Produktsignal an die Subtraktionseinriohtung 34 übertragen. Das Ausgangssignal der Subtraktionseinrichtung 84 wird im Multiplikator 88 mit der Spannung E multipliziert, die korrespondierend zum Koeffizienten 0,1281 naoh Gleiohung 3 ist. Die Spannung E , die eine Spannung mit unterschiedlicher Amplitude und korrespondierend zum Viert C₁ in Gleichung ist, wird durch die Additionseinrichtung 93 mit dem Produktsignal vom Multiplikator 88 addiert. Die Spannung E , die korrespondierend zum Wert 100 in Gleichung 3 ist, wird an die Subtraktionseinrichttmg 89 übertragen, in der die ebenfalls angelegte

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Spannung E , die korrespondierend zum Wert VI„ in Gleichung 3 ist, von der Spannung E_n subtrahiert wird. Ein Multiplikator 90 multipliziert das Ausgangssignal der Subtraktionseinrichtung 89 mit der Spannung E , die eine veränderliche Amplitude aufweist und korrespondierend zur Konstanten C_{g ±n Gleichung} 5 _{ist# Eine} Subtraktionseinrichtung 94 subtrahiert das Produktsignal des Multiplikators rom Ausgangssignal der Additions einrichtung 93 und erzeugt dadurch das Signal E₂₇.

Ein Signal E_?q wird durch einen a , Computer 100 in Übereinstimmung mit den Signalen E₁₈, E₂₇ des Mengensohreibers 44 b

und E.O. , Computers 75 und den Grleichstromspannungen E , precL s

E., E , E und E , wie aus der Fig. 1 und der Gleichung 4 zu ersehen ist, erzeugt. Die in der folgenden Beschreibung des a , Computers 100 genannten Werte und Koeffizienten kommen in der Gleichung 4 vor. Wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist, empfängt der a , Computer 100 das Signal E₁₈, das korrespondierend zum Wert S ist, und wird durch die Spannung E ,

die korrespondierend zum Wert 100 ist, von einer Divisionseinrichtung 101 dividiert. Das Ausgangssignal wird in einem .Expotential-Schaltkreis 102, der ausgebildet sein kann wie der in Fig. 10 offenbarte Schaltkreis, mit dem Wert 0,35 potenziert, indem der Expotential-Schaltkreis 102 die Spannung E empfängt, die korrespondierend zum Exponenten 0,35

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ist. Das Ausgangesignal des Expotential-Schaltkreises wird von einem Multiplikator 106 mit der Spannung E., die korrespondierend zum Koeffizienten 0,464 ist,multipliziert und erzeugt so das Produktsignal für einen anderen Multiplikator 107. Das Signal E₂₇ des E.O. , Computers 75 wird zu eJ.ner Dividiereinrichtung 108 übertragen, die die Spannung E _f die korrespondierend zum Wert 100 ist, durch das Signal E„„ dividiert. Eine Subtraktionseinrichtung 112 subtrahiert die Spannung E , die korrespondierend zum Wert 1 ist, vom Aiisgangs signal der W y Divisionseinrichtung 108, um ein korrespondierendes Ausgangssignal am Ausgang der Subtraktionseinrichtung 112 zu erzeugen. Der Multiplikator 107 multipliziert das Produktsignal des Multiplikators IO6 mit dem Ausgangssignal der Subtraktionseinrichtung 112 und erzeugt dabei das Signal Ep„.

Aus Pig. 10 ist ein typischer Expotential-Schaltkreis ersichtlich, dessen eines Eingangssignal E einem Wert A und dessen anderes Eingangssignal, ein Gleichstromspannungssignal V, einem Wert B entspricht und ein Signal erzeugt, das korrespondierend 'zum

B

^ψ Wert A ist. Der Expotential-Schaltkreis enthält einen herkömmlichen logarithm!sehen Verstärker 205, der ein Signal erzeug*·, das korrespondierend zum Logarithmus des Signales E ist. Ein Multiplikator 208 multipliziert das Signal aus dem logarithmisohen Verstärker 205 mit der Spannung V und erzeugt ein Produktsignal, das an einen herkömmlichen Arbeitsverstärker 210 übertragen vird. Der Arbeitsverstärker 210 hat einen Rückkupplungsschaltkrels 212, in der Art, wie er von der Firma Pace unter der Teilenumraer PC gefertigt wird, der den Arbeitsverstärker 210 veranlaßt, ein

ierend zu A ,zu

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TR

Signal, korrespondierend zu A ,zu erzeugen. Die nachgenannten

Expotentiai-Schaltkreise entsprechen in ihrem Aufbau alle dem vorgeschriebenen Typ.

Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer wird die Qualität des Eaffinat-Öles anstelle von vorgegebenen Werten mit kontrollierten Vierten, die während des Raffinations-Prozesses erhalten wurden, anhand der folgenden Gleichungen gesteuert}

^aact ^a act ^aTarg ^{= a}act

act

Targ

(Gl.6)

und

°-^1Aact

0.5 0.5

In diesen Gleichungen entspricht a . der tatsächlichen Eigen-

ac"C

schafts-Konstanten der gewünschten Qualität des Raffinat-Öles,

Y . der Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles in der act

Leitung 41» X + der Durchflußmenge' des Extrakt-Öles in der acc

Leitung 50, a_m der Zielvorstellung der Eigenschafts-Konstanten j. arg

der gewünschten Qualität des Raffinat-Öles, A RI_{Q t} der tatsächlichen Differenz zwischen dem Brechungsindex des Einsatzöles und dem Brechungsindex des paraffinischen Raffinat-Öles,

A RI_m der Zielvorstellung der Brechungsindexdifferenz, S der χ arg

Durchflußmenge des Lösungsmittels in der Zuleitung 24 und T„ _

üiU

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der Temperatur des Extrakt-Gemisches.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 und Fig. 6, berechnet ein a .-

act«

Computer 116 den Wert a .in Übereinstimmung mit den Signalen

acc

E₁J. und E / der Me^gencchTeiber 44 und 44 A, einer Gl eich Stromspannung Ta und der Gleichung 5 und erzeugt dabei das Signal E, , das an einen a_, . Computer 118 übertragen wird. Das Signal E_-.g des Mehgenschreibers 44 A, das korrespondierend mit dem Wert X ,

acc

in Gleichung 5 und der Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles in der Leitung 4I ist, wird durch einen Expotential-Schaltkreis 122 mit dem Exponenten 0,65 potenziert, indem vom Expotential-Schaltkreis 122 eine Spannung V empfangen wird, die mit dem

Exponenten 0,65 korrespondiert. Das resultierende Ausgangssignal wird an eine Divisionseinrichtung 123 weitergeleitet. Die Divisionseinrichtung 125 dividiert das Signal E₁,. des Mengenschreibers 44» das mit dem Wert Y . in Gleichung 5 und mit der Durchflußmenge des Extrakt-Öles in der Leitung 50 korrespondiert, durch das Ausgangssignal des Expotential-Sohaltkreiaes 122 und erzeugt damit ein Signal 30, das mit dam Wert a . in der Gleichung 5 korrespondiert.

Der a -Computer 118 erzeugt ein Signal 32, das korrespondierend larg

mit dem Wert a ist und in Übereinstimmung mit den Signalen E,, E . und E, der Refraktometer 17, 17A und dem a_Qct Computer 116, den Gleichstromspannungen V, , V und der Gleichung 6 gebildet wird.

D C

Die Subtraktionseinrichtung 127 Eubtrahiert das Signal E₁ . des Refraktometers 17A vom Signal E, des Refraktometers 17» um so ein

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Signal zu erzeugen, das mit dem Wert χ\ RI + in Gleichung 6 korrespondiert. Eine Spannung V, , die mit dem Wert Δ RI korrespoi.diert, wird an eine Divisionseinrichtung 128 angelegt, die das Ausgangssignal der Subtraktionseinrichtung 127 durch die Spannung V, teilt und dabei ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal der Divisionseinrichtung 128 wird vom Expctential-Schaltkreis 129 kubiert, indem der Schaltkreio eine Spannung V empfängt, die korrespondierend zum Exponenten 3»O ist

und dabei ein Ausgangssignal erzeugt, das zu einem Multiplikator übertragen wird. Der Multiplikator 130 multipliziert das Ausgangssignal des Expotential-Schaltkreises 129 mit dem Signal E,„ des a ,-Computers 116 und erzeugt dabei das Signal 32.

Aus den Fig. 1 und 7 ist zu ersehen, daß ein weiterer Analogcomputer, ein sogenannter A ,-Computer 134 ein Signal E,., das korrespondierend zum Wert 0,1A . in Gleichung 7 ist, in Übereinstimmung mit den Signalen E..,, E.^, E.g und E₁₈ des Temperaturregler-Anzeigegerätes 37» der Mengenschreiber 44» 44 A und 44 B, der Gleiohstromspannungen V,, V , Y„ und V und der Gleichung 7 erzeugt. Eine Subtraktionseinrichtung 135 subtrahiert das Signal E₁,, das korrespondierend zur Temperatur T„ _Λ, de3 Extrakt-Gemisches ist, von der Spannung V«, die mit dem Wert 323 in der Gleichung 7 korrespondiert und erzeugt dabei ein Ausgangssignal, das an einen Multiplikator 137 übertragen wird, in dem es mit der Spannung V , die mit dem Wert 0,935 korrespondiert, multipliziert wird. Ein ,anderer Multiplikator 138 multipliziert das Ausgangseignal des Multiplikators 137 mit dem Signal E^, das mit der Durchflußmenge

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X , des Extrakt-Öle3 in der Leitung 50 korrespondiert, um ein Produktsignal zu erzeugen, das an eine Divisionseinrichtung weitergeleitet wird. Eine Additionseinrichtung 145 addiert da τ Signal E.,., das mit der Durchflußmenge Y . des paraffinischen Raffinat-Öles in der Leitung 41 korrespondiert, mit dem Signal E_1r, um so ein Ausgangssignal an einen Expotential-Schaltkreia weiterleiten zu können, in dem es mit der Spannung V„, korrespondierend

J ^f

mit dem Exponenten 0,5 in der Gleichung 5» potenziert wird.

Ein entsprechendes Ausgangssignal des Expotential-Schaltkieises I46. wird an einen Multiplikator 147 übertragen. Eine Divisions-

~ einrichtung I50 dividiert das Signal E_{1 fi}, das mit der Durchflußmenge S des Lösungsmittels in der Zuleitung 24 korrespondiert, durch die Spannung V , die mit dem Wert 1000 in der Gleichung 7 korrespondiert. Ein Expotential-Schaltkreis 151» eier ebenfalle die Spannung V- empfängt, potenziert das Ausgangssignal der Divisionseinrichtung 150 mit dem Exponenten 0,5 und erzeagt ein entsprechendes Ausgangssignal. Die Ausgangssignale der Expotential-Schaltkreise I46 und 151 werden miteinander vom Multiplikator multipliziert, so daß ein Produktsignal erzeugt wird. Dip

P Divisionseinrichtung I42 dividiert das Produktsignal des Multiplikators 130 mit dem Produktsignal des Multiplikators 147 und erzeugt so das Ausgangssignal E,..

Die Qualität des Raffinat-Öles ist konstant bei verschiedenen Einsatzölen mit wechselnden Eigenschaften. Die Durchflußmenge des Einsatzöles und die Temperatur öes aus der Furfurol-Er.ffinations-Kolonne 5 ausfließenden Extrakt-Gemisches können gleich-

• 209827/ 1 D21

zeitig verändert werden, ohne daß dadurch die Qualität des Raffinat-Öles sich ändert. Die Durchflußmenge des Einsatzöles und die Temperatur des Extrakt-Gemisches werden zur Erzielung einer optimalen Raffiniorung des Einsatzöles anhand der fol- ; genden Gleichungen gesteuert:

1 0.35

(Gl. 8),

^YMaxP

^ZMaxP ^{β X}MaxP^+YMaxP

^TE.0.MaxP " ™ -

0.5

0.5 ·

in denen A der Zielvorstellungs-Konstanten der Eigenschaft A , der Einsatzolmenge während der vorbestimmten Zeitdauer und der tatsächlichen Eigenschafts-Konstanten A . während des Restes des Raffinationsprozesses, X-. _v der maximalen bzw. effektivsten Durchflußmenge des Extrakt-Öles in der Leitung 50, b dem Wert des Raffinat-Öles in Dollars pro Barrel, e dem Wert des Einsatzöles in Dollar pro Barrel,

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d dem Wert des Extrakt-Öles in Dollar pro Barrel, Y„ ^₁ der

Max P

maximalen bzw. effektivsten Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles in der Leitung 41 * Z,, _Ώ der maximalen bzw. effektivsten Durchflußmenge des Einsatzöles in der Zxileitung und T„ _ _, der maximalen bzw. effektivsten Temperatur des aus der Furfurol-Raffinations-Kolonne 5 austretenden Extrakt-Gemisches entspricht.
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, wird die maximale bzw.

effektivste Durchflußmenge des Extrakt-Öles in der Leitung fc durch einen X„ _p-Computer 16O bestimmt, der ein mit dem

Signal E,_Q korrespondierendes Signal an die Additionseinrichtung 161 /weiterleitet. Die Additionseinrichtung 161 summiert das Signal E,ο mit dem Signal E. des Y„ --Computers 162, das mit der maximalen bzw. effektivsten Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles in der Leitung 41 korrespondiert, um somit ein Signal E. zu erzeugen, das mit der maximalen bzw. effektivsten Durchflußmenge des Einsatzöles in der Zuleitung korrespondiert und an das Durchflußregler-Anzeigegerät 10 ^ übertragen wird. Die Schalteinrichtung 166, die z.B. so ausgebildet sein kann, wie die von der Firma Eagle Signal Co., Moline Illinois, U.S.A., hergestellte Schalteinrichtung"HP5-Series, Cycl-Flex Reset Timer", überträgt das Signal E_2g des A _re(j-Computers 100 .als Signal 41 während der vorbestimmten Zeit weiter an den X^ „-Computer 16O. Die Schalteinrichtung 166 überträgt danach das Signal E,₂ des a_ -Computers 118 als Signal E.. an den X_Maxp-Computer 16O. Der X^^-Computer i60 erzeugt das Signal Ei₈ in Übereinstimmung mit dem Signal E..

■der Schalteinrichtung 166, den Gleichstromspannungen V. , V.,

η j

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T, , V₁ und Y und der Gleichung 8. Sämtliche vorgenannten Werte, die in der folgenden Beschreibung des X_f --Computers genannt werden, sind auch in der Gleichung 8 enthalten.

Wie aus Fig. 8 zu ersehen i-st, wird das Signal E. der Schalteinrichtung 166 an den Multiplikator 167 angelegt, in dam es mit der Spannung V, , die mit dem Wert 0,65 korrespondiert, multipliziert, so daß ein Produktaignal erzeugt wird. Die Spannung V., die mit dem Wert e korrespondiert wird von der Spannung V. , die mit dem Wert b korrespondiert in der SubtraktionseinricLtung 170 subtrahiert, so daß ein korrespondierendes Signal entsteht. Ein Multiplikator multipliziert das Produktsignal des tfultiplikators 167 mit dem Ausgangssignal der Subtraktionseinrichtung 17Ο, um so ein neues Produktsignal zu erzeugen. Eine Subtraktionseinrichtung 172 subtrahiert die Spannung V,, die mit dem Wert d korrespondiert von der Spannung V,, um ein Signal zu eneugen, das an die Divisionseinrichtung 175 weitergeleitet wird. Die Divisionseinrichtung 175 dividiert das Produktsignal des Multiplikators 171 durch das Ausgangssignal der Subtraktionseinrichtung 172. Das daraus resultierende Ausgangssignal mit dem Wert jr—r? wird im Expotential-Schaltkreis 176 mit. der Spannung V , die mit dem Exponenten ττ-rr korrespondiert, potenziert, so daß das Signal E,_ß erzeugt wird.

Wie aus der Fig. 1 und 8 zu ersehen ist, wird dnrch den Y„ P-

fiax

Computer 162 das Signal E._, in Übereinstimmung mit den Signalen E₅₈, E₄₁ und der Gleichung 9, erzeugt. Das Signal E₅₈, aas mit

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dem Vert X in der Gleichung 9 korrespondiert, wird in

MSXi

Expotential-Schaltkreis 180 mit der Spannung V , die mit dem Exponenten 0,65 in der Gleichung ρ korrespondiert, potenziert. Eine Divisionseinrichtung 181 dividiert das Signal Ε,., das mit dem Wert a ?.<?r Gleichung 9 korrespondiert, durch das Ausgangssignal des Itapotential-Schaltkreises 101, um somit das Signal E,_Q zu erzeugen.

Wie aus der Fig.1 zu ersehen ist, wird die maximale bzw. effektivste Temperatur T₁-, _n des aus der Furfurol-Raffinations-Kolonne 5 fließenden Extrakt-Gemisches von einem T_E#0>Maxp-Computer 185 ervechnet. Der T^^^^-Computer 185 erzeugt am Ausgang das Signal E*_?, das an das Temperaturfühler-Anzeigegerät 57 weitergeleitet wird, um die Temperatur des Extrakt-Gemisches zu steuern. Das Signal E.„ wird vom T„ ~ „ ~- Computer in Übereinstimmung mit den Signalen E.«, E,_Q, E, des Mengenschreibers 44 B, des X_M -Computers 160 und des

JXLa xjr

^YMa p-C⁰¹¹¹?¹¹^⁰¹^^{3 1}^2 bzw. einem Signal E.. der Schalteinrichtung 186, den Gleichstromspannungen V. , V . V , V , V₊ und Y und der Gleichung 11 erzeugt. Die Schalteinrichtung 186 leitet das an deren Eingang angelegte Signal E--, das dem Wert A , des ^A _Ore(j-Computers 64 entspricht, ©ls Signal E.. während der vorbestimmten Zeitdauer weiter und läßt danach das Signal Ε^_Λ» das mit dem Wert A . des A ,-Computers 154 korrespondiert, als Signal E-. passJsren,

Wie aus Fig. 9 zu ersehen ijt, vird das Signal E-₈, das mit dem Wert S in der Gleichung 11 korrespondiert, in der Divisions-

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einrichtung 187 des T„ -Computers 184 durch die Spannung Y dividiert, die mit dem Wert 1000 korrespondiert. Das auf diese Weise erzeugte Aiisgangssignal wird im Expotential-Schaltkreis 190 mit der Spannung V , die mit dem Exponenten 0,5 der Gleichung 11 korr^spon&iart, potenziert und auf diese V/eise ein Signal geschaffen, Iac an den Multiplikator 189 weitergeleitet wird. Ein Multiplikator 191 multipliziert das Signal E., der Schalteinrichtung· 186 mit der Spannung V , die mit dem Koeffizienten 0,1 der Gleichung 11 korrespondiert. Das Ausgangssignal des Multiplikators 191 wird mit der Spannung V , die mit dem Vert 0,935 korrespondiert, im Multiplikator 194 multipliziert. Der Multiplikator 189 multip.'.iriert das Signal des Expotential-Schaltkreises 190 mit dem Produktsignal des Multiplikators 194i um so ein anderes Produktsignal zu erzeugen. Eine Additionseinrichtung 196 summiert das Signal E,_fiund E. , die mit den Werten 3L- _Ή und Y„ _Ώ korrespondieren, und erzeugt dabei ein Summensignal.

Ein Expotential-Schaltkreis 197» an dessen einem Eingang die Spannung Y,, die mit dem Exponputen 0,5 der Gleichung 11 korrespondiert, angelegt ist, potenziert das Summensignal der Additionseinrichtung 196 mit dem Exponenten t^.5. Ein Multiplikator 200 multipliziert das Produktsignal des Multiplikators 189 mit dem Ausgangssignal des Expotential-Schaltkreises 197 und erzeugt dabei ein Produktsignal, das an eine Divisionseinrichtung 201 weitergeleitet wird, in der es durch das Signal Ε,_β dividiert wird. Eine Subtraktionseinrichtung 202 subtrahiert das Ausgangssignal der Divioionseinrichtung 201 von der Spannung V , die mit dem Wert

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in der Gleichung 11 korrespondiert und erzeugt dabei da3 Signal E.«.

Obgleich die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die Verwendung von Analog-Computerii offenbart, können ebenso Digital-Computer, z.B. wie der"1800 Process Control Computer" von der Firma IBM, benumb werden.

Die Signale E₅, E₅, K₍, E₉, E₁₃, E^ E₁₅, E₁₆ und E₁₈ dos Refraktometers 17» des Flammpunktmeßgerätes 18, des Viskosimeter 19» des Grav'meters 20, des Temperaturregler-Anzeigegerätes, des Refraktometers 17A, der Mengenschreiber 44» 44A und 44B werden in Digitalsignale durch herkömmliche Analog-Digital-Wandler umgewandelt. Der Digital-Computer ist so programmiert, daß er in Übereinstimmung mit den Gleichungen 1 bis 9 die Steuersignale erzeugt. Die Steuersignale werden dann in die Ana log-Signa le E₁ und E₁₂ dxirch herkömmliche Digital-Analog-Wandler umgewandelt.

Die vorstehend beschriebene Erfindung steuert die Mengen an Raffinat-Öl und Extrakt-Öllund dio Temperatur des Extrakt-Gemisches während der Raffination,um optimale Ausbeuten an Raffinat-Öl und Extrakt-Öl währena der Furfurol-Raffination des Einsatzöles zu erzielen. Die Durchflußmenge des EinsatzöIgs und die Temperatur dea Extrakt-Gemisches werden automatisch während der Raffination des Einsatzöle3 in Übereinstimmung mit vorgegebenen Werten, bestimmt c>urch abgefühlte Eigenschaften

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des Einsatpiöles, über eine vorbe»timrote Zeitdauer und anhand einer abgefühlten Eigenschaft des EinsatHölea, des Lösungs mittels, des paraff ininelien Eaff.nat-Ölos und des Extrakt-ÖJos gesteuert. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung steuert die Raffination des Einsatzülos weiterhin anhand des Preises bzw. wirtschaft!iohc,\ Nutzwertes des Einaatzöles, des Extrakt-Öles und des Raffinat-Öles. Bas Raffi.nat-Öl hat eine Qualität, die von einem vorbestimmten Yiskositätsindex u.nd mit einem vorbestimmten Brechungsindex gekennzeichnet wird..

BAD ORIGINAL

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Steuerung von Raffinationsprozessen, bei denen EinsatzÖl in einer Raffinations-Kolonne mit Lösungsmitteln vermischt, ein Raffinatstrom und ein Extrakt-Gemisch-Strom Strippern zugeführt, das Raffinat und das Extrakt-Gemisch von Lösungsmitteln befreit und paraffinischas Raffinat-Öl und Extrakt-Öl erhalten, das geatrippte Lösungsmittel der Raffinations-Kolonne wieder zugeführt und das paraffinische Raffinat-Öl anschließend zur Erzeugung von Raffinat-Öl entparaffiniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschaften des paraffinischen Raffinat-Öles, des Fxtrakt-Öles und des Lösungsmittels festgestellt vrerden, daß mit den festgestellten Eigenschaften korrespondierende Signale erzeugt werden, daß Signale erzeugt werden, die korrespondierend mit dem wirtschaftlichen Nutzwert (Preis) des Einsatzöles, des Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles sind und daß einige Eigenschaften des paraffinischen Raffinat-Öles, ies Extrakt-Öles.und des Extrakt-Gemisches anhand der Eigenschafts-Signale und der Nutzwert-Signale gesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex des Einsatzöles, die Durchflußmenge und der Brechungsindex des paraffinischen 7taff?nat-Öles, die Durchflußmenge des Extrakt-Öles, die Temperatur des Extrakt-Gemisches und die Durchflußmenge des Lösungs-

2 0 9 8 2 7 / 1 ü 2 1

mittels mittels Fühleinrichtungen festgestellt werden, daß die Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles und dos Extrakt-Öles gesteuert wird und daß die Eigenschafts-Signale 0, 1A . , mit den featge- ° act und a_m ^ö

Targ

ζ stellten Eigenschaften gemäß den nachfolgenden Gleichungen

\ °-^1Aact ■ (°

Ö75 0.5

<^Xact ⁺

/ S Λ

(1000 J

(Gl. 5)

S_n

a O /\RI / , s\

Targ act^ act (Gl.6) ,

korrespondieren, wobei

0,1A , einer Eigenschaft des paraffinib Raffinat-Öles,

X . der Durchflußmenge des Extrakt-Öles, sot

T_ _ der Temperatur des Extrakt-Öle^,

ill. U.

Y der Durchflußmenge des paraffinifjoh^n

ÖC ΐ

Raffinat-Öles,
S der Durchflußmenge des Lösungsmittels,

a . einer anderen Eigenschaft des paraffinischm Raffinat-Öles,

A RI . der Differenz zwischen dem Brechungs- *"* act

index des Einsatzöles und dam Brechungsindex des paraffinischen Kaffinat-Öles und

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Targ

der Zielvorstollung der erwünschten Differenz zwischen dem Brechungsindex des Einsatzöles und dem Brechungsindex des Raffinat-Öles entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuerung, in der Signale Z,, _p und T„ _pi, die mit der wirtechaftlich maximalen Durchflußmenge des Einsatzöles bzw. der wirtschaftlich maximalen Temperatur des Extrakt-Gemisches korrespondieren, anhand der Eigenschafts-Sif,nale 0,1A_aot und a_ und der folgenden Gleichungen

axP

^lMaxP

e - d

0.55

.0.65

^ZMaxP " ^XMaxP ^{+ T}MaxP E.O.MaxP

323 - (O.955)(O.1A) I

erzeugt werden, wobei

TfaxP

^(X

MaxP

(Gl.loJ

(Gl.ll)

der wirtschaftlich maximalen Durchflußmenge des Extrakt-Öles,

209827/10 2

MaxP

E.O.MaxP

O,1A

dem Wert a_m

Targ,

dem Nutzwert (Preis) des Raffinat-Ölea, dem Nutzwert (Preis) des Extrakt-Öles, dem Nutzwert (Preis) des Einsatz-Öles,

der wirtschaftlich maximalen Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles,

der wirtschaftlich maximalen Temperatur des Extrakt-Öles,

dem Wert O,1A , und

der Durchflußmenge des Lösungsmittels entspricht.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Eigenschaften der Flammpunkt, die API-Dichte und die kinematische Viskosität des Einsatzöles abgefühlt werden, daß als weitere Eigenschafts-Signale die Signale 0,1A , und a , erzeugt werden, die mit den abgefüllten Eigenschaften gemäß den folgenden Gleichungen korrespondieren:

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H ** 870 log log (V_k + 0.6) + 154 (Gl. 1) >

0.1A . « 94-9 - 0.149 H - 0.0826 (API)² preu ρ

+ 0.0001 H (Gl. 2) _t

E.O. = C₁ +0.1281 MOOO (liI^-1.42) - 0.1 (Pl)]

- C₂ (100-VI^^) (Gl. 5) ,

^at>red " O.464_f_S_N°'⁵⁵ ,100 _ ₁ ν (gi. 4) ,

^pred M000> ^E 0 ^1;

. 0.

ψ in denen

H der Bell/Sharp-Viskositätsfunktion des

Einsatzöles bei 98,9°C, (210°P),

T, der gefühlten kinematischen Viskosität

des Einsatzöles bei 98,9°C, (210°P),

API der gefühlten API-Dichte des Einsatzöles,

0,1A , einer vorgegebenen Eigenschaft des paraffinischen Raffinat-Öles,

E.O. der Extrakt-Öl-Ausbeute, berechnet in Volumenprozent des Einsatzöles,

C₁ einer Konstanten des Einsatzöles, und zwar 12,7» wenn das Einsatzöl ein leichtes Destillat ist, 25,4» wenn das Einsatzöl ein schweres Destillat ist und 17»3» wenn das Einsatzöl Rückstandsöl ist,

RI dem gefühlten Brechungsindex des Einsatzöles,

WC

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dem gefühlten Flammpunkt des Einsatzöles,

einer weiteren Konstanten des Einsatzöles, und zwar 1,333» wenn das Einsatzöl ein leichtes Destillat, 1,668, wenn es ein schweres Destillat und 1,373» wenn es ein Rückstandsöl ist,

VI_ _r ier Zielvorstellung dos erwünschten Viskosität sindexes de3 Raffinat-Öles,

a , einer weiteren Konstanten des paraffinischen Raffinat-Öles und

S der gefühlten Durchflußmenge des Lösungs

mittels entspricht

und daß die Signale Z„ _p und T„ ₀ „ _ während einer vorbestimmten Zeitspanne gemäß den Eigenschafts-Signalen 0,1A , und a , und danach gemäß den Eigenschafts-Signalen 0,1A . und a_ erzeugt werden, wobei

der Wert a in der achten und neunten Gleichung während einer vorbestimmten Zeitspanne den Wert a , in der vierten Gleichung und danach dem Wert a_ in der sechsten Gleichung entspricht und der Wert 0,1 A in ά^.τ elften Gleichung während einer vorbestimmten Zeitspanne dem Wert 0,1A , und danach dem

Wert 0,1A . der siebten Gleichung entspricht, acc

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5. Vorrichtung zur Durchführung dos Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. zur Steuerung der Raffinierung von Einsatzöl zur Erzielung optimaler Ausbeuten an Ruffinat-Öl und Extrakt-Öl, in der das Einsatzöl in einer Furfurol-Raffinations-Kolonne mit einem Lösung-»mit te 3. unter Bildung eines Raffinats und eines Extrakt-Gesa seiles behandelt wird, das Raffinat und das Extrakt-Geraisch in Striy-pern vom Lösungsmittel befreit und paraffinisches Raffinat- bzw. Extrakt-Öl erzeugt werden, das paraffinische Raffinat-Öl anschließend zur Erzeugung von Raffinat-Öl entparafiiniort wird und das Lösungsmittel in

die Furfurol-Raffinationa-Kolonne zurückgeführt wird, gekennzeichnet durch Mittel zum Fühlen der charakteristischen Eigenschaften des Einsatzöles, des paraffinischen Raffinat-Öles, des Extrakt-Öles sowie des Lösungsmittels, durch Mittel zur Erzeugung von den vorgenannten Eigenschaften entspiechenden Signalen, durch Mittel zur Erzeugung von Signalen, die den Nutzwerten des Einsatzöles, des Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles entsprechen und durch mit den Mitteln zum FüMen und Erzeugen der Nutzwert-P Signale verbundene Mittel zur Steuerung einiger Eigenschaften des paraffinischen Raffinat-Öles ui.d des Extrakt-Öles in Übereinstimmung mit den Eigenschafts- und den Nutzwert- (Preis)· Signalen zur Erzielung optimaler Ausbeuten an Raffinat-Öl und Extrakt-Öl.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Ermittlung des Brechungsindexes des Einsatzöles, der Durchflußmenge und des Brechungsxndexes des paraffinischen Raffinat-Öle3, der Durchflußmenge ^es Extrakt-Öles, der Temperatur des Extrakt-Gemisches sowie dor Durchflußmc-nge dea Lösungsmittels vorgesehen sind Tind daC Einrichtungen zur Steuerung der Durchflußmenge des paraffinisch^n Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles sowie der Temperatur des Extrakt-Gemisches vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 od«r 6, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Steuerung der Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles und des Extrakt-Öles vorgesehen sind, Lie)vorgenannte Durchflußmenge durch Steuerung der Durchflußmenge des Einsatzöles und der Temperatur des Extrakt-Gemisches regeln.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel eine erste Signalgeber-Einrichtung zur Erzeugung von Signalen gemf.ß einer ersten tatsächlich vorhandenen Eigenschaft-0.1 A und einer erwünschten Eige^schbft-a-, - des Raffinat-Öles

Targ

in Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen

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°-^1Aact

0.5 O.5

(^Xact ^{+ Y}act> ^aact ^{3 Y}act
O .65 ^x act' ^aTarg " act / id^RIact

(Gl.5) ,

aufweisen, wobei ^Xact E.O * ^Yact

Λ ^RITarg

die Durchflußmenge des Extrakt-Öles, die Temperatur des Extrakt-Gemischüs,

die Durchflußmenge des paraffinischen Raffinat-Öles,

S die Durchflußmenge des Lösungsmittels,

a , eine zweite vorhandene Eigenschaft

des paraffinischen Raffinat-Öles,

. die Differenz zwischen dem Brechung3-

index des Einsatzöles und dem Brechungsindex de3 paraffinisehen Raffinat-Öles und

A.RI_m die erwünschte Differenz zwischen dem

■*-* Targ

Brechungsindex des Einsatzöles und dem Brechungsindex des Raffinat-Öles bedeuten.

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. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 his 8, dadurch gekennz ei chnet, daß die Steuerungsmittel Steuerungseinrichtungen zur Steuerung der Durchflußmenge des Einsatzöles und der Temperatur des Extrakt-Gemisches und mit der ersten Signalgeber-Einrichtung und den Steuerungseinrichtungen verbundene Mittel zur Weitergabe von Steuersignalen an die Steuerungseinrichtungen gemäß der effektivsten Durchflußmenge Ζ- ρ des Einsatzöles und gemäß der effektivsten Temperatur ^Tt> α rr„_vT> des Extrakt-Gemisches aufweisen, so daß die Steuerungseinrichtungen die Burchflußmenge des Einsatzöles und die Temperatur des Extrakt-Gemisches gemäß den Signalen der ersten Signalgeber-Einrichtung und den folgenden Gleichungen

:axP

MaxP

- e)

e - d
a

Ji

.0.35

(Gl.0) , (Gl.9) ,

>0.65

^ZMaxP ^{a X}MaxP ^{+ Y}MaxP

(Gl.lo)

E.0.MaxP = 323 - (O.935)(Ö.1A) ^v1000^;

O.5

^v MaxP MaxP^;

(Gl.11)

steuern, in denen

2 0 9 8 2 7/1021

MaxP

MaxP

O.1A

b
d

dem Wert a

Targ'

der effektivsten Durchflußmenge des Extrakt-Öles,

der effektivsten Durchflußmenge des paraffinischen Raffinnt-Öles,

der Durchflußmenge des LöV/angsmiitels,

dem Wert 0.1A

act'

dem Nutzwert (Preis) des Raffinat-öles, dem Nutzwert (Preis) des Extrakt-Öles und dem Nutzwert (Preis) des Einsatzöles

entspricht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 his 9» dadurch gekennz eichnet, daß die Fühlmittel ein Paar Refraktometer aufweisen, wobei eines der Refraktometer den Brechungsindex paraffinischen Raffinat-Öles mißt und ein dementsprechendes Signal erzeugt, während das andere Refraktometer den Brechungsindex des Einsatzöles mißt und ein dementsprechendes Signal erzeugt, daß mit den Refraktometern verbundene Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals, das die Differenz zwischen den Brechungsindices Δ RI des Einsatzöles und des paraffinischen Raffinat-Öles darstellt, vorgesehen sind, daß Einrichtungen zum Fühlen der Temperatur T„ _n des Extrakt-Gemisoh.es und Erzeugung ein'.s dieser Temperatur entsprechenden Signals vorgesehen sind und daß Einrichtungen zur Ermittlung der

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Durchflußmenge X . des Extrakt-Öles, Y . des paraffinischen Raffinat-Öles bzw. S des Lösungsmittels und zur Erzeugung der dazugehörigen Signale vorgesehen sind.

11.Torrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis lo, dadurch

gekennzeichnet, daß die erste Signalgeber-Ein-

richtung einen ersten Analogcomputer aufweist, der Gleich-Stromspannungen entsprechend den in der siebten Gleichung aufgeführten Zahlenwerten 0,935» 523 und 1000 empfängt und mit der Einrichtung zur Ermittlung der Durchflußmenge verbunden ist und gemäß der siebten Gleichung, den empfangenen Gleichstromspannungen und den den Durchflußmengen X . und Y . des paraffinischen Eaffinat-Öles bzw. des Extrakt-Öles entsprechenden Signalen ein Signal, korrespondierend mit .".1A .

erzeugt, daß ein zweiter Analogcomputer vorgesehen ist, der mit der Einrichtung zur Ermittlung der Durchflußmenge verbunden ist und eine dem Exponenten 0,65 der fünften Gleichung entsprechende Gleichstromspannung empfängt und ein dem Vert a , in der

acc

fünften Gleichung entsprechendes'Signal in Übereinstimmung mit der fünften Gleichung, den von der Einrichtung zur Ermittlung der Durchflußmengen entsprechend den Durchflußmengen X . und Y . des Extrakt-Öles bzw. des paraffinischen Raffinat-Öles erzeugten Signalen sowie der empfangenen Gleichstromspannung erzeugt und daß ein dritter Analogcomputer vorgesehen iit, der mit dem zweiten Analogcomputer und einer Subtraktions-

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einrichtung verbunden ist und Gleichstromspannungen, korrespondierend mit Δ RI~ _Λ und dem Exponenten 3,0 in

cKtt

der sechsten Gleichungy-und das mit a korrespondierende Signal anhand der sechsten Gleichung, dem mit a , korrespondierenden Signal des zweitem Analogcomputer,;!, dei? mit 'Δ EI . korrespondierenden Signal der Subtiak'.-ionseinrichtung und den empfangenen Gleichstromspannungen eraeuge*.

fc 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis f, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber-Einrichtung einen vierten Analogcomputer aufweist, der mit dem dritten Analogcomputer verbunden ist und mit den Werten b, d und e korrespondierende veränderliche Gleichstromspannungen sowie eine mit dem Exponenten ·/?—?£ und dem Wert 0,65 in der achten Gleichung korrespondierende unveränderliche Gleichstromspannung empfängt, die ein mit der effektivsten Ivrcl·.-flußmenge X„ _. des Extrakt-Öles korrespondierendes Signal

118 X Jr

in Übereinstiminung mit der achten Gleichung, den empfangenen Gleichstromspannungen und dem aus dem dritten Analogconuruter ausgegebenen, mit dem Wert a in der sechsten Gleichung,

iarg

wie auch mit dem Wert a in der achten und neunten Gleichung ■ korrespondierenden Signal erzeugt, daß ein fünfter Analogcomputer vorgesehen ist, der mit dem dritten und dem vierten

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Analogcomputer verbunden ist v.nd Mit/eine dem Exponenten 0,65 in der neunten Gleichung korrespondierende Gleichstrom spannung empfängt, die ein mit der effektivsten Durchflußmenge Y, _p des paraffinischen Raffinat-Öles korrespondierendes signal anhand der neunten Gleichung, den Signalen des dritten und vierten Analogcomputers und der empfangenen Gleichstroraspannung erzeugt, daß mit dem vierbon und fünften Analogcomputer verbundene Einrichtungen zum Summieren der Signale des vierten und fünften Computers zur Erzeugung und Weiterleitung des mit Z„ _Ώ korrespondierenden Signals an die Steuerungseinrichtungen zur Steuerung der Durohflußmenge des Einsat*,öles \--orgesehen sind und daß ein -sechster Analogcomputer vorgesehen ist, der mit dem ersten, vierten und fünften Analogcompuber und der Signalgeber-Einrichtung für die Durchflußmenge verbunden ist und eine mit den Werten 323» 0,935 und 0,5 der elften Gleichung korrespondierende Gleichstromspannung empfängt, die anhand der Signale des ersten, vierten und fünften Analogcomputers, des mit der Durchflußmenge des Lösungsmittels korrespondierenden Signals der Einrichtung zur Ermittlung der Durchflußmenge, den empfangenen Gleichstromspannungen sowie der elften Gleichung das mit T._{T1 n} korrespondierende, zur Steuerung der Temperatur des Extrakt-Gemisches dienende Signal erzeugt.

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bi3 12, dadurch gekennz ei chnet, daß die Fühleinrichtungen veiter* hin Einrichtungen zum Fühlen, des Rohöl-Flammpunktes Fl und zur Erzeugung eines damit korrespondierenden Signals, Einrichtungen zum Fühlen der API-Dichte des Einsatsöles und zur Erzeugung eines damit korrespondierenden Signals sowie Einrichtungen zum Fühlen der kinematischen Viskosität Y, und zur

Ki

Erzeugung eines damit korrespondierenden Signals aufweisen, · daß die Steuerungsmittel weiterhin eine mit den Fühleinrichtungen für die kinematische Viskosität, die API-Dichte, den " Flammpunkt sowie die Durchflußmenge und mit dem zweiten Refraktometer verbundene zweite Signalgeber-Einrichtung aufweisen zur Erzeugung von Signalen, die korrespondierend mit der ersten und zweiten vorgegebenen Eigenschaft des paraffinischen Raffinat-Öles sind, anhand der von der Fühleinrichtung für die kinematische Viskosität, der Fühleinrichtung für die API-Dichte, der Fühleinrichtung für den Flammpunkt, dem anderen Refraktometer, der Fühleinrichtung für die Durchflußmenge erzeugten Signale sowie der folgenden Gleichungen

H - 870 log log (V_k + 0.6) + 154 (Gl.1),

0.1A _red = 94.9 - 0.149 H - 0.0826 (API)² + 0.0001 E^?~ (Gl.2),

E.O. » C₁ + 0.1281 1000 (RI^-1.42) - 0.1 (Fl) -Cg

(ioo-vi_Targ) "" (ei.3),

- ^Ο·464 (S/1000)⁰'³⁵ ,JlOO _ ν (Gl.4),

wobei in den Gleichungen

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H der Bell/Sharp-Tiskosität3-Punktion des

Eimsatzöles bei 98,9°C, (21O°P) ,

V, der gefühlten kinematischen Viskosität des

Einsatzöles bei 98,9°C, (210°P),

API der gefühlten API-Dichte des Eineatzöles,

A , der ersten vorgegebenen Eigenschaft des paraffinischen Raffinat-Öles,

E.O. der Extrakt-Öl-Ausbeute, berechnet in Volumenprozent des Einsatzöles,

C. einer· Konstanten des Einsatzöles, und zwar

12,7 für leichte Destillate, 25,4 für schwere Destillate und 17,5 für Rückstandsöle

RI dem gefühlten Brechungsindex des Einsataöles,

Pl dem gefühlten Flammpunkt des Einsatzöles,

Cp einer weiteren Konstanten des Einsatsöles, und

zwar 1,555 für leichte Destillate, 1,668 für schwere Destillate und 1,575 für Rückstandsöl,

„ der Zielvorstellung des gewünschten Viskositäts

indexes des Raffinat-Öles,

a , ■ einer zweiten vorgegebenen Eigenschaft für das paraffinische Raffinat-Öl und

S der gefühlten Durchflußmenge des Lösungs

mittels entspricht

und daß mit der ersten und zweiten Signalgeber-Einrichtung und der Steuerungssignal-Einrichtung verbundene Schaltnittel vorgesehen. 3ind, welche die Signale der zweiten Signalgeber-Einrichtung

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während einer vorbestimmten FeIi i.panne an die Steuerungseinrichtung weiterleiten, während sie die Signale der ersten Signalgeber-IJinx'ichtung "blockieren und nach einer vorbestimmten Zeitspanne die Signale der zweiten Signalgeber-Einr:iclitung blockieren und öle Signale der ersten Signalgeber-Einrichtumj· an die Steuerungseinrichtung weiterleiten, wobei der Wert a in den Gleichungen, v.'elcher die Entwicklung der Stoucrungosignale steuert, während einer vorbestimmten Zeitspanne

mit a , und nachher mit a korrespondiert und der Wert 0,1A in den Gleichungen, der die Entwicklung der Steuerungasignale steuert, v.'ährend einer bestimmten Zeitspanne mit 0,1A , und danach mit 0,1 A . koz-r-spoi-diert.

14· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, df.ß die zweite Signalgeber-Einrichtung einen mit der Fühleinrichtung für die kinematische Viskosität verbundenen siebten Analogcomputer aufweist, der mit den Werten 070, 0,6 und 1^4 in cLer ersten Gleichung korrespon- ^ dierende Gleichstromnpannungen empfängt, die anhand des Signals der Fühleinrichtung für die kinematische Viskosität, der empfangenen Gleichntromspannungen und der ersten Gleichung ein mit der Bell/Sharp -Viskositäts-Funktion H korrespondierendes Signal erzeugen,

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daß ein mit dem siebenten Analogcoinputcr, der Fühleinrichtung für die API-Dichte und den Schaltmitteln verbundener achter Analogcomputer vorgesehen ist, der Gleichstromspnrmungen empfängt, die mit den Werten 94,9, 0,149, 0,0826 und 0,0001 in der zweiten Gleichung korrespondieren und anhand des biguals des siebenten Analogcoiaputers, des Signals der Fülleinrichtung für die API-Dichte und der empfangenen Gleichstvomspaniiungon ein

mit dem Wert 0,1 A , korrespondierendes Signal ex^zeuger. und an die Schaltiaittel weiterleiten,

daß ein mit der Fühleinrichtung für den Flammpunkt u^d mti dem zweiten Refraktometer verbundener neunter Analogcowputer vorgesehen ist, der mit den Werten C₁, 0,1281, 1000, 1,42, 0,1, Cp und 100 in der dritten Gleichung korrespondierende Gleichstromspannungen empfängt, die anhand der Signale der Fühleinrichtung für den Flammpunkt, des zweiten Refraktometers und der empfangenen Gleichstromspannungen ein Signal erzeugen, das mit den Volumenprozenten E.O. des aus dem Einsatzöl erhaltenen Extrakt-Öles korrespondiert,

und daß einen mit der Fühleinrichtung für die Durchflußmenge, den Schaltmitteln und dem neunten Analogcomputer verbundener zehnter Analogcomputer vorgesehen ist, der mit den Werten 0,464» 1000, 100 und 1 sowie dem Exponenten 0,35 i" der vierten Gleichung korrespondierende Gleichi5tromijpannun_t'v'U empfängt, die anhand des Signal.'i (Jeη nuunton Analogcomputers}, de« Signale der kühleinrichtung

BAD QBiGlNAL

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für die Durchflußnonge, welches mit der Durchf lußiaenge S des Lösungsmittels korrespondiert, und der empfangenen Gleichstromspannungen ein mit der zweiten vorgegebenen Eigenschaft a des Raffinat-Öles korrespondierendes Signal erzeugen und an die Schaltmittel weiterleiten.

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