[发明专利]稠油注空气氧化降粘催化剂的制备设备及其智能控制系统

权利要求书

1.一种稠油注空气氧化降粘催化剂的制备设备，它包括反应器和搅拌装置，其特征在于，所述反应器上设有反应装置，所述反应器分为反应器一和反应器二，所述反应装置分为第一反应装置和第二反应装置；所述第一反应装置包括并排设立于反应器一上方的丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱、甲苯箱、引发剂箱和甲醇箱，所述丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱、甲苯箱、引发剂箱和甲醇箱上均设有称量仪，且下方皆设有出料口，所述出料口上均设有电磁阀二；所述以上各个出料口构成图形正对于反应器一的开口，且总面积小于反应器一开口面积；所述第二反应装置包括并排设立于反应器二上方的聚合物载体箱、金属氢氧化物箱和苯甲酸箱，所述聚合物载体箱、金属氢氧化物箱和苯甲酸箱上均设有称量仪，且下方皆设有出料口，所述出料口上均设有电磁阀三；所述3个出料口构成图形总面积小于反应器二开口面积；

所述反应器一与氮气储存装置通过导管连接，所述导管上设有电磁阀四，用于储存氮气；

所述反应器、洗涤装置和干燥过滤装置依次通过导管连接；所述反应器、氮气储存装置、洗涤装置和干燥过滤装置上皆设有电磁阀六；所述洗涤装置用装有甲醇；

所述搅拌装置包括搅拌手，所述搅拌手伸于反应器内。

2.如权利要求1所述的稠油注空气氧化降粘催化剂的制备设备，其特征在于，丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱、引发剂箱、甲苯箱、甲醇箱、聚合物载体箱、金属氢氧化物箱和苯甲酸箱皆设有隔板将其分为上层和下层，所述隔板上皆设有电磁阀一，所述上层用于储存相应物料，所述下层上设有称量仪。

3.如权利要求2所述的稠油注空气氧化降粘催化剂的制备设备，其特征在于，所述引发剂箱用于储存引发剂，所述引发剂过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。

4.如权利要求1至3之一所述的稠油注空气氧化降粘催化剂的制备设备的智能制备系统，其特征在于，它包括：称量模块、阀门控制模块、搅拌模块、PLC、温控模块、洗涤模块、干燥过滤模块和输入模块；

所述输入模块包括输入设备，用于输入所需物料的总质量N，并转化为数字信号001传递至PLC；

PLC分别与称量模块、阀门控制模块、搅拌模块、PLC、温控模块、洗涤模块、干燥过滤模块和输入模块相连接；用于接收数字信号001，向阀门控制模块传递执行信号101，并向称量模块传递执行信号201；接收数字信号301，向阀门控制模块传递执行信号102和执行信号105；接收数字信号302，向阀门控制模块传递执行信号103；接收数字信号303，向阀门控制模块传递执行信号104；接收数字信号305，向阀门控制模块传递执行信号106，并向称量模块传递执行信号202；接收数字信号304，向阀门控制模块传递执行信号107；接收数字信号306，向搅拌模块传递执行信号401；接收数字信号307，向阀门控制模块传递执行信号108；接收数字信号308，向阀门控制模块传递执行信号109，向称量模块传递执行信号203；接收数字信号309，向阀门控制模块传递执行信号110；接收数字信号310，向温控模块传递执行信号501；接收数字信号311，向阀门控制模块传递执行信号111，向称量模块传递执行信号204；接收数字信号312，向阀门控制模块传递执行信号112；接收数字信号313，向阀门控制模块传递执行信号113，接收数字信号314，向洗涤模块传递执行信号601；接收数字信号315，向阀门控制模块传递执行信号114，并向干燥过滤模块传递执行信号701；接收数字信号316,向阀门控制模块传递执行信号115，并向称量模块传递执行信号205；接收数字信号317，向阀门控制模块传递执行信号116和执行信号117；接收数字信号318，向阀门控制模块传递执行信号118；接收数字信号319，向阀门控制模块传递执行信号119；接收数字信号320，向温控模块传递执行信号502；再次接收数字信号311，向阀门控制模块传递执行信号120；接收数字信号321，向洗涤模块传递执行信号602；再次接收数字信号315，向阀门控制模块传递执行信号121，并向干燥过滤模块传递执行信号702；

阀门控制模块包括反应装置上电磁阀一、电磁阀二和电磁阀三，氮气储存装置的电磁阀四和反应器、洗涤装置和干燥过滤装置上的电磁阀六及其连接导管上的电磁阀五；用于接收执行信号101，开启丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的电磁阀一；接收执行信号102，关闭丙烯酸高碳醇酯箱上的电磁阀一；接收执行信号103，关闭丙烯酸箱上的电磁阀一；接收执行信号104，关闭苯乙烯箱上的电磁阀一；接收执行信号105，开启丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的电磁阀二，10min后关闭，完成后向PLC传递数字信号305；接收执行信号106，打开甲苯箱上的电磁阀一；接收执行信号107，关闭甲苯箱上的电磁阀一，并打开甲苯箱上的电磁阀二10min后关闭，完成后向PLC传递数字信号306；接收执行信号108，打开氮气储存装置上的电磁阀六，10～15min后关闭，完成后，向PLC传递数字信号308；接收执行信号109，打开引发剂箱上的电磁阀一，接收执行信号110，关闭引发剂箱上的电磁阀一，打开引发剂箱上的电磁阀二，完成后向PLC传递数字信号310；接收执行信号111，打开甲醇箱上的电磁阀一，接收执行信号112，关闭甲醇箱上的电磁阀一，打开甲醇箱上的电磁阀二，完成后向PLC传递数字信号313；接收执行信号113，打开反应器一上的电磁阀六，完成后向PLC传递数字信号314；接收执行信号114，打开洗涤装置上的电磁阀六；接收执行信号115，开启聚合物载体箱、金属氢氧化物箱和苯甲酸箱上的电磁阀一；接收执行信号116，关闭聚合物载体箱上的电磁阀一；接收执行信号118，关闭金属氢氧化物箱上的电磁阀一；接收执行信号119，关闭苯甲酸箱上的电磁阀一；接收执行信号117，开启聚合物载体箱、金属氢氧化物箱和苯甲酸箱上的电磁阀二，10min后关闭，完成后向PLC传递数字信号320；接收执行信号120，打开反应器二上的电磁阀六，完成后向PLC传递数字信号321；接收执行信号121，开启洗涤装置上的电磁阀六；

称量模块包括称量仪，用于接收执行信号201，当丙烯酸高碳醇酯箱内质量为78.7～85.4%N时，向PLC传递数字信号301；当丙烯酸箱内质量为10.7～15.6%N时，向PLC传递数字信号302，当苯乙烯箱内质量为3.8～5.7%N时，向PLC传递数字信号303；接收执行信号202，当甲苯箱内质量为丙烯酸高碳醇酯质量的40～50%时，向PLC传递数字信号304；接收执行信号203，当引发剂箱内质量为丙烯酸高碳醇酯质量的1.5～4%时，向PLC传递数字信号309；接收执行信号204，当甲醇箱内质量为预定值01时，向PLC传递数字信号312；接收执行信号205，称量质量百分比为70～80%的制得的聚合物载体，向PLC传递数字信号317，称量10～20%的金属氢氧化物，并向PLC传递数字信号318；称量10～18%的苯甲酸，向PLC传递数字信号319；

搅拌模块包括搅拌装置，用于接收执行信号401，启动搅拌装置，搅拌20min后关闭，完成后向PLC传递数字信号307；

温控模块包括设于反应器内的加热装置；用于接收数字信号501或执行信号502，启动加热装置，加热至80～110℃后保温20～40min，完成后向PLC传递数字信号311；

洗涤模块包括洗涤装置，用于接收执行信号601或执行信号602，开启洗涤装置，将物体洗涤2～3次，完成后向PLC传递数字信号315；

干燥过滤模块包括干燥过滤装置，用于接收执行信号701，启动干燥过滤装置预定时间01，完成后向PLC传递数字信号316；接收执行信号702，启动干燥过滤装置预定时间02。

5.如权利要求1至4之一所述的稠油注空气氧化降粘催化剂的制备设备的智能制备系统的智能制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1:依次安装好各设备；打开稠油注空气氧化降粘催化剂的制备设备的智能制备系统的电源；将丙烯酸高碳醇酯装于丙烯酸高碳醇酯箱中，苯乙烯装于苯乙烯箱中，引发剂装于引发剂箱中，甲苯装于甲苯箱中，甲醇装于甲醇箱中，金属氢氧化物装于金属氢氧化物箱中，苯甲酸装于苯甲酸箱中；

步骤2：在输入设备中输入所需物料的总质量N，则输入模块将该值转化为数字信号001传递至PLC；PLC接收数字信号001，向阀门控制模块传递执行信号101，并向称量模块传递执行信号201；阀门控制模块接收执行信号101，开启丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的电磁阀一；称量模块接收执行信号201，当丙烯酸高碳醇酯箱内质量为78.7～85.4%N时，向PLC传递数字信号301；当丙烯酸箱内质量为10.7～15.6%N时，向PLC传递数字信号302，当苯乙烯箱内质量为3.8～5.7%N时，向PLC传递数字信号303；

步骤3：PLC接收数字信号301，向阀门控制模块传递执行信号102和执行信号105；接收数字信号302，向阀门控制模块传递执行信号103；接收数字信号303，向阀门控制模块传递执行信号104；阀门控制模块接收执行信号102，关闭丙烯酸高碳醇酯箱上的电磁阀一；接收执行信号103，关闭丙烯酸箱上的电磁阀一；接收执行信号104，关闭苯乙烯箱上的电磁阀一；接收执行信号105，开启丙烯酸高碳醇酯箱、丙烯酸箱、苯乙烯箱上的电磁阀二，10min后关闭，完成后向PLC传递数字信号305；则丙烯酸高碳醇酯、丙烯酸和苯乙烯进入反应器一中进行反应；

步骤4：接收数字信号305，向阀门控制模块传递执行信号106，并向称量模块传递执行信号202；阀门控制模块接收执行信号106，打开甲苯箱上的电磁阀一；接收执行信号202，当甲苯箱内质量为丙烯酸高碳醇酯质量的40～50%时，向PLC传递数字信号304；PLC接收数字信号304，向阀门控制模块传递执行信号107；阀门控制模块接收执行信号107，关闭甲苯箱上的电磁阀一，并打开甲苯箱上的电磁阀二10min后关闭，完成后向PLC传递数字信号306；此时，反应器一中加入了甲苯进行反应；

步骤5：PLC接收数字信号306，向搅拌模块传递执行信号401；搅拌模块接收执行信号401，启动搅拌装置，搅拌20min后关闭，完成后向PLC传递数字信号307；

步骤6：PLC接收数字信号307，向阀门控制模块传递执行信号108；阀门控制模块接收执行信号108，打开氮气储存装置上的电磁阀六，10～15min后关闭，完成后，向PLC传递数字信号308；向反应器一中通入氮气；

步骤7：PLC接收数字信号308，向阀门控制模块传递执行信号109，向称量模块传递执行信号203；阀门控制模块接收执行信号109，打开引发剂箱上的电磁阀一；称量模块接收执行信号203，当引发剂箱内质量为丙烯酸高碳醇酯质量的1.5～4%时，向PLC传递数字信号309；PLC接收数字信号309，向阀门控制模块传递执行信号110；阀门控制模块接收执行信号110，关闭引发剂箱上的电磁阀一，打开引发剂箱上的电磁阀二，完成后向PLC传递数字信号310；将引发剂投入至反应器一中进行反应；

步骤8：PLC接收数字信号310，向温控模块传递执行信号501；温控模块接收数字信号501，启动加热装置，加热至80～110℃后保温20～40min，完成后向PLC传递数字信号311；PLC接收数字信号311，向阀门控制模块传递执行信号111，向称量模块传递执行信号204；阀门控制模块接收执行信号111，打开甲醇箱上的电磁阀一，称量模块接收执行信号204，当甲醇箱内质量为预定值01时，向PLC传递数字信号312；PLC接收数字信号312，向阀门控制模块传递执行信号112；阀门控制模块接收执行信号112，关闭甲醇箱上的电磁阀一，打开甲醇箱上的电磁阀二，完成后向PLC传递数字信号313；即向反应器一中加入甲醇终止反应；

步骤9：PLC接收数字信号313，向阀门控制模块传递执行信号113，阀门控制模块接收执行信号113，打开反应器一上的电磁阀六，完成后向PLC传递数字信号314；将反应器中的物料送至洗涤装置；

步骤10：PLC接收数字信号314，向洗涤模块传递执行信号601；洗涤模块接收执行信号601，开启洗涤装置，将物体洗涤2～3次，完成后向PLC传递数字信号315；

步骤11：PLC接收数字信号315，向阀门控制模块传递执行信号114，并向干燥过滤模块传递执行信号701；阀门控制模块接收执行信号114，打开洗涤装置上的电磁阀六；将洗涤后的物料送入干燥过滤装置中；干燥过滤模块接收执行信号701，启动干燥过滤装置预定时间01，完成后向PLC传递数字信号316；完成后即制得聚合物载体；并将制得的聚合物载体装于聚合物载体箱中；

步骤12：PLC接收数字信号316,向阀门控制模块传递执行信号115，并向称量模块传递执行信号205；阀门控制模块接收执行信号115，开启聚合物载体箱、金属氢氧化物箱和苯甲酸箱上的电磁阀一；称量模块接收执行信号205，称量质量百分比为70～80%的制得的聚合物载体，向PLC传递数字信号317，称量10～20%的金属氢氧化物，并向PLC传递数字信号318；称量10～18%的苯甲酸，向PLC传递数字信号319；PLC接收数字信号317，向阀门控制模块传递执行信号116和执行信号117；接收数字信号318，向阀门控制模块传递执行信号118；接收数字信号319，向阀门控制模块传递执行信号119；阀门控制模块接收执行信号116，关闭聚合物载体箱上的电磁阀一；接收执行信号118，关闭金属氢氧化物箱上的电磁阀一；接收执行信号119，关闭苯甲酸箱上的电磁阀一；接收执行信号117，开启聚合物载体箱、金属氢氧化物箱和苯甲酸箱上的电磁阀二，10min后关闭，完成后向PLC传递数字信号320；即在反应器二中加入聚合物载体、金属氢氧化物和苯甲酸进行反应；

步骤13：PLC接收数字信号320，向温控模块传递执行信号502；温控模块接收执行信号502，启动加热装置，加热至80～110℃后保温20～40min，完成后向PLC传递数字信号311；PLC再次接收数字信号311，向阀门控制模块传递执行信号120；阀门控制模块接收执行信号120，打开反应器二上的电磁阀六，完成后向PLC传递数字信号321；即将反应器二内的物料送至过滤装置；

步骤14：PLC接收数字信号321，向洗涤模块传递执行信号602；洗涤模块接收执行信号602，开启洗涤装置，将物体洗涤2～3次，完成后向PLC传递数字信号315；PLC再次接收数字信号315，向阀门控制模块传递执行信号121，并向干燥过滤模块传递执行信号702；阀门控制模块接收执行信号121，开启洗涤装置上的电磁阀六；干燥过滤模块接收执行信号702，启动干燥过滤装置预定时间02，制得树脂状颗粒催化剂。