Способ автоматического управления процессом сульфирования Советский патент 1984 года по МПК C07B13/00 G05D27/00 

:о О 9 ЭО 4 .Изобретение относится к автоматйЗ ции производственных процессов, в частности к способам управления процессом сульфирования органических продуктов газообразным серным ангидридом, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности в производстве синтетических моющих средств. Известен способ управления :(симическим процессом, например процессом сульфирования, путем регулирования температуры сернистого газа на входе в сульфатор изменением расхода хлащагента на входе в теплообменник сернистого газа в зависимости от температуры реакционной массы в сульфаторе tH. Известен также способ автоматичес кого регулирования процесса сульфирования путем регулирования температуры сернистого газа на входе в суль фатор изменением расхода хладагента на входе в теплообменник сернистого газа в зависимости от температуры ре акционной .массы в сульфаторе, регулирования соотношения расходов сернистого газа и органического продукта, регулирования расхода охлаждающей воды в теплообменник сульфатора в за висимости от ее температуры и измере ния глубины сульфирования продукта на выходе сульфатора 2. Недостаток известных способов за ключается в том, что они не обеспечивают высокого качествавыходного про дукта в переходных динамических режимах. Кроме того использование известных способов требует изменения технологической схемы и оборудования что связано с дополнительными затратгами. Целью изобретения является повыше 5«ие качества выходного продукта. Поставленная цель достигается тем что согласно способу управления путем регулирования температуры сернис того газа на входе в сульфатор изменением расхода хладагента на входе в теплообменник сернистого газа в за висимости от температуры реакционной массы в Сульфаторе, регулирования со отношения расходов сернистого газа и органического продукта, регулиро,вания расхода охлаждающей воды в теплообменник сульфатора в зависимости от ее температуры и измерения глубины сульфирования продукта на выходе сульфатора, соотношение расходов сернистого газа и органического продукта корректируют в зависимости от температуры сернистого газа на входе в сульфатор, а расход охлаждающей воды в теплообменник сульфатора корректируют по расходу органического продукта. Качество и выход продукта жестко связаны с температурой в зоне реакции реагентов (органический продукт сернистый газ). В условиях значительных колебаний входных параметров (возмущающих факторов) и широкого спектра этих колебаний (наличие как среднечастотной, так и низкочастотной составляющей) наиболее эффективным решением является система с использованием взаимосвязанного регулирования температуры в зоне реакции по двум каналам, нейтрализующим как среднечастотную (низкоамплитудную) так и низкочастотную составляющую возмущающих факторов. Наиболее эффективным параметром регулирования, обеспечивающим нейтрализацию среднечастотной составляющей возмущающих факторов, является температура газа на входе в сульфатор. Его эффективность связана с малоинерционностью возможного звена управления температурой газа и практической возможностью его осуществления без влияния на процессы получения сернистого газа. При таком способе регулирования температуры в зоне реакции наиболее представительным и эффективным параметром, обобщающим все возможные возмущающие факторы низкочастотной составляющей ткмпературы в зоне реакции, становится низкочастотная составляющая температуры газа на входе в сульфатор. На чертеже представлена схема,реализующая предлагаемый способ управления. В теплообменник 1 поступает сернистый газ по линии 2, который охлаждается хладагентом, поступающим ПОлинии 3. Технологическая схема содержит также сульфатор 4 и теплообменник 5, куда подается охлаждающая вода по линии 6, Насосом 7 в сульфатор 4 по линии 8 подается органический продукт. Через теплообменник 5 насосом 9 перекачивается выходной продукт из линии 10. Расходы сернистого газа и органического продукта измеряются датчиками 11 и 12. Соотношение расходов сернистого газа и органического продукта регулируется регулятором 13 соотношения путем воздействия на исполнительный механизм 14 насоса 7. Температуры сернистого газа на входе в сульфатор. и реакционной массы в сульфаторе измеряются соответственно датчиками 15 и 16 и регулируются регулятором 17 путем воздействия на исполнительный механизм 18 на линии 3. Регистрация . температуры в сульфаторе осуществляется вторичным прибором 19. Температура охлаждающей воды на входе Б теплообменник 5 сульфатора замеряется датчиком 20 и регулирутся регулятором 21 путем воздействия на исполнительный механизм 22, установленным на линии 6. Глубина сульфирования измеряется датчиком 23 и регистрируется прибором 24. Способ осуществляют следующим образом. При резком (среднечастотная составляющая) -Изменении одного из входных параметров, например, при повышении концентрации серного ангидрида (параметр, на который в настоящее время не имеется средств автоматического измерения) резко увеличивается температура в зоне реакции, Это одновременно приводит к .значительному изменению качественного i состава продуктов реакции. Сигнал- от датчика 16 температуры воздействует через регулятор 17 на расход хладагента в сторону увеличения последнего, снижая таким образом температуру сернистого газа, постуПсцощего из теплообменника 1 в сульфа тор 4, на величину, компенсирующую скачок температуры, обусловленной из менением концентрации газа. Но изменение концентрации газа эк вивалентно увеличению расхода одного из реагентов и требует восстановлени соотношения сернистый газ - органический продукт. А так как в заданном режиме управ ления изменение концентрации однозначно связано с изменением температур, то увеличение сигнала датчика 15 температуры, воздействуя через ре гулятор 13, увеличивает расход органического продукта, тем самлм восста навливая соотношение сернистый газ органический продукт, оптимальное для заданной производительности объекта управления. Ввиду малой инерционности управляющего эвена (датчик 16 температуры в реакторе, регулятор 17, исполнительный механизм 19, температура газа (датчик 15) f колебанае (скачок) конентрации вызовет практически незначительное изменение качественного состава продуктов на выходе реактора (датчик 23).. Увеличение расхода (датчик 12) органического продукта вызывает посредством регулятора 21 увеличение постоянной составляющей расхода охлаждающей воды через теплообменник сульфатора,тем самым обеспечивая оптимальное установленное соотношение воздействий обоих каналов регулирования температуры реагентов в сульфаторе. В случае изменения других возму.щающих факторов работа системы аналогична. Изменение производительности установки осуществляется изменением расхода серного ангидрида. При этом регулятор 13 обеспечивает соответствующее изменение расхода органического продукта и через него (датчик 12) соответствующее изменение постоянной составляющей расхода охлаждающей сульфатор воды. Осуществляя эти измененияустанавливают новый режим работы систекы управления без существенных изменений качества выходного продукта. Таким образом реализация предлагаемого способа управления обеспечивает высокое качество выходного продукта при условии широкого диапазона изменения входных параметров, имеющих место в производстве синтетических мсшщих средств. Использование предлагаемого способа управления позволяет повысить выход поверхностно-активных веществ с 92 до 97% при колебании входных параметров по температуре газа на выходе теплообменника до t , концентрации газа до ± 2% и расхода сернистого газа до +15%.

/7

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУЛЬФИРОВАНИЯ путем регулирования температуры сер.нистого газа на входе в сульфатор изменением расхода хладагента на . . входе в теплообменник сернистого газа в зависимости от температуры реакционной массы в сульфаторе, регулирования соотношения расходов сернистого газа к органического продукта регулирования расхода охлаждающей воды в теплообменник сульфатора в зависимости от ее температуры и. измерения глубины сульфирования продукта на выходе сульфатора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного продукта, соотношение расходов сернис- . ного газа и органического продукта корректируют в зависимости от температуры сернистого газа на входе в сульфатор,. а расход охлаждающей воды в теплообменник сульфатора корректируют по расходу органического продукта.