Способ управления процессом абсорбции в производстве формалина из метанола Советский патент 1986 года по МПК C07C47/04 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в химической промьшшенности при автоматизации процесса абсорбщш формальдегида и метанола из контактного газа в производстве формалина каталитическим окислением метанола.

Цель изобретения - стабилизация концентрации формальдегида в выводимом абсорбенте и исключение появления метанола в выхлопном газе абсорбера.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа управления процессом .абсорбции в производстве формалина из метанола.

Схема содержит абсорбер 1, дат- .чик 2 и регулятор 3 расхода свежего абсорбента, анализатор 4 концентрации .формальдегида в выводимом из абсорбера готовом продукте, анализатор 5 концеитратдии метанола в абсорбенте, блоки б и 7 сравнения, блок 8 коммутации, блок 9 формирования задания, регулятор 10 дополнитепьной подачи свежего абсорбента, датчик 11 расхода циркулирующего абсорбента, смеситель 12, анализатор 13 коицент- рацип формальдегида в смеси, позиционный регулятор 14, насос 15, холодильник 16, датчик 17 и регулятор 18 уровня.

Способ осуществляют следующим образом.

В абсорбер 1 непрерьшпо поступает контактньп газ и свежий абсорбент (конденсат водяного пара), расход которого контролирз ется датчиком 2, Регулятор 3 обеспечивает подачу свежего абсорбента в зависимости от концентрации формальдегида в выводимом на стадию обезметаноливания готовом продукте, измеряемой анализатором 4. Текущее значение концентрации метанола в абсорбенте измеряется анализатором 5 и сравнивается с допустимыми верхней и нижней границамр в блоках и 7 сравнения соответственно.

Выходные сигналы блоков 6 и 7 сравнения поступают в блок 8 коммутации и блок 9 формирования задания регулятору 10 дополнительной подачи свежего абсорбента в смеситель. Это задание определяется значением концентрации формальдегида в верхней части абсорбера, куда поступает свежий

5

И циркулирующий абсорбент. Расход циркулирующего абсорбента контролируется датчиком 1 1 . Концентраи я формальдегида в верхней части абсорбера рассчитывается по расходам свежего и циркулирующего абсорбента и концентрации формальдегида в последнем. В смеситель 12 подается обезметано- ленный водный раствор формальдегида

и свежий абсорбент (водяной конденсат) с образованием смеси.

Концентрацию формальдегида в этой смеси, контролируемую анализатором 13, регулируют подачей свежего абсор5 бента в смеситель 12 до рассчитанного значения концентрации формальдегида в верхней части абсорбера, что является необходимым условием стабильной концентрации формальдегида

0 в готовом продукте: абсорбенте, выводимом на стадию обезметаноливания. Позиционный регулятор 14 расхода обезметаноленного водного раствора формальдегида обеспечивает его периодическую подачу. Задание регулятору 14 выдается блоком 8 коммутации сигналов. Насос 15 служит для циркуляции абсорбента через холодильник 16 и отбора готового продукта (абсорбента на стадию обезметанолнвания), который осуществляется по уровню в абсорбере 1, измеряемому датчиком 17, регулятором 18.

Блоки 6-9 могут быть реализова5 ны как на элементах УСЭПП, так и на вычислительной машине.

Блоком 6 и 7 сравнения, исходя из анализа экспериментальных данньк, задают значения допустимых верхней и

0 нижней границ (ВГ и НГ) соответственно крнцентраций метанола в абсорбенте. Определяют текущую концентрацию формальдегида в верхней части абсорбера и вводят ее значение в блок 9.

5 При достижении концентрацией метанола в абсорбенте, контролируемой анализатором 5, верхней допустимой границы на выходе блока 6 сравнения текущего значения концентрации с ,.

0 верхней границей появляется сигнал, который поступает в блоки 8 и 9. Блок 8 вьщает сигнал позиционному регулятору 14, одновременно с этим сигналом блок 9 формирует сигнал 55 регулятору 10. Клапаны на линиях

подачи обезметаноленного водного раствора формальдегида и дополнительной подачи свежего абсорбента открывают0

31

ся. В смеситель 12 поступает обез- метаноленный водный раствор формальдегида и свежий абсорбент с образованием (дополнительной) смеси. Анализатор 13 выдает сигнал регулятору 10, который стабилизирует концентрацию формальдегида в смеси и делает ее равной концентрации формальдегида в верхней части абсорбента. Подача дополнительной смеси приводит куменьшению концентрации метанола в абсорбенте, не допуская снижения концентрации формальдегида в готовом продукте, выводимом на стадию обез- метаноливания.

В момент достижения концентрацией метанола в абсорбенте нижней границы блок 7 сравнения выдает сигнал, который поступает в блоки 8 и 9, а затем на регуляторы 14 и 10. Клапаны на лиНИИ дополнительной подачи свежего абсорбента и линии подачи обезметано- ленного водного раствора формальдегида закрываются.

По сигналу с датчика 17 регулятор 18 стабилизирует уровень в абсорбенте 1 воздействием на клапан, находя- 1ЦИЙСЯ на линии отбора готового продукта (абсорбента, выводимо о на стадию обезметаноливания).

По сигналу с анализатора 4 регулятор 3 изменяет расход свежего абсорбента, стабилизируя концентрацию формальдегида, в готовом продукте.

Пример. Контактный газ с узла окисления метанола поступает в сис- .тему, состоящую из трех последовательно работающих абсорберов. Готовый продукт, содержащий 37 мас.% верхней части абсорбента введены

в блоки 6, 7 и 9 соответственно.

мапьдегида, отбирается с первой ступени. На последней ступени абсорбции циркулирует 16 т/ч абсорбента и в качестве свежего абсорбента подается 500 л/ч конденсата водяного пара. 5 Концентрация формальдегида в циркулирующем абсорбенте составляет 4.,2 мас.%, что соответствует концентрации 4,0 мас.% формальдегида в верхней части абсорбента. Постепенно jg происходит насыщение циркулирующего абсорбента метанолом.

Анализ экспериментальных данных позволяет установить верхнюю и нижнюю допустимые границы насыщения цир-.. кулирующего на последней стадии абсорбента метанолом.

Результаты приведены в таблице.

Концентрация метанола

3 абсорбенте, мас.%

I в вьтхлопном газе, об.%:

При концентрации метанола в абсорбенте больше 9,2 мас.% потери метано- ла с выхлопным газом приводят к загазованности окружающей среды и, следовательно, требуется замена абсорбента. При концентрации метанола в абсорбенте меньше 3 мас.% метанол в выхлопном газе практически отсутствует, поэтому верхней и нижней допустимыми границами выбраны значения 9,2 и . . 3 .мас.%.

Значения верхней и нижней границ, а также концентрация формальдегида ;.

верхней части абсорбента введены

в блоки 6, 7 и 9 соответственно.

При достижении концентрацией метанола верхней границы (9,2 мас.%) в смеситель 12 подают обезметаноленный водный раствор формальдегида и свежий абсорбент. Концентрация формальдегида в смеси измеряется анализато-- ром 13.. -1-.. .

Значение концентрации формальдегц - да в верхней части абсорбента, равное 4 мас.%, в виде задания поступает из блока 9 на регулятор 10, ко- торый стабилизирует его в дополнительной смеси изменением дополнительного расхода с1)ежего абсорбента в смеситель 12. Таким образом, дополнительная смесь, -поступающая в верхнюю часть абсорбера, имеет концент;рацию формальдегида, равную концентрации формальдегида в верхней части абсорбера.

При достижении значением концентрации метанола в абсорбенте 3 мае.7, (НГ) подачу дополнительной смеси в абсорбер прекращают. Концентрация формальдегида в готовом продукте при подаче дополнительной смеси в абсорбер практически остается неизменной.

По известному способу при тех же технологических условиях конц€;нтра- ция формальдегида в готовом продукте - абсорбенте, выводимом ка стадию обезметаноливания, снижается на 5 мае.%.

Эффективность данного способа заключается в том, что стабилизируется концентрация абсорбента, выводимого на стадию обезметаноливания, как в момент замены абсорбента свежим, так и в остальное время работы абсорбера а также исключается возможность появления метанола в .выхлопном газе.

Формула изобретения

Способ управления процессом абсорбции в производстве формалина из метаноСоставитель Г.Огадасанов Редактор-В.Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 6806/22 Тираж 37.9Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ла путем регулирования подачи свежего абсорбента в абсорбер в зависимости от концентрации формальдегида в выводимом из абсорбера готовом продукте, 5 уровня в абсорбере изменением количества выводимого абсорбента, о т- личающийся тем, что, с целью стабилизации концентрации формальдегида в выводимом абсорбенте и

10 исключения появления метанола в выхлопном газе абсорбера, дополнительно измеряют текущее значение концент рации метанола в абсорбенте, сравнивают его с верхним и нижним гранич15 ными значениями, по достижении текущим значением концентрации метанола своего верхнего граничного значения дополнительно подают в абсорбер смес обезметаноленного водного раствора

20 формальдегида и свежего абсорбента и регулируют концентрацию формальдегида в смеси до выравнивания с концентрацией формальдегида в верхней части -абсорбера изменением подачи

5 свежего абсорбента, а по достижении текущим значением концентрации метанола своего нижнего граничного значения подачу смеси прекращают.

Изобретение относится к способу управления процессом абсорбции в производстве формалина, может быть использовано в химической промьшшен- ности и позволяет стабилизировать концентрации формальдегида в вьшоди- мом абсорбенте и исключить появление метанола в выхлопном газе абсорбера. Способ реализуется САР, включающей Контур регулирования подачи свежего абсорбента в абсорбер 1 в зависимости от .концентрации формальдегида :; . в выводимом из абсорбера готовом продукте (датчик 2 расхода (Д), регулятор 3 (Р), контур регулирования уровня в абсорбере изменением коли- . чества выводимого абсорбента (Д 17, Р 18) и контур регулирования концентрации метанола в абсорбенте воздействием на подачу обезметаналенно- го водного раствора формальдегида и свежего абсорбента в смеситель (анализатор 5, Р 10, Р 14) 1 ил. СП OSeirHmaHaiifiima Мина fucmSof ig ffHbjiiega