Способ управления температурным режимом группы параллельно работающих реакторов Советский патент 1988 года по МПК B01J8/00 G05D27/00 

10

15

20

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в химических отраслях промьшшенности при автоматизации группы параллельно работающих реакторов, объединенных общей сцсте- мой теплоотвода, например узла.контактирования в производстве окиси этилена.

Цель изобретения - увеличение срока службы катализатора и селективности процесса.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Схема содержит реакторы 1-3, котел-утилизатор А, насосы 5-7 подачи охлаждающего агента, регулирующие органы 8-13, регуляторы 14-1.6 температуры контактного газа на выходе каждого реактора, корректирующие устройства 17-22 и сумматоры 23-25.

Способ осуществляют следующим образом.

На выходе каждого реактора 1-3 замеряется температура контактного газа, и эти сигналы подаются на соответствующие регуляторы 14-16. Выходные сигналы каждого регулятора через соответствующие сумматоры 23-25 пос- зо тупают на соответствующую пару регулирующих органов 8и9, ЮиП, 12 и 13 разного исполнения, один из ко- торых НО (нормально открытый)установлен на потоке охлаждающего агента (даутерма),направляемого в котел-утилизатор 4, а второй НЗ (нормально закрытый) - на потоке даутерма непосредственно на всасьшающий патрубок соответствующего насоса 5-7.

В каждом сумматоре 23-25 сигнал соответствующего регулятора температуры прежде чем поступить на свою пару регулирующих органов, суммируетдаутерма, направленный в котел-утилизатор 4, и увеличивает поток горячего даутерма, направляемый непосредственно на всасывающий патрубок насоса 5, что вызывает увеличение температуры даутерма, подаваемого в межтрубное пространство реактора, и, следовательно, увеличение температуры контактного газа до заданного значения.

Одновременно корректирующими устройствами 17 и 18 формируются сигналы, которые перемещают регулирзпощие органы 10 и II и 12 и 13 настолько, чтобы скомпенсировать изменение температуры контактного газа на выходе реакторов 2 и 3, вызванное перемещением регулирующих органов 8 и 9, и, таким образом, температура контактного газа на выходе из реакторов 2 и 3 не изменяется или изменяется незначительно при неполной компенсации.

Аналогично работает система регу- 25 лирования при изменении температуры . контактного газа на выходе реакторов 2 и 3.

Пример, В каждый из трех параллельно включенных реакторов подается газопоздуиная смесь в количестве 2000 им /ч, в которой содержится, %: С,,, 4,25,.0, 4,5, СО, 8.

Расход даутерма на каждый реактор 1400 л/ч, заданное значение температуры даутерма на входе в реактор 220 ;, температура контактного газа на выходе из реактора 230°С.

При регулировании процесса согласно известному способу срок службы ка- 40 тализатора составляет 16000 ч, се- лективность процесса 65%, динамическая ошибка регулирования температуры +12°С.

Ери управлении процессом соглас- ся с корректирующими сигналами по по- .g но предлагаемому способу длительность

работы катализатора увеличивается на 1080 ч, селективность процесса возрастает до 67%, динамическая ошибка регулирования температуры составляет +3°С.

ложению двух других регулирующих органов : в сумматоре 23 - от корректирующих устройств 19 и 22 регулирую-, Щ органов 10 и П, 12 и 13,.в сум- матоге 24 - от корректирующих устройств 17 и 21 регулирующих органов 8 и 9, 12 и 13, в сумматоре 25 - от корректирующих устройств 18 и 20 регулирующих органов 8 и 9, 10 и 11.

При изменении, например уменьшении, температуры контактного газа на выходе из реактора 1 регулятор 14 температуры с помощью пары регулирующих органов 8 и 9 уменьшает поток

даутерма, направленный в котел-утилизатор 4, и увеличивает поток горячего даутерма, направляемый непосредственно на всасывающий патрубок насоса 5, что вызывает увеличение температуры даутерма, подаваемого в межтрубное пространство реактора, и, следовательно, увеличение температуры контактного газа до заданного значения.

Одновременно корректирующими устройствами 17 и 18 формируются сигналы, которые перемещают регулирзпощие органы 10 и II и 12 и 13 настолько, чтобы скомпенсировать изменение температуры контактного газа на выходе реакторов 2 и 3, вызванное перемещением регулирующих органов 8 и 9, и, таким образом, температура контактного газа на выходе из реакторов 2 и 3 не изменяется или изменяется незначительно при неполной компенсации.

Аналогично работает система регу- лирования при изменении температуры . контактного газа на выходе реакторов 2 и 3.

Пример, В каждый из трех параллельно включенных реакторов подается газопоздуиная смесь в количестве 2000 им /ч, в которой содержится, %: С,,, 4,25,.0, 4,5, СО, 8.

Расход даутерма на каждый реактор 1400 л/ч, заданное значение температуры даутерма на входе в реактор 220 ;, температура контактного газа на выходе из реактора 230°С.

50

55

работы катализатора увеличивается на 1080 ч, селективность процесса возрастает до 67%, динамическая ошибка регулирования температуры составляет +3°С.

Формула изобретения

Способ управления температурным режимом группы параллельно работающих реакторов, например, в производстве окиси этилена, состоящей из параллельно подсоединенных каталитических реакторов окисления этилена и

3 13680224

котла-утилизатора, связанных междутора,сравниваит измеренное значение собой общей системой охлаждения,температуры контактного газа на выхо- заключающийся в одновременном измене-де каждого реактора с заданным значении расходов охлаждающего агента нанием и в зависимости от величины рае- входе и выходе каждого реактора, о т- согласования изменяют расходы охлак- л. и ч а ю Dt и и с я тем, что, с це-дающего агента на входе и выходе солью увеличения срока службы катали-ответствующего реактора с одновремен- яатора и селективности процесса, до-ной коррекцией по величинам измене- полнительно измеряют температуру кон- кия расходов охлаждающего агента на тактного газа на выходе каждого реак-входе и выходе других реакторов.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов в химических реакторах и может быть использовано в химических отраслях промышленности при автоматизации группы параллельно работающих реакторов, объединенных общей системой теплоотвода, например узла контактирования в производстве окиси этилена, и позволяет увеличить срок службы катализатора и селективность процесса. На выходе каждого реактора 1,2,3 замеряется и регулируется температура контактного газа с помощью регуляторов 14, 15, 16, выходные сигналы которых через соответствующие сумматоры 23, 24, 25 поступают на соответствующую пару регулирующих органов 8и9, ЮиП, 12и13 разного исполнения, установленных на потоках охлаждающего агента, направляемого в котел-утилизатор 4 и на всасывающий патрубок соответствующего насоса 5, 6,7. 1 ил. i (Л