Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетиленовых соединений Советский патент 1988 года по МПК C07C5/02 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации процессов гидрирования и может быть использовано в химической про- :мышленности при автоматизации установок получения этилена и пропилена. : Целью изобретения является сниже- ние потерь этилена и пропилена.

На чертеже изображена принципиаль ная схема системы управления процес- сом, реализукмцей данный способ.

Схема управления процессом содержит реактор 1, датчик 2 расхода реакционной смеси, хроматограф 3, изме- |ряющий содержание ацетиленистых сое- динений и окиси углерода в гидрируемой этан-этиленовой фракции, первый блок 4 ручного задания, первый блок 5 переключения, датчик 6 расхода водородной фракции, хроматограф 7, из- меряющий содержание водорода в водородной фракции, второй блок 8 ручно.- го задания, второй блок 9 переключения,, первый функциональный блок 10, регулятор 11 и клапан 12 расхода во- дородной фракции, конденсатор-холодильник 13, сепаратор 14, датчик 15 давления хладагента - метанола в циркуляционном контуре, второй функциональный блок 16, регулятор 17 и кла- пан 18 подачи охлаждающей воды, хро- |матограф 19, измеряющий содержание ацетиленистых соединений после реактора, третий блок 7.0 ручного задания третий блок 21 переключения, и датчики .22 давления на входе и выходе реактора.

,-

Способ ocyщecYвляют следующим образом.

Для регулирования соотношения рас- .

ходов водородной и этан-этиленовой

фра кции задание регулятору 11, управляющему клапаном 12 рассчитывается в

функциональном блоке 10 следующим образом: 5

р 1 til - 1

п, --р .деп, .

i . , + К,(С,. - С,) ,; С,) -f 50

.K,c,,.K,,.--2jb, р р

где nj, соотношение расходов

водородной фракции и реакционной смеси, подаваемой в реактор 1, измеряемое датчиками 6 и 2 на i-M к (i-l)-M

шаге расчета соответственно ; П(1 - рассчитьшаемое на i-м

таге соотношение расходов водородной и этан- этиленовой фракции;

С,. ,С,. - введенные на i-м и предшествующих j-x (j I, i - 1) шагах соответственно через блок 21 переключения значения содержания ацетиленистых соединений после реактора 1, , измеренные хрома- огра- фом 19 или заданные вручную в блоке 20; - регламентное содержание ацетилена после реактора;

С.,Cj. - введенные через блок 5 переключения на i-м и предшествующих j-x шагах (J 1, 1-1) соответственно значения содержания окиси углерода в гидрируемой этан-этиленовой фракции, измеренные хроматографом 3 ипи заданные вручную в

блоке 4i о о

С , - вводимое через блок 5 переключение на 1-м и (i-I)-M шаге соответственно значение содержания ацетиленистых соединений в гидрируемой этан-этиленовой фракции, измеренное хроматографом 3 или заданное в блоке 4;

Cj- , вводимое через переключатель 9 на i-M и (i- -1)-м гааге соответственно: значение содержания водорода в водородной фракции, измеренное хроматографом 7 или заданное вручную в блоке 8;

, ,Kj,Kj,,K - Коэффициенты, определяемые экспериментально в следующих пределах:К, 0,5-5;-К 0,1-1; Kj

5- ЬТ -5 -10 : К - 1 . Ш .

Задание Р для .управляющего клапаном 18 регулятора 17 давления паров

хладагента, поступающих из сепаратора 14 в конденсатор-холодильник 13, рассчитывается в блоке 16 следующим образом:

+ Kj

,ДР

(

,йПfllr-f-j .

(,р;г рГ ; 1 -1

где

Р - измеренное датчиком 15 дав

ление паров хладагента; лР,-,лР,-.,- перепад давления на эходе

и вьпсоде реакто ра, измеренный датчиками 22 соответственно на i-M и (i-l)-M шаге; . G, G., ; - расход реакционной смеси в - реактор, измеренньо д атчи- ком 2 соответственно на 1-м и (i-l)-M шаге; Kg - коэффициент, выбираемый

экспериментально в пределах ЫО . Данный способ обеспечивает качественно стабилизацию содержания ацети- ленистых соединений этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракции после реактора на регламентном уровне при изменении состава реакционной смеси и падении активности катализатора в результате его осмоления. Таким образом, поддерживается оптимальный режим гидрирования, обеспечивающий

уменьшение потери этилена и пропилен на 0,5%.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом гидрирования ацетиленовых соединений, включающий регулирование соотношения расходов водородной и этан-этиленовои (пропан-пропиленовой)

194

фракций на входе реактора изменением расхода водородной фракции в зависимости от содержания ацетиленистых соединений после реактора и регулирование давления хладагента - метанола в циркуляционном контуре, включающем конденсатор-холодильник и сепаратор, изменением подачи охлаждающей воды в конденсатор-холоди 1ьник. о т л и

ч а ю щ и-и .с я тем, что, с целью - снижения потерь этилена и пропилена, дополнительно измеряют расход реакционной смеси в реактор, перепад давления между входом и выходом реактора, содержание водорода в водородной фракции, ацетиленистых соединений и акиси углерода, в этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракции, рассчитывают требуемое соотношение расходов водородной к этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракций по измеренным значениям содержания ацети ленистых соединений после реактора, окиси углерода и ацетиленистых соединений в этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракций и водорода в водородной фракции, по рассчитанному требуемому значению соотношения расходов водородной .и этан-этиленовой (пропан-пропиленовой) фракций вычисляют требуемое соотношение расходов водородной фракции и реакционной смеси в реактор и корректируют расход водородной фракции в зависимости от вычисленного требуемого соотношения расходов водородной фракции и реак- . ционной смеси в реактор, а давление хладагента - метанола в циркуляционном контуре корректируют в зависимости от расхода реакционной смеси в реактор и перепада давления йелду входом и выходом реактора.

Изобретение относится к области автоматизации процесса гидрирования и может быть использовано в химической лромывленности при автоматизации установок получения этилена и пропилена. Целью изобретения является снижение потерь этилена и протшлена. Система управления содержит датчик (Д) 2.расхода реакционной смеси в реактор, хроматограф (X) 3, измеряющий содержание ацетиленистых соединений и окиси.углерода в этан-этиленовой фракции, Д 6 расхода водородной фракции, X 7, измеряюпщй содержание водорода в водородной фракции, и X 19, измеряющий содержание ацетиленистых соединений после реактора, подключенные к функциональному блоку (ФВ) 10, который.формирует задание регулятору