Устройство для защиты и регулирования процесса получения диметилформамида Советский патент 1990 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Изобретение относится к устройствам для автоматической защиты и регулирования технологическим процессом получения диметил- формамида и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности процесса.

На чертеже приведена технологическая схема и функциональная схема устройства для защиты и регулирования процесса получения диметилформамида.

Схема содержит мерник 1 метилформиа- та (МФА), реактор 2, блок 3 конденсации и очистки диметилформамида (ДМФА),

Такое решение не экономично, так как прекращение подачи азота лишь ухудшает гидродинамический режим, но не представляет опасности выхода установки из строя. Поэтому предлагается при прекращении подачи азота в реактор 2 уменьшить (порядка в 2 раза) подачу МФА, а следовательно, уменьшить подачу паров ДМА. Таким образом установка и при аварийном режиме продолжает работать и выдавать целевой Ю продукт, хотя в меньшем объеме.

Необходимо поддерживать заданное соотношение жидкой фазы (МФА+рецикл) и парообразного ДМА. Однако, учитывая,

что реакция синтеза ДМФА - экзотермиресивер 4, испаритель 5, мерник 6 диметил- ческая, возможно повышение температуры в амина (ДМА), дозировочный насос 7 с бло- реакторе (перед теплообменной секцией), ком управления, датчик 8 давления азота, Поэтому указанное соотношение обязательно датчик 9 расхода рецикла (газожидкостной необходимо корректировать по температуре в фазы МФА), сумматор 10, первый регуля- реакторе 2.

тор 11 соотношения, датчик 12 расходаДля обеспечения необходимого оптимальпаров ДМА, датчик 13 температуры в реак- 20 ного соотношения жидкой и паровых фаз торе 1, исполнительный механизм 14, необходимо всегда иметь достаточное ко- датчик 15 давления в ресивере, второй личество паров ДМА, которое обеспечи- регулятор 16 соотношения, задатчик 17, вается совместной работой ресивера 4 и исполнительный механизм 18 подачи тепло- испарителя 5. Как известно давление в реси- носителя в испаритель 6 и устройство 19 25 веРе однозначно определяет количество па- изменения задания расхода МФА.ров, поэтому можно было бы поставить

обычный контур стабилизации давления. Однако в этом случае, если по той или иной причине заданного количества паров не хватает, необходимо вручную изменить

Устройство работает следующим образом.

Из мерника 1 дозировочным насосом 7 на нижнюю тарелку колонны реактора 2 синтеза ДМФА подается МФА. Жидкий

ДМА азотом подают в ресивер 4, откуда он 30 задание. Поэтому желательна автоматичесциркулирует через испаритель 5, испаряется и в парообразном состоянии из ресивера 4 поступает под нижнюю тарелку реактора 2 синтеза ДМФА.

Под нижнюю тарелку подают также азот,

кая корректировка задания в зависимости от конкретного расхода ДМА.

Если прекращается подача азота в реактор 2, то давление азота в трубопроводе, измеряемое датчиком 8, падает. Сигнал от

непрореагировавший МФА). Благодаря этому рециклу улучшается гидродинамическая обстановка в реакторе 2, достигается оптимальное соотношение жидкой и паровой фаз что положительно влияет на теплонеобходимый для стабилизации гидродина- 35 датчика 8 давления поступает в устройст- мических параметров реактора 2.во 19 и, если этот сигнал меньше заданДля осуществления реакции в жидкой ного, т. е. когда нет расхода азота, уст- фазе на нижнюю тарелку подают реак- ройство 19 выдает командный сигнал измере- ционную смесь (рецикл) из блока 6 кон- ния дозы автоматическому дозирующему на- денсации и очистки ДМФА (в основном это , сосу 7 (уменьшение) подачи МФА в реак- гтор 2. Срабатывает далее система поддержания соотношения МФА/ДМА и уменьшается соответственно подача ДМА. После ликвидации аварийного состояния и восстановления подачи азота в реактор, проис- обменные процессы. Реакционная масса в ви- 45 ходит обратное действие системы защиты, де парожидкостного потока выходит из верх- расходы МФА и ДМА вновь возрастают и ней части реактора 2 и поступает на блок 3 установка выходит на заданный режим конденсации и выделения ДМФА (блок 3 со- работы.

стоит из ряда аппаратов - сборников,Контур стабилизации соотношения расхотеплообменников, абсорбента и т. д.).дов жидкой и паровой фаз работает слеВыделенный ДМФА (сырой) поступает 50 дующим образом. Сигналы от датчика расхо- затем на ректификационную колонну для да МФА (выходкой сигнал системы управления дозировочного насоса 7) и датчика 9 расхода рецикла, поступают на входы сумматора 10, выход которого соединен с входом Переменная регулятора 1 i соотношения с

очистки.

Одной из причин возникновения аварийной ситуации в реакторе 2 может быть прекращение подачи азота в реактор. В этом случае, как указывалось выше, можно прекратить подачу МФА и ДМА, реакция прекратится, реактор остановится. Однако при этом процесс получения ДМФА прекратится.

55

коррекцией по третьему параметру.

На второй вход «Переменная поступает сигнал от датчика 12 расхода паров ДМА. На вход «Коррекция регулятора 1 1 постуТакое решение не экономично, так как прекращение подачи азота лишь ухудшает гидродинамический режим, но не представляет опасности выхода установки из строя. Поэтому предлагается при прекращении подачи азота в реактор 2 уменьшить (порядка в 2 раза) подачу МФА, а следовательно, уменьшить подачу паров ДМА. Таким образом установка и при аварийном режиме продолжает работать и выдавать целевой продукт, хотя в меньшем объеме.

Необходимо поддерживать заданное соотношение жидкой фазы (МФА+рецикл) и парообразного ДМА. Однако, учитывая,

кая корректировка задания в зависимости от конкретного расхода ДМА.

Если прекращается подача азота в реактор 2, то давление азота в трубопроводе, измеряемое датчиком 8, падает. Сигнал от

дующим образом. Сигналы от датчика расхо- да МФА (выходкой сигнал системы управления дозировочного насоса 7) и датчика 9 расхода рецикла, поступают на входы сумматора 10, выход которого соединен с входом Переменная регулятора 1 i соотношения с

коррекцией по третьему параметру.

На второй вход «Переменная поступает сигнал от датчика 12 расхода паров ДМА. На вход «Коррекция регулятора 1 1 постуФормула изобретения

Устройство для защиты и регулирования процесса получения диметилформамида, содержащее датчики расхода метил формиапает сигнал от датчика 13 температуры в реакторе синтеза 2. Если по той или иной причине измеряется расход жидкой или паровой фазы, т. е. изменяется заданное соотношение, то регулятор 11 выдает команд- g та, рецикла метилформиата и паров диметил- ный сигнал на ИМ 14 исполнительныйамина в реактор) первый регулятор соотномеханизм подачи пароз ДМА в реактор.шения, подключенный первым входом к датПри изменении температуры в реакторечику расхода паров диметиламина, датчик

относительно заданной, также отрабатывается командный сигнал на изменение подачи ДМА в реактор 2 при помощи ИМ 14. Таким образом, всегда поддерживается заданное оптимальное соотношение при максимально допустимой температуре в зоне

реакции.

Поддержание необходимого количества паров ДМА осуществляется следующим образом.

давления азота, подаваемого в реактор, 10 датчик температуры в реакторе и исполнительные механизмы на линиях подачи метилформиата и паров диметиламина в реактор и теплоносителя в испаритель диметиламина, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса, оно дополни- 15 тельно снабжено датчиком и задатчиком давления в ресивере диметиламина, устройством изменения задания расхода метилформиата, вторым регулятором соотношения и сумматором, при этом датчики расхода метилформиата и рецикла метилформиата Сигнал от датчика 15 давления в реси- 20 подключены к входам сумматора, выход вер 4 поступает на вход «переменная которого связан с вторым входом первого

второго регулятора 16 соотношения с кор-регулятора соотношения, подключенного тререкцией по третьему параметру. На вход тьим входом к датчику температуры, а «Переменная поступает сигнал от датчикавыходом -к исполнительному механизму на

17, а на вход «Коррекция поступает 25 линии подачи паров диметиламина, датчик сигнал от датчика 12 расхода паров ДМА. давления азота соединен через устройство

изменения задания расхода метилформиата с исполнительным механизмом на линии подачи метилформиата, датчик расхода паров диметилформиата связан также с первым входом второго регулятора соотношения, подключенного вторым входом к датчику давления в ресивере, третьим входом - к выходу задатчика давления в ресивере, а выходом - к исполнительному механизму

В случае отклонения давления от задания (соотношение 1:1) или изменения расхода паров ДМА отрабатывается командный сигнал на ИМ 18 подачи теплоносителя в испаритель 5. В результате изме- 30 няется количество пара в ресивер 4, обеспечивая необходимое количество пара, подаваемого в реактор 2.

Использование данного устройства позволяет повысить производительность процесса.

35

подачи теплоносителя в испаритель диметиламина.

Формула изобретения

Устройство для защиты и регулирования процесса получения диметилформамида, содержащее датчики расхода метил формиата, рецикла метилформиата и паров диметил- амина в реактор) первый регулятор соотно35

подачи теплоносителя в испаритель диметиламина.

Изобретение относится к устройствам автоматической защиты и регулирования технологического процесса получения диметилформамида, может быть использовано в химической промышленности и позволяет повысить производительность процесса. Устройство содержит мерники 1 и 6, реактор 2, блок 3 конденсации и очистки, ресивер 4, испаритель 5, датчики (Д) 9 и 12 расхода, Д 8 и 15 давления, дозировочный насос 7, Д 13 температуры, сумматор 10, два регулятора 11 и 16 соотношения, задатчик 17, устройство 19 изменения задания и исполнительные механизмы 14 и 18. 1 ил.