Способ управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена Советский патент 1990 года по МПК C07C31/20 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами, в частности процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена, и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения - поддержание максимального уровня селективности процесса по целевому продукту, снижение удельных энергозатрат на единицу готовой продукции.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена.

В первую зону (зону разгона) 1 реактора ия смесителя 2 насосом 3 через подогревательное устройство 4 подают реакционную смесь. Реакционная смесь проходит последовательно вторую (зону преимущественного протекания реакции) 5 и третью (зону стабилизации температуры) 6 зоны реактора. Регулирование объемного расхода водного раствора окиси этилена осуществляет регулятор 7 воздействием на клапан 8. Задание регулятору 7 формирует вычислительный блок 9, на , который поступают также сигналы с расходомера 10 и анализатора моносл

00

sj

О5

зтиленгликоля 1 , Регулирование объемного расхода обессоленной воды осуществляется регулятором 12 воздействием на клапан 13, Задание регулятору 12 формирует вычислительный блок 9, на который подается также сигнал с расходомера 14. Регулирование температуры на входе в реактор синтеза гликолей производится регулятором 15 воздей- станем на клапан 16, Задание регулятору 15 формирует вычислительный блок 9, на который поступает также Сигнал с расходомера 17 и датчиков J8 - 22 температур в различных точ- как (зонах) реактора0

Способ осуществляется следующим Образом.

С целью поддержания максимального уровня селективности по целево- му продукту (например по моноэтилен- Гликолю) в вычислительном блоке 9 Определяется оптимальное значение концентрации окиси этилена на входе в реактор синтеза гликолей (Соээд), при которой достигается максимум

8ЫХИХ

ЛЭГ. - вмх 1

03 U О J

МЭГ

- селективность процесса

Б

по моноэтиленгликолю;

s С - концентрации моноэти- ленгиколя на выходе и входе реактора соответственно;,

концентрации окиси этилена на выходе и входе реактора соответственно.

ах иоэ

Если новое значение Б .ох

/ИЭГ

рассчитанное по величине С057 больше или равно значению Бдлдг, рассчитанному по величине СОЭ1 , то значению С дается приращение h, а если значение БМ , рассчитанное по величине СОЭ2, меньше значения Б..,г, рассчитанного

О..лп jj

по величине СдЭ1 , то значению С дается приращение h -h/2. Процедура

вы et f расчета CMSr, С 03 , Б мэг повторяется

до тех пор, пока абсолютная величина h не станет меньше наперед заданной точности. Последнее значение C03J при котором рассчитывалось Б считается оптимальным.

После этого по измеренным значениям VreK VTfK Г в Т Т т v 1 v i имэг 1 li-

Т3 в вычислительном блоке 9 рассчитьюается текущее значение концентрации окиси этилена на входе в реактор синтеза гликолей

гтек- f (vr оз - 13 v

,, тек ex 3 w , , V г , С

re

мэг

Q 5

0

5

40

BX

Im

«5

),

Т

где Т,, Тг, Тэ - значения температур в трех последовательных точках реактора ,

тек

Сравнивая текущее С оэ и оптимальное значения концентрации окиси этилена на входе в реактор, в вычислительном блоке 9 формируется задание регулятору 7 по формуле

I v утек с /сгек 1тоэ оэ

и задание регулятору I2 по формуле

Y

v4 vr ч- v;ek - v,

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами, в частности процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена, может быть использовано в химической промышленности и позволяет поддерживать максимальный уровень селективности процесса по целевому продукту и снизить удельные энергозатраты на единицу продукции. Способ управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена заключается в регулировании расхода обессоленной воды и водного раствора окиси этилена в зависимости от температуры в первой, второй и третьей зонах реактора, а температуры на входе в реактор - в зависимости от температуры в третьей зоне реактора и на выходе реактора синтеза гликолей, путем воздействия на расход греющего пара, подаваемого в подогреватель. 1 ил.

Для этого задается начальное приближение С0 и по измеренным значениям текущих расходов водного раствоТ Р &

ра окиси этилена V , обессоленной

Т Ptt

воды V 2 s температуры входной смеси Так и концентрации мхшоэтиленгликоля мэг полученньм вычислительным блоком 9 с первичных приборов, определяются из функциональных зависимостей величины iSw ttr те

ex

sw ,, /тгГе IT тек г ах ,-, о -мЭг I i i s v 2., t b/vor , o3is

О. it/r ™ .1TP W.. Qv f, ..

Г8Н f (утек vrЈvt

и оэ s v 1 з °мгг 9 uoai

бх

Т в.

и рассчитьюается селективность КМЭг Затем значению СОЭ1 дается небольшое

ей

приращение h ЛС „,. s и процедура

„кы „ вях оэ расчета 9э повторяется, считая

,,, ВХ

что cog-, с;

О 91

+ h.

5

Регуляторы 7 и 12, воздействуя на клапаны 8 и 13, устанавливают оптимальные значения расходов реагентов, при которых достигается максимальное значение селективности процесса по целевому продукту.

С целью снижения удельных энергозатрат на единицу готовой продукции температуру на входе в реактор синтеза гликолей Тбх регупируют в зависимости от температуры в третьей зоне Тэ и на выходе Т 6(ИХ реактора путем изменения расхода греющего пара регулятором 15. Задание регулятору 15 i

устанавливается вычислительным блоком 9, на который поступает также сигнал Т5ад. Вычислительный бпок 9

5

выдает задание регулятору 15 на по- нижение расхода греющего пара через подогревательное устройство 4, если Твь,х Тэ или Т Bk(X ТЭЯЛ.

Регулирование производится по пропорциональному закону

Q QffWP+ к(тзад - тв„х),

где К - коэффициент пропорциональности.

Если Т

TflM)f, то вычислительный блок 9 выдает задание регулятору 15 на повышение расхода греющего пара через подогревательное устройство 4 по закону

Q Q «7«Р + к(т

ДЫ

-тэ)

После установления расхода греющего пара процедура определения оптимальных значений расходов V,, V7 повторяется.

Формула изобретени

10

15

81 7 1 66

продукту, дополнительно измеряют концентрацию моноэтиленгликоля, тем пературу реакционной массы на входе в реактор и температуры в трех расположенных последовательно зонах реактора - зоне разгона, зоне протекания реакции и зоне стабилизации температуры, определяют оптимальное значение концентрации окиси этилена на входе в реактор, при котором значение селективности процесса по моноэтил енгликолю принимает максимальное значение, рассчитывают текущее значение концентрации окиси этилена на входе в реактор и корректируют расходы обессоленной воды и водного раствора окиси этилена в зависимости от соотношения значения оптималь20 ной и текущей концентраций окиси этилена на входе в реактор.

30 температуры реактора и температуры целевого продукта на выходе из реак- тора путем воздействия на расход греющего пара, подаваемого в подогреватель ,