Способ управления процессом получения метил-трет-бутилового эфира Советский патент 1991 года по МПК B01D3/42 G05D27/00 C07C43/00 

Изобретение относится к управлению реакционными процессами, реализ емыми в одном аппарате с процессом ректификации, И может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности

Целью изобретения является повышение качества конечного продукта

Схема управления процессом представлена на чертеже.

Способ получения метил-трет-бутилового эфира осуществляется в паровой фазе в слое ионообменною катал и за юра I, размещенного в средней части рек г ификацион- ной колонны 2 Теплота реакции используется для проведения процесс;) ректификации. Полученный МТБЭ отбирлитп с кубовым продуктом, а схема управления ВКЭШ чает в свой состав регулятор 3 флегмы, подаваемой в верхнюю часть колонны, регулятор 4 подачи углеводородной фракции в реакционную зону с датчиком 5, регулятор 6 подачи пара в кипятильник колонны, регулятор 7 подачи концентрированного метанола в реакционную зону с клапаном 8, регулятор 9 расхода рецикла кубового продукта в линию подачи метанольной фракции с датчиком 10. регулятор II температуры верха слоя ката.ппагора с датчиком 12, датчики 13- 15 сгнч.ша соответственно углевот. фракции,дистиллята и кубового . 1. а также управляющую вычислительп н машнм (У13М) 16.

05

to Ю

На схеме также показаны реализуемые в УВМ функциональные блоки 17-19.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

С помощью регуляторов 3 и- 6 регулируют подачу в колонну 2 соответственно флегмы и пара. С помощью регулятора 4 по замеру от датчика 5 регулируют подачу углеводородной фракции в реакционную зону. С помощью регулятора 7 регулируют подачу концентрированного метанола в реакционную зону воздействием на клапан 8. С помощью регулятора 9 регулируют расход рецикла кубового продукта по замеру от датчика 10.

С помощью регулятора 11 по замеру от датчика 12 регулируют температуру верха слоя катализатора 1 воздействием на задание регулятора 3.

С помощью блока 17, реализованного в УВМ 16, корректируют задание регулятору 7 подачи метанола, например, по следующему закону.

о

(г.

d

где - составляющая задания на подачу метанола, корректируемая «по возмущению следующим образом

Gj KiG4 -C4 +K2GN Ml - ), (2) Оул - расход углеводородной фракции, замеряемый с помощью датчика 5,

С с - концентрация изобутилена в углеводородной фракции, замеряемая с помощью датчика 13, GP«-H - расход рецикла кубового продукта, замеряемый с помощью датчика 10;

- концентрация метанола в кубо- вом продукте, замеряемая с помощью датчика 15

Коэффициент К в выражении (2) определяет необходимое соотношение матнола и изобутилена для реакции получения МТБЭ (К|« 1,01 - 1,02). Коэффициент К2 определяет избыточную подачу метанола с учетом поглощения его углеводородами, уходящими в дистиллят, за счет образования азеотропной смеси (Кз«0,03).

Составляющую задания на подачу метанола, корректируемую «по отклонению, определяют с помощью блока 18:

СТАЛ3 .

(JM Лз(Сли1т-Саист),

(3)

где Сдист - концентрация изобутилена-про- скока в дистилляте, замеряемая с помощью датчика 14; - заданное значение концентрации;

гза3

(ДИ(.Т

При Cant

э-Э

с3-9

ОДИСТ

ПрИ Сдист

Третья составляющая в выражении (1) учитывает количество метанола, подаваемого с рециклом кубового продукта.

С помощью блока 19 корректируют задание регулятору 9:

,4уд

GL /СЛгкуб )

41

.

(4)

где - заданное значение концентрации метанола в кубовом продукте;

S

/(4 ПрИ Гкуб Гкуб;

yU

При Гкуб Гкуб,

5

0

5

0

5

Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями от известного и рядом преимуществ.

Предложенная коррекция подачи метанола позволяет эффективно реагировать на изменение содержания изобутилена в исходной углеводородной фракции (управление по возмущению) с учетом потребности метанола на реакцию получения МТБЭ и на об- 0 разование азеотропа в дистилляте. Дополнительная коррекция подачи метанола по фактическому содержанию изобутилена в дистилляте (управление «по отклонению) позволяет уточнять технологический режим с учетом фактической конверсии изобутилена 5 (СК&«0,01).

Предложенное регулирование рецикла кубового продукта позволяет, при возможных отклонениях режима, устранять значительный проскок метанола с кубовым продуктом

(г$ «0.003)

Предложенное регулирование температуры верха слоя катализатора обеспечивает стабильный температурный режим в реакционной зоне.

Все перечисленные факторы способствуют повышению селективности процесса получения МТБЭ.

Испытания предлагаемого способа - подтвердили его работоспособность и полезность.

Использование предлагаемого способа в производстве МТБЭ мощностью 100 тыс тонн в год позволит за счет повышения селективности на 0,5% относительных снизить удельные расходы метанола и изобутилена.

Формула изобретения

Способ управления процессом получения метил-трет-бутилового эфира путем регулирования подачи в реакционную зону углеводородной фракции и метанола в ме- танольной фракции, флегмы в верхнюю часть колонны и пара в кипятильник, отличающийся тем, что, с целью повышения качества конечного продукта, дополнительно регулируют температуру верха слоя катализатора воздействием на подачу флегмы, корректируют подачу метанола в метанольной фракции пропорционально расходам изобутилена

и остальных компонентов в углеводородной фракции, сравнивают заданное и текущее значения концентрации изобутилена в дистилляте и при положительном результате сравнения пропорционально изменяют подачу метанола в кубовом продукте, а при отрицательном-пропорциональ- но изменяют расход рецикла кубового продукта в линию подачи метанольной фракции.

Изобретение относится к области управления реакционными процессами, реализуемыми в одном аппарате с процессом ректификации, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Целью изобретения является повышение качества конечного продукта. Способ осуществляется в ректификационной колонне со встроенным в средней части колонны слоем твердого ионообменного к атаЖЗа гОрЯ путем регулирования подачи в реакционную зону углеводородной фракции и метанола в метанольной фракции, флегмы в верхнюю часть колонны и пара в кипятильник. Для решения поставленной задачи регулируют температуру верха слоя катализатора воздействием на подачу флегмы, корректируют подачу метанола в метанольной фракции пропорционально расходам изобу- тилена и суммы остальных компонентов в углеводородной фракции, определяют разницу между измеренным и заданным значениями концентрации изобутилена в дистилляте и при положительном значении этой разницы дополнительно корректируют подачу метанола пропорционально этой разнице, определяют разницу между измеренным и заданным значениями концентрации метанола в кубовом продукте и при положительном значении этой разницы регулируют расход рецикла кубового продукта в линию подачи метанольной фракции пропорционально этой разнице. I ил. W