Способ автоматического управления процессом карбонатации алкилсалициловых кислот Советский патент 1980 года по МПК C07C65/12 G05D27/00 

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами, а конкретно процессом карбонатации алкилсалициловых кислот в производстве алкилсалицилатных присадок к моторным маслам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ ручного управления процессом карбонатации алкилсалициловых кислот гидратом окиси щелочноземельного металла и углекислым газом в среде минерального масла путем дозирования расчетного количества углекислого газа в реактор, снабилизации давления и температуры в нем 1.

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает стабилизацию показателей качества делевого продукта при изменяющихся условиях проведения процесса. При изменен.чи концентрации алкилсалициловых кислот на входе в реактор изменяется соотношение реагентов и реакционной смеси, а следовательно, и концентрация .активного вещества и общая щелочность в продукте .карбонатации.

Изменение расхода или конценту дции углекислого газа может привести к перекарбонатации продукта, что значительно снижает его качественные показатели.

Цель изобретения заключается в сокращении расхода реагентов при обеспечении стабильных показателей качества целевого продукта.

Подставленная цель достигается описываемым способом автоматического управления процессом карбонатации алкилсалициловых кислот гидратом окиСИ щелочноземельного металла и углекислым газом в среде минерального масла путем изменения расхода углекислого газа в зависимости от вязкости целевого продукта карбонатации при

условии-равенства единице отношения значений его вязкости, измеренных при двух различных скоростях сдвига, и прекращения подачи углекислого газа при отклонении указанной величины отношения от единицы. При этом, обьпно, суммарный расход масла и расход гидрата окиси щелочноземельного металла дополнительно изменяют пропорционально изменению вязкости алкилсалициловых кислот. Отличительными признаками способа является изменение расхода углекислого газа в зависимости от вязкости целевого продукта при условии равенс ва единице отношения значений его вязкости, измеренных при- двух различных скоростях сдвига, а при откло нении указанной величины отношения о единицы подачу углекислого газа прекращают, что позволяет сократить рас ход реагентов при обеспечении ста,бильных показателей качества целевого продукта. Использование величины отношения значений вязкости выходного продукта определенной при двух различных скоростях сдвига, в качестве параметра контроля процесса карбонатации алкил салициловых кислот, обусловлено тем что момент превращения карбонатированного продукта из состояния ньютоновской жидкости в неньютоновскую является указателем границы между кондиционным продуктом и браком. Корректировкой суммарного расхода масла и расхода гидрата окиси щелочноземельного металла по вязкости алкилсалициловых кислот достигается до полнительная стабилизация соотношения реагентов. На чертеже представлена принципиальная схемаосуществления предлагае мого способа автоматического управле ния процессом карбонатации. Система автоматического управлени процессом карбонатации работает след кхцим образом. Алкилсалициловые кислоты, суспензию гидроокиси щелочноземельного металла в масле АС-б, добавочное количество масла АС-6 и углекислый газ .подают в низ реактора. Расход суспензии стабилизируют с помощью регулятора РРс, на вход которого поступает сигнал от датчика расхода ДН:Расход.углекислого газа стабилизируется с помощью регулятора РРг, на вход которого подают сигнал от датч;ика ДРг . Расход добавочного количес ва Масла АС-6 стабилизируют.с помощь регулятора РРм, на вход которого подают сигнал от датчика ДРм. На выходе из реактора Р с помощью датчика ДВп измеряют величины вязкости карбонатированного продукта при двух ра личных скоростях сдвига. На входе в реактор Р с помощью датчика ДВк измеряют величину вязкос ти алкйлсалициловых кислот. Информация от;,датчика ДВп поступает в функциональный блок ФБп, с помощью которого на основе этой информации форми руется управляющее воздействие на из менение задания регулятору РРг, т.е. изменяется расход углекислого газа в реактор. При этом задание регулятору РРг изменяют по двум режимам: при ра венстве единице отношения значений вязкости карбонатированного продукта замеряемых датчиком ЛВп - по одной из величин вязкости (т.е. измеренной при олной из двху используемых скоростей сдвига); при отклонении величины отношения значений вязкости, замеренной датчиком ДВп от единицы по вновь сформированному функдиональным блоком сигналу, вызывающему в итоге прекращение подачи газа в реактор с помощью исполнительного механизма ИМг. Задание регуляторам РРс и РРм изменяют в зависимости от se- личины вязкости алкйлсалициловых кислот, замеряемой датчиком ДВк. Пример 1.8 реактор Р подают 1,9 алкйлсалициловых кислот с концентрацией 60 вес.% (нижний допустимый предел), 0,6 масла,АС-6, 0,1 гидроокиси кальция и 28 углекислого газа. Масло подается двумя потоками: в составе масляной суспензии гидроокиси кальция 0,5 и в чистом виде 0,1 - добавок. Причем, соотношение компонентов суспензии выбрано таким, чтобы при установленном расходе алкйлсалициловых кислот и нижнем допустимом пределе их концентрации (60 вес.%) в процесс поступало расчетное количество масла, подаваемого с суспензией (0,5 ) и в чистом ,виде (0,1 ) . В какой-то -момент концентрация алкйлсалициловых кислот увеличилась до 70 вес,%, а величина вязкости с 70 до 80% шкалы регистрирующего прибора. Сигнал, подаваемый датчиком ДВк в блоки ФБм и БФс, также увеличивается пропорционально изменению вязкости алкйлсалициловых кислот. Функциональные блоки ФБм и ФБс формируют новые управляющие воздействия на изменение заданий, регуляторам РРм и РРс соответственно. Изменный командный сигнал из регулятора РРм поступает в исполнительный механизм ИМм, и меняет его положение, изменяя расход масла. Изменный командный сигнал из регулятора РРс поступает на исполнительный механизм Мс вариатора ВЦ, изменяя скорость вращения дозатора Дз, и, следовательно, расход суспензии. Расход суспензии увеличивается с 0,6 до 0,65 , а расход масла добавка с 0,1 до 0,2 . Коэффициенты усиления в блоках ФБм и ФБс подобны, так чтобы в результате увеличения расходов гидроокиси щелочноземельного металла (вносимого с суспензией) и суммарного количества масла сохранилось первоначальное соотношение потоков. Следовательно, концентрация активного вещества и щелочность присадки также сохраняется прежними. Пример 2.В реактор Р по|дают 1,8 м алкйлсалициловых кислот

: концентрацией 70 вес.%, 0,65 м/ч суспензии, 0,2 масла, 30 углекислого газа. На выходе из реактора вязкость карбонатированного продукта измеряется при двух скоростях сдвига датчиков ДВп, Функциональный блок ФБп измеряет отношение значений вязкости, полученных при двух скоростях сдвига. Величина э±ого значения равна единице. Функциональный блок ФБп формирует управляющие воздействия на задание регулятору РРг пропорциональное значению вязкости, карбонатированного продукта, полученному при измерении одной из ячеек датчика ДВп (при меньшей скорости сдвига).

Изменяется концентрация углекислого газа в потоке и через некоторо время величина отношения значений вязкости карбонатированного продукта, измеренных датчиком ДВп становится не равной единице. Функциональный блок ФБп формирует новое управлякщее воздействие на задание регулятору РРг, при котором регулятор вырабатывает новый командный сигна;л и посылает его на исполнительный механизм ИМг. По этому сигналу исполнительный механизм перекрьшает полностью подачу углекислого газа в реактор. Если отношение значений вязкости карбонатированного продукта, изменяемое непрерывно блоком ФБп, понизится и станет снова равным единице, подача газ в реактор Р возобновится, а регулирование расхода его будет осуществляться в соответствии с изменением вязкости продукта карбонатации, измеряемой в одной из ячеек датчика ДВп.

Предлагаемый способ позволяет стабилизировать концентрацию актиэ.ного вещества и общую щелочность продукта карбонатации и поддерживать

данные показатели с высокой точностью на заданном значении, что позволяет улучшить качество получаемых присадок Т1ри экономии ценных реагентов и повышении производительности установки,.

Формула изобретения

Способ автоматического управления лроцессом карбонатации алкилсалици0ловых кислот гидратом окиси щелочноземельного металла и углекислым газом в среде минерального масла путем изменения расхода углекислого газа, масла и гидрата окиси щелочноземельsного металла, отличающийс я тем, что, с целью сокращения расхода реагентов при обеспечении стабильных показателей качества продукта, расход углекислого газа изменяют в зависимости от вязкост-и целевого продукта при условии равенства единице отношения значений его вязкости, измеренных при двух различных скоростях сдвига, а при отклонении указанной

S величины отношения от единицы подачу углекислого газа прекращают.

2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что суммарный расход масла дополнительно изменяют пропорционально изменению вязкости алкил- салициловых кислот.

3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, расход гидрата окиси щелочноземельного металла дополнительно изменяют пропорционально

5 изменению вязкости алкилсалициловых кислот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сб. Нефтепереработка и нефтехимия. М., В/О Нефтехим, 1973,В, 5, с. 101-105 (прототип).