Способ упавления процессом синтеза формальдегида Советский патент 1980 года по МПК C07C47/04 G05D27/00 

1

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов , конкретно - к способу управления процессом синтеза формальдегида, и может быть использовано в производстве формальдегида каталитическим окислением метанола.

Известен способ управления процессом синтеза формальдегида окислен кием метанола на пемзосеребряном ; катализаторе путем изменения соотношения воздух - метанол в спирто водно-воздушной смеси, подаваемой в ап парат синтеза .формальдегида из спиртоиспарителя .1}

Согласно известному способу,при постоянном расходе воздуха ийменйют состав и температуру жидкой фазы спиртоиспарителя, тем самым изменяя соотношение воздух - метанол.

К недостаткам известного спсэооба следует отнести невысокую точность поддержания стабильной температуры контактного слоя аппарата синтеза формальдегида из-за инерционности процессов в спиртоиспарителе, что приводит к частым срывам температур7 ного режима и как следствие, к спеканию катализатора или временным по ,терям на розжиг катализатора.

Целью изобретения является повышение точности поддержания стабильной температуры контактного слоя аппарата синтеза формальдегида.

5 Это достигается способом управления процессом синтеза формальдегида, каталитическим окислением :метанола, осуществляемым путем изменения соот ношения воздух - метанол в спиртоfО водно-воздушной смеси, подаваемой в аппарат синтеза из спиртоиспарителя, в которой по трубопроводам подают метанол, воду и основной поток воздуха. Указанное соотношение изменяют, водя от трубопровода подачи основного потока воздуха по трубопроводу, байпасирующему спиртоиспаритель и снабженному теплообменником,дополнительный поток воздуха и направляют

20 его в трубопровод подачи спирто-водно-воздушной смеси из испарителя в Эйпарат синтеза формальдегида.

Температуру дополнительного пото- ка воздуха на входе в трубопровод

25 спирто-водно-воздушной смеси поддерживают равной температуре жидкой фазы спиртоиспарителя, например пода- чей пара в теплообменник, а темпера туру контактного слоя аппарата синтеза рег,уляруют изменением дополнитеЛьногр потока воздуха в байпасирующем спиртоиспарйтель трубопроводе, проп скную способность которого изменяют прямопропорцирнально подаваемому в спиртоиспарйтель основному потоку воздуха. Отличительным признаком предложен ного способа является то, что при постоянных температуре и составе жидкой фазы спиртоиспарителя регулируют температуру и количество подаваемого воздуха, как описано выше. . На чертеже приведена схема реализации предлагаемрго способа. В спиртоиспарйтель 1 по, трубопроводам подаются спирто-водная смесь и основной поток воздуха. На основном трубопрогвбде подачи воздуха в спиртоиспарйтель 1 установлен датчик . 2 подачи воздуха, а в греющей камере спиртоиспарителя 1 установлен . датчик 3 температуры. Образовавшаяся в спиртоиспарителе 1 спирто-водно-воздушная смесь по трубопроводу подается в аппарат4 синтеза формальдегида. Основной трубопровод подачи воздуха соединен трубопроводом, байпасирующим спиртРиспаритель, с трубопроводом подачи спйрто-вОДно-вРздушнойсмеси. По Этому трубопроводу осуществляется пр дача дополнительного потока воздуха в трубоцрбвод спирто-водно-воздушной смеси, минуя йпиртоиспаритель, На байпасирующем трубопровРде установлены исполнительные механизмы 5,6, датчик 7 температУры итеплообменник 8. Кроме того, на трубопроводе подачи пара в теплорбменник 8 Уй андвлён исполнительный механизм 9 Из спиртоиспарителя спирто-водная смесь по трубопроводу подается в аппарат синтеза, где на крнтактном слое 10, происходит синтез формальдегида , В контактном слое 10 установлен датчик 11 температуры. Датчики 11,3,7,2 подключены к соответствующим регуляторам 12,13, 14, выходы которых соединены с соот ветствующими исполнительными механи мами 6,9,5. Так как по бснов.ному трубопроводу подается атмосферный воздух, то с целью предотвращения конденсации спирто-бодно-воздУшной смеси в труб проводе температуру дополнительного потока воздуха поддерживают равной температуре жидкой фазы спиртоиспар теля при помощи датчиков 3,7, регул тора 13. и исполнительного механизма 9, установленного на трубопроводе пЬдачи дрпрлнительного потока возду ха. Температурой крнтактного слоя 10 упрайляют.изменением дрпрлнительнрг потока в байпасирующем спйр тоиспаритель 1 трубопроводе с помо7 цьп датчика 11, регулятора 12 и ис полнительного механизма 6. Такое ре ение позволяет значительно увеличить точность и быстродействие поддержания температуры, так как при этом изменение соотношения воздух;метанол происходит непосредственно в трубот проводе подачи спирто-водно-воздушной смеси в аппарате 4 синтеза, а не в спиртоиспарйтель. Для эффективного управления температурой контактного слоя 10 при различной его проводимости, пропускную способность трубопровода, байпасируювдего спиртоиспарйтель, изменяют прямр пропорционально основному по,то-, ку воздуха с помощью датчика 2, регулятора 14, исполнительного механизма 5. Кроме того, это необходимо и для ограничения CBejpxy расхода воздуха пределом взрываемости метанола в воздухе. . - . Температурой контактногР слоя 10 . аппарата синтеза 4 управляют с помощью датчика 11, регулятора 12 и исполнительного механизма 6. При отклонении температуры от заданной, регулятор 12 изменит положение исполнительного механизма б, что приведет к изменению; соотношения воздух :метс нол в трубОП р6воде подачи спиртрврдно-воздушной смеси. Температуру воздуха в дополнительном трубопроводе поддерживают равной температуре жидкой фазы с помощью датчиков 3,7, регулятора 13 и исполнительного механизма 9. В случае появления на входе регулятора 13 разбаланса температур, регулятор изменит полржениё йсполнительногР механизма 9, установленного на трубопроводе подачи пара в Теплообменник 8, тем крмпенсирует различие в температурах. Сигнал датчика 3 является заданием регулятору 13, Пропускную способ.ность дополнительного трубопровода изменяют с помощью датчика 2, регулятора 14 и исйолнительного механизма 5. При увеличении прризводительнрсти установки, а это связано с увеличением подачи Основногр потока воздуха, регулятор 14 изменит положение исполнительного механизма 5 так, чтобы соотношение между основным и дополнительным потоками воздуха оставалось неизменным. Как видно из чертежа, на расход воздуха в байпасном трубопроводе воздействует два управляющих воздействия. Одно управляющее воздействие предназначено для управления температуррй контактной массы, другое служит, с одной стороны для создания расхода воздуха в байпасной линии, необходимого для эффективного управления температурой при заданной производительности, с другой стороны для ограничения сверху расхода воздуха, определяемого пределом взрываеМости метанола в воздухе.