Способ управления каскадом реакторов синтеза диметилдиоксана Советский патент 1981 года по МПК C07C11/18 G05D27/00 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КАСКАДОМ РЕАКТОРОВ СИНТЕЗА ДИМЕТИЛДИОКСАНА

1

Изобретение относится к автоматизации реакционных процессов химико-технологических производств, в частности производства изопрена, и может быть использовано в нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен способ автоматического регулирования реактора синтеза диметилдиоксана (ДМД), заключающийся в регулировании температуры в реакторе путем воздействия на подачу пара в углеводородный теплообменник и на температуру охлаждающего конденсата в реактор. Воздействие на температуру конденсата осуществляют при выполнении заданного условия по величине температуры углеводородной фракции 1.

Известен также способ управления процессом синтеза диметилдиоксана путем регулирования температуры в первом реакторе, изменение подачи пара в теплообменник формальдегидной шихты, регулирования подачи конденсата во второй и последующий реакторы подачи пара в теплообменник углеводородной фракции 2.

Однако известные способы не обеспечивают высокой селективности процесса. Они предусматривают регулирование режима только в первом реакторе, а поскольку процесс синтеза ДМД обычно осуществляют в каскаде последовательно соединенных реакторов, то такое управление не обеспечивает стабилизацию основных режимных параметров процесса и, в частности, температурного режима, что приводит к

10 снижению селективности процесса.

Целью изобретения является повышение селективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу дополнительно регулируют температуру во втором и последующих реакторах изменением подачи конденсата в соответствующий реактор с коррекцией по температуре в предыдущем реакторе, а расход пара в теплообменник углеводородной фракции регулируют в зависимости от расхода пара в теплообменник формальдегидной шихты и температуры в первом реакторе.

На чертеже изображена принципиальная схема автоматического управления каскадом реакторов синтеза димети;щиоксана, реализующая предлагаемый способ.

Технологическая схема промышленного процесса синтеза включает последовательно соединенные реакторы 1, 2 и 3, теплообменники 4 и 5 соответственно формальдегидной шихты и углеводородной фракции. Схема управления включает датчики 6,7 и 8 температуры в реакторах 1, 2 и 3, клапаны 9 и 10 подачи пара соответ-ственно в теплообменники 4 и 5, клапаны 11 и 12 подачи конденсата соответственно в реакторы 2 и 3, а также вычислительную машину (ВМ) 13, На схеме показаны реализованные в ВМ основные функциональные блоки: блоки 14 регулирования температуры в первом реакторе 1, логический блок 15, блок 16 формирования воздействия на клапан 10 подачи пара в теплооб|Менник 5, сумматоры 17 и 18, блоки 19 и 20 регулирования температуры соответственно во втором и третьем реакторах и корректирующие блоки 21 и 22.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью блока 14. по замеру от датчика 6 регулируют температуру в реакторе 1 воздействием на клапан 9 С помощью блока 15 периодически анализируют эффективность работы теплообменника 4 путем сравнения на определенном интервале времени скоростей изменения управляющего воздействия на клапан 9 и температуры в реакторе 1. Если скорость изменения температуры не .соответствует скорости изменения управляющего воздействия, т.е. теплообменник 4 не обеспечивает регулирование температуры в реакторе, то блок 15 выдает сигна блоку 16,с помощью которого вносят коррекцию по подаче пара в теплообменник 5 путем воздействия на клапан 10..

С помощью блока 19 по замеру от датчика 7 регулируют температуру в реакторе 2 воздействием на клапан 1 Учитывая значительную инерционность процесса синтеза, в блоке 19 реализуют закон регулирования с компенсацией запаздывания. С помощью сумматора 17 на клапан 11 выдают дополнительный сигнал,представляющий собой воздействие по возмущению и формируемый в блоке 21. Блок 21 реалие зует динамическое звено в виде приближенной модели реактора 2.

Аналогично с помощью блока 20 по замеру от датчика 8 регулируют температуру в реакторе 3 воздействием на клапан 12, ас помощью сумматора 18 и блока 22 формируют воздействие по возмущению на клапан 12.

Предлагаемый способ позволяет стабилизировать технологический режим процесса синтеза ДМД и в результате повысить селективность процесса, что дает возможность снизить расходные коэффициенты по изобутану на 1 относ.% и по метанолу на 0,6 относ.%..

Формула изобретения

Способ управления каскадом реакторов синтеза диметилдиоксана путем регулирования температуры в первом

5 реакторе изменением подачи пара в

теплообменник формальдегидной шихты, . регулирования подачи конденсата во второй и последующий реакторы и регулирования подачи пара в теплообменник углеводородной фракции, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса, дополнительно регулируют температуру во втором и последующих реакторах изменением подачи конденсата в соответствующий реактор с коррекцией по температуре в предыдущем реакторе, а расход пара в теплообменник углеводородной фракции регулируют в завиЬимости от расхода пара в теплообменник формальдегидной шихты и температурь в первом реакторе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. С 07 С 11/18, 30.01.79. УглМо1 однаяфракцил X- У5Н Конденсат Ц 1Г1 о 25 - f/ I