Способ автоматического регулирования процесса получения пентакарбонила железа

СОВЕТСКИХкцаэаюа А Э(59 С 01 0 49 16 0270 СССР970.тнила ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЙО ДЕВАМ ИЖ:ТЕНИЙ И ОТНРЫТИ О 3 ИОАНИЕ ИЭО втВФИСНу СВЩЕпвъа.(56)1,Авторское свидетельствоВ 318546, кл. С 01 6 49/16, 12. Техйологический регламеустановки получения пентакарбоаелеэа. Дэеркинск, 1.980,1, (54)(57) СПОСОБ АВтайатЮЗВСЮГУЛИУОВАВИЯ ПРОЦЕССА НОЛУЧВЙИЯЖЖАРВОНИЛА ЖЕЛЕЗА путем регу нация температуры в зоне реакцииизменением подач.и даутере в подо-.греватель окиси углерода и регулирования дазлвния в системе синтеза .изменением подачи окиси углеродава подпитку, о т л и ч а ю щ и й с яте, что, с целью обеспечения ста"бияьного сокрааення времени процессасинтеза за счет повьааеиия точности .регулирования, величину давления в:системе синтеза корректируют по расходу окном.углерода на нодпитку, атемпературу в зоне реакции коррек- ,тируют по величине скорости изменения давления в системе синтеза,Изобретение относится к способамавтоматического управления химическими процессами в реакторах периодического действия и может быть использовано в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленностиИзвестен способ автоматическогорегулирования подобного процессапроцесса синтеза аммиака путем корректировки расходов исходных продуктов по расходам сконденсированного жидкого аммиака, свежего и продувочных газов, температуры и давления конденсации жицкого аммиака 11.Недостаток способа состоит в слож ности реализации процесса.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ автоматического регулированияпроцесса получения пентакарбонилажелеза путем регулирования давленияв системе синтеза измененжм подачиокиси углерода на подпитку и температуры в зоне реакции изменениемподачи даутерма в подогреватель оки 25си углерода Г 2 3.Недостатки известного способанестабильность и невысокая интенсивность ведения процесса, При этом необеспечивается стабильный выход целевого продукта в течение операции1 наблюдается его постепенное снижение,в конце операции - существенное снижение , что приводит к затягиваниюоперации по времени и, соответственно, к снижению мощности установки. 35Цель изобретения - повышение интенсивности ведения процесса и сокращение времени операции синтеза.Указанная цель достигается тем,что величину давления в системе син Отеэа корректируют по расходу окисиуглерода на подпитку, а температурув зоне реакции корректируют по величине скорости изменения давления.в системе синтеза.45На чертеже схематически показанаблок-схема реализации предлагаемогоспособа,Схема содеркит реактор 1 синтезапентакарбонила железа, подогреватель2 окиси углерода, отделитель 3 пентакарбоиила железа, циркуляционныйнасос 4, датчик 5 давления в системе синтеза, регулятор б давления,клапан 7 на линии свежей окиси углерода, датчик 8 расхода свежей окисиуглерода на подпитку, регулятор 9расхода свежей окиси углерода, отключающее устройство 10,датчик 11температуры в зоне реакции, вычислительное устройство 12, регулятор 6013 температуры, клапан 14 на линии,даутерма, устройство 15 сигнализации еСпособ осуществляют следующимобразом. 65 Железосодержащее сырье загружают в реактор 1. Через подогреватель2, обогреваемый даутермом, в реактор циркуляцюнным насосом 4 непрерывно подают окись углерода, которая частично вступает в реакцию сжелезом. Реакционная смесь из реактора 1 проходит через отделитель 3,где конденсируется и выводится иэцикла пентакарбонил железа Ре(СО)5,Оставшаяся окись углерода поступа-.ет на вход циркуляционного насоса 4.В линию циркуляционного газа посленасоса 4 подведена линия свежейокиси углерода.Давление в системе синтеза замеряют датчиком 5 и регулируют регулятором б посредством. клапана 7 на линии подачи свежей окиси углерода.Расход свежей окиси углерода замеряют датчиком 8, выходной сигнал скоторого поступает на вход регулятора 9 и на вход устройства 15 сигнализации, Выходной сигнал с регулятора9 проходит через отключайщее устройство 10 и поступает в камеру коррекции задания регулятора б. Температуру в зоне реакции замеряют датчиком11 и регулируют регулятором 13 посредством клапана 14 на линии подачидаутерма в подогреватель 2. Выходнойсигнал с датчика 5 давления поступает также на вход вычислительногоустройства 12. Выходной сигнал с аналогового выхода устр 6 йства 12 поступает в камеру коррекции задания регулятора 13, Выходной сигнал с дискретного выхода устройства 12 поступает на управляющий вход отключающего устройства 10, Образование ивывод из системы пентакарбонила железа сопровожцаются падением давленияв системе синтеза, которое фиксируется датчиком 5. При этом регуляторб начинает увеличивать подачу свежей окиси углерода, обеспечиваявыравнивание давления,Снижение активности процесса синтеза приводит к уменьшению количества выводимого изсистемы пентакарбонила железа, что при постоянном давлении в системе синтеза сопровождается снижением расхода свежей окисиуглерода на реакцию, которая Фиксируется датчиком 8. При этом на выходе регулятора 9 возрастает выходнойсигнал, воздействуя на задание регулятора давления б в сторону повышения давления в системе синтеза,Повышение давления в системе за счетинтегральной составляющей регулятора 9 продолжается до восстановленияна прежнем уровне величины расходасвежей окиси углерода, Это достигается за счет активности синтеза ПКЖпри возрастании давления в системе,Таким образом, за счет интегральнойсоставляющей регулятора 9 систеМа1031 907 Составитель Р.КлейманРедактор А. Курах Техред О.Неце Корректор А. Повх Заказ 5315/25 Тираж 471Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 регулирования находится в постоянном динамическом равновесии. Давление в системе синтеза при этом постоянно возрастает, обеспечивая стабильную активность процесса синтеза в течение преобладающего отрезка времени 5 из общей продолжительности процесса синтеза.Исходный уровень температуры в зоне реакции задаются с аналогового выхода вычислительного устройства Я 12.В вычислительном устройстве 12 периодически с заданным интервалом, времени производятся вычисление скорости изменения давления в системе 5 синтеза по формулеЧ: - -сгде,аР - изменение давления в системе синтеза за контрольныйпромежуток времени(кгс,ймЦ1 - контрольный промежуток вре.мени (например, 6=20 мин ).При. превышении. величиной Ч заданного предельного значения (например, Ч=О,08 кгс/см мин ) производится корректировка температуры в зоне реакции в сторону увеличения. При этом на выходной сигнал вычислительного .Устройства 12, поступающий в камеру коррекции задания регулятора 13 температуры, накладываются до- ЗО полиительно ступенька" величиной д,Величину д определяют при моделировании процесса регулирования и корректируют в процессе эксплуатации (например, о= 5 С ), 35При повышении температуры также активизируется процесс синтеза ПКЖ,что приводит к сникенио скорости роста давления в системе.При достижениимаксимально допустимой величины давления с системе синтеза (например, 170 кгс/см) с дискретного выхода вычислительного устройства 12 выдается сигнал на отключение коррекции на регулятор б давления от регулятора 9 расхода посредством отключающего устройства 10. Прн этом в устойстве 10 запоминается последнее значение задания для регулятора б.В дальнейшем процесс синтеза идет при постоянном давлении в системе, а подъем температуры в "зоне реакции продолжается по времени посредством .периодического (например, через 20 мин ) наложение очередных "ступенекф сГ на сигнал задания для регулятора 13. Подъем осуществляетсядо темПЕратУры 220 С, при которой происходит практически полное исчерпывание железасодеркащего сырья в реакторе. В течение всего этого времени при постоянном давлении в системе расход окиси углерода на подпитку постепенно падает эа счет снижения интенсивности синтеза. При падении величины расхода до величины, близкой к нулю, срабатывает устройство 15 сигнализации и выдает сигнал об окончании процесса синтеза,Предлагаемый способ позволяет увеличить мощность установки синте за пеитакарбоннла железа и получить экономический эффект за счет сокращения времени операции. синтеза.