Способ управления процессом синтеза диметилдиоксана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ гф"Ф / ДЕТЕЛЬСТВУ ВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(56) Авторское свидетельство СССРВ 409726, кл. В 01 Л 19/00, 1972.Авторское свидетельство СССРУ 783296, кл. С 07 С 11/18, 1979.(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМСИНТЕЗА ДИМЕТИЛДИОКСАНА путем регулирования температуры в нижней частиреактора воздействием на подачу парав углеводородный теплообменник с коррекцией по расходам формальдегиднойшихты и углеводородной фракции, соотношения расходов формальдегида вшнхте и изобутилена в углеводородной фракции воздействием на подачууглеводородной фракции .в реактори подачи конденсата в реактор, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности поддержания заданной производительности реактора по целевому продукту, дополнительно измеряют температуры угле 801234395 а 1 4 С 07 С 1 /18 С 05 0 2 водородной фракции, формальдегидной шихты, конденсата на входе и выходе реактора, продукта в верхней части реактора и расход конденсата, по измеренным величинам расходов и температур углеводородной фракции и формальдегидной шихты определяют величину теплового потока на входе реактора, по измеренным величинам расходов углеводородной фракции, формальдегидной шихты и конденсата и температур продукта в верхней части реактора, конденсата на входе и выходе реактора определяют величину теплового потока на выходе реактора, по измеренным величинам расхода фор мальдегидной шнхты и количества формальдегида в ней и рассчитанным величинам теплового потока на входе иС выходе реактора определяют величину удельного тепловыделения в реакторе и регулируют температуру продукта в верхней части реактора изменением подачи конденсата с коррекцией, про- ф порциональной отклонению рассчитан- фф ной величины удельного тепловыделе- . ффффф ния в реакторе от заданного значе- Сф ния. ЮИзобретение относится к автоматизации реакционных процессов химикотехнологических производств, в частности производства изопрена, и можетбыть использовано в химической и 5нефтехимической промышленности приавтоматизации синтеза диметилдиоксана.Цель изобретения - повышение точности подцержания заданной производительности реактора по целевомупродукту.Введение регулирования температуры в верхней части реактора воздействием на подачу конденсата с коррекцией по величинам тепловых потоковна входе и выходе реактора позволяют регулировать температурный режимФ.по высоте реактора и косвенно регулировать селективность процесса, 20что обеспечивает повышение точностиподдержания заданной производительности по целевому продукту и снижение удельных расходов сырья,На чертеже представлена принципиальная схема автоматического управления синтезом диметилдиоксана, реализующая данный способ,Формальдегидная шихта поступает в нижнюю часть реактора 1, в которую подают также углеводородную фракцию, предварительно прошедшую через теплообменник 2: Расходы углевоДородной фракции и формальдегидной шихты измеряются датчиками 3 и 4. Составы углеводородной фракции и формальдегидной шихты измеряются анализаторами (датчиками) 5 и 6. Температура углеводородной фракции и формальде 40 гидной шихты измеряется датчиками 7 и 8: Температура в нижней части реактора, измеряемая датчиком 9, регулируется регулятором 10 воздействием . на клапан 11, Температура в верхней45 части реактора, измеряемая датчиком 12, регулируется регулятором 13 воздействием на клапан 14. Расход конденсата вреактор Нзмеряетсядатчиком 5. Температуры конденсата на входе и выходе иэ реактора измеряются дат 50 чиками 16 и 17. Система управления содержит также блок 18 регулирования соотношения расходов Формапьдегида в шихте и иэобутилена в углеводородной фракции, подаваемых через клапан 19, блок 20 коррекции температуры в нижней части реактора, блок 21 расчета теплового потока на входе реактора, блок 22 расчета теплового потока на выходе из реактора и блок 23 расчета удельного тепловыделения реакции синтеза диметилдиоксана и коррекции задания регулятора температуры в верхней части реактора.Способ управления осуществляют следующим образом.Сигналы с датчиков 3 и 5 расхода и состава углеводородной фракции и датчиков 4 и брасхода исостава формальдегидной шихты поступают на вход блока 18 регулирования соотношения, который воздействует на клапан 19 подачи углеводородной фракции. С помощью блока 20 коррекции определяется корректирующая поправка задания регулятору 1 О температуры в нижней части реактора пропорционально сумме расходов формальдегидной шихты и углеводородной фракции. В блоке 21 по сигналам от датчиков 5 и 8 расхода и температуры углеводородной фракции и датчиков 4 и 7 расхода и температуры формальдегидной шихть 1 рассчитывается величина теплового потока на входе реактора0=6 С1+Сщ ССгде С, С- расход, удельнаятеплоемкость и температура углеводородной фракции;С , С ., С - расход, удельнаятеплоемкость и температура формальдегидной шихты.В блоке 22 по сигналам от датчиков 3 и 4 расхода углеводородной фракции и формальдегидной шихты, датчика 12 температуры в верхней части реактора, датчика 15 расхода конденсата в реактор и датчиков 16 и 17 температуры конденсата на входе и выходе из реактора рассчитывается величина теплового потока на выходе из реактораОЬ=Ж % )Сс ъОк(" ь-км)где С - удельная теплоемкость реакционной смеси;температура в верхней части реактора;С - расход конденсата в реактоРфЕ с ь- температура конденсата на ки ф кЬвходе и выходе иэ реактора.В блоке 23 по сигналу от датчиков 4 и 6 расхода и состава формальдеСоставитель Техред Л.Сер Огаджановкова Корректор С. Шекмар дактор Л. Пчелннска каз 2951/29а С Тираж 379ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская иа Подписи/5 ктная, 4 иэводственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул гидной шихты и выходным сигналам от блоков 21 и 22 рассчитывается величина удельного тепловыделения реакции синтеза днметнлдноксана на одну тонну подачи формальдегида Я , а зачу тем величина коррекции И задания регулятора 13 температуры в верхней части реактора:Ъ:Ла .И С,Х,где Х - концентрацйя формальдегидав шихте; 2343954Ч - заданная величина удельногоЭ ффтепловыделения;К - коэффициент пропорциональностиКоррекцию ьС выдают на регулятор дискретно с интервалом не меньшим, чем длительность переходногопроцесса в реакторе. величина заданного удельного тепловыделения выби О рается с учетом требований к селективности процесса, которая имееттесную корреляционную связь с тепловыделением.