Способ управления циклическим процессом дегидрирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСГ 1 УБЛИН 191 ( 07 С 5/3 05 Р 27 0 ВСЕСОТЕНГИЗЕйБЛ 4 ТЕН Изобретение о сится к областинных процессов,иодическую реа, в частности ия н-бутиленов цесса деги ов в дивинил и можно в химическойпромышленности,ть использоватехимическойизобретения яв т бь в реак1 ил,е Изобретение отации реакционных к автоматиов, предус- регенераци роце ческ матрив катали щих п атора, в ч рования нюос сса и проц оввд дег тиле виможет быть исп и неАтехмичес ользовано в химикой промышленческои ности.Цель ю изобретени ыхода дивиниертеже иэобр ливляется На ая схен иальалипринцния,сли ма системь данный спо рав эующ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССВ 587137, кл. С 07 С 5/36, 1976,Авторское свидетельство СССРМф 1036719, кл, С 07 С 5/32, 1982(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМПРОЦЕССОМ ДЕПЩРИРОВАН 1 И автоматизации реакци предусматривающих пер генерацию катализатор 2ляется увеличение выхода дивинила. Способ предусматривает регулирование температурного режима печи изменением подачи топливного газа в печь, температуры смеси на выходе реактора изменением подачи насыщенного пара в реактор с коррекцией по концентрации дивинила в контактном газе, в течение каждого интервала контактирования регулирование подачи сырья прямо пропорционально концентрации дивинила в контактном газе, подаче воды на орошение скруббера прямо пропорционально подаче сырья, а в начале каждого интервала регенерации регулируют подачу воздуха пропорционально средней выработке дивинила в предыдущем интервале контактирования и далее в течение интервала регенерации регулируют подачу воздуха в зависимости от температурного профиляторе и скорости его изменения,Процесс дегидрирования осуществляют при температуре порядка 600 С в реакторах 1 с тремя неподвижными слоями катализатора, причем интерва лы дегидрирования (контактирования) чередуют с интервалами регенерации катализатора путем периодического переключения задвижек 2 с помощью командоаппарата 3. Сырье подают в реактор в смеси с паром после перегрева в печи 4, Из реактора газовую смесь выводят либо в атмосферу (е идет регенерация), либо после охлаж,50 55 где дения в котле-утилизаторе 5 и скруббере 6 - на очистку (если идет контактирование).Система управления процессом включает регулятор 7 расхода пара в печь,5регулятор 8 расхода сырья с датчиком 9, регулятор 1 О расхода воздухана регенерацию, регулятор 11 расходаводы на орошение скруббера, регулятор 12 температуры в печи 4, регулятор 13 температуры на входе в реакторс датчиком 14 и клапаном 15 на линии подачи насыщенного пара в реактор, анализатор (хроматограф) 16 состава контактного газа и датчики 17температуры в слоях катализатора.На схеме показаны такжереализованныев управляющей вычислительной машине 18 функциональные блоки: блок 19коррекции подачи воды на орошениескруббера, блок 20 коррекции подачисырья, блок 21 коррекции температуры на входе в реактор и блок 22 коррекции подачи воздуха на регенерацию, 25Способ осуществляется следующимобразом.С помощью командоаппарата 3 путемзакрытия-открытия задвижек 2 периодически переключают реактор 1 с контактирования на регенерацию и обратно,С помощью регуляторов 7,8,10,11 регулируют подачу соответственно пара впечь 4, сырья на контактирование,воздуха на регенерацию и воды на орошение скруббера 6. С помощью регулятора 12 регулируют температуру впечи 4, которая определяет степеньперегрева сырья и пара. С помощьюрегулятора 13 по замеру от датчика 14 воздействием на клапан 15 регулируют температуру на входе в реактор 1,С помощью функционального блока 20, реализованного в УВМ 18, корректируют задание регулятору 8,например, по следующему закону;С = С + К Сс с е ) где Со - базовое значение нагрузкина интервал контактирования,С помощью блока 21 корректируют задание регулятору 13, например, по следующему закону: огде Т - базовое значение температуькры на входе в реактор наинтервал контактирования.Значение С концентрации дивиньнила в контактном газе определяют по информации от анализатора 16, а коэффициенты К 1, К задают постоянными (в простейшем случае) либо определяют по математической модели процесса дегидрирования.С помощью блока 19 корректируют задание регулятору 11, например, по следующему закону:)оД оСьоД СьоД ъ Ссгде С - базовое значение подачи вообоДды на орошение скруббера,Сс - подача сырья, замеряемаяс помощью датчика 9;К- . коэффициент,С помощью блока 22 в начале каждого интервала регенерации определяютбазовое значение расхода воздуха наданный интервал:о с 4 Г с иС С х с 1 С60 ЪДУгде 1 к - длительность последнего интервала контактирования,х - текущий выход дивинила напропущенное сырье в последнем интервале контактирования, определяемый с помощьюанализатора 16,ьс, - коэффициент.В течение интервала регенерацииопределяют величину М для каждогослоя катализатора (в рассматриваемомпримере - в реакторе 3 слоя): моксЪ =рт -(т -т)13 где Т , Т - соответственно темпера,1тура в 1-м слое и скорость ее изменения, определяемые по замеру отдатчиков 17,Т- максимально допустимаятемпература катализатора,- коэффициенты,Задание регулятору 1 О определяютследующим образом: ЪОА о мокс Г . Макс 1 Сьрд С ьряЪ Ъ 1, если выполняется хотя бы одно иэ условийЪ9(1=1,2,3),О, в остальных случаях.5 149Коррекция подачи сырья и температуры на входе в реактор позволяет поддерживать в интервале контактирования эффективный технологический режим с учетом падения активности катализатора к концу интервала. Поддержание необходимой подачи воздуха на регенерацию позволяет учитывать состояние катализатора после контактирования (степень закоксованности катализатора пропорциональна выработке дивинила) и не допускать пережогов катализатора, Регулирование режима охлаждения контактного газа позволяет поддерживать нужное давление в реакторах, в значительной степени влияющее на ход реакций, Все укаэанные факторы повышают выходы целевого продукта. За счет использования способа в производстве дивинила мощностью60 тыст, в год достигается увеличение выхода на пропущенное сырье на0,4 отн,7 и выхода на разложенноена 0,8 отн,7.,формула и э о б р е т е н и я Способ управления циклическим процессом дегидрирования н-бутиленов в дивинил в режимах контактирования и регенерации, включающий регулирова 1869 6ние температурного режима печи изменением подачи топливного газа в печь,температуры смеси на входе реактораизменением подачи насыщенного парав реактор и регулирование подачи сырья и пара в печь, воздуха в реактори воды на орошение скруббера, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения выхода дивинила, дополнительно измеряют концентрацию дивинила в контактном газе на выходе реактора и температурный профиль в реакторе по слоям катализатора, в течение каждого интервала контактированияпо расходу сырья и концентрации дивинила в контактном газе определяют среднюю выработку дивинила, регулируютподачу сырья прямо пропорциональноконцентрации дивинила в контактномгазе и подачу воды на орошение скруббера прямо пропорционально подачесырья, корректируют температуру смесина входе реактора обратно пропорцио нально концентрации дивинила в контактном газе, в начале каждого интервала регенерации регулируют подачувоздуха пропорционально средней выработке дивинила в предыдущем интерЗ 0 вале контактирования и далее в течение интервала регенерации подачувоздуха регулируют в зависимости оттемпературы профиля в реакторе и скорости его изменения.