Способ автоматического управления процессом получения капролактама

союз советскихСОЦИАЛ ИСТИЧ Е С КИРЕСПУБЛИК 5 Ц 04 6 05 0 27/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯМ ВИЫ то(ту, БИБДИ ЕНИЯ Цель иэобрет по органической точности регулир ционной среды в На чертеже и зации данного сп Схема включ ции с циркуляцио м 3 отения - повышение вфазе за счет повы ования величины рНреакторе. редставлена схема особа,ает реактор 1 нейтр нным насосом 2 и теп стой ник-разделите ыхода шения реакеали иза- ообмен нико ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Руставское производственное объединение "Азот"(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ КАПРОЛАКТАМА(57) Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов,может быть использовано в химическойпромышленности в производстве капролактама и позволяет повысить выход по органической фазе за счет повышения точности Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактала. регулирования величины рН реакционной среды в реакторе, Способ предусматривает одновременную подачу в реактор нейтрализации аммиачной воды и газообразного аммиака путем регулирования величины рН в реакторе воздействием на расход аммиачной воды в зависимости от расхода серно- кислого эфира капролактама и плотности аммиачной воды. В способе дополнительно измеряют плотность водно-еульфатного слоя, кислотность перегруппированного продукта и расход газообразного аммиака. По расходу перегруппированного продукта и его кислотности рассчитывают требуемое количество восстановителя на его нейтрализацию, изменение подачи которого осуществляют синфаэным воздействием на регуляторы аммиачной воды и газообразного аммиака с учетом величины рН в реакторе, при этом регулируют распределение подачи аммиачнои воды и газообразногоаммиака противофазным воздействием назти регуляторы в зависимости от плотностиводно-сульфатного слоя. 1 ил. расходолер 5 и датчик 6 кислотности пере- ОО группированного продукта, расходомеры 7 0 и 8 соответственно аммиачной воды и газо- фь, образного аммиака, датчики 9, 10 и 11 соот ветственно плотности аммиачной воды, величлны рН в реакторе 1 и плотности водно-сульфатного слоя в разделителе 4, блокаааЪ 12 расчета потребности в восстановителе, блок 13 расчета количества восстановителя, схему 14 сравнения, управляемый усилитель 15. исполнительные механизмы 16, 17 и регулирующие клапаны 18, 19 на пинии соответственно аммиачной воды и газообразного аммиака, а также усилитель-инвертор 20, 16489465 10 15 20 25 30 35 45 50 Способ осуществляют следующим образом,Перегруппированный продукт подают вреактор 1 нейтрализации через расходомер5. Кислотность поступающего в реактор 1потока перегруппированного продукта измеряют датчиком 6. Сигналы с датчиков 5 и6 заводят в блок 12, выходной сигнал которого, представляющий собой расчетную величину потребного количества аммиака,подают на 1-ый вход схемы 14 сравнения, навторой вход которой заводят сигнал с выходаблока 13, Блок 13 формирует сигнал количестваподаваемого в реактор 1 восстановителя ввиде аммиачной воды и газообразного аммиака на основании сигналов с датчиков 7и 0 соответственно расходов аммиачнойводы и газообразного аммиака и датчиков 9плотности аммиачной воды.Выходной сигнал схемы 14 сравнениячерез усилитель 15 с переменным коэффициентом усиления воздействует синфаэнона исполнительные механизмы 16 и 17 таким образом, что при недостатке восстановителя открываются клапаны 18 и 19 налиниях подачи соответственно аммиачнойводы и газообразного аммиака, а при егоизбытке - закрываются. Наличие разомкнутого следящего контура позволяет существенно повысить точность и быстродействиесистемы регулирования, При появлениивозмущающего воздействия в виде изменения величины потока перегруппированногопродукта или его кислотности следящийконтур по цепочке: блок 12 - схема 14 сравнения - усилитель 15 - исполнительныемеханизмы 16, 17 и клапаны 18, 19, заранеене дожидаясь изменения величины рН в реакторе 1, скомпенсируют подачу восстановителя, Незначительное изменениевеличины рН с учетом времени запаздывания измерено датчиком 10 и величина подачи восстановителя скорректирована путемизменения коэффициента усиления усилителя 15 в соответствующую сторону.Перемешивание реагентов в реакторе 1осуществляют циркуляцией смеси насосом 2,Тепло реакции нейтрализации и растворенияаммиака снимают в теплообменнике 3. Нейтрализованный продукт переливом поступает в отстойник-разделитель 4, в которомверхний (органическил слой отделяют от водно-сульфатного слоя расслаиванием. Процесс расслаивания ухудшается при сниженииконцентрации сульфата аммония в водномслое.Плотность водно-сульфатного слоя вразделителе 4 замеряют датчиком 11, приэтом в зависимости от концентрации в немсульфата аммония перераспределяют подачу аммиачной воды и газообразного аммиака путем противофазного изменения коэффициентов исполнительных механизмов 16 и 17 через усилитель-инвертор 20,При падении концентрации сульфата аммония в водном слое разделителя 4 коэффициент усиления исполнительного механизма 16 уменьшают, а исполнительного механизма 17 увеличивают, при этом увеличивается подача газообразного аммиака по сравнению с подачей аммиачной воды, При повышении концентрации сульфата аммония в водном слое разделителя 4 для предотвращения выпадения кристаллов сульфата аммония соответственно увеличивают долю подачи аммиачной воды по сравнению с подачей газообразного аммиака,Применение способа в производстве капролактама мощностью 50 тыс. тонн в год на стадии нейтрализации позволяет повысить процент выхода по органической фазе с 96,5-97% до 97,5-90%, т,е, в среднем нэ 1%,Формула изобретения Способ автоматического управления, процессом получения капролактама, включающий регулирование величины рН реакционной среды в реакторе, нейтрализации изменением подачи в него аммиачной воды с коррекцией по расходу продукта перегруппировки, подаваемого в реактор, и по плотности аммиачной воды и регулирование подачи газообразного аммиака в реактор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода по органической фазе путем повышения точности регулирования величины рН реакционной среды.в реакторе, дополнительно измеряют концентрацию сульфата аммония (плотность) в водно-сульфатном слое в отстойнике-разделителе икислотность продукта перегруппировки, поизмеренным значениям расхода продукта перегруппировки и его кислотности рассчитывают требуемое значение количества восстановителя на его нейтрализацию, по измеренным значениям расхода аммиачной воды, ее плотности и расхода газообразного аммиака вычисляют текущее значение количества восстановителя, подаваемого на нейтрализацию, сравнивают зто вычисленное текущее значение количества восстановителя с вычисленным требуемым значением и при вычисленном текущем значении количества восстановителя, меньше вычисленного требуемого значения, увеличивают подачу аммиачной воды и газообразногоаммиака в реактор, а при вычисленном текущем значении количества восстановителя, больше вычисленного требуемого значения,уменьшают подачу аммиачной воды и газообразного аммиака в реактор, при сниже1648946 гаджановтэл Составитель Г.Оедактор М,Недолуженко Техред М.Морген Корректор М.Максимиш Заказ 1498 Тираж 246 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нии концентрации сульфата аммония в водно-сульфатном слое увеличивают подачу газообразного аммиака и уменьшают подачу аммиачной воды, а при повышении конценФтрации сульфата аммония в водно-сульфатном слое уменьшают подачу газообразного аммиака и увеличивают подачу аммиачной воды.