Способ упавления процессом синтеза формальдегида

О П И С А ВИ 2. ИЗОБРЕТЕпИЯ СОюз СО 861 ских Социалистических Республик(51)м, кл,з с присоединением заявки М -С 07 С 47/04 С 05 0 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Р,А.Нейдорф, М.В.Моисеев,А.И.Глухов иМ.А.Воленберг Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени(71) Заявители политехнический институт им. Серго Орджоникидзе и Новочеркасский завод, синтетических продуктов(54), СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СИНТЕЗА ФОРМАЛЬДЕГИДА 1Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, конкретно - к способу управления процессом синтеза Формальдегида, и может быть использовано в производстве Формальдегида каталитическим окислением метанола.Известен способ управления процессом синтеза формальдегида окисле",- нием метанола на пемзосеребряном катализаторе путем изменения соотношения воздух - метанол в спирто-водно-воздушной смеси, подаваемой в ап" парат синтеза Формальдегида из спиртоиспарителя 1 .Согласно известному способу,при постоянном расходе воздуха изменяют состав и температуру жидкой Фазы спиртоиспарителя, тем самым изменяя соотношение воздух - метанол.К недостаткам известного способа следует отнести невысокую точность поддержания стабильной температуры контактного слоя аппарата синтеза Формальдегида иэ-за инерционности процессов в спиртоиспарителе, что приводит к частым срывам температур-, ного режима и как следствие, к спеканию катализатора или временным по ,терям на розжиг катализатора. 2Целью изобретения является повышение точности поддержания стабильнойтемпературы контактного слоя аппарата синтеза Формальдегида.5 Это достигается способом управления процессом синтеза Формальдегида,каталитическим окислением метанола,осуществляемым путем изменения соотношения воздух - метанол в спирто водно-воздушной смеси, подаваемой ваппарат синтеза из спиртоиспарителя,в которой по трубопроводам подают метанол, воду и основной поток воздуха.указанное соотношение изменяют, от водя от трУбопровода подачи основного потока воздуха по трубопроводу,байпасирующему спиртоиспаритель иснабженному теплообменником,дополнительный поток воздуха и направляют 20 его в трубопровод подачи спирто"водно-воздушной смеси иэ испарителя ваппарат синтеза Формальдегида.Температуру дополнительного потока воздуха на входе в трубопроводспирто-водно-воздушной смеси поддерживают равной температуре жидкой Фа-зы спиртоиспарителя, например пода-фчей пара в теплообменник, а температуру контактного слоя аппарата син"теза регулируют изменением дополни7 б 7082 тЕЛьного потока воздуха в байпасиру- ющем спиртоиспаритель трубопроводе, пропускную способность которого изменяют" прямопропорционально подаваемому в спиртоиспаритель основному потоку воздуха.Отличительным признаком предложенного способа является то, что при постоянных температуре и составе жидкой фазы спиртоиспарителя регулируют температуру й количество подаваемого воздуха, как описано выше.На чертеже приведена схема реали-зации предлагаемого способа.В спиртоиспаритель 1 по трубопроводам подаются спирто-водная смесьи основной поток воздуха. На основном трубопроВоде подачи воздуха в спиртоиспаритель 1 установлен датчик . 2 подачи воздуха, а в греющей камере спиртойспарителя 1 установлен датчик 3 температуры.Образовавшаяся в сниртоиспарителе 1 спирто-водно-воздушная смесь по трубопроводу подается в аппарат 4 синтеза формальдегида. Основной трубопровод подачи воздуха соединен трубопроводом, байпасирующим спиртоиспаритель, с трубопроводом подачи спирто-водно-воздушной смеси, По Этому трубопроводу осуществляется подача дополнительного потока воздуха в трубопрбвод спирто-водно-воздушной смеси, минуя спиртоиспаритель.На байпасирующем трубопроводе ус тановлены исполнительные механизмы 5,б, датчик 7 температуры и теплообменник 8. Кроме того, на трубопроводе подачи пара в теплообменник 8 установлен исполнительный механизм 9.Из спиртоиспарителя спирто-водная смесь по трубопроводу подается в аппарат синтеза, где на контактномслое 10, происходит синтез формаль дегида . В контактном слое 10 уста-новлен датчик 11 температуры.Датчики 11,3,7,2 подключены ксоответствующим регуляторам 12,13,14, выходы которых соединены с соот-ветствующими исполнительными механизмами 6,9,5.Так как по основному трубопроводуподается атмосферный воздух, то сцелью предотвращения конденсацииспирто-водно-воздушной" смесив трубопроводе температуру дополнительногопотока воздуха поддерживают равнойтемпературе жидкой фазы спиртоиспарителя при помощи датчиков 3,7, регулятора 13, и исполнительного механизма9 установленного на трубопроводепбдачи дополнительного потока воздуха.Температурой контактного слоя 10управляют изменением дополнительногойтока воздуха в байпасирующем спир-тоиспаритель 1 трубопроводе с помощью датчика 11, регулятора 12 и ис.Полнительного механизма б. Такое ре" 4шение позволяет значительно увеличитьточность и быстродействие поддержа-ния температуры, так как при этомизменение соотношения воздух:метанолпроисходит. непосредственно в трубо-.проводе подачи спирто-водно-воздушнойсмеси в аппарате 4 синтеза, а не вспиртоиспаритель.Для эффективного управления температурой контактного слоя 10 при раз-личной его проводимости, пропускную 0 способность трубопровода, байпасирующего спиртоиспаритель, изменяютпрямо пропорционально основному пото-,ку воздуха с помощью датчика 2, регулятора 14, исполнительного механиз ма 5. Кроме того, это необходимо идля ограничения сверху расхода воздуха пределом взрываемости метанола в.воздухе. Температурой контактного слоя 10 аппарата синтеза 4 управляют с помо"щью датчика 11, регулятора 12 и исполнительного механиэма б, При отклонении температуры от заданной, регу 2 лятор 12 изменит положение исполнительного механизма б, что приведетк изменению соотношения воздухфметанол в трубопроводе подачи спиртоводно-воздушной смеси.ТемператУРУ воздуха в дополнительном трубопроводе поддерживают равнойтемпературе жидкой фазы с помощьюдатчиков 3,7, регулятора 13 и исполнительного механизма 9. В случае,появления йа входе регулятора 13 разбаланса температур, регулятор изменит положение исполнительного меха низма 9, установленного натрубопроводе подачи пара в теплообменник 8,тем самым компенсирует различие в40 температурах. Сигнал датчика 3 является заданием регулятору 13,Пропускную способность дополнитель"ного трубопровода изменяют с помощьюдатчика 2, регулятора 14 и исполни 4 тельного механизма 5, При увеличениипроизводительности установки, а этосвязано с увеличением подачи основ-ного потока воздуха, регулятор 14изменит положение исполнительного механизма 5 так, чтобы соотношение между основным и дополнительным потоками воздуха оставалось неизменным.Как видно иэ чертежа, на расходвоздуха в байпасном трубопроводе воздействует два управляющих воздействия. Одно управляющее воздействиепредназначено для управления температурой контактной массы, другое служит с одной стороны для созданиярасхода воздуха в байпасной линии,60 необходимого для эффективного управления температурой призаданной производительн.сти, с другой стороныдля ограничения сверху расхода воздуха, определяемого пределом взрыва 5 емости метанола в воздухе.,767082 Составитель Л.Александровтор Л.Герасимова 7 ехред О.Юртин Корректор Е. Пап 495го комитетаий и открытиаушская наб. ПодписнСР 26/19 Тираж ВНИИПИ Государственнпо делам иэобрете 3035, Москва, Ж,Заказ д. 4/5 лиал ППП "Патент", г.ужгорбд, ул.Проектная,4Использование предлагаемого способа управления температурой может повысить устойчивость процесса, уменьшить простои оборудования, сни" зить расход катализатора. Формула изобретения 51. Способ управления процессом синтеза формальдегида каталитическим окислением метанола, осуществляемый путем изменения соотношения воздух - метанол в спирто-водно-воздушной смеси, подаваемой в аппарат синтеза из спиртоиспарителя, в который по трубопроводам подают метанол, воду и основной поток воздуха, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью по-15 вышения точности поддержания стабильной температуры контактного слоя аппарата синтеза, от трубопровода подачи основного потока воздуха отводят по трубопроводу, байпасирующе- ,Я му спиртоиспаритель и снабженному теплообменником, дополнительный по.ток воздуха и направляют его в трубопровод пбдачи спирто-водно-.воздушнойсмеси из спиртоиспарителя в аппаратсинтеза формальдегида, температурудополнительного потока воздуха навходе в трубопровод спирто-водно"воздушной смеси поддерживают равнойтемпературе жидкой фазы спиртоиспарителя, а температуру контактногослоя аппарата синтеза регулируют изменением дополнительного потока воздуха в байпасирующем спиртоиспари-.тель трубопроводе, пропускную способность которого изменяют прямо пропорционально подаваемому в спиртоиспаритель основному потоку воздуха.2. Способ управления по п,1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтотемпературу дополнительного потокавоздуха регулируют подачей пара втеплообменник.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лендер Ю. В. Производство метанола и формалина, М "Техника",1972, с.87 (прототип).