Способ автоматического управленияпроцессом получения формальдегида

Союз Советских Социалистических Рвспублик(22) ЗаЯвлено 03.08,7 Э (21) 2805123/23-2 б С 07 С 47/04 С 05 0 27/00 с присоединением заявки йо -государственный коинтет СССР во аедаи изобретений н открытнй(23) Приоритег -Опубликовано 150281 Бюллетень Й 9 б Дата опубликования описания 170281)СП АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА ПРОЦЕСС ьво ем,у вания хиддержания ния исход расхода по прие (11.(б) известныхчается в способов уп ом, что они Изобретение относится к автоматическому регулированию технологичес-ких процессов и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации процесса получения формальдегида.Известен способ регулиромического процесса путем постехиометрического соотношеных компонентов изменениемодного иэ них с коррекциейросту температуры в реактор Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматического управления процессом получения формальдегида путем регулирования соотношения расходов воды,и метанола в смеситель изменением подачи воды с коррекцией по плотности смеси, регулирования уровня смеси в спиртоиспарителе изменением подачи метанола, стабилизации подачи воздуха в спиртоиспаритель и управления подачей теплоносителя в теплообменник в зависимости от текущего и заданного значений температуры в реакторе (2 .Недостатокравления заклю т не позволяют повысить произ дител ность процесса.Цель изобретения - повышение производительности процесса,Поставленная цель достигается т что при текущих значениях температ ры в реакторе, меньшихезаданного значения, подачу теплоносителя стабилизируют на достигнутом уровне и дополнительно увеличивают подачу воздуха.При получеНии формальдегида в реакторе с пемзо-серебряным катализатором протекают реакции дегидрирования метанола с последующим окислением части водорода.СН ОН-+СИО + П - 20 ккал/моль(1)Н 2+ 0,5 От-Н 20 + 58 ккал/моль (2)3и реакция окйсления метанолаСНОН + 0,5 О-СИО + НО ++ 38 ккал/моль, (3)а также побочные реакцииСНОН + 1,5 О -эсо+ 2 НО ++ 124,5 ккал/мольСН О + 0,5 О -НСООН (7)Увеличение подачи теплоносителя в теплообменник спиртоиспарителя вызывает увеличение концентрации метанома в реакционной смеси. При неизменной подаче воздуха это ведет к усилениюреакции дегидрирования (1)и снижениютемпературы контактирования в реакторе.Увеличение подачи воздуха в спиртоиспаритель снижает концентрацию ме 5танола в реакционной смеси. При неизмеввой подаче теплоносителя в спиртоиспаритель это ведет к увеличениюрасхода реакционной смеси и усилениюреакции окисления метанола (3), атакже побочных реакций(4-7), что вызывает повышение температуры контактированмя в реакторе.Уменьшение подачи метанола сцелью увеличения температуры в каталитическом реакторе снижает концентрацию метанола в реакционной смеси,но при неизменной подаче воздуха вспиртоиспаритель усиливает реакциюокисления метанола (3)за счет ослабления реакции дегидрирования(1) метанола. Выход формальдегида при этомниже, чем при увеличении подачи воздуха в спиртоиспаритель. Чтобы увеличить выход формальдегида, необходимо усилить реакции дегидрирования(1) и окисления метанола(3) и ослабитьпобочные реакции(4-7), Это достигается увеличением концентрации метанолав смеси при положительном отклонении температуры в реакторе от заданной и снижением концентрации метанола в смеси при одновременном увеличении расхода смеси при отрицательном отклонении температуры,На чертеже приведена блок-схемасистемз, реализующей способ.Система содержит смеситель 1, вкотором осуществляется смешение метанола и воды в заданном соотношении, поддерживаемом контуром стабилизации соотношения воды и метанола,содержащем датчик 2 расхода метаноладатчик 3 расхода воды, датчик 4 плотности смеси, регулятор 5 плотностисмеси, регулятор 6 соотношения метанол-вода, клапан 7, установленный налинии подачи воды 8, спиртоиспаритель9 с вын:сной греющей камерой 10 итеплообменником 11, в которых осуществляется испарение спиртоводнойсмеси; контур стабилизации уровняспиртоводной смеси в спиртоиспарителе, содержащий датчик 12 уровня, регулятор 13 уровня, клапан 14, установленный на линии подачи метанола15 контур стабилизации расхода возду ха в спиртоиспарителе, включающийвоздуходувку 16, датчик 17 расходавоздуха, регулятор 18 расхода воздуха каталитический реактор 19, контуррегулирования температуры каталити- боческого реактора,. содержащий датчик20 температуры, задатчик 21, схему22 сравнения, осуществляющую сравнение текущего и заданного значений температуры в реакторе 19, знаковую схему 23 разделения, разделяющую сигнал отклонения температуры по знаку, регулятор 24 расхода теплоносителя в теплообменник спиртоиспарителя, клапан 25; установленный на линии подачи теплоносителя 26, дополнительный регулятор 27, изменяющий задание регулятору расхода воздуха 18.Способ осуществляют следующим образом.Температуру в каталитическом реакторе 19 измеряют датчиком 20 и сравнивают с заданным значением, формируемым задатчиком 21 в схеме 22 сравнения. При положительном отклонении температуры сигнал отклонения, выделенный знаковой схемой 23 разделения, подают на регулятор 24 расхода теплоносителя, который управляет клапаном 25, установленным на линии подачи теплоносителя 26.При отрицательном отклонении температуры сигнал отклонения, выделенный знаковой схемой 23 разделения, подают на дополнительный регулятор 27 и прекращают управление подачей теплоносителя в теплообменник спиртоиспарителя 11. Регулятор 27 меняет задание регулятору 18 расхода воздуха. Расход воздуха при этом увеличивается по сравнению с номинальным.Данный способ позволяет повысить производительность реактора без увеличения мощности установки на 5формула изобретенияСпособ автоматического управленияпроцессом получения формальдегидапутем регулирования соотношения расходов воды и метанола в смесительизменением подачи воды с коррекциейпо плотности смеси, регулированияуровня смеси в спиртоиспарителе изменением подачи метанола, стабилизации подачи воздуха в спиртоиспарительи управления подачей теплоносителяв теплообменник в зависимости от текущего и заданного значений температуры в реакторе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, при текущих значениях температуры в реакторе, меньших заданного значения,подачу теплоносителя стабилизируютна достигнутом уровне его расхода идополнительно увеличивают подачу воздуха.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 226559, кл, В 01 3 1/01, 1967.2. "Технологический регламентМ 159 производства формалина на агрегате с "пемзо-серебряным катализаторомф. Кемерово, п/о "Карболит".804627 Огаджва Соста ех ед ановКорре тель С.Миг.аЛ ар ет ов едактор Заказ 10 5 лиал ППП фПатентф, г. Ужгород,роектная О/38ВНИИПИпо де113035 ираж 454 сударственног ам иэобретений осква Жко и о ауш Подписно итета СССР крытий кая на