Способ управления каскадом реакторов синтеза диметилдиоксана

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Социалистически к Республик(22) Заявлено 180380 (21) 2894753/23-26с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.зС 07 С 11/18.С 05 Р 27/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КАСКАДОМ РЕАКТОРОВ СИНТЕЗА ДИМЕТИЛДИОКСАНАИзобретение относится к автоматизации реакционных процессов химико-,технологических производств, в частности производства иэопрена, и может быть использовано в нефтехимической и других отраслях промышленности,Известен способ автоматическогорегулирования реактора синтеза диметилдиоксана (ДМД), заключающийсяв регулировании температуры в реакторе путем воздействия на подачупара в углеводородный теплообменники на температуру охлаждающего конденсата в реактор. Воздействие натемпературу конденсата осуществляют при выполнении заданного условияпо величине температуры углеводородной фракции 1.Известен также способ управленияпроцессом синтеза диметилдиоксанапутем регулирования температуры впервом реакторе, изменение подачипара в теплообменник формальдегидной шихты, регулирования подачи конденсата во второй и последующий реакторы подачи пара в теплообменникуглеводородной фракции 2.Однако известные способы не обеспечивают высокой селективности процесса. Они предусматривают регулирование режима только в первом реакторе, а поскольку процесс синтеза ДМДобычно осуществляют в каскаде последовательно соединенных реакторов,то такое управление не-обеспечнваетстабилизацию основных режимных параметров процесса и, в частности, температурного режима, что приводит кснижению селективности процесса. Целью изобретения является повышение селективности процесса.Поставленная цель достигается тем, 15 что согласно способу дополнительнорегулируют температуру во втором ипоследующих реакторах изменением подачи конденсата в соответствующийреактор с коррекцией по температуре20 в предыдущем реакторе, а расход пара в теплообменник углеводороднойфракции регулируют в зависимости отрасхода пара в теплообменник формальдегидной шихты и температуры в первомреакторе.На чертеже изображена принципиальная схема автоматического управления каскадом реакторов синтезадиметилдиоксана, реализующая пред .лагаемый способ.Технологическая схема промышленного процесса синтеза включает последовательно соединенные реакторы1, 2 и 3, теплообменники 4 и 5 соответственно формальдегидной шихтыи углеводородной Фракции. Схема управления включает датчики 6,7 и 8температуры в реакторах 1, 2 и 3,клапаны 9 и 10 подачи пара соответ,ственно в теплообменники 4 и 5, клапаны 11 и 12 подачи конденсата соответственно в реакторы 2 и 3, атакже вычислительную машину (ВМ) 13.На схеме показаны реализованные в ВМосновные функциональные блоки: блоки 14 регулирования температуры впервом реакторе 1, логический блок15, блок 16 формирования воздействияна клапан 10 подачи пара в теплообменник 5, сумматоры 17 и 18, блоки19 и 20 регулирования температуры,соответственново втором и третьем 20реакторах и корректирующие блоки21 и 22,Способ осуществляют следующим образом.С помощью блока 14 по замеру от ддатчика 6 регулируют температуру вреакторе 1 воздействием на клапан 9.С помощью блока 15 периодически анализируют эффективность работы теплообменника 4 путем сравнения на определенном интервале времени скоростей изменения управляющего воздействия на клапан 9 и температуры вреакторе 1. Если скорость изменениятемпературы не соответствует скорости изменения управляющего воздействия, т.е. теплообменник 4 не обеспечивает регулирование температурыв реакторе, то блок 15 выдает сигналблоку 16,с помощью которого вносяткоррекцию по подаче пара в теплообменник 5 путем воздействия на клапан 10С помощью блока 19 о замеру отдатчика 7 регулируют температуру вреакторе 2 воздействием на клапан 11. 45Учитывая значительную инерционностьпроцесса синтеза, в блоке 19 реализуют закон регулирования с компенсацией запаздывания. С помощью сумматора 17 на клапан 11 выдают дополнительный сигнал, представляющий собой воздействие по возмущению и формируемый в блоке 21. Блок 21 реализует динамическое звено в виде приближенной модели реактора 2.Аналогично с помощью блока 20 позамеру от датчика 8 регулируют температуру в реакторе 3 воздействиемна клапан 12, а с помощью сумматора18 и блока 22 формируют воздействиепо возмущению на клапан 12,Предлагаемый способ позволяетстабилизировать технологический режим процесса синтеза ДМД и в результате повысить селективность процесса,что дает воэможность снизить расходные коэффициенты по изобутану на 1 относ,Ъ и по метанолу на 0,6 относ,%Формула изобретенияСпособ управления каскадом реакторов синтеза диметилдиоксана путемрегулирования температуры в первомреакторе изменением подачи пара втеплообменник формальдегидной шихтырегулирования подачи конденсата вовторой и последующий реакторы и регулирования подачи пара в теплообменник углеводородной фракции, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения селективности процесса, дополнительно регулируют температуруво втором и последующих реакторах из"менением подачи конденсата в соответствующий реактор с коррекцией по температуре в предыдущем реакторе, арасход пара в теплообменник углеводородной фракции регулируют в завиСимости от расхода пара в теплообменник Формальдегидной шихты и температуры в первом реакторе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 409726, кл. В 01 Э 1/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2719750/23-26,кл. С 07 С 11/18, 3001.79.889653 Составитель Г. Огаджановедактор М. Петрова Техред М.РейвесКорректор В. Бут оеР илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул а з 10890/42 Т ВНИИПИ Го по дела 113035, Москвааж 446 Подпидарственного комитета Сиэобретений и открытийЖ, Раушская наб., д.