Способ автоматического регулирования процесса синтеза диметилдиоксана

СВОЗ СОВЕТОИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (И) 9 4 С 07 С 11/18, .С 05 В 2 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СОЙДЕТ ЕЛЬСТ ВТОРСК на в изобутан-изобутиленовой фракции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения непроизводительных затрат изобутилена и формальдегида, дополнительно измеряют расход масляного слоя на выходе реактора и концентрацию изобутнлена в нем, расход водного слоя на выходе реактора и концентрацию формальдегида в н .м, расход триметилкарбинольной фракции, возвращаемой в реактор, и концентрацию триметилкарбинола в ней, и кор-ректируют расход одного из реагентов в зависимости от расходов триметилкарбинольной фракции, возвращаемой аЮ в реактор масляного и водного слоев на выходе реактора, концентраций изоена в масляном слое, формальдев водном слое и триметилкарби- С ой фракции. бутил (54) (57) 1СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГОгида РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА ДИ- нольн МЕТИЛДИОКСАНА путем регулированиясоотношения расходов изобутан-изобу. тиленовой фракции и формальдегидной щ и й шихты на входе в реактор изменением карби расхода одного из реагентов в эависи-. регул мости от концентраций формальдегида изобу в формальдегидной шихте и изабутиле-, конце п с а руют ан-и ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Ф(71) Волгоградское специальное конструкторское бюро Научно-производствен-.ного объединения "Нефтехимавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССРКф 783296, кл, С 07 С 11/18, 1979.Тихомиров А.Н, и др. Регулированиесоотношения компонентов в процессесинтеза диметилдиоксана. - Химическая промышленность, 1969, У 9,с. 66-68,обпоп. 1, отличаютем, что расход триметилвоэвращаемого в реактор, в зависимости от расхода эобутиленовой фракции и ии изобутнлена в ней.текущее значение соотношения изобутилен/формальдегид по формулеС С,п, =.,С Сгде С, - расход изобутан-изобутиленовой Фракции;С - концентрации изобутиленав изобутан-изобутиленовойфракции;С - расход формальдегидной шихты;С - концентрация формальдегидав формальдегидной шихте.При наличии "проскока" по изобутилену вычислительное устройство 11определяет точное значение соотношения изобутилен/формальдегид по Формуле щ А 1 С -Я. ЙС С (С-С")С пСС Изобретение относится к автоматизации химических процессов и можетбыть использовано в нефтехимическойи химической промышленности при автоматизации процесса синтеза диметилдиоксана,Цель изобретения - уменьшение непроизводительных затрат иэобутиленаи формальдегида.На чертеже представлена принципиЙл 1 ная схема реализации предлагаемогоспособа.Схема содержит реактор 1 или несколько реакторов, датчик 2 расходаформальдегидной шихты, датчик 3 концентрации формальдегида в шихте,локальный регулятор 4 расхода Формальдегидной шихты, исполнительныймеханизм 5, расположенный на линии 1подачи Формальдегидной шихты, датчик 6 расхода изобутан-.изобутиленовой фракции, датчик 7 концентрацииизобутилена в изобутан-изобутиленовой фракции, локальный регулятор 8расхода иэобутан-изобутиленовой фракции, исполнительный механизм 9, расположенный на линии подачи изобутанизобутиленовой фракции, датчик 10расхода триметилкарбинола, вычислительное устройство 11, датчик 12 кон- З 0центрации изобутилена в масляном слоена выходе реактора, датчик 13 концентрации формальдегида в водномслое на выходе иэ реактора, локальный регулятор 14 расхода триметилкарбинола, исполнительный механизм 15, расположенный на линииподачи триметилкарбинола, датчик 16расхода водного слоя и датчик 17 расхода масляного слоя. 40Автоматическое регулирование соотношения иэобутилен/формальдегид осуществляется следующим образом.Сигналы с датчика 2 расхода Формальдегидной шихты, датчика .3 кон; 45центрации формальдегида, датчика 6расхода иэобутан-изобутиленовойФракции, датчика 7 концентрации изобутилена, датчика 10 расхода триметилкарбинола, датчика 12 концентрации изобутилена в масляном слое идатчика 17 расхода масляного слоя навыходе иэ реактора, датчика 13 концентрации Формальдегида в водномслое и датчика 16 расхода водногослоя на выходе из реактора одновременно поступают в вычислительное устройство 11, в котором определяется С С -ьС С С,-(С -С )ССС ССлгде С - концентрация иэобутиленана выходе иэ реактора- лС - заданный предел концентрации изобутилена на выходеиз реактора;иС - расход масляного слоя,С учетом соотношения п устанавли вается более низкое значение расхода изобутан-изобутиленовой фракции При наличии "проскока" по формальдегиду вычислительное устройство 11 определяет точное значение соотношения изобутилен/формальдегид по фор- муле С С С Сп = ---2 С С Сь С С (Сь Сь)СьФЯ 2где С - концентрация формальдегида2на выходе из реактора;- 11С - заданный предел концентра 2ции формальдегида на выходеиэ реактора;С - расход водного слоя.С учетом собтношения и устанавливается более высокое значение расхода изобутан-изобутиленовой фракции или более низкое значение расходаФормальдегидной шихты1263691 где Ь - эмпирический коэффициент;С - расход триметилкарбинольнойзфракции;С - концентрация триметилкарби-3нала;М - молекулярная масса изобутилена;М - молекулярная масса триметил 3карбинола.. После этого корректируют расход изобутан-изобутиленовой фракции по формуле 15 л 1СЭССЮ 4 С 3 4При введении триметилкарбинола Ф Ч +Чд Ч 1 с в реактор синтеза диметилдиоксана= ЧЧг(1 одС 1 С 11с в вычислительном устройстве 11 дополнительно уточняется заданное значе" где ф 1 и Ч - коэффициенты распредение соотношения изобутилен/формальления соответственно дегид Иизобутилена и тримезМ тилкарбинола между3и =сплошной водной н диспз СС СС персной масляной фа 10 зами;Чс и Ч,1 - объемы сплошной и дисперсной фаз в реакторе;и К - константы скорости реакций гидратации изобутнлена и дегидратации триметилкарбинола;Ы - конверсия изобутилена.При снижении расхода триметилкар 20 бинолау когда аз ( Стмк э сигнал с датчика 1 О поступает в вычислительноеустройство 11, которое определяетц и С С ЬС С М величинУ расхода С, по текущимС = С,(1 - -" -- ) значениям С и С и иэменяе расходл 1триметилкарбинола на величину разСледовательно, задание на соотно- ности между равновесным значением шеиие реагентов определяют по фор- и текущим расходом ТМК муле ьС=С -ССтмкъфТаким образом, использование пред 30лагаемого способа позволяет производить регулирование соотношения .изо-Выходные сигналы из вычислитель утилен/формальдегид с учетом конного устройства 1 1 поступают на регу- Нентраций изобутилена и формальдеги- лятор 4 расхода формальдегидной ших- да на выходе из реактора и подачи воз,ты, который воздействует на исполни- вратного триметилкарбинола, благодательный механизм 5 и на регулятор 8 35 ря чему сокращается расход изобутанрасхода изобутан-изобутиленовой фрак-изобутиленовой фракции и формальдеции, который воздействует на исполни- гидной шихты. Это приводит также.к сотельный механизм 9. кращению затрат на переработку масляКоличество триметилкарбинола, ного и водного слоев и на выделение возвращаемого в реактор в виде три непрореагировавших изобутилена и форметилкарбинольной фракции, определя- мальдегида,ф снижая тем самым непроизется условием достижения равновесной воднтельные затраты. гидратации изобутилена. Поэтому коли- Данный способ регулирования позчество подаваемого триметилкарбинола воляет изменять как расход изобутан- (С )должно быть по значению не менее 45 .изобутнленовой фракции, так и форравновесного, а именно мальдегидной шихты, благодаря чемуповышается оперативность вмешаС ССз 3 тмк тельства в ход процесса. Он учитывагде С " равновесное количество ет подачу возвратного трнметилкарбитмктриметилкарбинола в реак иола в реактор, что дает возможционном объеме, рассчитан- ность дополнительно снизить расходное по формуле изобутан-изобутиленовой фракции.1263691 Составител Техред М.Х борск т едакто роизводственно"полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 5495 /25 Т ВНИИПИ Го по дел 113035, М.Огаджановнич Корректо ай 379 Подписноеарственного комитета СССРизобретений и открытийва, Ж, Раушская наб.; д,