Способ управления процессом абсорбции в производстве формалина из метанола

(21) 395599 (22) 27.08. (46) 23. 12. (71) Волгог структорско венного объ тика"В/2 юл,адское спец бюро Научи динения "Неф ьное конпроизводст- ехимавтома.Севастьянов,Н.В.Останинсится к с абсорбцчи аомюепа ЙАе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ МОМУ СВИДЕТЕПЪСТВУ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АБСОРБЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФОРМАЛИНА ИЗ МЕТАНОЛА(57) Изобретение отно пособу управления процессом в про изводстве формалина, может бытьиспользовано в химической промьппленности и позволяет стабилизироватьконцентрации формальдегида в вывцдимом абсорбенте и исключить появлениеметанола в выхлопном газе абсорбера.Способ реализуется САР, нключакщейконтур регулирования подачи свежегоабсорбента в абсорбер 1 в зависимости от.концентрации формальдегидав выводимом из абсорбера готовом продукте (датчик 2 расхода (Д), регулятор 3 (Р), контур регулированияуровня в абсорбере изменением количества выводимого абсорбента (Д 17,Р 18) и контур регулирования концентрации метанола в абсорбенте воздействием на подачу обезметаноленного водного раствора формальдегида исвежего абсорбента в смеситель (анализатор 5, Р 10, Р 14) 1 ил.Изобретение относится к автомати -эации технологических процессов иможет быть использовано в химическойпромышленности при автоматизации процесса абсорбции Формальдегида и метанола из контактного газа в производстве Формалина каталитическимокислением метанола,Цель изобретения - стабилизацияконцентрации Формальдегида в выводимом абсорбенте и исключение появления метанола в выхлопном газе абсорбера.На чертеже представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа управления процессом,абсорбции в производстве Формалинаиэ метанола,Схема содержит абсорбер 1, дат,чик 2 и регулятор 3 расхода свежегоабсорбента, анализатор 4 концентрации 4 зормальдегида в выводимом из абсорбера "отовом продукте, анализатор5 концентрации метанола в абсорбен 25те блоки 6 и 7 сравнения, блок 8коммутации, блок 9 Формирования задания, регулятор 10 дополнительнойподачи свежего абсорбента, датчик 11расхода циркулирующего абсорбента,смеситель 12, анализатор 13 концентрации Формальдегида в смеси, позиционный регулятор 14, насос 15, холодильник 16, датчик 17 и регулятор 18уровня.Способ осуществляют следующим образом.В абсорбер 1 непрерывно поступаетконтактный газ и свежий абсорбент(конденсат водяного пара), расход которого контролируетсл датчпком 2. 40Регулятор 3 обеспечиззает подачу све -жего абсорбента в зависимости от концентрации формальдегида в выводимомна стадию обезметаноливания готовомпродукте, измеряемой анализатором 4. 45Текущее значение концентрации метанола в абсорбенте иэмеряетсл анализатором 5 и сравнивается с допустимымиверхней и нижней границами в блоках 6и 7 сравнения соответственно. 50Выходные сигналы блоков 6 и 7 сравнения поступают в блок 8 коммутациии блок 9 Формирования задания регулятору 10 дополнительной подачи свежего абсорбента в смеситель, Это задание определяется значением концентрации Формальдегида в верх.ней частиабсорбера, куда поступает свежий и циркулирующий абсорбент. Расходциркулирующего абсорбента контролируется датчиком 11. Концентрация Формальдегида в верхней части абсорбера рассчитывается по расходам свежего и циркулирующего абсорбента и концентрации формальдегида в последнем.В смеситель 12 подается обезметаноленный водный раствор формальдегидаи свежий абсорбент (водяной конденсат) с образованием смеси,Концентрацию формальдегида в этойсмеси, контролируемую анализатором13, регулируют подачей свежего абсорбента в смеситель 12 до рассчитанного значения концентрации формальдегида в верхней части абсорбера, чтоявляется необходимым условием стабильной концентрации формальдегидав готовом продукте: абсорбенте, выводимом на стадию обеэметаноливания.Позиционный регулятор 14 расходаобезметаноленного водного раствораФормальдегида обеспечивает его периодическую подачу. Задание регулятору 14 выдается блоком 8 коммутациисигналов, Насос 15 служит для циркуляции абсорбента через холодильник 16и отбора готового продукта (абсорбента на стадию обезметаноливания), который осуществляется по уровню в абсорбере 1, измеряемому датчиком 17,регулятором 18.Блоки 6 - 9 могут быть реализованы как на элементах УСЭПП, так и навычислительной машине.Блоком 6 и 7 сравнения, исходя изанализа экспериментальных данных, задают значения допустимых верхней инижней границ (ВГ и НГ) соответственно концентраций метанола в абсорбенте. Опре,целяют текущую концентрациюФормальдегида в верхней части абсорбера и вводят ее значение в блок 9.При достзкении концентрацией метанола в абсорбенте, контролируемойанализатором 5, верхней допустимойграницы на выходе блока 6 сравнениятекущего значения концентрации сверхней границей появляется сигнал,который поступает в блоки 8 и 9,Блок 8 выдает сигнал позиционномурегулятору 14, одновременно с этимсигналом блок 9 Формирует сигналрегулятору 10, Клапаны на линияхподачи обезметаноленного водного раствора формальдегида и дополнительнойподачи свежего абсорбента открывают1278349 0,7 16,7 0,46 11,5 0,2 10,2 9,8 0,08 9,2 0,04 7,5 0,03 Следы 0 3,2 3ся. В смеситель 12 поступает обезметаноленный водный раствор формальдегида и свежий абсорбент с образованием (дополнительной) смеси. Анализатор 13 выдает сигнал регулятору 10,который стабилизирует концентрациюформальдегида в смеси и делает ееравной концентрации формальдегидав верхней части абсорбента. Подачадополнительной смеси приводит к умень шению концентрации метанола в абсорбенте, не допуская снижения концентрации формальдегида в готовом продукте, выводимом на стадию обезметаноливания. 15В момент достижения концентрациейметанола в абсорбенте нижней границыблок 7 сравнения выдает сигнал, который поступает в блоки 8 и 9, а затемна регуляторы 14 и 10. Клапаны на ли нии дополнительной подачи свежего абсорбента и линии подачи обезметаноленного водного раствора формальдегида закрываются.По сигналу с датчика 17 регулятор 2518 стабилизирует уровень в абсорбенте 1 воздействием на клапан, находящийся на линии отбора готового продукта (абсорбента, выводимоо на стадию обезметаноливания),30По сигналу с анализатора 4 регулятор 3 изменяет расход свежего абсорбента, стабилизируя концентрацию формальдегида.в готовом продукте. 35П р и м е р. Контактный газ с узла окисления метанола поступает в сис,тему, состоящую из трех последовательно работающих абсорберов. Готовый продукт, содержащий 37 мас.7 фор-о мальдегида, отбирается с первой ступени, На последней ступени абсорбции циркулирует 16 т/ч абсорбента и в качестве свежего абсорбента подается 500 л/ч конденсата водяного пара. Концентрация формальдегида в циркулирующем абсорбенте составляет 4,2 мас.Е, что соответствует концентрации 4,0 мас,Е формальдегида в верхней части абсорбента. Постепенно происходит насыщение циркулирующего абсорбента метанолом.Анализ экспериментальных данных позволяет установить верхнюю и нижнюю допустимые границы насыщения циркулирующего на последней стадии абсорбента метанолом.Результаты приведены в таблице. Концентрация метанола абсорбенте, мас.7 в выхлопном гаПри концентрации метанола в абсорбенте больше 9,2 мас.Е потери метанола с выхлопным газом приводят к загазованности окружающей среды и, следовательно, требуется замена абсорбента. При концентрации метанола в абсорбенте меньше 3 мас.7 метанол в выхлопном газе практически отсутствует, поэтому верхней и нижней допустимыми границами выбраны значения 9,2 и З,мас.7.Значения верхней и нижней границ, а также концентрация формальдегида: в верхней части абсорбента введены в блоки 6, 7 и 9 соответственно.При достижении концентрацией метанола верхней границы (9,2 мас.%) в смеситель 12 подают обеэметаноленный водный раствор формальдегида и свежий абсорбент. Концентрация формаль- дегида в смеси измеряется анализатором 13. Значение концентрации формальдегк да в верхней части абсорбента, равное 4 мас,Е, в виде задания посту" пает из блока 9 на регулятор 10, который стабилизирует его в дополнительной смеси изменением дополнительного расхода свежего абсорбента в смеситель 12. Таким образом, дополнительная смесь, .поступающая в верхнюю часть абсорбера, имеет концент78349 Формула изобретения Составитель Г.ОгаджановТехред Л. Сердюкова Корректор С . Шекмар Редактор В, Петращ Заказ 6806/22 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 12рацию формальдегида, равную концентрации формальдегида в верхней частиабсорбера,При достижении значением концентрации метанола в абсорбенте 3 мас.7(НГ) подачу дополнительной смеси вабсорбер прекращают. Концентрацияформальдегида в готовом продукте приподаче дополнительной смеси в абсорбер практически остается неизменной,По известному способу при тех жетехнологических условиях концентрация формальдегида в готовом продукте - абсорбенте, выводимом на стадиюобезметаноливания, снижается на5 мас.7,т.Эффективность данного спссоба заключается в том, что стабилизируетсяконцентрация абсорбента, выводимогона стадию обезметаноливания, как вмомент замены абсорбента свежим, таки в остальное время работы абсорбера,а также исключается возможность появления метанола в .выхлопном газе. Способ управления процессом абсорбции в производстве формалина из метанола путемрегулирования подачисвежегоабсорбента в абсорбер в зависимости отконцентрации формальдегида в выводимом из абсорбера готовом продукте,уровня в абсорбере изменением количества выводимого абсорбента, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью стабилизации концентрации фор"мальдегида в выводимом абсорбенте и 1 О исключения появления метанола в выхлопном га.зе абсорбера, дополнительно измеряют текущее значение концентрации метанола в абсорбенте, сравнивают его с верхним и нижним гранич ными значениями, по достижении текущим значением концентрации метаноласвоего верхнего граничного значениядополнительно подают в абсорбер смесьобезметаналенного водного раствора О формальдегида и свежего абсорбентаи регулируют концентрацию формальдегида в смеси до выравнивания с концентрацией формальдегида в верхнейчасти абсорбера изменением подачи 5 свежего абсорбента, а по достижениитекущим значением концентрации метанола своего нижнего граничного значения подачу смеси прекращают.