Способ управления процессом гидроформилирования пропилена

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцид лис тичеснихРЕСПУБЛИН С 07 С 47/02 С 05 Р 27/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 2в частности к способам управления - процессом гидроформилирования пропилена, может быть использовано в химической промышленности и позволяет снизить удельный расход пропилена и увеличить вьмод н-масляного альдегида, Процесс гидроформнлирования пропилена предложено проводить путем стабилизации температуры в зоне реакции и соотношения исходных пропилена и синтез-газа, подаваемых в реактор, а управление процессом осуществлять путем стабилизации концентрации катализатора на входе в реактор и изменения соотношения водорода и окиси углерода - составных компонентов синтез-газа, поступающего в реактор, в зависимости от концентрации окиси углерода в газах, выходящих из сепаратора высокого давления. 1 ил. в,ам и 2 гидроформнлирования пропилена,с теплосъемом, сепаратор 3 высокогодавления, выносные теплообменники4 и 5 для охлаждения хлацагента ициркуляционные насосы 6 и 7, обеспечивающие подачу хладагента в. реакторы. Температура в реакторах, измеряемая датчиками 8 и 9, регулируетсярегуляторами 10 и 11 воздействиемна клапаны 12 и 13 подачи хладагени фор та на выносные теплообменники и клапа- вам, ны 14 и 15 открытия байпасных линий.Расходы пропилена, раствора катализатора, синтез-газа, ретурного газа и конвертированного газа измеряются датчиками 16-20 соответственно. Сосав ГОсудАРстВенньЗЙ нОмитетпО изОБРетениям и ОтнРытиямпРи Гннт сссР(54) СПОСОГ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМГ 1 ЩРОФОРМИЛИРОВАНИЯ ПРОПИЛГНА(5/) Изобретение относится к спосуправления химическими процессами Изобретение относится к областиуправления химическими процессамиможет. быть использовано в химической промьпцленности н процессе гидромилирования пропнлена,Цель изобретения - снижение уделного расхода пропилена и увеличениепроизводительности по Н-масляномуальдегиду.На чертеже представлена принципиальная схема автоматического упрления процессом гидроформилированияпропилена в каскаде из двух ракторореализующая предлагаемый способ,Реакционный узел включает два поледовательно соединенных реактора 1=Хд т 7"т Х О юг ХК 3 ыЙкг Х где К. 0 кт СоСт = ----т ц , ф Ко ХХ,тавы каталиэаторпого раствора, ретурного и конвертированного газови концентрации окиси углерода на выходе из сепаратора высокого давленияизмеряются анализаторами (датчиками)21-24 соответственно,Система управления содержит такжеблок 25 расчета концентрации катализатора на входе в реактор 1, регулятор 26 и клапан 27 для поддержаниязаданного значения концентрации катализатора в потоке, блок 28 регулирования соотношения расходов пропиленаи синтез-газа, подаваемого через 15клапан 29, блок 30 расчета текущегозначения состава синтез-газа (соотношения водород:окись .углерода), подаваемого на смешение с пропиленом,регулятор .3 1 и клапан 32 для поддержания необходимого соотношения компонентов синтез-газа за счет изменейия потока. конвертированного газана блок 33 разделения путем регулирования потока через клапан 32. 25Способ управления осуществляютследующим образом.Сигналы с датчиков 16, 17 и 21расхода .пропилена, раствора катализатора и концентрации катализаторапоступают в блок 25, в котором рассчитывается текущее значение концентрации катализатора на входе в реактор, заданное значение которой под.держивается регулятором 26 путемизменения расхода раствора катализатора в реактор клапаном 2.Вычисление текущего значения концентрации в блоке 25 проводится последующего алгоритму: где Ст - текущее значение концентрации катализатора на входев реактор, мас,%;С - концентрация катализатора во,каталиэаторном растворе,мас,Е; 1 кф"50- расходы катализаторногоораствора и ропилена соответственно, кг/ч.Сигналы датчиков 16 и 18 расхода пропщена и синтез-газа поступают на вход блока 28 регулирования соот. 55 ношения исходных компонентов, который воздействует на клапан 29 подачи синтез-газа, поддерживая соотночие пропилеи:синтез-гаэ на заданном уровне.Состав исходного синтез.-газа формируется из конвертированного газа, состоящего из окиси углерода И водорода, подаваемых в систему в виде двух вэаимио регулируемых потоков, при этом первый (меньший) поток идет на смешение без изменения состава, а второй поступает в блок 33 разделения (для отделения основной части водорода), откуда в виде ретурного газа поступает на смешение с первым потоком. Сигналы с датчиков 19 и 20 расхода ретурного и конвертированного газов,. датчиков 22 и 23 состава ретурного и конвертируемого газа, а также датчика 24 концентрации окиси углерода и газа сепаратора 3 высокого давления поступают в блок 30, в котором рассчитывают текущее значение состава Кт синтез-газа (соотношение водород;окись углерода), скорректированного по отклонению значения концентрации окиси углерода в сепараторе 3 высокого давления от .заданного значения концентрации, а затем насчитывают величину коррекции Я задания регулятора 31, определяющего соотношение потоков конвертированного газа клапаном 32, по следующим алгоритмам: текущее значение состава синтез-газа (соотношение водород:окись углерода), скорректированного по от; клонению значения концентрации окиси углерода в газах сепаратора 3 от заданной величины;заданное значение состава синтез-газа (соотношение водород: окись углерода); величина отклонения концентрации окиси углерода в сепараторе 3 от заданного значения, мольная доля; значение концентрации окиси углерода в сепараторе 3, соответственно заданное и текущее, мольная доля;5553- величина корректирующегосигнала задания регулятора3 регулирующему органу -клапану 32;Ч , - расходы ретурного и конвер 5тированного газа соответственно, нм /ч;Х , Х- концентрация соответственноводорода и окиси углеродав конвертированном газе,об.Е;Х - концентрация водорода вретурном газе, об.Х:Использование предлагаемого способа автоматического регулированияпроцесса гидроформилирования пропилена позволяет по сравнению с известным способом получить следующие преимущества: увеличить степеньпревращения 20пропилена в целевые альдегиды за счет изменения состава исходного синтез-газапри сохранении соотношения сырьевыхкомпонентов пропилеи;синтез-газ, атакже увеличить выход н-масляного 25.альдегида за счет изменения соотношения изомеров в сторону увеличения доли иэомера нормального строения,обусловленный более точной дозировкойкомпонентов синтез-газа в зону реакции е формула. изобретенияСпособ управления процессом гидроформилирования пропилена в установке, содержащей последовательно соединен; ные реакторы и сепаратор, включающий 23 6стабилизацию температуры в зорге реакции, концентрации катализатора навходе первого реактора изменениемподачи в него катализатора, регулиро.ванне подачи синтез-газа и пропиленав первый реактор, измерение концентрат.и окиси углерода на выходе.сепа-ратора и расхода пропилена в первыйреактор, о т.л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения удельногорасхода пропилена и увеличения производительности по н-масляному альдегиду, дополнительно измеряют концентрации .водорода и окиси углерода в конвертированном газе и его расход,концентрацию водорода в ретурном газе и его расход, вычисляют соотношение концентраций водорода и окисиуглерода в синтез-газе, окиси углерода и водорода в конвертированном газе, водорода в ретурном и конвертированном газах и соотношение расходов ретурного и конвертированногогазов и изменяют пбдачу конвертированного газа в первый реактор прямопропорционально соотношению концентраций водорода и окиси углерода всинтез-газе и окии углерода и водорода в конвертированном газе и обратно пропорционально соотношению расходов ретурного и конвертированногогазов и соотношению концентрацийводорода в ретурном и,конвертированном газах и регулируют подачу синтез-газа в первый реактор в зависимости от расхода пропилена в него.Ии Техред М,Дидык Коррек едактор Е;П Производственно-издательскиц комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 53 ВНИИПИ Г Тираж 346рственного комитета113035, Москва,Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ С5, Раушская наб., д, 4/5