Способ управления двухступенчатым процессом получения метил трет-бутилового эфира

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 29 А ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ О Изобретение о реакционными про алкиловых эфиров вано в нефтехимичЦелью предла ляется снижение и тов и энергозатрат тносится к управлцессами получения и может быть испо ской промышленн аемого изобретени отерь основных пр нию льзоости. я яв- одукНа чертеже показана схема управления двухсту сом получения МТБЭ,Процесс получения МТ на, содержащегося в углепринципиаенчатым прБЭ из изобуодородной льная оцесиле- рак(21) 4858361/26(56) Заявка Японии М 63-42609, кл. С 07 С43/04, 1988.54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛ-ТР ЕТ-БУТИЛ О В О ГО Э Ф И РА(57) Использование: в нефтехимическойпромышленности. Сущность изобретения:Способ осуществляется в производстве переработки углеводородов С 4 путем регулирования температуры в реакторах первой ивторой ступеней, подачи углеводородной я)5 С 07 С 43/04. 41/06, 6 05 О 27/00 фракции в реактор первой ступени и. метанола в реакторы первой и второй Ступеней и коррекции подачи метанола в реактор первой ступени пропорционально расходам изобутилена и остальных компонентов углеводородной фракции, Кроме того, дополнительно стабилизируют давление после реакторов первой и второй ступеней, корректируют подачу метанола в реактор первой ступени в зависимости от его содержания на выходе из этого реактора, корректируют подачу метанола в реактор второй ступени в зависимости от содержания изобутилена нэ выходе из этого реактора, корректируют давление после реакторапервой ступени в зависимости от расходов углеводородной фракции сырья и рецикла подаваемого в этот реактор, и корректируют температуру в реакторе первой ступени обратно пропорционально давлению после этого реактора, 1 ил 1 табл..в 00 ции С), и метанола осуществляется в реакторах 1 и 2, В реактор 1 изобутилен подается с избытком, а выходящие из реактора продукты реакций подаются на узел разделения 3, где выделяется товарный МТБЭ, Легкая фракция подается в реактор 2 для срабаты- Д вания непрореагировавшего изобутилена далее в установку разделения 4, где отделяется бутанбутиленовая фракция (ББФ) от смеси метанола с МТБЭ, ББФ используется в других технологических процессах, а смесь метанола с МТБЭ возвращается на реактор 1,(3) Ом 1 Кз гр 1 Схема управления процессом включаетрегуляторы 5 и 6 темпеоатуры в реакторахсоответственно первой и второй ступени,регуляторы 7 и 8 давления после реакторов1 и 2 с датчиками соответственно 9 и 10, 5регулятор 11 подачи углеводородной фракции в реактор 1 с датчиком 12; регуляторы13 и 14 подачи метанола соответственно вреактор 1 и 2, анализаторы 15 и 16 составасмеси соответственно после реактора 1 и 2,а н ализатор 17 состава угле водороднойфракции, анализатор 18 состава и датчик 19расхода рецикловой фракции, а также управляющую вычислительную машину (УВМ)20. На схеме также показаны реализуемые 15в УВМ функциональные блоки 21 - 25,Схема управления реализована на базесерийно выпускаемых средств автоматики ивычислительной техники,Предлагаемый способ осуществляется, 20следующим образом,С помощью регуляторов 5 и 6 регулируют температуру в реакторах соответственно1 и 2 воздействием на подачу охлаждающейводы, С помощью регуляторов 7 и 8 по замеру от датчиков соответственно 9 и 10 регулируют давление после реакторов 1 и 2. Спомощью регулятора 11 по замеру от датчика .12 регулируют подачу углеводороднойфракции в реактор 1, С помощью регуляторов 13 и 14 регулируют подачу метаноласоответственно в реактор 1 и 2,С помощью блоков 21 и 22, реализованного в УВМ 20, корректируют задание регулятору 13, например, по следующему закону 35на основе двух составляющих; Ом 1 "д - Ом 11 - Ом 12 (1) Первая составляющая (Ом 1 ), реагирующая "на возмущение" вычисляется так; К 2 Оу,ф,(1 Су.ф.) - Орец грец, (2) 45 где Оу,ф. - подача углеводородной фракции,.замеряемая с помощью датчика 12,Су,ф, - концентрация изобутилена в углеводородной фракции, замеряемая с помощью датчика 17,.Орец. - расход рецикловой фракции, замеряемый с помощью датчика 19,грец, - концентрация метанола в рецикловой фракции, эамеряемая с помощью дат. 55чика 18,Вторая составляющая (Ом 1 ) реагирующая "на отклонение", вычисляется так; ГДЕ Гр 1 - КОНЦЕНтРаЦИЯ МЕтаНОЛа В ПРОДУКТЕ после реактора 1, замеряемая с помощью датчика 15.С помощью блока 24 корректируют задание регулятору 7, например, по следующему закону: Р 1 = Р 1 К 4 йу,ф, Су.ф, - К 5 Орец. Црец; зад О(4) где Р 1 - номинальное значение давления, рассчитанное на минимальную нагрузку по изобутилену и возвратному МТБЭ,Оу.ф, - минимально возможное значевиние расхода углеводородной фракции,орец - концентрация МТБЭ в рецикловой фракции, замеряемая с помощью датчика 18,С помощью блока 23 корректируют задание регулятору 5, например, по следующему закону; Т 1 = Т 1 - Кб Р 1; (5) где Р 1 - давление после реактора 1, замеряемое с помощью датчика 9,С помощью блока 25 корректируют задание регулятору 14, например, по следующему закону: Ом 2 щ=Ом 2 + К 7 Ср 2, (6) где Ср 2 - концентрация изобутилена в продукте после реактора 2,. замеряемая с помощью датчика 16,Значения настроечных коэффициентов К 1-К 7 подбирают непосредственно наобъекте,Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями от известного и рядом преимуществ. Работу системы и эти преимущества проиллюстрируем на примере возмущения по концентрации изобутилена в углеводородной фракции. В таблице приведены установившиеся значения технологического режима процесса до и после возмущения. Предложенная коррекция давления на первой ступени позволяет эффективно реагировать на общую нагрузку, а также на количество возвращаемого с рециклом МТБЭ. При этом устанавливается оптимальное давление. Коррекция температуры в реакторе первой ступени позволяет снижать ее до оптимального уровня при увеличении дав1809829 Обозначение Параметр раметра до возм ения С Предлагаемый способОрец 50 50 50 Црец 50 50 50 Концентрация метанола после еакто а 1, мас,2,36 2,562,44 ления, обеспечивая тем самым снижение потерь,Предложенная коррекция подачи метанола нэ первую и вторую ступени в зависимости от состава продуктов реакций учитывает специфику двухступенчатого процесса получения МТБЭ и позволяет поддерживать оптимальный материальный баланс,Все перечисленные факторы способствуют снижению потерь основных продуктов и удельных энергозатрат, В конечном итоге обеспечивается также возможность увеличения производительности.Использование предлагаемого способа в производстве МТБЭ мощностью 120 тыс, тонн в год позволит за счет снижения потерь уменьшить удельные расходы метанола и изобутилена и за счет поддержания оптимального материального баланса снизить удельный расход пара.Формула изобретения Способ управления двухступенчатым процессом получения метил-трет-бутиловоКонцентрация изобутиленэ в углеводородной :-,фракции, мас.0 Подача метанола в реактор 1, кг/чПодача метанолав реактор 2, кг/чДавление после реактора 1, кг/смТемпература в реакторе Расход рецикла, кг/ч Концентрация МТБЭ в рецикле, мась. Концентрация метанола в рецикле, мас. ф го эфира в производстве переработки углеводородов С 4 путем регулирования температуры в реакторах первой и второй ступеней, подачи углеводородной фракции 5 в реактор первой ступени и метанола в реакторы первой и второй ступеней и коррекции подачи метанола в реактор первой ступени пропорционально расходу углеводородной фракции, о т л и ч а ю щ и й с я 10 тем, что, с целью снижения потерь основныхпродуктов и энергозатрат, дополнительно стабилизируют давление после реакторов первой и второй ступеней, корректируют подачу метанола в реактор второй ступени 15 в зависимости от содержания изобутиленана выходе из этого реактора; корректируют давление после реактора первой ступени в зависимости от расходов углеводородной фракции сырья и рецикла, подаваемого в 20 этот реактор, и корректируют температуру вреакторе первой ступени обратно пропорционально давлению после этого реактора,Значение па- Значение параметра после1809829 Продолжение таблицы оставитель Г.кротко ехред М.Моргентал рректорТ,Вашкови Трубч Редактор и ГКНТ СССР одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 1 ле 8 ороро а я акций С Заказ 1296 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, Подписноеретениям и открытияушская наб 4/5