Способ автоматического управления процессом синтеза метанола

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ни 695999(22) Заявлено 18117 б(21) 2424951/23 - 04с присоединением заявки НВ(51)М. Кл.2С 07 С 31/04 С 05 Р 21/00 арстаениый комитетСССРделам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения И. Саломыков, А.Н. Крайнов, Л,И. оворов И. ЛурьВ,А. Фоми ен 71) Заявите 54) СПОСОБ АВТО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ С НОЛА МАТИЧЕСКОГО ИНТЕЗА МЕТА б ся к спо ения про может бы й промышл проиэводн- ве 2 2 еняю к джд Изобретение относит со уавтоматического управл изводственными процессами и ть использовано в химическо ености, в частности, в стмет анола,Известен способ автоматическогоуправления процессом синтеза метанола, осуществляемого при подаче синтез-газа на каждую иэ параллельноработающих колонн синтеза метанолаот коллектора свежего синтез-газа,путем регулирования температуры вкаждой из колонн синтеза метанолаизменением расхода охлаждающей водыв системе охлаждения соответствующейколонны, а также регулирования давления в коллекторе свежего синтезгаза изменением расхода продувочныхгазов на каждую колонну 11.Известный способ обладает ограниченными возможностями в отношенииповышения производительности процессаЦелью изобретения является повышение производительности процесса.Поставленная цель достигается описываемым способом автоматического управления процессом синтез-а метанола,осуществляемого при подаче синтез-газа на каждую из параллельно щих колонн синтеза метанола от коллектора свежего синтез-гаэа, состоящим в регулировании температуры в каждой из колонн синтеза метанола. изменением расхода охлаждающей воды в системе охлаждения соответствующей колонны,а также регулирования давления в коллекторе свежего синтез-газа изменением расхода продувочных газов на каждую колонну при периодическом поочередном изменении расхода продувочных газов на каждую колонну в зависимости от суммы расходов укаэанных продувочных газов на все колонны, минимизации при этом величиНы укаэанной суммы расходов продувочных газов, прекращении укаэанного изменения расхода продувочных газов на соответствующей колонне при выходе расхода охлаждающей воды в колонне на верхний или нижний допустимые пределы и осуществлении операций К менения расхода продувочных газов на следующей колонне в зависимости от суммы расходов указанных продуночных газов на все колонныОтличительными признаками способа является то, что периодически поочередно изм т расход продувочных газов на ую колонну в зависимостибО от суммы расходов указанных продувочных газов на нсе колонны, при этоммииимизируют величину укаэанной суммы расходов продувочных газон, привыходе значения расхода охлаждающейводи в колонне синтеза на верхнийилИ нижний допустимые пределы прекращают указанное изменение расходапродувочных газов на соответствующейколонне и начинают операции изменениярасхода продуночных газов на следующей колонне в зависимости от суммырасходов указанных продуночных газовна все колонны.На чертеже представлена структурная схема системы автоматическогоуправления процессом синтеза метанола, реализующей настоящее изобретениеНа схеме показаны первая колонна 1синтеза метанола и четвертая колонна 2 синтеза метанола четырехколонного варианта, На все четыре колоннысинтеза метанола свежий синтез-гаэподается от общего коллектора 3 свежего синтез-газа.Метанол из первой колонны 1 черезсепаратор 4 поступает н сборник метанола 5, в который также поступаетметанол иэ четвертой колонны 2 черезсепаратор б; циркуляцию через первуюколонну 1 осуществляют с помощьютурбоциркуляционного компрессора 7,через четвертую колонну 2 - черезтурбоциркуляционный компрессор 8.Циркуляцию охлаждающей воды черезсистему охлаждения первой колонныосуществляют с помощью циркуляционного насоса 9, через систему охлаждения четвертой коЛОнны 2 с помощьюциркуляционного йасоса 10,Способ автоматического управления процессом синтеза метанола осуществляют следующим образом.Температуру в первой колонне 1измеряют с помощью датчика 11 ирегулируют с помощью регулятора 12,воздействуя на клапан 13,Температуру н четвертой колонне 2измеряют с помощью датчика 14 и регулируют с -помощью регулятора 15,воздействуя на клапан 16. Данленен коллекторе 3 измеряют с помощьюдатчика 17 и регулируют с помощьюрегулятора 18, воздействуя черезсумматоры 19 и 20 на клапаны 21 и 22,изменяющие расход продувочных газов соответственно на первую 1 ичетвертую 2 колонны.Расход продувочных газов на первую колонну измеряют с помощью датчика 23, на четвертую колонну 2с помощью датчика 24, суммарный расход продувочных газон на все колонны определяют с помощью сумматора 25, суммируя сигналы с указанныхдатчиков 23 и 24.С помощью многоканального оптимизатора 26, на вход которого посту 5 10 15 20 25 О 35 40 50 55 пает с выхода сумматора 25 суммарасходов продуночных газов на нсеколонны синтеза, периодически поочередно подключаясь к блокам ограничений 27 и 28 на соответствующей колонне и воздействуя через сумматоры19 и 20 на регулирующие клапаны 21и 22 расхода продуночных газон на каждой колонне, минимизируют величинууказанной суммы расходов продувочныхгазов,Обеспечив при заданном расходесвежего синтез-газа минимальное значение суммы расходов продувочных газон на все колонны, получают максимальное значение суммы расходов метанола на все колонны синтеза,т.е.н этом случае достигается максимальная производительность процесса синтеза метанола. Блоки ограничения 2728, на входы которых поступают сигналы от многоканального оптимизатора 26 (периодически поочередно) иот датчиков 29 и 30 расхода охлаждающей воды в системе охлаждения напервой 1 и четвертой 2 колоннах,необходимы для защиты колонн синтезаот сильных перегрузок и сильных недогрузок, При выходе значения расхода охлаждающей воды в соответствующейколонне - при указанном изменениирасхода продувочных газов - на верхний или нижний допустимый предел срабатывают соответствующие блоки ограничения 27 или 28, изменение расходапродувочных газов на соответствующейколонне прекращается, а многоканальный Оптимизатор 26 подключается кследующему блоку ограничения - начинаются операции изменения расхода продувочных газов (н зависимости от суммы расходов продувочных газов на нсеколонны) на следующей колонне.Кроме того, для предотвращениявозможных случаен изменения нагрузокотдельных колонн синтеза в процессеоптимизации от минимального до максимального допустимых значений, .азатем - наоборот, многоканальный оптимизатор 26 подключается к следующему блоку ограничения (к следующейколонне синтеза) после заданного числа шагов оптимизации на предыдущейколонне синтеза.Использование совокупности указанных приемов позволяет, загрузить самуюпроизводительную колонну синтеза домаксимально возможного уроння по условиям теплового режима и достичьмаксимальной производительности всего процесса синтеза 1 при этом нетребуется технически трудно осуществимое и неэффективное прямое измерение пРОизВОдительнОсти, Это позволяетповысить экономичность установоксинтеза метанола, обеспечить максимальный ныход требуемого продукта -метанола, 695999Формула изобретения Способ автоматического управления процессом синтеза метанола, осуществляемого при подаче синтез-газа на каждую иэ параллельно работающих ко" лонн синтеза метанола от коллектора свежего синтез-газа, путем регулирования температуры в каждой из колонн синтеза метанола измвнением расхода охлаждающей воды в системе охлаждения соответствующей колонны, а также регулирования давления в коллекторе свежего синтез-газа изменением расхода продувочных газов на каждую колонну, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, периодически изменяют расход продувочных газов на каждую колонну в эависимости от сумки расходов указанных продувочных газов на все колонны, приэтом минимизируют величину указанной суммы расходов продувочных газовпри выходе расхода охлаждающей водыколонне синтеза на верхний илинижний допустимые пределы, прекращаютукаэанное изменение расхода продувочных газов на соответствующей колоннеи начинают операции изменения расхода продувочных газов на следующейколонне.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Комбинированная установка дляпроизводства аммиака и метанола.Проект фирмы ЯНАМ О 1 ч 1 в 1 опе Ргоде 1 у,Италия, Отдел фД. Установка синтеза метанола, т.1, М, Техмашимпорт,1975; с. 33, 43, 44, 97 (прототип).