Способ автоматического управления процессом карбонатации алкилсалициловых кислот

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)м, кл.2С 07 С 65/12 6 05 Э 27/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КАРБОНАТАЦИИ АЛКИЛСАЛИЦИЛОВЫХ КИСЛОТИзобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами, а конкретно процессом карбонатации алкилсалициловых кислот в производстве алкилсалицилатных присадок к моторным маслам.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мым результатам является способ ручного управления процессом карбонатации алкилсалициловых кислот гидратом окиси щелочноземельного металла и углекислым газом в среде минерального масла путем доэирования расчетного количества углекислого газа в реактор, снабилиэации давления и температуры в нем (1.Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает стабилизацию показателей качества целевого продукта при изменяющихся условиях проведения процесса, При изменении концентрации алкилсалицило вых кислот на входе в реактор изменяется соотношение реагентов и реакционной смеси, а следовательно, и концентрация,активного вещества и общая щелочность в продукте карбанатации. Изменение расхода или концентр дцииуглекислого газа может привести к перекарбонатации продукта, что значительно снижает его качественные показатели.Цель изобретения заключается в сокращении расхода реагентов при обеспечении стабильных показателей качества целевого продукта.Поставленная цель достигается описываемым способом автоматическогоуправления процессом карбонатацииалкилсалициловых кислот гидратом окиси щелочноземельного металла и углекислым газом в среде минерального масла путем изменения расхода углекислого газа в зависимости от вязкостицелевого продукта карбонатации приусловии равенства единице отношениязначений его вязкости, измеренныхпри двух различных скоростях сдвига,и прекращения подачи углекислого газапри отклонении укаэанной величины отношения от единицы. При этом, обьгно,суммарный расход масла и расход гидрата окиси щелочноэемельного металладополнительно изменяют пропорционально изменению вязкости алкилсалнциловых кислот,Отличительными признаками способа является изменение расхода углекислого газа в зависимости от вязкости целевого продукта при условии равенства единице отношения значений его вязкости, измеренных при двух различных скоростях сдвига, а При отклонении указанной величины отношения от единицы подачу углекислого газа прекращают, что позволяет сократить расход реагентов при обеспечении ста;бильных показателей качества целевого продукта.Использование величины отношения значений вязкости выходного продукта, определенной при двух различных скоростях сдвига, в качестве параметра контроля процесса карбонатации алкилсалициловых кислот, обусловлено тем, что момент превращения карбонатированного продукта из состояния ньютоновской жидкости в неньютоновскую является указателем границы между кондиционным продуктом и браком.Корректировкой суммарного расхода масла и расхода гидрата окиси щелочноземельного металла по вязкости ал килсалициловых кислот достигается дополнительная стабилизация соотношения реагентов.На чертеже представлена принципиальная схема осуществления предлагае- Я мого способа автоматического управления процессом карбонатации.Система автоматического управления процессом карбонатации работает следующим образом. 35Алкилсалициловые кислоты, суспензию гидроокиси щелочноэемельного металла в масле АС-б, добавочное количество масла АС-б и углекислый гаэ подают в ниэ реактора. Расход сус пензии стабилизируют с помощью регулятора РРс, на вход которого поступает сигнал от датчика расхода ДГ, Расход углекислого газа стабилизируется с помощью регулятора РР, на вход которого подают сигнал от дат чика ДР . Расход добавочного количества масла АС в стабилизируют с помощью регулятора РРм, на вход которого подают сигнал от датчика ДРм, На выходе из реактора Р с помощью датчика 50 ДВп измеряют величины вязкости карбонатированного продукта при двух различных скоростях сдвига.На входе в реактор Р с помощью датчика ДВк измеряют величину вязкос ти алкилсалициловых кислот. Информация от.,датчика ДВп поступает в функциональный блок ФБп, с помощью которого на основе этой информации формируется управляющее воздействие на изменение задания регулятору РРг, т.е. изменяется расход углекислого газа в реактор. При этом задание регулятору РРг изменяют по двум режимам: при равенстве единице отношения значений вязкости карбонатированного продукта замеряемых датчиком ЛВп - по одной из величин вязкости (т.е. измеренной при одной из двху используемых скоростей сдвига); при отклонении величины отношения значений вязкости, замеренной датчиком ДВп от единицы по вновь сформированному функциональным блоком сигналу, вызывающему в итоге прекращение подачи газа в реактор с помощью исполнительного механизма ИМг. Задание регуляторам РРс и РРм изменяют в зависимости от величины вязкости алкилсалициловых кислот, замеряемой датчиком ДВк.П р и м е р 1, В реактор Р подают 1,9 мэ/ч алкилсалицйловых кислот с концентрацией 60 вес.% (нижний допустимый предел), 0,6 м/ч масла АС-б, 0,1 мз/ч гидроокиси кальция и 28 мз/ч углекислого газа. Масло подается двумя потоками: в составе масляной суспензии гидроокиси кальция 0,5 мэ/ч и в чистом виде 0,1 мэ/ч - добавок. Причем, соотношение компонентов суспензии выбрано таким, чтобы при установленном расходе алкилсалициловых кислот и нижнем допустимом пределе их концентрации(60 вес,Ъ) в процесс по"тупало расчетное количество масла, подаваемого с суспензией (0,5 мэ/ч) и в чистом виде (0,1 м /ч) . В какой-то момент концентрация алкилсалициловых кислот увеличилась до 70 вес,%, а величина вязкости с 70 до 80 шкалы регистрирующего прибора. Сигнал, подаваемый цатчиком ДВк в блоки ФБм и БФс, также увеличивается пропорционально изменению вязкости алкилсалициловых кислот, Функциональные блоки ФБм и ФБс формируют новые управляющие воздействия на изменение заданийрегуляторам РРм и РРс соответственно. Изменный командный сигнал иэ регулятора РРм поступает в исполнительный механизм ИМм.и меняет его положение, изменяя расход масла. Изменный командный сигнал из регулятора РРс поступает на исполнительный механизм ЬМс вариатора ВЦ, изменяя скорость вращения дозатора Дз, и, следовательно,расход суспензии. Расход суспензии увеличивается с 0,6 до 0,65 м/ч, а расход масла добавка с 0,1 до О, 2 м/ч.Коэффициенты усиления в блоках ФБм и ФБс подобны, так чтобы в результате увеличения расходов гидроокиси щелочноэемельного металла (вносимого с суспенэией) и суммарного количества масла сохранилось первоначальное соотношение потоков, Следовательно, концентрация активного вещества и щелочность присадки также сохраняется прежними.П р и м е р 2, В реактор Р подают 1,8 мЗ алкилсалициловых кислотконцентрацией 70 вес,%, 0,65 мэ/ч суспензии, 0,2 м /ч масла, 30 м/ч . углекислого газа. На выходе из реактора вязкость карбонатированного продукта измеряется при двух скоростях сдвига датчиков ДВп, Функциональный блок ФБп измеряет отношение значений вязкости, полученных при двух скоростях сдвига. Величина этого значения равна единице. Функциональный блок ФБп формирует управляющие воздействия на задание регулятору РРг пропорциональное значению вязкости, карбонатированного продукта, полученному при измерении одной из ячеек датчика ДВп (при меньшей скорости сдвига).Изменяется концентрация углекислого газа в потоке и через некоторое время величина отношения значений вязкости карбонатированного продукта, измеренных датчиком ДВп становится не равной единице. Функциональный блок ФБп формирует новое управляющее воздействие на задание регулятору РРг, при котором регулятор вырабатывает новый командный сигнал и посылает его на исполнительный механизм ИМг. По этому сигналу исполнительный механизм перекрывает полностью подачу углекислого газа в реактор. Если отношение значений вязкости карбонатированного продукта, изменяемое непрерывно блоком ФБп, понизится и станет снова равным единице, подача газа в реактор Р возобновится, а регулирование расхода его будет осущестВляться в соответствии с изменением вязкости продукта карбонатации, измеряемой в одной иэ ячеек датчика ДВп,Предлагаемый способ позволяет стабилизировать концентрацию актив.ного вещества и общую щелочность продукта карбонатации и поддерживать данные показатели с высокой точностью на заданном значении, что позволяет улучшить качество получаемых присадок при экономии ценных реагентов и повышении производительности установки.Формула изобретенияСпособ автоматического управления.-.роцессом карбонатации алкилсалициловых кислот гидратом окиси щелочноземельного металла и углекислым газом в среде минерального масла путемизменения расхода углекислого газа,масла и гидрата окиси щелочноземельного металла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения раскода реагентов при обеспечении стабильных показателей качества продукта, расход углекислого газа изменяют 26 в зависимости от вязкости целевогопродукта при условии равенства единице отношения значений его вязкости,измеренных при двух различных скоростях сдвига, а при отклонении указанной 25 величины отношения от единицы подачууглекислого газа прекращают.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что суммарный расходмасла дополнительно изменяют пропор- ЗО ционально изменению вязкости алкилсалициловых кислот.3. Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, расход гидратаокиси щелочноземельного металла доЗ 5 .полнительно изменяют пропорциональноизменению вязкости алкилсалициловыхкислот.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Сб, Нефтепереработка и нефтехимия. М., В/О Нефтехим, 1973,В, 5, с. 101-105 (прототип) .ак ПодписноСССР 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 4/19 Тираж ЦНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж