Способ автоматического управления секционным реактором окисления изопропилового спирта

(7) Заявител 4) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СЕКЦИОННЫМ РЕАКТОРОМ. ОКИСЛЕНИЯ ИЗОПРОПИЛОВОГО СПИРТА Изобретение относится к способамуправления работой реакторов и можетприменяться в процессах химической инефтехимической промышленности,Известен способ регулирования гаэожидкостных реакторов, в котором стабилизируются расходы исходных реагентов 1.Однако данный способ не обеспечиваеттребуемого выхода целевого продукта,так как в нем не предусмотрено регулиро 1 Ованне температурного режима реактора.Известен также способ автоматического управления работой реакторов, в котгром с целью увеличения выхода целевогопродукта регулируют соотношение расхо 1дов компонентов с коррекцией по темпера.туре смеси на выходе иэ реактора 2".Однако при использовании этого способа, например для управления работойреактора окисления иэопропилового спирта(ИПС) кислородом воэауха, не обеспчивается поадержание необходимой конРтентрации целевого продукта (перекиси)водорода) в реакционной массе при иэ 2вменениях нагрузки на реактор по ИПС, так как при этом требуется перестройка температурного режима.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ автоматического управления реактором окисления изопропилового спирта путем регул лирования температуры в зоне реакции посредством изменения подачи греющего пара в рубашку реактора с коррекцией по степени конверсии кислорода, которая определяется по концентрации кислороаа в отходящих газах 3.Однако известный способ не обеспечивает поддержание оптимальных усло- вий получения перекиси водорода, кото- . рым соответствуют определенные ко- центрация целевого продукта в реакциои ной массе и селективиость процесса. При изменении нагрузки на реактор не обеспечивается необходимая точность поддержания концентрации целевого продукта вв- ду значительного запаздывания по каналу фстепень конверсии - температура вюв- ух ПС поступает .в ка- количеству израсходованного кислорода,меру задания генератора 8 соотношения, равна 91%. При увеличении нагрузки накоторый реализует это соотношение изме- реактор по ИПС до 3,4 м/ч в функцинением расхода возд а вуха в реактор, ональном блоке 9 рассчитывается новоеКоэффициенты О Кифф .о и Ь; определя задание регулятору температуры нижнейются для конкретного аппарата по экспе- секции реактора 121,3 С, а в вычисли"риментальным данным. Для четырехсек- - тельном устройстве 10 определяетоя ноционного реактора окисления ИПС они вое значение соотношения расходов воэимеют, например, значения духа и ИПС 506,5. Регулятор 8, отраао =111,6 а =2 86 о йвтывая заданное значение, устанавливаетМ=0,327 о=0,268 0=0,222 д=0,183 новый расход воздуха 1722 нм/ч. В пеБ =531 82 Ь =8Ъ =13,45 Ь =11 21,,82, Ь - 8,82 Ь - 47,08, Реходном режиме отношение расходов возПо едуха и ИПС сохраняется постоянным бл адао предложенному способу управляют годаря взаимной компенсации факторов,секционным реактором таким образом, 1 З связанных с ростом температур и содерчто при изменении нагрузки на него (рас жанием кислорода в абгазах согласно (3)В новом установившемся режиме темнижней секции реактора по расходу ИПС, пературы на секциях имеют следующ иеоотношение расходов воздуха и ИПСзначения,оС: Т=121,32; Т =126 у 76;корректируют по величине суммарного сигйО Т =131,07;. Т 133,2 . С14 , 5. Оответстънала от датчиков температур на каждой вующее им отношение расходов воздухасекции реактора, а также по концентра- и ИПС будет равно 506,5 при содержациям кислорода в воздухе и в отходящих нии кислорода в абгазах 7 об. %. Этогазах так, чтобы обеспечить поддержар - позволяет в новом режиме поддерживатьцие оптимальных условий процесса, кото концентрацию перекиси водорода в реакрым соответствуют определенная концент ционной массе 9,2 вес. % при селективрация перекиси водорода на выходе еакР - ности процесса 91%, что обеспечиваеттора и селективность,Вувеличение выхода целевого проаукта прикачестве примера рассмотрим один увеличении нагрузки на реактор. Если быиз технологических режимов промышлен- ЗО и и новой наг зЭ.при новой нагрузке на реактор 3,4 м /чного четырехсекционного реактора окис,- ления иэопропилового спирта.температурный режим не изменился то)концентрация пер хиси водорода упалаСигнал пропорциональный нагрузке наереактор по ИПС авной 2 8 /бы ао 7 58 вес,7,58 вес,%. В то же время, еслипает в функциональный блок 9, которыйпр агруэке и новом темперасогласно (1 ) формирует задание регулялок, которы З турном режиме осталось еж отпр ним ношетору температуры первой секции реакто 6ние расходов воздуха к ИПС авноеРра равное 119,6 С. Темпе ат ы на,6, то концентрация кислорода в абгаемпературы надругих секциях в этом режиме имеют сле- ность снизность снизилась бы до 87%,40Результаты были получены при экспериментальной проверке предлагаемого споВ вычислительном устройстве 10 по соба на опытном реакторе окисления ИПС,формулам (2) и (3) рассчитывается для43данной нагрузки и содержания кислородав воздухе, подаваемого в реактор, рав- формула изобретенияного 22,5 об. % значение соотношениярасходов воздуха и ИПС равное 485.Регулятор 8 соотношения в соответствии Способ ;автоматического управленияс этим значением устанавливаетрасход секционным реактором окисления изопропивоэво духа в реактор равный 1367 м"/ч. В лового спирта путем регулирования темпе56этом режиме содержание кислорода в ратуры нижней секции реактора и соотабгазах равно 5,05 об. %, что соотвеъ- . ношения расходов воздуха и изопропилоствует значению определяемому по (2), вого спирта, о т л и ч а ю щ и й с яа концентрация перекиси водорода в реак- тем, что, с целью повышения точностици но массе 9,2 вес. %, Селективность стабилизации концентрации перекиси воон йЯпроцесса, определяемая как процентное дорода в реакционной массе и селективотношение кислорода, прошедшего на об- нодти процесса, температуру в нижнейразование перекиси водорода к общему . секции реактора корректируют по расходу7 929204 8иэопропилового спирта, а соотношение )яс 1. Шипски ф. Регулирование химикоходов воздуха и изопропилового спирта технологических процессов, "Химия",корректируют по суммарному значению 1974, с. 112-114.. температур на каждой секции и конценз 2. Авторское свидетельство СССРрации кислорода на входе и выходе изХ 381379, кл. В 01 Ю 1/00, 1979.реактора.3. Авторское свидетельство СССРИсточники информации, по заявке % 2755493,принятые во внимание при экспертизе кл. В 01 Э 19/00, 1979.1, Клейманйвес Корректор И, Муск оставитель ехредМ. Р В. Иванова дак 57/10 ВНИИПИ по де 113035