Способ автоматического регулирования процесса синтеза диметилдиоксана

 

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА ДИМЕТИПДИОКСАНА путем регулирования соотношения расходов изобутан-изобутиленовой фракции и формальдегидной шихты на входе в реактор изменением расхода одного из реагентов в зависи-. мости от концентраций формальдегида в формальдегидной шихте и изобутиле- . на в изобутан-изобутиленовой фракции, отличающийся тем, что, с целью уменьшения непроизводительных затрат изобутилена и формальдегида , дополнительно измеряют расход масляного слоя на выходе реактора и концентрацию изобутилена в нем, расход водного слоя на выходе реактора и концентрацию формальдегида в , расход триметилкарбинольной фракции, возвращаемой в реактор, и концентрацию триметилкарбинола в ней, и корректируют расход одного из реагентов в зависимости от расходов триметилкарбинольной фракции, вoзвpaщae ;oй в реактор масляного и водного слоев (Л на выходе реактора, концентраций изобутнлена в масляном слое, формальдегида в водном слое и триметилкарбинольной фракции. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что расход триметилкарбинола , возвращаемого в реактор, регулируют в зависимости от расхода изобутан-изобутиленовой фракции и концентрации изобутилена в ней.

СОЮЗ СОВЕТО ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

Ф.. (21) 3881170/23-26 (22) 03.04.85 (46) 15.10,86. Бюл. и 38 (71) Волгоградское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (72) Б.Г.Севастьянов, О.М.Кеслер, P.Á.Ìåäâåäåâ, А.М.Тамразов, В.Н.Педченко, H.Ï.Èâàíåíêo и Н.С.Гурфейн (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 783296, кл. С 07 С 11/18, 1979.

Тихомиров А.Н. и др. Регулирование соотношения компонентов в процессе синтеза диметилдиоксана. — Химическая промышленность, 1969, У 9, с. 66-68. (54) (57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА ДИМЕТИЛДИОКСАНА путем регулирования соотношения расходов изобутан-изобутиленовой фракции и формальдегидной шихты на входе в реактор изменением расхода одного из реагентов в зависи-. мости от концентраций формальдегида в формальдегидной шихте и изабутилеИ) 4 С 07 С 11/18, G 05 D 27/00 на в изобутан-изобутиленовой фракции, отличающийся тем, что, с целью уменьшения непроизводительных затрат изобутилена и формальдегида, дополнительно измеряют расход масляного слоя на выходе реактора и концентрацию изобутнлена в нем, расход водного слоя на выходе реактора и концентрацию формальдегида в н м, расход триметилкарбинольной фракции, возвращаемой в реактор, и концентрацию триметилкарбинола в ней, и кор-.. ректируют расход одного из реагентов в зависимости от расходов триметилкарбинольной фракции, возвращаемой

Ю в реактор масляного и водного слоев на выходе реактора, концентраций изобутннена в масляном слое, формаиьдегида в водном слое и триметнннарби- нольной фракции.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что расход триметилкарбинола, возвращаемого в реактор, регулируют в зависимости от расхода изобутан-иэобутиленовой фракции и концентрации изобутнлена в ней.

1263691 текущее значение соотношения изобутилен/формальде гид по формуле

G с1 п, =-- --, С С где С, — расход изобутан-изобутиленовой фракции;

С вЂ” концентрации изобутилена в изобутан-изобутиленовой фракции;

G — расход формальдегидной ших2 ты;

С вЂ” концентрация формальдегида в формальдегидной шихте.

При наличии "проскока" по изобутилену вычислительное устройство 11 определяет точное значение соотношения изобутилен/формальдегид по формуле

nG С (С1-С )С

2 2 С 1 1

А 1 С 2, и

СС (C -C ")G п с С

Изобретение относится к автоматизации химических процессов и может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности при автоматизации процесса синтеза диметил- 5 диоксана.

Цель изобретения — уменьшение непроизводительных затрат иэобутилена и формальдегида.

На чертеже представлена принципи- 10

Йл1 ная схема реализации предлагаемого способа.

Схема содержит реактор 1 или несколько реакторов, датчик 2 расхода формальдегидной шихты, датчик 3 кон- 15 центрации формальдегида в шихте, локальный регулятор 4 расхода формальдегидной шихты, исполнительный механизм 5, расположенный на линии 1 подачи формальдегидной шихты, дат- 20 чик 6 расхода изобутан-изобутиленовой фракции, датчик 7 концентрации изобутилена в изобутан-изобутиленовой фракции, локальный регулятор 8 расхода иэобутан-изобутиленовой фрак- 25 ции, исполнительный механизм 9, расположенный на линии подачи изобутанизобутиленовой фракции, датчик 10 расхода триметилкарбинола, вычислительное устройство 11, датчик 12 кон- 30 центрации изобутилена в масляном слое на выходе реактора, датчик 13 концентрации формальдегида в водном слое на выходе иэ реактора, локальный регулятор 14 расхода триметилкарбинола, исполнительный механизм 15, расположенный на линии подачи триметилкарбинола, датчик 16 расхода водного слоя и датчик 17 расхода масляного слоя. 40

Автоматическое регулирование соотношения иэобутилен/формальдегид осуществляется следующим образом.

Сигналы с датчика 2 расхода формальдегидной шихты, датчика .3 кон;- 45 центрации формальдегида, датчика 6 расхода иэобутан-изобутиленовой

Фракции, датчика 7 концентрации изобутилена, датчика 10 расхода триметилкарбинола, датчика 12 концентрации изобутилена в масляном слое и датчика 17 расхода масляного слоя на выходе иэ реактора, датчика 13 концентрации формальдегида в водном слое и датчика 16 расхода водного слоя на выходе из реактора одновременно поступают в вычислительное устройство 11, в котором определяется п,=- - ---- =

G С - с G С,-(С -С )С с%с 2 G2 С1 и где С вЂ” концентрация иэобутилена

t на выходе иэ реактора — n

С вЂ” заданный предел концентрации изобутилена на выходе из реактора; и

G — расход масляного слоя, С учетом соотношения п устанавли. вается более низкое значение расхода изобутан-изобутиленовой фракции

При наличии "проскока" по формальдегиду вычислительное устройство 11 определяет точное значение соотношения изобутилен/формальдегид по формуле

G C G C

1 1 А Л С С - С С С -(С"-С")С

Я 2

„де С вЂ” концентрация формальдегида

2 на выходе из реактора; — 11

С - заданный предел концентра2 ции формальдегида на выходе иэ реактора;

G — расход водного слоя.

С учетом соотношения и устанавли2 вается более высокое значение расхода изобутан-изобутиленовой фракции п С С G С

2 2,. С .2.2

-(C"-C, ") G6 или более низкое значение расхода формальдегидной шихты

1263691 где Ь вЂ” эмпирический коэффициент;

С вЂ” расход триметилкарбинольной з фракции;

С вЂ” концентрация триметилкарби-

3 нала;

М вЂ” молекулярная масса изобутилена;

М вЂ” молекулярная масса триметилз карбинола. . После этого корректируют расход изобутан-изобутиленовой фракции по формуле н

СЗС 4С э 4

При введении триметилкарбинола Ф U +Vg Ч k в реактор синтеза диметилдиоксана „„„= р 1,. (1 одС, С1 с в вычислительном устройстве 11 дополнительно уточняется заданное значе- rye, и " — коэффициенты распредение соотношения изобутилен/формальления соответственно дегид И изобутилена и триме 1 3 3М тилкарбинола между

3 и = сплошной водной н диспз Сс СС персной масляной фа10 зами;

V u 7,1 — объемы сплошной и дисперсной фаз в реакторе; и k — константы скорости реакций гидратации изобутнлена и дегидратации триметилкарбинола;

Ы вЂ” конверсия изобутилена.

При снижении расхода триметилкарбинола, когда G < G„„, сигнал с дат чикаа 10 поступает в вычислительное устройство 11, которое определяет С С МА

С - - - = С,(1 — -" — — ) ° значениям С„ и С и иэменяе расход

1 1 з л 1 триметилкарбинола на величину разСледовательно, задание на соотно ности между равновесным значением шеиие реагентов определяют по Фор. и текущим расходом ТМК муле йС=С -GC тик з

Таким образом, использование пред30 лагаемого способа позволяет производить регулирование соотношения .изо-

Выходные сигналы из вычислитель- 5утилен/формальдегид с учетом конного устройства 1 1 поступают на регу- центраций изобутилена и формальдеги- лятор 4 расхода формальдегидной ших- да на выходе из реактора и подачи воз.ты, который воздействует на исполни- вратного триметилкарбинола, благодательный механизм 5 и на регулятор 8 5 ря чему сокращается расход изобутанрасхода изобутан-изобутиленовой фрак- изобутиленовой фракции и формальдеции, который воздействует на исполни- гидной шихты. Это приводит также.к сотельный механизм 9. кращению затрат на переработку масляКоличество триметилкарбинола, ного и водного слоев и на выделение возвращаемого в реактор в виде три- 0 непрореагировавших изобутилена и форметилкарбинольной фракции, определя- iмальдегида, снижая тем самым непроизется условием достижения равновесной воднтельные затраты. гидратации изобутилена. Поэтому коли- Данный способ регулирования позчество подаваемого триметилкарбинола :воляет изменять как расход изобутан(С )должно быть по значению не менее 4> .изобутнленовой фракции, так и форравновесного, а именно мальдегидной шихты, благодаря чему повышается оперативность вмешаСС >С з З тик тельства в ход процесса. Он учитывагде С вЂ” равновесное количество ет подачу возвратного трнметилкарбитмк триметилкарбинола в реак- N иола в реактор, что дает возможционном объеме, рассчитан- ность дополнительно снизить расход ное по формуле изобутан-изобутиленовой фракции.

1263691

Составитель Г.Огаджанов .Редактор М.Петрова Техред M,Ходанич Корректор ° Càìáoðñêàÿ

Заказ 5495/25 Тирам 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4