Способ управления производством изопрена из изопентана

 

Изобретение касается управления непрерывным химико-техническим производством , содержащим рециклы материальных потоков и складские емкости, может быть использовано в нефтехимической промышленности , в частности, для производств мономеров синтетического каучука и позволяет увеличить выработки попутного продукта пиперилена при заданной производительности по изопрену. Способ реализован по методу двухстадийного дегидрирования и включает узел получения изоамиленовой фракции, агрегат дегидрирования второй стадии, агрегат выделения изопреновой фракции и рециклоаые потоки. Способ осуществляется путем регулирования расхода изоамиленовой фракции на агрегат выделения изопреновой фракции, расхода возвратной изоамиленовой фракции на дегидрирование второй стадии и температурного режима в агрегате дегидрирования второй стадии. Дополнительно регулируют содержание изопропена в сырье на дегидрирование второй стадии воздействием на подачу свежего изопентана в поток этого сырья с коррекцией по содержанию пиперилена в контактном газе, регулируют подачу пара на дегидрирование второй стадии в зависимости от суммарного поступающего сюда количества изопентана и изоамиленов, регулируют расход рецикла изопропен-изоамиленовой фракции на узел получения изоамиленовой фракции с коррекцией по содержанию изопентана в изопрен-изоамиленовой фракции и корректируют температуру дегидрирования второй стадии в зависимости от содержания изопрена в контактном газе. 1 ил. у ё Os Ю OJ о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760978/26 (22) 21.11.89 (46) 15.11.91. Бюл. f4 42 (71) Воронежское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (72) В.P.Òó÷èíñêèé, А,В.Раков, А.Н.Гуревич и В.М.Клюкин (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР hh 968024, кл. С 07 С 5/32, 1980..(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ ИЗОПРЕНА ИЗ ИЗОПЕНТАНА (57) Изобретение касается управления непрерывным химико-техническим производством, содержащим рециклы материальных потоков и складские емкости, может быть использовано в нефтехимической промышленности, в частности, для производств мономеров синтетического каучука и позволяет увеличить выработки попутного продукта пиперилена при заданной производительности по иэопрену. Способ реализован йо методу двухстадийного дегидрирования и включает узел получения

Изобретение касается управления непрерывным химикотехническим производством, содержащим рециклы материальных потоков и складские емкости, и может быть использовано в нефтехимической промышленности, в частности, для производств мономеров синтетического каучука.

Целью изобретения является увеличение выработки попутного продукта — пипе1,, Ы,, 1691361 А1 (яи С 07 С 5/32, G 05 0 27/00 иэоамиленовой фракции, агрегат дегидри-. рования второй стадии, агрегат выделения изопреновой фракции и рецикловые потоки.

Способ осуществляется путем регулирования расхода иэоамиленовой фракции на агрегат выделения иэопреновой фракции, расхода возвратной иэоамиленовой фракции на дегидрирование второй стадии и температурного режима в агрегате дегидрирования второй стадии. Дополнительно регулируют содержание изопропена в сырье на дегидрирование второй стадии воздействием на подачу свежего изопентана в поток этого сырья с коррекцией по содержанию пиперилена в контактном газе, регулируютподачу пара на дегидрирование второй стадии в зависимости от суммарного 3 поступающего сюда количества иэопентана и изоамиленов, регулируют расход рецикла изопропен-изоамиленовой фракции на узел получения изоамиленовой фракции с коррекцией по содержанию изопентана в изопрен-изоамиленовой фракции и корректируют температуру дегидрирования второй стадии в зависимости от содержания иэопрена в контактном газе. 1 ил. рилена при заданной производительности по изоп рену.

На чертеже представлена схема управления производством.

Технологическая схема производства включает узел I получения изоамиленовой фракции и агрегаты 2, 3, 4 соответственно дегидрирования второй стадии, выделения побочной легкой фракции и выделения иэопреновой фракции, связанные между собой

1691361

Катализатор и режимы дегидрирования второй стадии подобраны таким образом, чтобы изомеризация изоамиленов и изопрена была минимальной. Однако экспериментально установлено, что при попадании изо40 пентана на дегидрирование второй стадии происходят интенсивное образование нпентана и реакция (2). 45

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью регулятора 5 регулируют подачу пара на дегидрирование второй стадии для снижения парциального давления компонентов реакций и смещения равновесия реакций вправо. С помощью регулятора

6 регулируют расход возвратной изоамиленовой фракции на агрегат 2. С помощью регулятора Y регулируют температуру дегидрирования в агрегате 2 воздействием на расход топливного газа в пароперенагревательную печь. С,помощью регулятора 8 регулируют расход изоамиленовой фракции на агрегат 4. С помощью регулятора 9 регу55 прямыми и рецикловыми материальными потоками.

Схема управления включает регулятор 5 подачи пара на агрегат 2, регулятор 6 расхода возвратной изоамиленовой фракции, ре- 5 гулятор 7 температурного режима в агрегате 2. регулятор 8 расхода изоамиленовой фракции на агрегат 4, регулятор 9 расхода рецикла изопренизоамиленовой фракции, клапан 10 подачи иэопентана íà 10 агрегат 2, датчики 11 и 12 расхода и состава сырьевого протока на агрегат 2, датчик 13 состава контактного газа, датчик 14 состава изопрен-изоамиленовой фракции, а также управляющий вычислительный комплекс 15 (УВК) 15. На схеме также показаны реализованные в УВ К функциональные блоки 16-20.

Схема управления реализована на базе серийно выпускаемых отечественных средств автоматики и вычислительной тех- 20 ники. г

Технологический процесс получения изопрена, заключающийся в двухстадийном дегидрировании

-Н2 -Н2 25

1СбН12 СБН10 ICsHs (изопрен) (1) сопровождается рядом побочных реакций, Реакции, связанные со скелетной изоме-. ризацией изопентана, изоамиленов и изопрена с получением углеводородов С5 30 нормального строения, приводят к образованию пиперилена

-Н2 -Н2 пС5На «С5Н10 nCgHg (пиперилен) (2)

В технологическом узле осуществляет- 35 ся первая стадия получение изоамиленов, а в агрегатах 2, 3, 4- вторая стадия процесса. лируют расход рецикла иэопрен-изоамиленовой фракции после агрегата 3 для вывода со второй стадии накапливающегося здесь изопентана.

С помощью функционального блока 16, реализованного в УВК 15, воздействуют на клапан 10, например, по дискретному ПИ-, закону, принимая в качестве ошибки регулирования величину e>I = С1"" — Сп. где С1 — текущая концентрация изопентана, определяемая в I-м цикле датчика 12.

С помощью блока 17 корректируют величину С1 д, например, по следующему закону:

С зад С о+ К (С зад (3) где CzI — текущая концентрация пиперилена, определяемая в )-м цикле датчика 13;

Cz" заданная концентрация пиперилена в контактном газе.

С помощью блока 18 корректируют задание регулятору 7, например, по следующему закону: т "=т +К (С вЂ” ), (4) где Сз — текущая концентрация изопрена, определяемая в j-м цикле датчика 13; . С вЂ” заданная концентрация изопрена в контактном газе.

С помощью блока 19 корректируют задание регулятору 5, например по следующему закону:

Ол Ол + Кз (C4i + С51)Ос, (5) где С4, Сы-текущая концентрация соответственно изопентана и изоамиленов, определяемая в i-м цикле датчика 12.

С помощью блока 20 корректируют задание регулятору 9, например, по следую-, щему закону:

ОР, д ОР +К4С58, где Css — текущая концентрация изопентана, определяемая в S-м цикле датчика 14.

При реализации способа учитывают, что на технологические режимы наложены ограничения

Предлагаемый способ обладает существенным отличием от известного и существенным преимуществом. Регулирование содержания изопентана в сырье на дегидрирование второй стадии позволяет воздействовать на реакции образования пиперилена беэ существенного, влияния на получение изопрена. Поддержание необходимого режима дегидрирования второй стадии (температура, подача пара) обеспечивает близкое к оптимальному протекание химических реакций. Регулирование рецикла изопрен-изоамиленовой фракции предотвращает накопление изопентана на второй стадии. Указанные факторы обеспечивают

1691361

Составитель Г, Огаджанов

Редактор Н, Федорова - Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 3905 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 увеличение выработки пиперилена при заданной производительности по изопрену.

Внедрение предлагаемого способа в производстве изопрена из изопентана мощностью 120 тыс. тонн в 1 г позволяет обеспечить дополнительный выпуск пиперилена в количестве не менее 2 тыс. тонн в 1 г.

Формула изобретения

Способ управления производством изопрена из изопентана, включающим узел получения изоамиленовой фракции, агрегат дегидрирования второй стадии и агрегат выделения изопреновой фракции путем регулирования подачи пара на агрегат дегидрирования второй стадии, расхода рецикла изопрен-изоамиленовой фракции на узел получения изоамиленовой фракции, регулирования температурного режима в агрегате дегидрирования второй стадии и измерения общего расхода сырья, поступающего на агрегат дегидрирования второй стадии, о т,л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения выработки попутного продукта — пиаерилена при заданной производительности по изопрену, дополнительно измеряют содержание изопентана и иэоамиленов в сырье, поступающем на агрегат дегидрирования второй стадии, содержание пиперилена и иэопрена

5 в контактном газе на выходе агрегата дегидрирования второй стадии, содержание изопентана в изопрен-иэоамиленовой фракции, регулируют содержание изопентана в сырье, поступающем на агрегат дегидрирования

10 второй стадии изменением подачи свежего изопентана в поток возвратной изоамиленовой фракции с коррекцией по содержанию пиперилена в контактном газе, регулируют . подачу пара на агрегат дегидрирования вто15 рой стадии в зависимости от суммарного ко личества изопентана и изоамиленов в сырье, поступающем на агрегат дегидрирования второй стадии регулируют расход рецикла изопрен-изоамиленовой фракции в зависимости

20 от содержания изопентана в изонрен-изомиленовой фракции и корректируют температурный режим в агрегате дегидрирования второй стадии, в зависимости от содержания изопрена s контактном газе.