Способ управления двухступенчатым процессом получения метил- трет-бутилового эфира

 

Использование: в нефтехимической промышленности. Сущность изобретения: Способ осуществляется в производстве переработки углеводородов С4 путем регулирования температуры в реакторах первой и второй ступеней, подачи углеводородной фракции в реактор первой ступени и. метанола в реакторы первой и второй ступеней и коррекции подачи метанола в реактор первой ступени пропорционально расходам изобутилена и остальных компонентов углеводородной фракции. Кроме того, дополнительно стабилизируют давление после реакторов первой и второй ступеней, корректируют подачу метанола в реактор первой ступени в зависимости от его содержания на выходе из этого реактора, корректируют подачу метанола в реактор второй ступени в зависимости от содержания изобутилена на выходе из этого реактора , корректируют давление после реактора первой ступени в зависимости от расходов углеводородной фракции сырья и рецикла подаваемого в этот реактор, и корректируют температуру в реакторе первой ступени обратно пропорционально давлению после этого реактора. 1 ил., 1 табл. СЛ с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ,В к (21) 4858361/26 (22) 08.08.90 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Воронежское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения нХимавтоматикан (72) В.Р,Тучинский, С.А,Абруковский, А, П. Ворожейки н, Г. И, Гречуха, Н, И, Кожин, . В.В, Кузьменко, Н. И,Ухов и Ю.Н. Федоров (73) СП "Каминтерхим" (56) Заявка Японии N- 63-42609, кл. С 07 С

43/04, 1988. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛ-ТРЕТ-БУТИЛ О В О ГО ЭФИРА (57) Использование: в нефтехимической промышленности. Сущность изобретения:

Способ осуществляется в производстве переработки углеводородов С4 путем регулирования температуры в реакторах первой и второй ступеней, подачи углеводородной

Изобретение относится к управлению реакционными процессами получения треталкиловых эфиров и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Целью предлагаемого изобретения является снижение потерь основных продуктов и энергозатрат, На чертеже показана принципиальная схема управления двухступенчатым процессом получения МТБЭ.

Процесс получения МТБЭ из изобутилена, содержащегося в углеводородной фрак„„Ы2„„1809829 А3 (я)я С 07 С 43/04. 41/06, G 05 0 27/00 фракции в реактор первой ступени и метанола в реакторы первой и второй Ступеней и коррекции подачи метанола в реактор первой ступени пропорционально расходам изобутилена и остальных компонентов углеводородной фракции, Кроме того, дополнительно стабилизируют давление после реакторов первой и второй ступеней, корректируют подачу метанола в реактор ïåðвой ступени в зависимости от его содержания на выходе из этого реактора, корректируют подачу метанола в реактор второй ступени в зависимости от содержания изобутилена на выходе иэ этого реактора, корректируют давление после реактора первой ступени в зависимости от расходов углеводородной фракции сырья и рецикла подаваемого в этот реактор, и корректируют температуру в реакторе первой ступени обратно пропорционально давлению после этого реактора, 1 ил„1 табл. 00 о ции Cj, и метанола осуществляется в реакторах 1 и 2, В реактор 1 изобутилен подается с избытком, а выходящие иэ реактора продукты реакций подаются на узел разделения

3, где выделяется товарныи МТБЭ. Легкая фракция подается в реактор 2 для срабаты- Тык) вания непрореагировавшего изобутилена далее в установку разделения 4, где отделяется бутанбутиленовая фракция (ББФ) от смеси метанола с МТБЭ, ББФ используется в других технологических процессах, а смесь метанола с МТБЭ возвращается на реактор 1, 1809829 пуф =Gy4.-Оу.ф. "

Ом1 = K>Gy,ф.Cy,ô. +

1 (3) Gi s =- Кз грi

Схема управления процессом включает регуляторы 5 и 6 темпеоатуры в реакторах соответственно первой и второй ступени, регуляторы 7 и 8 давления после реакторов

1 и 2 с датчиками соответственно 9 и 10, регулятор 11 подачи углеводородной фракции в реактор 1 с датчиком 12; регуляторы

13 и 14 подачи метанола соответственно в реактор 1 и 2, анализаторы 15 и 16 состава смеси соответственно после реактора 1 и 2, анализатор 17 состава углеводородной фракции, анализатор 18 состава и датчик 19 расхода рецикловой фракции, а также управляющую вычислительную машину (YBM)

20. На схеме также показаны реализуемые в YBM функциональные блоки 21 — 25, Схема управления реализована на базе серийно выпускаемых средств автоматики и вычислительной техники.

Предлагаемый способ осуществляется, 20 следующим образом.

С помощью регуляторов 5 и 6 регулируют температуру в реакторах соответственно

1 и 2 воздействием на подачу охлаждающей воды.-С помощью регуляторов 7 и 8 по заме- 25 ру от датчиков соответственно 9 и 10 регулируют давление после реакторов 1 и 2. С помощью регулятора 11 по замеру отдатчика .12 регулируют подачу углеводородной фракции в реактор 1, С помощью регулято- 30 ров 13 и 14 регулируют подачу метанола соответственно в реактор 1 и 2, С помощью блоков 21 и 22, реализованного в YBM 20, корректируют задание регулятору 13, например, по следующему закону 35 на основе двух составляющих:

G»- — G«1 — Ом,2 (1) Первая составляющая (Ом ), реагирую- 40

1 щая "на возмущение" вычисляется так:

<2Gy ф (1 — Су ф ) — Орец грец, (2) 45 где Gy,ф — подача углеводородной фракции,. замеряемая с помощью датчика 12, Су,ф. — концентрация изобутилена в углеводородной фракции, замеряемая с по- 50 мощью датчика 17,Орец. — расход рецикловой фракции, эамеряемый с помощью датчика 19, гр ц, — концентрация метанола в рецикловой фракции, замеряемая с помощью датчика 18.

Вторая составляющая (Ом ) реагирующая "на отклонение", вычисляется так; где rði — концентрация метанола в продукте после реактора 1, замеряемая с помощью датчика 15.

С помощью блока 24 корректируют задание регулятору 7, например, по следующему закону:

Р1 = P i К4 hGy,ô, Суф, К5 Орец, Чрец; зад 0 (4) где Р1 — номинальное значение давления, рассчитанное на минимальную нагрузку по изобутилену и возвратному МТБЭ,.

Gy.ф. — минимально возможное значеmin ние расхода углеводородной фракции, орец — концентрация МТБЭ в рецикловой фракции, замеряемая с помощью датчика 18, С помощью блока 23 корректируют задание регулятору 5, например, по следующему закону:

Т1 д=Т1 Кб Р1; (5) где Р1 — давление после реактора 1, замеряемое с помощью датчика 9.

С помощью блока 25 корректируют задание регулятору 14, например, по следующему закону:

GM2 д=GM2 + K7 СР2, (6) где Cp2 — концентрация изобутилена в продукте после реактора 2,. замеряемая с помощью датчика 16, Значения настроечных коэффициентов

К1-К7 подбирают непосредственно на объекте, Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями от известного и рядом преимуществ. Работу системы и эти преимущества проиллюстрируем на примере возмущения по концентрации изобутилена в углеводородной фракции. В таблице приведены установившиеся значения технологического режима процесса до и после возмущения.

Предложенная коррекция давления на первой ступени позволяет эффективно реагировать на общую нагрузку, а также на количество возвращаемого с рециклом МТБЭ.

При этом устанавливается оптимальное давление. Коррекция температуры в реакторе первой ступени позволяет снижать ее до оптимального уровня при увеличении дав1809829

Обозначение

Параметр раметра до возм ения С

Предлагаемый способ

Прототип возмущения (С„ф.=) 46

Подача углеводородной фракции, кг/ч

Оу.ф.

10500

10500

1794

ОМ1

1687

1951

ОМ2

1136

1051

801

10

10,8

Т1

1899

1770

1419

Орец

50

50 чрец

50

Концентрация метанола после еакто а 1, мас, 2,36

2,56 2,44 ления, обеспечивая тем самым снижение потерь, Предложенная коррекция подачи метанола нэ первую и вторую ступени в зависимости от состава продуктов реакций учитывает специфику двухступенчатого процесса получения МТБЭ и позволяет поддерживать оптимальный материальный баланс.

Все перечисленные факторы способствуют снижению потерь основных продуктов и удельных энергозатрат. В конечном итоге обеспечивается также возможность увеличения производительности.

Использование предлагаемого способа в производстве МТБЭ мощностью 120 тыс. тонн в год позволит за счет снижения потерь уменьшить удельные расходы метанола и изобутиленэ и за счет поддержания оптимального материального баланса снизить удельный расход пара.

Формула изобретения

Способ управления двухступенчатым процессом получения метил-трет-бутиловоЪ

Концентрация изобутиленэ в углеводородной !:-, фракции, мас.7, Подача метанола в реактор 1, кг/ч

Подача метанола в реактор 2, кг/ч

Давление после реактора

1, кг/см

Температура в реакторе

Расход рецикла, кг/ч

Концентрация МТБЭ в рецикле, мас, Д.

Концентрация метанола в рецикле, мас. 7, го эфира в производстве переработки углеводородов . С4 путем регулирования температуры в реакторах первой и второй ступеней, подачи углеводородной фракции

5 в реактор первой ступени и метанола в реакторы первой и второй ступеней и коррекции подачи метанола в реактор первой ступени пропорционально расходу углеводородной фракции, отличающийся

10 тем, что, с целью снижения потерь основных продуктов и энергозатрат, дополнительно стабилизируют давление после реакторов первой и второй ступеней, корректируют подачу метанола в реактор второй ступени

15 в зависимости от содержания изобутилена на выходе из этого реактора-, корректируют давление после реактора первой ступени в зависимости от расходов углеводородной фракции сырья и рецикла, подаваемого в

20 этот реактор, и корректируют температуру в реакторе первой ступени обратно пропорционально давлению после этого реактора.

Значение па- Значение параметра после

1809829

Продолжение таблицы

Ччв Водород о р

pal(4up L

Составитель Г.Кротков

Редактор В,Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т,Вашкович

Заказ 1296 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