Способ автоматического управления процессом получения пентаэритрита

 

Изобретение предназначено для управления процессом получения пентаэритрита. В реактор непрерывно подают ацетальдегид формальдегид, щелочь и воду. Формальдегид подают постоянно со стабильным расходом. Расход ацетальдегида в реакторе поддерживают автоматически при заданном его недостатке и при минимальном количестве воды, что определяют по разности между относительным приростом температуры в смесителе ацетальдегида и циркулирующей реакционной массы и относительным расходом ацетальдегида. Изобретение позволяет поддерживать количество формальдегида, близким к оптимальному. 2 ил.

Изобретение относится к области получения пентаэритрита, в частности путем автоматического управления процессом его получения.

Известен способ получения пентаэритрита по авт.св. 1728215, включающий взаимодействие ацетона с формальдегидом в водной среде в присутствии гидроксида натрия при их молярном соотношении 1:6:1,05 с последующей ректификацией и электродиализом. Недостатком способа являются высокие энергозатраты и сложность процесса (авт.св. 1728215, опубл. 22.04.92, БИ 15).

Задачей изобретения является проведение реакции получения пентаэритрита в режиме, близком к стехиометрическому, путем автоматического управления реакционным процессом при непрерывном контроле, что позволяет сократить расход реагентов и снизить энергозатраты.

Решение указанной задачи и достижение перечисленных технических результатов стало возможным благодаря тому, что в способе автоматического управления процессом получения пентаэритрита, заключающемся в непрерывной подаче в реактор ацетальдегида, формальдегида, щелочи и воды, формальдегид подают постоянно со стабильным расходом, а расход ацетальдегида в реакторе поддерживают автоматически при заданном его недостатке и при минимально необходимом количестве воды, что определяют по разности между относительным приростом температуры в смесителе ацетальдегида и циркулирующей реакционной массы и относительным расходом ацетальдегида.

Патентуемое изобретение иллюстрируют фиг. 1, на которой изображена схема автоматического управления процессом получения пентаэритрита, и фиг. 2 - график достижения стехиометрического соотношения продуктов реакции при осуществлении предлагаемого способа.

Предложенный способ практически реализуют с помощью следующей схемы автоматического управления процессом получения пентаэритрита. Как показано на фиг. 1, схема включает реактор 1, соединенный через смеситель 2, насос 3 и теплообменник 4, в свою очередь соединенный снова с реактором 1. Смеситель 2 соединен с линией подачи ацетальдегида, на котором смонтирован регулятор расхода ацетальдегида 5. На линии подачи формальдегида в виде водного раствора (формалина) смонтирован регулятор расхода водного формальдегида 6. Регулятор расхода 5 соединен по расходу с блоком 7, к которому подсоединены дифференциальные термодатчики 8, а выход с блока 7 соединен регулятором расхода ацетальдегида 5 как корректирующий сигнал. Реактор оснащен датчиком давления 9 со вторичным прибором 10.

Схема работает следующим образом. Через теплообменник 4 постоянно циркулирует реакционная масса. В реактор 1 с постоянным расходом подают водный раствор формальдегида (формалин), который вступает в реакцию с ацетальдегидом, поступающим через регулятор расхода 5. В среде должен поддерживаться избыток формальдегида, поэтому, если плавно увеличивать расход ацетальдегида (фиг. 2), то прирост температуры будет пропорционален расходу ацетальдегида до тех пор, пока в среде будет недостаток ацетальдегида; реакция протекает в присутствии щелочи и воды.

Если ацетальдегид полностью вступает в реакцию (точка A - стехиометрическое соотношение), то дальнейшее увеличение ацетальдегида не приводит к увеличению прироста температуры. Блоком 7 измеряют разность ΔP между относительным приростом температуры в смесителе 2 ацетальдегида в циркулирующей реакционной массе и относительным расходом ацетальдегида, которая до точки A имеет положительный знак, а после точки A - отрицательный. Эта разность и является параметром, который блоком 7 задает избыточное содержание формальдегида в реакционной массе за счет коррекции расхода ацетальдегида независимо от расхода и концентрации формальдегида. По приросту температуры определяют активность реакционной массы и устанавливают количество воды для поддержания требуемой активности.

Предлагаемый способ автоматического управления процессом получения пентаэритрита за счет совокупности всех существующих признаков позволяет вести процесс в стехиометрическом соотношении и соответственно уменьшить расход реагентов и снизить количество воды, которую в обычном процессе удаляют упариванием. Реализация процесса снижает энергозатраты.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом получения пентаэритрита, заключающийся в непрерывной подаче в реактор ацетальдегида, формальдегида, щелочи и воды, при этом формальдегид подают постоянно со стабильным расходом, а расход ацетальдегида в реакторе поддерживают автоматически при заданном его недостатке и при минимально необходимом количестве воды, что определяют по разности между относительным приростом температуры в смесителе ацетальдегида и циркулирующей реакционной массы и относительным расходом ацетальдегида.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2