Способ автоматического управления процессом получения водного сульфата моноэтаноламина

 

° . фе фи г 4 ф ффффф,а0 . в н а . ° l 5 A

Союз Советских

Социалистических

Республик (it) 567721 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено14.02.75 (21) 2104431/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет а (51) М. Кл

С 07 С 91/Q4

С 05 D 27/00

Гооударотвенный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано05.08.77.Б1оллетень № 29 о (45) Дата опубликования описания 09.09.77 (53) УДК 66 012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. П. Зобнин, Ю. С. Карнаухов, B. Е. Тимофеев, Б. М. Серебряный, Ю. М. Герасимов, Б. A. Зайцев и Б. А. Орловский (71) Заявитель (54) СПОСОЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОГО СУЛЬФАТА МОНОЭТАНОЛАМИНА

Изобретение относится к области автоматического управления химическими процессами, в час ности процессом приготовления сульфата моноэтаноламина, исходного продук та для син теза э тиле ними на. 5

Сульфат моноэтаноламина получают из монозтаноламина и серной кислоты в присутствии воды, при,этом соотношение исходных реагентов должно соответствовать стехиометрическому (моль на моль). l0

Процесс получения этиленимина проходит в несколько стадий.

Первая стадия — получение водного сульфата моноэтаноламина (СМЭА) взаимодействием серной кислоты и мо* оэтан ламина }5 (МЭА) в присутствии определенных количеств воды.

Вторая стадия - получение ф -аминоэтилсерной кислоты (АЭСК) при нагревании дегидратацией СМЭА. 20

Третья стадия — получеьие нз АЭСК водной щелочи водно-щелочного раствора натриевой соли АЭСК.

Четвертая стадия — получение этиленимина, который выделяют из реакционной мас- 25 сы методом ректификации, путем нагревания водно-щелочного раствора натриевой со-, ли АЭСК.

Доказано, что на выход промежуточного продукта — АЭСК и, соответственно, этиленимина существенно влияют постоянство соотава н концентрации, соответственно, СМЭА и щелочного pacreopa натриевой соли АЭСК.

При получении СМЭА необходимо поддерживать мольное отношение МЭА: Н 0 l (допускается избыток кислоты не более

0,5 ) при определенном содержании воды, а при получении водно-щелочного pacraopa натриевой соли АЭСК трубеется цсддерживать мольнс отноше"ие фаОН:АЭСК=2,5 (допускается отклонение + 0,10) и строго определенную концентрацию едкого натра в растворе («+0,1%).

Несоблюде..ие указанных условий ведет к значительному снижению выхода АЭСК и, соответственно, этиленимина и к зар тшению расхода исходных реагентов, что приобретает особое значение при крупнотоннажном производстве этиленимпна.

567721

Известны способы поддержания постоянного состава указанных целевых растворов с помощью дозируюших устройств и регуляторов расхода и соотношения. Однако, попытки применения существующих технических средств (регуляторы расхода и соотношения) не позволили достигнуть необходимой точности регулирования состава, так как укаэанные средства дают погрешность по расходу не ниже - 5„5%, что в случае

+ получения СМЭА дает погрешность по содержанию свободной серной кислоты +- 3,5% (допускается «+ 0,5%). Кроме того,. указанные средства совершенно не пригодны для работы в условиях меняющихся концентраций исходных реагентов. Так например, изменение концентрации серной кислоты с

92% до 94% (допускаемое ГОСТом) увеличивает содержание свободной серной кислоты в СМЭА с 0,5% до 2,5%. Еще более затруднительно получение щелочного раствора натриевой соли АЗСК строго определенного состава вследствие сложности дозировки, твердого компонента-кристаллической АЭСК переменного грвнуломе трического ссй=тава.

Известен способ автоматического регулирования технологическим процессом, заключающийся в изменении расхода реагента в зависимости от его нлотности и скорооти изменения величины плотности (1 $

Применение указанного способа для данного процесса требует использование исход ных реагентов строго определенной конценхьрвпии»

Наиболее близким к предлагаемому способу автоматического управления, заключающийся в регулировании расходов входных продуктов в зависимости от изменения плотности отводимого продукта и максимальному и минимальному значениям его уровня (t

Управление процессом по известному спо. собу не позволяет повысить качество целе= вого продукта путем изменения концентраций исходных реагентов.

Цель изобретения — новь!шение качества целевого продукта.

С этой целью в известном способе при регулировании расхода одного из входных продуктов дополнительно вводят коррекцию по электропроводности сульфата моноэтвнол.» амина.

Нв фиг, 1 приведена принципиальная схема автоматического управления; на фиг. 2 график миневризоввнной зависимости плотности с(" ь электропроводности "X" от концентрации СМЭА и серной кислоты в водном растворе; на фиг. 3 - график зависимости плотности и электропроводности о> величины мольного отношения МвОН:AЭCK и концентрации МaOH в водно-щелочном растворе натриевой соли АЭСК.

Установка автоматического управления включает в себя реактор 1, датчики 2 плот5 ности датчик 3 электропроводности, двтчиЭ ки 4 a 5 расхода, регуляторы 6, 7, 8, 9 и 10, датчик 11 расхода, емкости 12, 13„

:14 исходных реагентов, регулирующие клапаны 15, 16, 17, циркуляционный насос 18.

Пример 1. В реактор 1 непрерыв=но подают исходные реагенты-МЭА, серную кислоту и воду, соответственно, из емкос, тей 12, 13 и 14. Сигналы с датчиков 5 и 11 поступают, соответственно, на регу.—

$5 ляторы 6, 8 и 10 и воздействуют нв регулирующие клапаны 15, 16 и 17. Датчики

2 и 3 измеряют, соответственно, плотност и электропроводность водного СМЭА. При отклонении плотности or заданного значе-.

20 ния сигнал от. датчика 2 поступает нв р гулятор 9, снабженный дифференцирующей приставкой, с которого идет- на вход корректирующего устройства регулятора 8 и изменяет сигнал последнего íà peryJntpylo>5 щий клацая 17, расположенный на линии подачи в реактор МЭА. Сигнал от датчика

3 поступает на регулятор 7, снабженный днфференцирующей приставкой, с которого идет на вход корректирующего устройстве регулятора. 6 расхода и изменяет сигнал последнего на регулирующий клапан 15, расположенный нв линии подачи серной киолоты.

Таким образом, отклонение параметров регулирования (плотности и электропроводности) вследствие изменения состава целевого раствора и его концентрации вызывает изменение расхода двух из исходных реагентов, которое приводит к стабилизации

40 указанных параметров и состава целевого ° раствора.

При непрерывной работе опытной установки по получению водного СМЭА описан ным способом в течение 48 час концентра45 ция СМЭА по данным периодических анализов составляла 84,2 + 0,5%, в концентрация свободной серной кислоты, соответственно, 0,5 - 0,3% при использовании и ходных реагентов переменной концентрации (МЭА 90-97%, Н 50< 92-94%) °

Пример 2. Б реактор 1 непрерывно поступают исходные реагенты — концентрированный раствор едкого нвтра и вода, соответственно, из емкостей 12 и 14 и кристаллическая АЭСК иэ емкости 13 с помощью шнекового питвтеля. Сигналы от датчиков 4 и 5 расхода поступают, coor ветственно, нв регуляторы 6 и 8 и воздействуют на регулирующие клапаны 15 и 17. ! Датчики 2 и 3, расположеыные на линии ной концентрацией основного вещества, зйачительное уменьшение количества и объема технологического оборудования из высоколегированных сталей, сокращение количества обслуживающего персонала, повышение производительности труда и увеличение мощности производства, увеличение выхода конечного продукта и повышение экономичес-! ких показателей технологического процесса ; получения этиленимина.

Способ автоматического управления процессом получения водного сульфата моноэтаноламина путем регулирования расхода входных продуктов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качеств ва целевого продукта, при регулировании расхода одного из входных продуктов вводят коррекцию по электропроводности сульфата моноэтаноламина.

Источники информации, принятые во вни23,мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ив 330176, кл. Q 05 6 27/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 421865, Kn. Q 05 g 27/00, 1972.

567721 циркуляции, измеряют соответственно IIJloT ность и электропроводность водно-щелочного раствора натриевой соли АЭСК. При отклонении плотности от заданного значения ;.сигнал от измерителя 2 плотности поступа ет на регулятор 9, снабженный дифференцируюшей приставкой, с которого идет на вход корректирующего устройства регулятора 8 расхода и изменяет сигнал последнего на, регулирующий клапан 17, расположенный на линии подачи воды в реактор. Сигнал от дат,чика 3 поступает не регулятор 7, снабженный дифференцируюшей приставкой, с которого идет на вход корректирующего устройства регулятора 6 расхода и изменяет сиг нал последнего на регулирующий клапан 15, расположенный на линии подачи концентри рованного раствора едкого натра.

При непрерывной работе опытной установки по получению водно-щелочного раствора

АЗСК описанным споссбом мольное отношение ftfaOH: АЭСК по данным периодических анализов составляло 2,5+ 0,5, а концентрапия едкого натра 16,5 + 0,1%, время работы установки 48 час.

Предложенный способ обеспечивает более точное регулирование и повышение качества целевых растворов, возможность использовать исходные компоненты с переменФормула изоб ре тения

Hz 504(1 юг г мю/(%)

Составитель Л. Александров

Редактор Л. Курасова Техред g. Фанта Корректор А; Гриденко

Заказ 2686/17 Тираж 553 Подписное

HHHHIIH Г >сударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4