Способ автоматического регулирования процесса получения пентакарбонила железа

 

СПОСОБ АШОМаТНЯЙСЖОГО РЕгулирсвАния пРоцд СА , тк7АКАРБОНИДА ТКЕЗШЭА пУТ«м регулирования температуры в зоне реакдаи изменение подачи даутерма в подо-, {ревщтель окйси углероду и регули рованив дашжЯЕИя 6 с синтеза изменением подачи окиси углерода на пощпйтку, о т л и ч а щ и и с я ТС94, что, с целью обеспвч«81в1 стабиткного сокращения провеса cttereaa аа счет повьшения точности регулиров йяя, величину давления в системе синтеза корректируют по раск (щу окйен углерода на педантку, а температуру в зоне реакцяи коррек- . по величиш скорости изменения давления в системе синтеза. СО CD О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ССЦ ЭИЮ

l%GFIVSJIHH

ЭЯ9 С 01 G 49 16

5В27 00

GAHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

I °

? г

«-«азу(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЗОЕН%ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ и автаесисню сещ пвватвм (21) 3415243/23-26 (22) 31. 03;.82 (46) 30.07.83. Вюл. В 28

{ 72) В. A.явлин, В.И. Руиенчук и В. A,×âðêîâ (53) 66.. 012-52(088 8) . .{56)1.Авторское свидетельетво СССР. 9 3185 46, кл. С 01 6 49/16, 1970.

2. Техйологический регламент установки получения пентакарбонила мелева. Дзеркинск, 1.960.

I, { 54) { 57) СПОСОБ ИЗЮМ 3ИВСЖОГО РЕ ЮЖРОВАИИЯ HPOQECCA .НОЛУЧВЯИЯ ПЕНТЖАРВОНИЛА ЖЕЖЭА пУтЕм регулироФ

BU.„ 1031907 А вания температуры в зоне реакции изменением подач.и даутерна в подо-. греватель окиси углерода и регули рования дазления в системе синтеза . изменением подачи окиси углерода ва подпитку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильного сокращения времени процесса синтеза за счет повьззвиия точности . регулирования, величину давления в: системе синтеза корректируют по расходу окном.углерода на подпитку, а температуру s зоне реакции коррек-, тируют по величине скорости измене ния давления в системе синтеза.

1 031 907

Изобретение относится к способам автоматического управления химическими процессами в реакторах периодического действия и может быть использовано в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности

Известен способ автоматического регулирования подобного процесса процесса синтеза аммиака путем корректировки расходов исходных продуктов по расходам сконденсированного жидкого аммиака, свежего и продувочных газов, температуры и давления конденсации жицкого аммиака(11.

Недостаток способа состоит в слож- 5 ности реализации процесса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического регулирования процесса получения пентакарбонила железа путем регулирования давления в системе синтеза измененжм подачи окиси углерода на под итку и температуры в зоне реакции изменением подачи даутерма в подогреватель оки« си углерода 2 g

Недостатки известного способа нестабильность и невысокая интенсив-. ность ведения процесса. При этом не обеспечивается стабильный выход целевого продукта в течение операции (наблюдается его постепенное снижение, в конце операции — существенное снижение, что приводит к затягиванию операции по времени и, соответственно, к снижению мощности установки. 35

Цель изобретения — повышение интенсивности ведения процесса и сокращение времени операции синтеза.

Указанная цель достигается тем, что величину давления в системе син- 4р теэа корректируют по расходу окиси углерода на подпитку, а температуру в зоне реакции корректируют по величине скорости изменения давления .в системе синтеза.

На чертеже схематически показана блок-схема реализации предлагаемого способа, Схема содержит реактор 1 синтеза пентакарбонила железа, подогреватель

2 окиси углерода, отделитель 3 пентакарбоиила железа, циркуляционный насос 4, датчик 5 давления в системе синтеза, регулятор б давления, клапан 7 на линии свежей окиси углерсда, датчик 8 расхода свежей окиси углерода на подпитку, регулятор 9 расхода свежей окиси углерода, отключающее устройство 10, датчик 11 температуры в зоне реакции, вычислительное устройство 12, регулятор 60

13 температуры, клапан 14 на линии ,даутерма, устройство 15 сигнализации е

Способ осуществляют следующим образом. 65

Железосодержащее сырье загружают в реактор 1. Через подогреватель

2, обогреваемый даутермом, в реактор циркуляцизнным насосом 4 непрерывно подают окись углерода, которая частично вступает в реакцию с железом. Реакционная смесь из реактора 1 проходит через отделитель 3, где конденсируется и выводится иэ цикла пентакарбонил железа Ре(СО)5.

Оставшаяся окись углерода поступает на вход циркуляционного насоса 4.

В линию циркуляционного газа после насоса 4 подведена линия свежей окиси углерода.

Давление в системе синтеза замеряют датчиком 5 и регулируют регулятором б посредством. клапана 7 на линии подачи свежей окиси углерода.

Расход свежей окиси углерода замеряют датчиком 8, выходной сигнал с которого поступает на вход регулятора 9 и на вход устройства 15 сигнализации. Выходной сигнал с регулятора

19 проходит через отключайщее устрой-! !

Ство 10 и поступает в камеру коррекции задания регулятора б. Температуру в зоне реакции замеряют датчиком

11 и регулируют регулятором 13 посредством клапана 14 на линии подачи даутерма в подогреватель 2. Выходной сигнал с датчика 5 давления поступает также на вход вычислительного устройства 12. Выходной сигнал с аналогового выхода устройства 12 поступает в камеру коррекции задания регулятора 13. Выходной сигнал с дискретного выхода устройства 12 поступает на управляющий вход отключающего устройства 10, Образование и вывод из системы пентакарбонила железа сопровождаются падением давления в системе синтеза, которое фиксируется датчиком 5. При этом регулятор б начинает увеличивать подачу свежей окиси углерода, обеспечивая выравнивание давления.

Снижение активности процесса синтеза приводит к уменьшению количества выводимого из системы пентакарбонила железа, что при постоянном давлении в системе синтеза сопровождается снижением расхода свежей окиси углерода на реакцию, которая фиксируется датчиком 8. При этом на выходе регулятора 9 возрастает выходной сигнал, воздействуя на задание регулятора давления б в сторону повышения давления в системе синтеза.Повышение давления в системе за счет интегральной составляющей регулятора 9 продолжается до восстановления на прежнем уровне величины расхода свежей окиси углерода. Это достигается за счет активности синтеза ПкЖ .при возрастании давления в системе.

Таким образом, за счет интегральной составляющей регулятора 9 систеМа

1031 907

Составитель Р. Клейман

Редактор A. Курах Тех ред О. Неце Корректор A. Hoax

Заказ 5315/25 Тираж 471. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 регулирования находится в постоянном динамическом равновесии. Давление

1 в системе синтеза при этом постоянно возрастает, обеспечивая стабильную .активность процесса синтеза в течение преобладающего отрезка времени 5 из общей продолжительности процесса синтеза.

Исходный уровень температуры в зоне реакции задаются с аналогового выхода вычислительного устройства 1О

12.

B вычислительном устройстве 12 периодически с заданным интервалом времени производятся вычисление скорости изменения давления в системе синтеза по формуле

V= c где, дР - изменение давления в системе синтеза за контрольный промежуток времени(кгс jbwP);. 1 - контрольный промежуток вре.мении (например, h t.= 2 О мин ).

При. превышении. величиной v заданного предельного значения (например, V=0,08 кгс/см -мин } производится корректировка температуры в зоне реакции в сторону увеличения. При этом на выходной сигнал вычислительного устройства 12, поступающий в камеру коррекции задания регулятора 13 температуры, накладываются до- 30 полиительно "ступенька" величиной д

Величину с определяют при моделировании процесса регулирования и корректируют в процессе эксплуатации (например, -д"= 5 С }, 35

Нри повышении температуры также

- активизируется процесс синтеза ПКЕ, что приводит к сникенио скорости роста давления в системе.

При достижении максимально допустимой величины давления с системе синтеза (например, 170 кгс/см j c дискретного выхода вычислительного устройства 12 выдается сигнал на отключение коррекции на регулятор

6 давления от регулятора 9 расхода посредством отключающего устройства

10. Прн этом в устройстве 10 запоминается.последнее значение задания для регулятора б.

В дальнейшем процесс синтеза идет при постоянном давлении э системе, а подъем температуры в "зоне реакции продолжается по времени посредством .периодического (например, через

20 мин ) наложение очередных "ступенек" d на сигнал задания для регулятора 13. Подъем осуществляется до темПЕратУры 220 с, при которой происходит практически полное исчерпывание железасодеркащего сырья в реакторе. В течение всего этого времени при постоянном давлении в системе расход окиси углерода на подпитку постепенно падает эа счет. снижения интенсивности синтеза. При падении величины расхода до величины, близкой к нулю, срабатывает устройство 15 сигнализации и выдает сигнал об окончании процесса синтеза.

Предлагаемый способ позволяет увеличить мощность установки синте за пеитакарбоннпа железа и получить экономический эффект за счет сокращения времени операции. синтеза.