Способ автоматического управления процессом сульфирования

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУЛЬФИРОВАНИЯ путем регулирования температуры сер .нистого газа на входе в сульфатор изменением расхода хладагента на . . входе в теплообменник сернистого газа в зависимости от температуры реакционной массы в сульфаторе, регулирования соотношения расходов сернистого газа к органического продукта регулирования расхода охлаждающей воды в теплообменник сульфатора в зависимости от ее температуры и. измерения глубины сульфирования продукта на выходе сульфатора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного продукта , соотношение расходов сернис- . ного газа и органического продукта корректируют в зависимости от температуры сернистого газа на входе в сульфатор,. а расход охлаждающей воды в теплообменник сульфатора корректируют по расходу органического продукта .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% 01), А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3531120/23-26 (22) 06.01,83 (46) 07.05. 84. Бюл. 9 17 (72) Б.М.Дегтярь (5 3) 66 . 0 12-52 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 409726, кл. В 01 J 19/00, 1972 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 865866, кл. С 07 В 13/00, 1980. . (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПPABJIEHHR ПРОЦЕССОМ СУЛЬФИРОВАНИЯ путем регулирования температуры сернистого газа на входе в сульфатор изменением расхода хладагента на . входе в теплообменник сернистого газа в зависимости от температуры реакционной массы в сульфаторе, регу3(51) С 07 В 13 00 G 05 D 27 00 лирования соотношения расходов сернистого газа и органического продукта регулирования расхода охлаждающей воды в теплообменник сульфатора.в зависимости от ее температуры и.измерения глубины сульфирования продукта на выходе сульфатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества выходного продукта, соотношение расходов сернисного газа и органического продукта корректируют в зависимости от температуры сернистого газа на входе в сульфатор,. а расход охлаждающей воды в теплообменник сульфатора корректируют по расходу органического продукта.

1090684 действия на исполнительный механизм

14 насоса 7. Температуры сернистого газа на входе в сульфатор и реакционной массы в сульфаторе измеряются соответственно датчиками 15 и 16 и регулируются регулятором 17 путем воздействия на исполнительный механизм 18 на линии 3. Регистрация температуры в сульфаторе осуществляется вторичным прибором 19.

Температура охлаждающей воды на входе в теплообменник 5 сульфатора замеряется датчиком 20 и регулируется регулятором 21 путем воздействия на исполнительный механизм 22, Изобретение относится к автоматйзации производственных процессов, в частности к способам уггранления процессом сульфиронания органических продуктов газообразным серным ангидридом, и может быть использовано н химической и нефтехимической промышленности в произнодстве синтетических моющих средств, Изв естен способ управлени я химическим процессом, например процессом la сульфирования, путем регулиронания температуры сернистого. газа на входе в сульфатор изменением расхода хладагента на входе в теплообменник серии стого газ а в з ави симости от т емпературы реакционной массы в сульфаторе Г13.

Известен также способ автоматического регулирования процесса сульфирования путем регулирования температуры сернистого газа на входе в сульфатор изменением расхода хладагента на входе в теплообменник сернистого газа в зависимости от температуры реакционной массы в сульфаторе регу 25 лирования соотношения расходов сернистого газа и органического продукта, регулирования расхода охлаждающей воды в теплообменник сульфатора н зависимости от ее температуры и измерения глубины сульфирования продукта на выходе сульфатора (2).

Недостаток известных способон эа ключается в том, что они не обеспечивают нысокого качества выходного продукта в переходных динамических ре- 35 жимах. Кроме того использование известных способов требует изменения

-. ехнологической схемы и оборудования, что связано с дополнительными затратами. 40

Целью изобретения является повышение качества выходного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления путем.регулиронания температуры сернис- 5 того газа на входе в сульфатор изменением расхода хпадагента на входе в теплообменник сернистого газа н зависимости от температуры реакционной массы н сульфаторе, регулирования соотношения расходов сернистого газа и органического продукта, регулирования расхода охлаждающей воды в теплообменниК сульфатора в зависимости от ее температуры и измерения глубины сульфиронания продукта на выходе 55 сульфатора, соотношение расходов сернистого газа и органического продукта корректируют в зависимости от температуры сернистого газа на входе в сульфатор, а расход охлаждающей во-Ц) ды в теплообменник сульфатора KDpректируют по расходу органического продукта, Качество и выход продукта жестко связаны с температурой н зоне реакцни реагентов (органнческий продукт сернистый газ), В условиях значительных колебаний входных параметров (возмущающих факторов) и широкого спектра этих колебаний (наличие как среднечастотной, так и низкочастотной составляющей) наиболее эффективным решением является система с использованием взаимосвязанного регулирования температуры в зоне реакции по двум каналам, нейтрализующим как среднечастотную (низкоамплитудную) так и низкочастотную составляющую возмущающих факторов.

Наиболее эффективным параметром регулирования, обеспечивающим нейтрализацию среднечастотной составляющей возмущающих факторов, является температура газа на входе в сульфатор, Его эффективность связана с малоинерционностью возможного звена управления температурой газа и практической возможностью его осуществления без влияния на процессы получения сернистого газа, При таком способе регулирования температуры н зоне реакции наиболее представительным и эффектинным параметром, обобщающим все возможные возмущающие факторы низкочастотной составляющей ткмпературы в зоне реакции, становится низкочастотная составляющая температуры газа на входе н сульфатор.

На чертеже представлена схема,реализующая предлагаемый способ управленияя.

В теплообменник 1 поступает сернистый гаэ по линии 2, который охлаждается хладагентом, поступающим по линии 3. Технологическая схема содержит также сульфатор 4 и теплообменник 5, куда подается охлаждающая вода по линии б. Насосом 7 в сульфатор 4 по линии 8 подается органический продукт. Через теплообменник 5 насосом 9 перекачинается выходной продукт из линии 10. Расходы сернистого газа и органического продукта измеряются датчиками 11 и 12. Соотношение расходов сернистого газа и органического продукта регулируется регулятором 13 соотношения путем воэ1090684 установленным на линии 6. Глубина сульфирования измеряется датчиком

23 и регистрируется прибором 24.

Способ осуществляют следующим образом, При резком (среднечастотная составляющая) .изменении одного иэ входных параметров, например, при повышении концентрации серного ангидрида (параметр, на который в настоящее время не имеется средств автоматического измерения) резко увеличивается температура в зоне реакции, Это одновременно приводит к .значительному изменению качественного состава продуктов реакции. 15

Сигнал. от датчика 16 температуры воздействует через регулятор 17 на расход хладагента в сторону увеличения последнего, снижая таким образом температуру сернистого газа, поступающего иэ теплообменника 1 в сульфатор 4, на величину, компенсирующую скачок температуры, обусловленной изменением концентрации газа.

Но изменение концентрации газа зк- 25 вивалентно увеличению расхода одного из реагентов и требует восстановления соотношения сернистый гаэ — органический продукт, А так как в заданном режиме управления изменение концентрации однозначно связано с изменением температур, то увеличение сигнала датчика

l5 температуры, воздействуя через.регулятор 13, увеличивает расход орга-. нического продукта, тем самым восста-35 навливая соотношение сернистый газ органический продукт, оптимальное для заданной производительности объекта управления.

Ввиду малой и нерционности управляю- 40 . щего звена (датчик 16 температуры в реакторе, регулятор 17, исполнительный механизм 19, температура газа (датчик 15) < колебание (скачок) концентрации вызовет практически незначительноеное изменение качественного состава продуктов на выходе реактора (датчик 23) .

Увеличение расхода (датчик 12) органического продукта вызывает посредством регулятора 21 увеличение постоянной составляющей расхода охлаждающей воды через теплообменник сульфа-. тора, тем самым обеспечивая оптимальное установленное соотношение воздействий обоих каналов регулирования температуры реагентов в сульфаторе.

В случае изменения других возмущающих факторов работа системы аналогична.

Изменение производительности установки осуществляется изменением расхода серного ангидрида. При этом регулятор 13 обеспечивает соответствующее изменение расхода органического продукта и через него (датчик 12) соответствующее изменение постоянной составляющей расхода охлаждающей сульфатор воды. Осуществляя зти изменения ° устанавливают новый режим работы систеьн управления без существенных изменений качества выходного продукта.

Таким образом реализация предлагаемого способа управления обеспечивает высокое качество выходного про- дукта при условии широкого диапазона изменения входных параметров, имеющих место в производстве синтетических моющих средств.

Использование предлагаемого способа управления прзволяет повысить выход fIQBBpxHocTHQ- àêòèâíûõ веществ с 92 до 97% при колебании входных параметров-по температуре rаэа на выходе теплообменника до + 5 С, концентрации газа до + 2Ъ и расхода сернистого газа до +15%.

1090684

Заказ 3008/2 la... Тираж 410

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписи ое

Фцянал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. Сост ави тел ь Г . Огаджан ов

Редактор Н.Рогулич Техред О. Неце, . Корректор E.Ñèðîõìàí