Способ управления процессом абсорбции в производстве формалина из метанола

 

Изобретение относится к способу управления процессом абсорбции в производстве формалина, может быть использовано в химической промьшшенности и позволяет стабилизировать концентрации формальдегида в вьшодимом абсорбенте и исключить появление метанола в выхлопном газе абсорбера. Способ реализуется САР, включающей Контур регулирования подачи свежего абсорбента в абсорбер 1 в зависимости от .концентрации формальдегида :; . в выводимом из абсорбера готовом продукте (датчик 2 расхода (Д), регулятор 3 (Р), контур регулирования уровня в абсорбере изменением коли- . чества выводимого абсорбента (Д 17, Р 18) и контур регулирования концентрации метанола в абсорбенте воздействием на подачу обезметаналенного водного раствора формальдегида и свежего абсорбента в смеситель (анализатор 5, Р 10, Р 14) 1 ил. СП OSeirHmaHaiifiima Мина fucmSof ig ffHbjiiega

СО}ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) й1) (51) 4 С 07 С 47/04 G 05 D 27/00

6(г-",щ); : q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCHOMV СВИДЕТЕПЪСТВУ

3 »»»; ; с!» . »»»„

: ° »-мо»-- ..»" обппнпамиенпа йАаи/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3955997/23-26 (22) 27.08.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (7 1) Волгоградское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (72) В.А.Должанский, Б.Г.Севастьянов, M.M.ÓõàáèH, Л.А.Федоров, Н.В.Останин и В.И.Деревцов (53) 66.012.52(088.8) (56) Рамм В.М. Абсорбция газов.

M.: Химия, 1966, с. 672.

Голубятников В.А. и др. Автоматизация процессов в химической промышленности. — M.: Химия, с. 154. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АБСОРБЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФОРМАЛИНА

ИЗ МЕТАНОЛА (57) Изобретение относится к способу управления процессом абсорбцчи в производстве формалина, может быть использовано в химической промьппленности и позволяет стабилизировать концентрации формальдегида в выводимом абсорбенте и исключить появление метанола в выхлопном газе абсорбера.

Способ реализуется САР, включакщей контур регулирования подачи свежего абсорбента в абсорбер 1 в зависимости от.концентрации формальдегида в выводимом из абсорбера готовом продукте (датчик 2 расхода (Д), регулятор 3 (P), контур регулирования уровня в абсорбере изменением количества выводимого абсорбента (Д 17, P 18) и контур регулирования концентрации метанола в абсорбенте воздействием на подачу обезметаноленного водного раствора формальдегида и свежего абсорбента в смеситель (анализатор 5, P 10, P 14) 1 ил.

1278349

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации процесса абсорбции формальдегида и ме- 5 танола из контактного газа в производстве формалина каталитическим окислением метанола.

Цель изобретения — стабилизация концентрации формальдегида в выводимом абсорбенте и исключение появления метанола в выхлопном газе абсорбера.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа управления процессом ,абсорбции в производстве формалина иэ метанола.

Схема содержит абсорбер 1, дат,чик ? и регулятор 3 расхода свежего абсорбента, анализатор 4 концентрации .формальдегида в выводимом из абсорбера готовом продукте, анализатор

5 концентрации метанола в абсорбен25 те блоки 6 и 7 сравнения, блок 8 коммутации, блок 9 формирования задания, регулятор 10 дополнительной подачи свежего абсорбента, датчик 11 расхода циркулирующего абсорбента, смеситель 12, анализатор 13 концентрации формальдегида в смеси, позициопный регулятор 14, насос 15, холодильник 16, датчик 17 и регулятор 18 уровня.

Способ осуществляют следующим об- 35 разом. В абсорбер 1 непрерывно поступает контактный газ и свежий абсорбент (конденсат водяного пара), расход которого контролируетсл датчпком 2. 40

Регулятор 3 обеспечивает подачу све— жего абсорбента в зависимости от концентрации формальдегида в выводимом на стадию обезметаноливания готовом продукте, измеряемой анализатором 4. 45

Текущее значение концентрации метанола в абсорбенте измеряется анализатором 5 и сравнивается с допустимыми верхней и нижней границами в блоках 6 и 7 сравнения соответственно. 50

Выходные сигналы блоков 6 и 7 сравнения поступают в блок 8 коммутации и блок 9 формирования задания регулятору 10 дополнительной подачи свежего абсорбента в смеситель. Это за- 55 дание определяется значением концентрации формальдегида в верх.ней части абсорбера, куда поступает свежий и циркулирующий абсорбент. Расход циркулирующего абсорбента контролируется датчиком 11. Концентрация формальдегида в верхней части абсорбера рассчитывается по расходам свежего и циркулирующего абсорбента и концентрации формальдегида в последнем.

В смеситель 12 подается обезметаноленный водный раствор формальдегида и свежий абсорбент (водяной конденсат) с образованием смеси.

Концентрацию формальдегида в этой смеси, контролируемую анализатором

13, регулируют подачей свежего абсорбента в смеситель 12 до рассчитанного значения концентрации формальдегида в верхней части абсорбера, что является необходимым условием стабильной концентрации формальдегида в готовом продукте: абсорбенте, выводимом на стадию обеэметаноливания.

Позиционный регулятор 14 расхода обезметаноленного водного раствора формальдегида обеспечивает его периодическую подачу. Задание регулято-! ру 14 выдается блоком 8 коммутации сигналов. Насос 15 служит для циркуляции абсорбента через холодильник 16 и отбора готового продукта (абсорбента на стадию обезметаноливания), который осуществляется по уровню в абсорбере 1, измеряемому датчиком 17, регулятором 18.

Блоки 6 — 9 могут быть реализованы как на элемента-,. УСЭПП, так и на вычислительной машине.

Блоком 6 и 7 сравнения, исходя из анализа экспериментальных данных, задают значения допустимых верхней и нижней границ (ВГ и НГ) соответственно концентраций метанола в абсорбенте. Опре,целяют текущую концентрацию формальдегида в верхней части абсорбера и вводят ее значение в блок 9.

При достижении концентрацией метанола в абсорбенте, контролируемой анализатором 5, верхней допустимой границы на выходе блока 6 сравнения текущего значения концентрации с . верхней границей появляется сигнал, который поступает в блоки 8 и 9.

Блок 8 выдает сигнал позиционному регулятору 14, одновременно с этим сигналом блок 9 формирует сигнал регулятору 10. Клапаны на линиях подачи обезметаноленного водного раствора формальдегида и дополнительной подачи свежего абсорбента открывают1278349

0,7

16,7

0,46

11,5

0,2

10,2

О, t5

9,8

0,08

9,2

0,04

7,5

0,03

Следы

3,2

3 ся. В смеситель 12 поступает обезметаноленный водный раствор формальдегида и свежий абсорбент с образованием (дополнительной) смеси. Анализатор 13 выдает сигнал регулятору 10, который стабилизирует концентрацию формальдегида в смеси и делает ее равной концентрации формальдегида в верхней части абсорбента. Подача дополнительной смеси приводит к умень-10 шению концентрации метанола в абсорбенте, не допуская снижения концентрации формальдегида в готовом продукте, выводимом на стадию обезметаноливания. 15

B момент достижения концентрацией метанола в абсорбенте нижней границы блок 7 сравнения выдает сигнал, который поступает в блоки 8 и 9, а затем на регуляторы 14 и 10. Клапаны на ли-20 нии дополнительной подачи свежего абсорбента и линии подачи обезметаноленного водного раствора формальдегида закрываются.

По сигналу с датчика 17 регулятор 25

18 стабилизирует уровень в абсорбенте 1 воздействием на клапан, находящийся на линии отбора готового продукта (абсорбента, выводимо о на стадию обезметаноливания).

По сигналу с анализатора 4 регулятор 3 изменяет расход свежего абсорбента, стабилизируя концентрацию формальдегида.в готовом продукте.

Пример. Контактный газ с узла окисления метанола поступает в сис,тему, состоящую из трех последовательно работающих абсорберов. Готовый продукт, содержащий 37 мас.X фор- 0 мальдегида, отбирается с первой ступени. На последней ступени абсорбции циркулирует 16 т/ч абсорбента и в качестве свежего абсорбента подается

500 л/ч конденсата водяного пара.

Концентрация формальдегида в циркулирующем абсорбенте составляет

4,2 мас.Х, что соответствует концентрации 4,0 мас.X формальдегида в верхней части абсорбента. Постепенно происходит насыщение циркулирующего абсорбента метанолом.

Анализ экспериментальных данных позволяет установить верхнюю и нижнюю допустимые границы насыщения цир-5 кулирующего на последней стадии абсорбента метанолом.

Результаты приведены в таблице.

Концентрация метанола абсорбенте, мас.X в выхлопном raПри концентрации метанола в абсорбенте больше 9,2 мас.X потери метанола с выхлопным газом приводят к загазованности окружающей среды и, следовательно, требуется замена абсорбента. При концентрации метанола в абсорбенте меньше 3 мас.7 метанол в выхлопном газе практически отсутствует, поэтому верхней и нижней допустимыми границами выбраны значения 9,2 и

З,мас.X.

Значения верхней и нижней границ, а также концентрация формальдегида в верхней части абсорбента введены в блоки 6, 7 и 9 соответственно.

При достижении концентрацией метанола верхней границы (9,2 мас.%) в смеситель 12 подают обеэметаноленный водный раствор формальдегида и свежий абсорбент. Концентрация формаль дегида в смеси измеряется анализатором 13 .

Значение концентрации формальдеги, да в верхней части абсорбента, равное 4 мас.Х, в виде задания поступает из блока 9 на регулятор 10, коI торый стабилизирует его в дополнительной смеси изменением дополнительного расхода свежего абсорбента в смеситель 12. Таким образом, дополнительная смесь, -поступающая в верхнюю часть абсорбера, имеет концент78349

Формула изобретения

Составитель Г.Огаджанов

Техред JI.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор В.Петраш

Заказ 6806/22 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

% 12 рацию формальдегида, равную концентрации формальдегида в верхней части абсорбера.

При достижении значением концентрации метанола в абсорбенте 3 мас.7 (НГ) подачу дополнительной смеси в абсорбер прекращают. Концентрация формальдегида в готовом продукте при подаче дополнительной смеси в абсорбер практически остается неизменной.

По известному способу при тех же технологических условиях концентрация формальдегида в готовом продукте — абсорбенте, выводимом на стадию обезметаноливания, снижается на

5 мас.X.

Эффективность данного спссоба заключается в том, что стабилизируется концентрация абсорбента, выводимого на стадию обезметаноливания, как в момент замены абсорбента свежим, так и в остальное время работы абсорбера, а также исключается возможность появления метанола в .выхлопном газе.

Способ управления процессом абсорбции в производстве формалина из метанола путемрегулирования подачисвежего абсорбента в абсорбер в зависимости от концентрации формальдегида в выводимом из абсорбера готовом продукте, уровня в абсорбере изменением количества выводимого абсорбента, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью стабилизации концентрации формальдегида в выводимом абсорбенте и

1Î исключения появления метанола в выхлопном га.зе абсорбера, дополнительно измеряют текущее значение концентрации метанола в абсорбенте, сравнивают его с верхним и нижним гранич15 ными значениями, по достижении текущим значением концентрации метанола своего верхнего граничного значения дополнительно подают в абсорбер смесь обезметаналенного водного раствора

?О формальдегида и свежего абсорбента и регулируют концентрацию формальдегида в смеси до выравнивания с концентрацией формальдегида в верхней части абсорбера изменением подачи

?5 свежего абсорбента, а по достижении текущим значением концентрации метанола своего нижнего граничного значе. ния подачу смеси прекращают.