Способ управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена

 

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами, в частности процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена, может быть использовано в химической промышленности и позволяет поддерживать максимальный уровень селективности процесса по целевому продукту и снизить удельные энергозатраты на единицу продукции. Способ управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена заключается в регулировании расхода обессоленной воды и водного раствора окиси этилена в зависимости от температуры в первой, второй и третьей зонах реактора, а температуры на входе в реактор - в зависимости от температуры в третьей зоне реактора и на выходе реактора синтеза гликолей, путем воздействия на расход греющего пара, подаваемого в подогреватель. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! !) 1716 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4257627/23-26 (22) 05.06.87 (46) 30.07.90. Бюл. У 28 (72) М.А.Шаргородский, Г.Л,Грошев, Л.С .Гордеев, В .В .Глотов, А.Н.Лабутин, Б,A,Маликов, В.Л.Перов, Е,А.Сучков и В,А.Ауров (53) 66.052-12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 583997, кл. G 05 D 27/00, 1975.

Технический регламент производства окиси этилена и гликолей

М 104-85 Дзержинского п/о "Капролактам". Дзержинск, 1985, хранится в отраслевой библиотеке ГОСНИИХЛОРПРОЕТа, Москва. (54) СПОСОБ УТ1РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

СИНТЕЗА ГЛИКОЛЕЙ ГИДРАТАЦИЕЙ ОКИСИ

ЭТИЛЕНА (57) Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими

Изобретение относится к GB TQMB» тическому управлению технологическими процессами, в частности процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена, и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения — поддержание максимального уровня селективности процесса по целевому продукту, снижение удельных энергозатрат на единицу rотовой продукции.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена. (5! )5 С 07 С 31/20 0 05 D 27/00

2 процессами, в частности процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена, может быть использовано в химической промышленности и позволяет поддерживать максимальный уровень селективности процесса по целевому продукту и снизить удельные э ергозатраты»a единицу продукции. Способ управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена заключается в регулировании расхода обессоленной воды и водного раствора окиси этилена в зависимости от тем- пературы в первой, второй и третьей зонах реактора, а температуры на входе в реактор — в зависимости от температуры в третьей зоне реактора и на выходе реактора синтеза гликолей путем воздействия на расход греющего пара, подаваемого в подогреватель. ил.

В первую зону (зону разгона) реактора из смесителя 2 насосом 3 через подогревательное устройство 4 подают реакционную смесь, Реакционная смесь проходит последовательно вторую (зону преимущественного протекания реакции) 5 и третью (зону стабилизации температуры) 6 зоны реактора. Регулирование объемного расхода водного раствора окиси этилена осуществляет регулятор 7 воздействием на клапан 8, Задание регулятору 7 формирует вычислительный блок 9, на который поступают также сигналы с расходомера 10 и анализатора моно1581716 зтиленгликоля 1 I, Регулирование объемного расхода обе с с оленной воды ос уще с твляется регулятором 12 воздействием на клапан 13. Задание регулятору 1 2 формирует вычислительный блок 9, на ко" торый подается также сигнал с расходомера 14. Регулирование температуры на входе в реактор синтеза гликолей производится регулятором 15 воздействием на клапан 16, Задание регулятору 15 формирует вычислительный блок 9, на который поступает также сигнал с расходомера 17 и датчиков

18 — 22 температур в различных точках (зонах) реактора.

Способ осуществляется следующим образом.

С целью поддержания максимального уровня селективности по целевому продукту (например по моноэтиленглнколю) в вычислительном блоке 9 определяется оптимальное значение к онцент рации ок ис и этилена на в ходе в реактор синтеза гликолей (С "), при которой достигается макс имум, анх 8х

С мэг — С мэг

Б мзг вых 6»

С„- С„

ЗО где Б э — селективность процесса

%эг по моноэтиленгликолю; вых 8»

С С вЂ” концентрации моноэтиррэгр Яэг ленгиколя на выходе и входе реактора соответCTB енно алых 8x

С, С вЂ” концентрации окиси этиОэ лена на выходе и входе реактора соответствен40 но.

Для этого задается начальное привр( ближение Са, и по измеренным значеоэр ниям текущих расходов водного раствотек ра окиси этилена V, обессоленной воды У, температуры входной смеси

„тек 45

Тах И КОНцЕНтрацИИ МОНОЭтИЛЕНГЛИКОЛя

С ах полученным вычислительным блоркэг ь ком 9 с первичных приборов, определяются из функциональных зависимостей величины вр» тЕ тек ах 8»

Сьррг — f>(V1 V р Смэгр Сo» р ToÄ)

Вих 1 ек те в» ь» Т

Сos = Ге(Ч, ь Ч р Смог р Сьэр ь ви и рассчитывается селективность Б, i5N

Затем значению С оэ, дается небольшое приращение h = Л(: " р и процедура

8Цх вр,х вЭ расчета С „„„С q повторяется, считая,,8», вх

Если новое значение Б, рассчивх мэг танное по величине С э, больше или равно значению .Б„„эг, рассчитанному

„в» sx по величине Свэ„, то значению С дается приращение h, а если значение ь»

Б, рассчитанное по величине С вэ мэг меньше значения Б „„„, рассчитанного вх, ах по вели ине Соэ1, io значен С оэ дается приращение h =-h/2. Процедура ар!» вы» расчета Стэг ° С аэ ° Б мэг повторяется до тех пор, пока абсолютная величина h не станет меньше наперед заданной точности. Последнее значение вх

Саэ, при котором рассчитывалось Б м эгр считается оптимальньэч.

После этого по измеренным значени„тек >тек „вх т т

-8x р 1р эр

T в вычислительном блоке 9 рассчиэ тывается текущее значение концентра1 ции окиси этилена на входе в реактор синтеза r лик олей

» ек те к -гек вх

Свэ — з (V z Смэгр т„,т,,т,т), где T Тэ, T э — з начения температур в трех последовательных точках реактора, .тек

Сравнивая текущее С оэ и опти, + мальное С э значения концентрации окиси этилена на входе в реактор, в вычислительном блоке 9 формируется задание регулятору 7 по формуле

V = Н е. С /С е"

1 ОЭ оэ и задание регулятору 12 по формуле

1 L

Регуляторы 7 и 12, воздействуя на клапаны 8 и 13, устанавливают оптимальные значения расходов реагентов, при которых достигается максимальное значение селективности процесса по целен ому продук ту.

С целью снижения удельных энергозатрат на единицу готовой продукции температуру на входе в реактор синтеза гликолей ТВ„регулируют в зависимости от температуры в третьей зоне

ТЭ и на выходе Т „„реактора путем изменения расхода греющего пара регулятором 15. Задание регулятору 15 р устанавливается вычислительным блоком 9, на который поступает также сигнал Т> Вычислительный блок 9

5 1 5817 выдает задание регулятору 15 на по- . нижение расхода греющего пара через подогревательное устройство 4, если

T>«< - 1- э mrH T. в х T> > °

Регулирование производится по пропорциональному закону

Ц Я пар К(Тза4 — T sr

1О где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Если Т э (Т, то вычислитель аык ный блок 9 выдает задание регулятору 15 на повышение расхода греющего пара через подогревательное устройство 4 по закону

После установления расхода греющего пара процедура определения оптимальных значений расходов V Ч повторяется.

Формула изобретения

1. Способ управления процессом синтеза гликолей гидратацией окиси этилена, заключающийся в регулировании расходов обессоленной воды и водного раствора окиси этилена, о т— личающийся тем,что,с целью повышения стабильности максималь ной с елек тив нос ти по целевому

1б продукту, дополнительно измеряют концентрацию моноэтиленгликоля, тем-. пературу реакционной массы на входе в реактор и температуры в трех расположенных последовательно зонах реактора — зоне разгона, зоне протекания реакции и зоне стабилизации температуры, определяют оптимальное значение концентрации окиси этилена на входе в реактор, при котором значение селективности процесса по моноэтиленгликолю принимает максимальное значение, рас считывают текущее значение концентрации окиси этилена на входе в реактор и корректируют расходы обессоленной воды и водного раствора окиси этилена в зависимости от соотношения значения оптимальной и текущей концентраций окиси этилена на входе в реактор.

2. Способ по п. ), о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, дополнительно измеряют значение температуры целевого продукта на выходе из реактора и регулируют температуру входной смеси в зависимости от текущих значений температуры в зоне стабилизации температуры реактора и температуры целевого продукта на выходе из реак- . тора путем воздействия на расход г реющего па ра, подан aeMor о в подог-. рева тель,