Способ автоматического управления процессом получения капролактама

 

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактама и позволяет повысить выход по органической фазе за счет повышения точности регулирования величины рН реакционной среды ч реакторе. Способ предусматривает одновременную подачу в реактор нейтрализации аммиачной воды и газообразного аммиака путем регулирования величины рН в реакторе воздействием на расход аммиачной воды о зависимости от расхода сернокислого эфира капролактама и плотности аммиачной воды В способе дополнительно измеряют плотность водно-сульфатного слоя, кислотность перегруппированного продукта и расход газообразного аммиака. По расходу перегруппированного продукта и ею кислотности рассчитывают требуемое количество восстановителя на его нейтрализацию , изменение подачи которого осуществляют синфазным воздействием на регуляторы аммиачной воды и газообразного аммиака с учетом величины рН в реакторе , при этом регулируют распределение подачи аммиачной воды и газообразного аммиака противофазным воздействием на эти регуляторы в зависимости от плотности водно-сульфатного слоя. 1 ил Ј

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧ Е С КИХ

РЕСПУБЛИК

1600 фцц(т@. T

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695760/26 (22) 24.05.89 (46) 15,05,91. Бюл. N. 18 (71) Руставское производственное объединение "Азот" (72) В.А.Линев, Н.К.Гвалия, З.Г.Гогнадзе, И.Р,Татеишвили, Г.А.Пагава и Д.И.Караулашвили (53) 66.012-52 (088,8) (56) Арест-Якубович И.Л. и др.Производство капролактама из бензола. M.:HÈÈÒÝÕÈM, 1986, с. 69.

Авторское свидетельство СССР

l+ 713867, кл. С 07 D 201/04. 1978. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ КАПРОЛАКТАМА (57) Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактама и позволяет повысить выход по органической фазе за счет повышения точности

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактама.

Цель изобретения — повышение выхода по органической фазе за счет повышения точности регулирования величины рН реакционной среды в реакторе.

На чертеже представлена схема реализации данного способа, Схема включает реактор 1 нейтрализации с циркуляционным насосом 2 и теплообменником 3. отстойник-разделитель 4, е

<я)5 С 07 0 201/04, 6 05 0 27/00 регулирования величины рН реакционной среды в реакторе, Способ предусматривает одновременную подачу в реактор нейтрализации аммиачной воды и газообразного аммиака путем регулирования величины рН в реакторе воздействием на расход аммиачной воды в зависимости от расхода сернокислого эфира капролактама и плотности аммиачной воды. В способе дополнительно измеряют плотность водно-сульфатнаго слоя, кислотность перегруппированного продукта и расход газообразного аммиака.

По расходу перегруппированного продукта и его кислотности рассчитывают требуемое количество восстановителя на его нейтрализацию, изменение подачи которого осуществляют синфаэным воздействием на регуляторы аммиачной воды и газообразного аммиака с учетом величины рН в реакторе, при этом регулируют распределение подачи аммиачной воды и газообразного аммиака противофазным воздействием на зти регуляторы в зависимости от плотности водно-сульфатного слоя. 1 ил. расходомер 5 и датчик 6 кислотности перегруппированного продукта, расходомеры 7 и 8 соответственно аммиачной воды и газообразного аммиака, датчики 9, 10 и 11 соответственно плотности аммиачной воды, величлны рН в реакторе 1 и плотности водно-сульфатного слоя в разделителе 4, блок

12 расчета потребности в восстановителе, блок 13 расчета количества восстановителя, схему 14 сравнения, управляемый усилитель15. исполнительные механизмы 16, 17 и регулирующие клапаны 18, 19 на линии соответственно аммиачной воды и газообразного аммиака, а также усилитель-инвертор 20.

1640946

55

Способ осуществляют следующим образом, Перегруппированный продукт подают в реактор 1 нейтрализации через расходомер

5. Кислотность поступающего в реактор 1 потока перегруппированного продукта измеряют датчиком 6. Сигналы с датчиков 5 и

6 заводят в блок 12, выходной сигнал которого, представляющий собой расчетную величину потребного количества аммиака, подают на 1-ый вход схемы 14 сравнения, на второй вход которой заводят сигнал с выхода блока 13, Блок 13 формирует сигнал количества подаваемого в реактор 1 восстановителя в виде аммиачной воды и газообразного аммиака на основании сигналов с датчиков 7 и 0 соответственно расходов аммиачной воды и газообразного аммиака и датчиков 9 плотности аммиачной воды.

Выходной сигнал схемы 14 сравнения через усилитель 15 с переменным коэффициентом усиления воздействует синфазно на исполнительные механизмы 16 и 17 таким образом, что при недостатке восстановителя открываются клапаны 18 и 19 на линиях подачи соответственно аммиачной воды и газообразного аммиака, а при его избытке — закрываются. Наличие разомкнутого следящего контура позволяет существенно повысить точность и быстродействие системы регулирования, При появлении возмущающего воздействия в виде изменения величины потока перегруппированного продукта или его кислотности следящий контур по цепочке: блок 12 — схема 14 сравнения — усилитель 15 — исполнительные механизмы 16, 17 и клапаны 18, 19, заранее не дожидаясь изменения величины рН в реакторе 1, скомпенсируют подачу восстановителя, Незначительное изменение величины рН с учетом времени запаздывания измерено датчиком 10 и величина подачи восстановителя скорректирована путем изменения коэффициента усиления усилителя 15 в соответствующую сторону.

Перемешивание реагентов в реакторе 1 осуществляют циркуляцией смеси насосом 2, Тепло реакции нейтрализации и растворения аммиака снимают в теплообменнике 3. Нейтрализованный продукт переливом поступает. в отстойник-разделитель 4, в котором верхний (органически>л) слой отделяют от водно-сульфатного слоя расслаиванием. Процесс расслаивания ухудшается при снижении концентрации сульфата аммония B вод м слое.

Плотность водно-сульфатного слоя в разделителе 4 замеряют датчиком 11, при этом в зависимости от концентрации в нем сульфата аммония перераспределяют под5

35 ачу аммиачной воды и газообразного аммиака путем противофазного изменения коэффициентов исполнительных механизмов 16 и 17 через усилитель-инвертор 20, При падении концентрации сульфата аммония в водном слое разделителя 4 коэффициент усиления исполнительного механизма 16 уменьшают, а исполнительного механизма 17 увеличивают, при этом увеличивается подача газообразного аммиака по сравнению с подачей аммиачной воды, При повышении концентрации сульфата аммония в водном слое разделителя 4 для предотвращения выпадения кристаллов сульфата аммония соответственно увеличивают долю подачи аммиачной воды по сравнению с подачей газообразного аммиака, Применение способа в производстве капролактама мошностью 50 тыс. тонн в год на стадии нейтрализации позволяет повысить процент выхода по органической фазе с

96,5-97% до 97,5-90%, т,е. в среднем на 1%.

Формула изобретения

Способ автоматического управления, процессом получения капролактама, включающий регулирование величины рН реакционной среды в реакторе, нейтрализации изменением подачи в него аммиачной воды с коррекцией по расходу продукта перегруппировки, подаваемого в реактор, и по плотности аммиачной воды и регулирование подачи газообразного аммиака в реактор, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по органической фазе путем повышения точности регулирования величины рН реакционной среды.в реакторе, дополнительно измеряют концентрацию сульфата аммония (плотность) в водно-сульфатном слое в отстойнике-разделителе и кислотность продукта перегруппировки, по измеренным значениям расхода продукта перегруппировки и его кислотности рассчитывают требуемое значение количества восстановителя íà его нейтрализацию, по измеренным значениям расхода аммиачной воды, ее плотности и расхода газообразного аммиака вычисляют текугцее значение количества восстановителя, подаваемого на нейтрализацию. сравнивают зто вычисленное текущее значение количества восстановителя с вычисленным требуемым значением и при вычисленном текущем значении количества восстановителя, меньше вычисленного требуемого значения, увеличивают подачу аммиачной воды и газообразного аммиака в реактор, а при вычисленном текущем значении количества восстановителя, больше вычисленного требуемого значения, уменьшают подачу аммиачной воды и газообразного аммиака в реактор, при сниже1648946 l ныи

Составитель Г.Огаджанов

Редактор M,Íåäîëóæåíêî Техред М.Моргентэл

Корректор М.Максимишинец

Заказ 1498 Тираж 246 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нии концентрации сульфата аммония в водно-сульфатном слое увеличивают подачу газообразного аммиака и уменьшают подачу аммиачной воды, а при повышении концен0 трации сульфата аммония в водно-сульфатхом слое уменьшают подачу газообразного аммиака и увеличивают подачу аммиачной воды.