Способ автоматического регулирования процесса нейтрализации парогазовой смеси при гидратации этилена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советским

Социалистическив

Республик (Щ 58Ы48 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 081075 (21) 2180318/23-5 с присоединениеы заявки вй (И) Приоритет (43) Опубликовано 251277Баоллетень,В 47 (45} Лата опублввковании описания 20,12.77 (5l) М. Кл.

С 07 С 29/04

S 05 3 27/00

Гввцвратввнныв нвм«твф

Свввта Млнн«трав СОВР

«в делам ваабрвтвнв« в втнрытнй (аэ) ИМ бб.012.1-52 (088 ° 8) А.Ф.Олейникова, Т.Я.Авдеева, В.И.Филиппов и О.С.Сухорукова (72) Авторы изобретенпя

Куйбышевский филиал специального конструкторского бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии и Новокуйбышевский филиал государственного проектного и науч1о-исследовательского института промышленности синтетического каучука

Pl) Заявители (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ

ПРИ ГИДРАТАЦИИ ЭТИЛЕНА

Изобретение относится к способам автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности, например, в производстве синтетического этилового спирта.

В процессе производства синтетического этилового спирта путем прямой гидратации этилена с водяным паром в присутствии катализатора образующаяся парогазовая смесь содержит пары унесенной фосфориой кислоты (катализатор) . Во избежание коррозии аппаратуры эта смесь подвергается процессу нейтрализ ации, контролируемому по рН среды. Полная нейтрализация может быть достигнута при темпеРатуре парогазовой смеси ниже точки росы, т.е. при полной конденсации паров унесенной кислоты.

Известен способ автоматического управления процессом нейтрализации, заключающийся в регулировании величи. ны рН получаемого продукта изменением расхода кислоты111.

Наиболее близким йэ известных способов по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического регулирования процесса нейтрализации парогазовой смеси при гидратации этилена, заключающийся в регулировани т рН и температуры конденсата парогазовой смеси после узла нейтрализации изменением расхода подщелоченного водно-спиртового конденсата (2).

Однако указанный способ регулирования процесса нейтрализации не поз(0 воляет поддерживать оптимальные значения обоих заданных параметров (pH среды и температуры) парогазовой смеси, так как статические и динамические характеристики процесса для ука" занных параметров различны: рИ среды парогазовой смеси, зависящая от степени уноса фосфорной кислоты с твердого носителя, резко сокращается в самом начале цикла работы реактора м0 и медленно к концу; его статическая характеристика относится к классу нестационарных процессов. A темпера тура парогазовой смеси на выходе из реактора зависит от многих факторов

26 процесса случайно и ее статическая характеристика близка к стационарной.

Отсюда1 очевидно, что для поддержания оптимального уровня каждого из регулируемых параметров процесса нейтра30 лиэации требуется определенное иэме585148 няющееся во времени по своему закону количество подщелоченного водно-спирто вого конденсата. Практически при регулировании процесса нейтрализации в соответствии с существующим способом приходится подавать заведомо большее количество подщелоченного водно-спир тового конденсата, гарантирующее выполнение требований норм по обоим .параметрам, что приводит к перерас- 0 ходу щелочи (дорогостоящего реагента), забивке трубопроводов отложения ми солей и образующимися полимерами, А это в свою очередь сокращает меж ремонтный пробег оборудования и повышает себестоимость вырабатываемой продукции.

Цель изобретения - минимизация расхода подщелоченного водно-спиртового конденсата.

Для этого в известном способе ав томатического регулирования процесса нейтрализации парогазовой смеси при гидратации этилена в производстве синтетического этилового спирта путем регулирования рН конденсата парогазовой смеси после узла нейтрали" зации изменением расхода подщелоченного водно-спиртового конденсата дополнительно изменяют расход водноспиртового конденсата в зависимости Ю от температуры парогазовой смеси, На чертеже изображена принципиальная схема устройства для реализа ции предлагаемого способа.

Этилен и водяной пар по трубопро- 35 водам 1, 2 через тройник смешения поступают в реактор 3, где образовавшаяся смесь в результате реакции гидратации с помощью катализатора превращается в реакционный гаэ, содер- 46 жащий-в своем составе следы фосфорной кислоты. По.выходе из реактора реак- ционный газ подвергается процессу нейтрализации и охлаждения в узле нейтрализации 4, после .чего в виде 46 парогазовой смеси по трубопроводу 5 поступает, на конденсацию и выделение целевого продукта.

Для контроля рН среды проба парогазовой смеси после узла нейтрализа- gy ции анализируется в пробоотборной системе 6, рН выделившегося конден сата измеряют с помощью чувствитель" ного элемента 7 типа ДМ-5М-З, сигнал которого после преобразования в про-. 6@ мышленном преобразОвателе 8 типа рН.

261И поступает в регулятор 9 типа

КСПЗ-ПИ. Выходной сигнал регулятора

9, пропорциональный рассогласованию между измеренным и заданным значениями рН, корректирует задание регуля- ® тора 10 типа ПРЗ.21 с ПР 10.1Э расхода подщелоченного водно-спиртового конденсата, измеряемого датчиком рас,хода ll типа ДМ-ПЭ. Управляющий сигнал регулятора 10 воздействует на ис- 65 полннтельный механизм 12 типа ПОУ-8, устанавливая расход подщелоченного водно-спиртового конденсата таким, тобы рН конденсата парогазовой смеси соответствовал заданно; у значению.

Температура парогазовой смеси после узла нейтрализации измеряется тефмопарой 13, сигнал которой поступает на регулятор температуры 14 типа

КСПЗ-ПИ. Выходной сигнал регулятора температуры 14, пропорциональный рассогласованию между. измеренной и заданной температурами,:.корректирует задание регулятора расхода, 15 типа

ПРЗ. 21 с ПВ 10.1Э, воздействующего через исполнительный механизм 16 типа ПОУ-8 на подачу водно-спиртового конденсата в узел нейтрализации 4, приводят тем самым температуру парогазовой смеси в соответствие с заданием. Расход конденсата измеряется датчиком 17 типа ДМ-ПЭ. Для реализ,ации предлагаемого способа автоматического регулирования процесса нейтрализации могут быть использованы и другие соответствующие. средства контроля и регулирования серийного производства.

Предлагаемый способ автоматического регулирования процесса нейтрализации позволяет минимизировать расход подщелоченного водно-спиртового конденсата, а следовательно, расход дорогостоящего реагента (щелочи) на процесс, тем самым уменьшить солеотложение в трубопроводах, увеличить межремонтный пробег оборудования, т.е. в итоге улучшить технико-эконо-. мические показатели процесса.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса нейтрализации парогазовой смеси при гидратации этилена в производстве синтетического этилового спирта путем регулирования рН конденсата парогазовой смеси после узла нейтрализации изменением расхода подщелоченного водно-спиртового конденсата, о т л и ч à to шийся тем, что, с целью минимизации .расхо» да подщелоченного водно-спиртового конденсата, изменяют расход водно спиртового конденсата в зависимости от температуры парогазовой смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

М 349634, кл . С 01 В 21/48, 1970 °

2 .- Елшин Н.H. Автоматизация произ водств синтетического каучука и син« тетического спирта. Автоматизация хи мических и коксохимических производств, Металлургиэдат, 1958, с.160 ..585148

Яоллектсо Водно-слиртобого коноенсота

Коллеклыр лодщелочонногО бодно-слиртодого «оноенсота

Составитель Л.Александров

P анто Р.П нам Тех Э.Ч ик,Ko екто Н.Яцемирская

Заказ 4957/15 Тираж 553 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП Патейт, r. Ужгород, ул. Проектная, 4