Способ автоматического управления процессом синтеза метанола

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и695999 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 181176(21) 2424951/23 — 04 (51)М. Кл.

С 07 С 31/04

G 05 D 21/00 с присоединением заявки ¹

Государстаениый комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 66.012-52 (088. 8) Опубликовано 05.1179. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 05.11.79 (72) Авторы изобретения

В. И. Саломыков, A.A. Говоров, Б,И. Лурье, В.Н. Крайнов, Л.И. Ротенберг и В.A. Фомин (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ СИНТЕЗА МЕТАНОЛА

Изобретение относится к способу автоматического управления производственными процессами и может быть использовано в химической промышленности, в частности, в производстве мет анол а.

Известен способ автоматического управления процессом синтеза метанола, осуществляемого при подаче синтез-газа на каждую иэ параллельно работающих колонн синтеза метанола от коллектора свежего синтез-газа, путем регулирования температуры в каждой из колонн синтеза метанола изменением расхода охлаждающей воды 15 в системе охлаждения соответствующей колонны, а также регулирования давления в коллекторе свежего синтезгаэа изменением расхода продувочных газов на каждую колонну (1). 20

Известный способ обладает ограниченными возможностями в отношении повышения производительности процесса.

Целью изобретения является повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом автоматического управления процессом синтеза метанола, осуществляемого при подаче синтез-газа на каждую из параллельно щих колонн синтеза метанола от коллектора свежего синтез-газа, состоящим в регулировании температуры в каждой из колонн синтеза метанола. изменением расхода охлаждающей воды в системе охлаждения соответствующей колонны,а также регулирования давления в коллекторе свежего синтез-газа изменением расхода продувочных газов на каждую колонну при периодическом поочередном изменении расхода продувочных газов на каждую колонну в зависимости от суммы расходов укаэанных продувочных газов на все колонны, минимизации при этом величиНы укаэанной суммы расходов продувочных газов, прекращении укаэанного изменения расхода продувочных газов на соответствующей колонне при выходе расхода охлаждающей воды в колонне на верхний или нижний допустимые пределы и осуществлении операций V, менения расхода продувочных газов на следующей колонне в зависимости от суммы расходов указанных продуночных газов на все колонны

Отличительными признаками способа является то, что периодически поочередно изменяют расход продувочных газов на каждую колонну в зависимости

3 695999

60 от суммы расходов указанных продувочных газов на нсе колонны, при этом мииимизируют величину укаэанной суммы расходов продувочных газон, при выходе значения расхода охлаждающей води в колонне синтеза на верхний илн нижний допустимые пределы прекращают указанное изменение расхода продувочных газов на соответствующей колонне и начинают операции изменения расхода продуночных газов на следующей колонне в зависимости от суммы расходов указанных продуночных газов. на все колонны.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического управления процессом синтеза метанола, реализующей настоящее изобретение

На схеме показаны r ервая колонна 1 синтеза метанола и четвертая колонна 2 синтеза метанола четырехколонного варианта. Ка все четыре колонны синтеза метанола свежий синтез-гаэ подается от общего коллектора 3 свежего синтез-газа.

Метанол из первой колонны 1 через сепаратор 4 поступает н сборник метанола 5, в который также поступает метанол из четвертой колонны 2 через сепаратор 6; циркуляцию через первую колонну 1 осуществляют с помощью турбоциркуляционного компрессора 7, через четвертую колонну 2 — через турбоциркуляционный компрессор 8.

Циркуляцию охлаждающей воды через систему охлаждения первой колонны осуществляют с помощью циркуляционного насоса 9, через систему охлаждения четвертой колонны 2 с помощью циркуляционного йасоса 10.

Способ автоматического управления процессом синтеза метанола осуществляют следующим образом.

Температуру и первой колонне 1 измеряют с помощью датчика 11 и регулируют с помощью регулятора 12, воздействуя на клапан 13.

Температуру н четвертой колонне 2 измеряют с помощью датчика 14 и регулируют с -помощью регулятора 15, воздействуя на клапан 16. Давление н коллекторе 3 измеряют с помощью датчика 17 и регулируют с помощью регулятора 18, воздействуя через суммат оры 19 и 20 на клапаны 21 и 22, изменяющие расход продувочных газов соответственно на первую 1 и четвертую 2 колонны.

Расход продувочных газов на первую колонну измеряют с помощью датчика 23, на четвертую колонну 2 с помощью датчика 24, суммарный расход продувочных газон на все колонны определяют с помощью сумматора 25, суммируя сигналы с указанных датчиков 23 и 24.

С помощью многоканального оптимизатора 26, на вход которого посту5

25 ,0

55 пает с выхода сумматора 25 сумма расходов продуночных газов на все колонны синтеза, периодически поочередно подключаясь к блокам ограничений 27 и 28 на соответствующей «олонне и воздействуя через сумматоры

19 и 20 на регулирующие клапаны 21 и 22 расхода продуночных газон на каждой колонне, минимизируют величину указанной суммы расходов продувочных газов, Обеспечив при заданном расходе свежего синтез газа минимальHîe зHàweave суммы расходов продувочных газон на все колонны, получают максимальное значение суммы расходов метанола на все колонны синтеза,т.е. н этом случае достигается максимальная производительность процесса синтеза метанола. Блоки ограничения 27

28, на входы которых поступают сигналы от многоканального оптимизатора 26 (периодически поочередно) и от датчиков 29 и 30 расхода охлаждающей воды в системе охлаждения на первой 1 и четвертой 2 колоннах, необходимы для защиты колонн синтеза от сильных перегрузок и сильных недогрузок, При выходе значения расхода охлаждающей воды в соответствующей колонне — при указанном изменении расхода продувочных газов — на верхний или нижний допустимый предел срабатывают соответствующие блоки ограничения 27 или 28, изменение расхода продувочных газов на соответствующей колонне прекращается, а многоканальный оптимизатор 26 подключается к следующему блоку ограничения — начинаются операции изменения расхода продувочных газов (н зависимости от суммы расходов продувочных газов на нсе колонны) на следующей колонне.

Кроме того, для предотвращения возможных случаев изменения нагрузок отдельных колонн синтеза в процессе оптимизации от минимального до максимального допустимых значений, .а затем — наоборот, многоканальный оптимизатор 26 подключается к следующему блоку ограничения (к следующей колонне синтеза) после заданного числа шагов оптимизации на предыдущей колонне синтеза.

Использование совокупности указанных приемов позволяет, загрузить самую производительную колонну синтеза до максимально возможного уроння по условиям теплового режима и достичь максимальной производительности нсего процесса синтезами при этом не требуется технически трудно осуществимое и неэффективное прямое измерение производительности. Это позноляет повысить экономичность установок синтеза метанола, обеспечить максимальный ныход требуемого продукта— метанола.

695999

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом синтеза метанола, осуществляемого при подаче синтез-газа на каждую иэ параллельно работающих ко" лонн синтеза метанола от коллектора свежего синтез-газа, путем регулирования температуры в каждой из колонн синтеза метанола изменением расхода охлаждающей воды в системе охлаждения соответствующей колонны, а также регулирования давления в коллекторе свежего синтез-газа изменением расхода продувочных газов на каждую колонну, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, периодически изменяют расход продувочных газов на каждую колонну в эависимости от сумьм расходов указанных продувочных газов на все колонны, при этом минимизируют величину указанной суммы расходов продувочных газов при выходе расхода охлаждающей воды колонне синтеза на верхний или нижний допустимые пределы, прекращают укаэанное изменение расхода продувочных газов на соответствующей колонне и начинают операции изменения расхода продувочных газов на следующей колонне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Комбинированная установка для производства аммиака и метанола.

Проект фирмы ЯНАИ Divisione Progetty, Италия, Отдел Д . Установка синтеза метанола, т.I, М, Техмашимпорт, 1975; с. 33, 43, 44, 97 (прототип).