Способ упавления процессом синтеза формальдегида

 

О и И С А Й И Z"

ИЗОБРЕТЕпИЯ

СОюз СОвеFcKHx

Социалистических

Республик

<щ>767082

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено01. 06. 78 (21) 2623814/23-04 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

С 07 С 47/04

G 05 0 27/00

Государственный комитет

С.СС Р по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 300980, Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 300980 (53) УДК 66.012-52. .07(088.8) (72) Авторы изобретения

P.A.Håéäoðô, М.В.Моисеев,A.È.Ãëóõoâ и М.А.Воленберг

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени (71) Заявители политехнический институт им. Серго Орджоникидзе и Новочеркасский завод, синтетических продуктов (54), СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СИНТЕЗА

ФОРМАЛЬДЕГИДА

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, конкретно — к способу управления процессом синтеза формальдегида, и может быть использовано в производстве формальдегида каталитическим окислением метанола.

Известен способ управления процессом синтеза формальдегида окисле",нием метанола на пемзосеребряном катализаторе путем изменения соотношения воздух — метанол в спирто-водно-воздушной смеси, подаваемой в an" парат синтеза формальдегида из спиртоиспарителя 11) .

Согласно известному способу,при постоянном расходе воздуха изменяют состав и температуру жидкой фазы спиртоиспарителя, тем самым изменяя соотношение воздух — метанол.

К недостаткам известного способа следует отнести невысокую точность поддержания стабильной температуры контактного слоя аппарата синтеза формальдегида иэ-за инерционности процессов в спиртоиспарителе, что приводит к частым срывам температур-, ного режима и как следствие, к спеканию катализатора или временным по ,терям на розжиг катализатора.

Целью изобретения является повышение точности поддержания стабильной температуры контактного слоя аппарата синтеза формальдегида.

5 Это достигается способом управления процессом синтеза формальдегида, каталитическим окислением метанола, осуществляемым путем изменения соотношения воздух — метанол в спирто1р водно-воздушной смеси, подаваемой в аппарат синтеза из спиртоиспарителя, в которой по трубопроводам подают метанол, воду и основной поток воздуха.

Указанное соотношение изменяют, от15 водя от трубопровода подачи основного потока воздуха по трубопроводу, байпасирующему спиртоиспаритель и снабженному теплообменником,дополнительный поток воздуха и направляют

2п его в трубопровод подачи спирто-водно-воздушной смеси иэ испарителя в аппарат синтеза формальдегида.

Температуру дополнительного потока воздуха на входе в трубопровод спирто-водно-воздушной смеси поддер живают равной температуре жидкой фазы спиртоиспарителя, например пода- чей пара в теплообменник, а темпера туру контактного слоя аппарата синтеза регулируют изменением дополни7б7082 тЕЛьного потока воздуха в байпасиру- ющем спиртоиспаритель трубопроводе, пропускную способность которого изменяют" прямопропорционально подаваемому в спиртоиспаритель основному потоку воздуха.

Отличительным признаком предложенного способа является то, что при постоянных температуре и составе жидкой фазы спиртоиспарителя регулируют температуру и количество подаваемого воздуха, как описано выше.

На чертеже приведена схема реали-зации предлагаемого способа.

В спиртоиспаритель 1 по трубопроводам подаются спирто-водная смесь и основной поток воздуха. На основном трубопроВоде подачи воздуха в спиртоиспаритель 1 установлен датчик . 2 подачи воздуха, а в греющей камере спиртойспарителя 1 установлен датчик 3 температуры. 20

Образовавшаяся в сниртоиспарителе 1 спирто-водно-воздушная смесь по трубопроводу подается в аппарат 4 синтеза формальдегида. Основной трубопровод подачи воздуха соединен 2 трубопроводом, байпасирующим спиртоиспаритель, с трубопроводом подачи спирто-водно-воздушной смеси, По этому трубопроводу осуществляется подача дополнительного потока воздуха в трубопрбвод спирто-водно-воздушной смеси, минуя спиртоиспаритель.

На байпасирующем трубопроводе ус тановлены исполнительные механизмы

5,б, датчик 7 температуры и теплообменник 8. Кроме того, на трубопроводе подачи пара в теплообменник 8 установлен исполнительный механизм 9.

Из спиртоиспарителя спирто-водная смесь по трубопроводу подается в аппарат синтеза, где на крнтактном 40 слое 10, происходит синтез формаль дегида. В контактном слое 10 уста- новлен датчик 11 температуры.

Датчики 11,3,7,2 подключены к соответствующим регуляторам 12,13, 4

14, выходы которых соединены с соот- ветствующими исполнительными механизмами 6,9,5.

Так как по основному трубопроводу подается атмосферный воздух, то с целью предотвращения конденсации спирто- водно-воздушной" смеси в трубопроводе температуру дополнительного потока воздуха поддерживают равной температуре жидкой фазы спиртоиспарителя при помощи датчиков 3,7, регуля- тора 13, и исполнительного механизма

9> установленного на трубопроводе пбдачи дополнительного потока воздуха.

Температурой контактного слоя 10 $Q управляют изменением дополнительного йотокa воздуха в байпасирующем спир

Тоиспаритель 1 трубопроводе с помощью датчика 11, регулятора 12 и ис.полнительного механизма б. такое ре- у шение позволяет значительно увеличить точность и быстродействие подцержа- ния температуры, так как при атом изменение соотношения воздух:метанол происходит. непосредственно в трубо-. проводе подачи спирто-водно-воздушной смеси в аппарате 4 синтеза, а не в спиртоиспаритель.

Для эффективного управления температурой контактного слоя 10 при раз- личной его проводимости, пропускную способность трубопровода, байпасирующего спиртоиспаритель, изменяют прямо пропорционально основному лото-, ку воздуха с помощью датчика 2, регулятора 14, исполнительного механизма 5. Кроме того, зто необходимо и для ограничения сверху расхода воздуха пределом взрываемости метанола в воздухе.

Температурой контактного слоя 10 аппарата синтеза 4 управляют с помощью датчика 11, регулятора 12 и исполнительного механиэма б. При отклонении температуры от заданной, регулятор 12 изменит положение исполнительного механизма б, что приведет к изменению соотношения воздух. метанол в трубопроводе подачи спиртоводно-воздушной смеси.

Температуру воздуха в дополнительном трубопроводе поддерживают равной температуре жидкой фазы с помощью датчиков 3,7, регулятора 13 и исполнительного механизма 9. В случае, появления йа входе регулятора 13 разбаланса температур, регулятор изменит положение исполнительного механизма 9, установленного на трубопроводе подачи пара в теплообменник 8, тем самым компенсирует различие в температурах. Сигнал датчика 3 является заданием регулятору 13, Пропускную способность дополнительного трубопровода изменяют с помощью датчика 2, регулятора 14 и исполнительного механизма 5. При увеличении производительности установки, а это связано с увеличением подачи основ- ного потока воздуха, регулятор 14 изменит положение исполнительного механизма 5 так, чтобы соотношение между основным и дополнительным потоками воздуха оставалось неизменным.

Как видно из чертежа, на расход воздуха в байпасном трубопроводе воздействует два управляющих воздействия. Одно управляющее воздействие предназначено для управления температурой контактной массы, другое служит с одной стороны для создания расхода воздуха в байпасной линии, необходимого для эффективного управ ления температурой при заданной производительн .сти, с другой стороны для ограничения сверху расхода воздуха, определяемого пределом взрываемости метанола в воздухе.,767082

Составитель Л.

Редактор Л.Герасимова ехред-О.Юртин ров

Корректор Е. Папп.

Заказ 7126/19 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная,4 !

Использование предлагаемого способа управления температурой может повысить устойчивость процесса, уменьшить простои оборудования, снизить расход катализатора.

Формула изобретения 5

1. Способ управления процессом синтеза формальдегида каталитическим окислением метанола, осуществляемый путем изменения соотношения воздух— метанол в спирто-водно-воздушной смеси, подаваемой в аппарат синтеза из спиртоиспарителя, в который по трубопроводам подают метанол, воду и основной поток воздуха, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью по- 15 вышения точности поддержания стабильной температуры контактного слоя аппарата синтеза, от трубопровода подачи основного потока воздуха отводят по трубопроводу, байпасирующе- Щ му спиртоиспаритель и снабженному теплообменником, дополнительный по.ток воздуха и направляют его в трубопровод пбдачи спирто-водно-.воздушной смеси из спиртоиспарителя в аппарат синтеза формальдегида, температуру дополнительного потока воздуха на входе в трубопровод спирто-водно" воздушной смеси поддерживают равной температуре жидкой фазы спиртоиспарителя, а температуру контактного слоя аппарата синтеза регулируют изменением дополнительного потока воздуха в байпасирующем спиртоиспари-. тель трубопроводе, пропускную способность которого изменяют прямо пропорционально подаваемому в спиртоиспаритель основному потоку воздуха.

2. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что температуру дополнительного потока воздуха регулируют подачей пара в теплообменник.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Лендер Ю. В. Производство метанола и формалина, М., "Техника", 1972, с.87 (прототип).