Способ управления процессомхлорирования

Способ управления процессомхлорирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()829607

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистическими

Республик

/ (6) ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 08.08.79 (2) ) 2807410/23-26 с присоелииением заявки М (23) Приоркгет—

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень J%18

Дата опубликования описания 18.05.81 (5! )М. Кл.

С 07 С 17/00

G 05 > 27/00

Гевудвретвенвый кемитет

GCGP (53) УДК 66.012-52(088. 8) во делам взобретений к вткрытвй

А. С. Лернер, 3. В. Сонин, В. П. Васильев, Р. Ф. Ромм, А. А. Мохов, А. П. Лучев, С. В. П и H. Н. Мельникова (72) Авторы изобретения (7)) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ХЛОРИРОВА НИЯ

Изобретение относится к способам управления химическими процессами заместительного хлорирования углевоцороцов и хлорпроизводных углевоцороцов, в том числе полимерных материалов, и может быть использовано и химической пром ышленн ост и.

Известен способ автоматического управления процессом хлорирования путем изменения расхода хлора в зависимости от состава газа $1).

Однако этот способ не обеспечивает необходимой нацежности системы,. точности и непрерывности измерения (в случае применения хроматографа). В связи со сложностью анализатора, их цороговизны, невысокой нацежности в настоящее время они недостаточно широко используются в произвоцстве, кроме того, для контроля за большинством реакций такие промышленные анализаторы отсутствуют, потому что цля анализа каждого конкретного продукта требуется разработка совершенно нового прибора или значительное изменение модификации уже существующего.

Известен также способ автоматического уцравления химическим процессом путем экстремального регулирования расхода одного из вкодных потоков ) 2).

Нецостаток цанного способа заключается в том, что OH не обеспечивает высокой степени конверсии клора.

Е)ель изобретения — увеличение степени конверсии хлора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу раскоц оцного из вхоцнык потоков регулируют в зависимости от плотности абгазов. При этом плотность абгазов определяют по перепацу давления на сужающем устройстве, установленном на потоке абгазов.

На фиг. 1 привецена зависимость плотности абгазов от управляющего параметра; на фиг. 2 - пример реализации способа управления процессом получения хлорированного поливинилхлорица.

829607 максима ILHo возможная степень превращения хлора, или растет за счет увеличепия проскока хлора (кривая l3 ). Характерная особенность этих кривых в том, что они имеют точку экстремума (гочка 5 ) при roM значении ynpaanatotIIet o параметра, при котором gocrt".I àårñÿ максимально возможная степень превращения ключевого компонента и дапьнейшее воз30

35 расгание величины управляющего параметра не приводиг к снижению ппотносги газовой фазы на выходе из реактора. Точка экстремума смещаегся при изменении указанных неконтролируемых параметров: О (крлва А ). Необходимо гак подбирать значение параметра управления, чтобы в любых условиях обеспечить работу на точке экстремума. Поиск этой точки осуществляют следующим образом.

Фиксируют плотность газовой фазы на выходе из реактора. Изменяют, например увеличивают, значение параметра управления и снова фиксируют соответствующую ей плотность газовой фазы на выходе из реактора. Если плотность упала, то снова шагами увеличивают значение параметра управления до тех пор, пока приращение плотности абгазов не будет равно нулю или изменит знак. Это свидетельствует о том, что достигли искомой T î÷êè.

После этого необходимо периодически несколько изменять значение параметра

Предлагаемый способ управления основан на том, что-дпя реакций указанного класса зависимость плотности газового потока на выходе из реактора от управляющего параметра (температуры в реакторе, соотпо;дания расходов исходных компонентовов, рас хода катализатора .или их комбинации) имеет вид кривых (фиг. 1, А и Б ) При изменении управляющего параметра ф от Ц до U реакция еще не íà- 1Q чапась и абгазы на выходе из реактора— это газовый поток, подаваемый на вход реакгора с равной ему плогносгью. При начинает протекать реакция, при

Ц= Ug конверсия. исходного хлора мак- 15 симально возможная и на интервале оТ до (),2.плотносгь абгазов уменьшается ог зна"åíèé пл,отности исходных компонентов в газовой фазе до значений плотности газового потока при максимально 2д возможной степени превращения хлора в хлористый водород.

При далы ейшем увеличении параметра управления глогность абгазов ипи не изменяется (кривая А ), поскольку не ме- 25 няется их состав> так .как достигнута управления в ту и другую сторону от его оптимального значения, г. е. Or значения, соответствующего точке g . .При этом при уменьшении параметра управления плотность абгазов должна возрасти, а при увеличении остаться без изменения или также возрасти. Такое периодическое покачивание необходимо для того, чтобы при возможном смещении точки экстремума в системе сразу же начался поиск и найдено новое ее положение. Операция поиска- может быть осуществлена вручную или с помощью серийно выпускаемого промышленного автоматического оптимизатора — экстремального регулятора.

Поскольку в подавляющем большинстве случаев в качестве управпяюшего параметра используется температура в реакторе или расход инициатора, то расход абгазов в ходе прогеканля реакции не меняется, так как на один моль прореагировавшего хлора выделяется один моль хлористого водорода. Тогда дпя определения плотности абгазов достаточно на линии абгазов поставить сужаюшее устройство (диафрагму) и определять на нем перепад давления с помощью серийно выпускаемого дифманомегра, поскольку перепад линейно зависит ог ппотности.

Схема реализации данного способа управления полупериодическим процессом получения хлорированного поливинилхлорида включает реактор 1, обратный холодильник 2, фазоразделигель 3, регулятор

4 расхода хлора, корректирующий регулятор 5 температуры, сгабилизируюший регулятор 6 давления, датчик днфманометр 7 плотности абгазов по перепаду давления на сужаюшем устройстве и экстремальный регулятор B.

Способ осуществляют следующим образом.

B реактор с мешалкой емкостью 20 м за гружается раствор полихлорвиниловой смолы в дихлорэтане в количестве 12 т. Посо ле разогрева реактора до 90 С паром, подаваемым в рубашку, в реактор начинают подавать хлор и раствор порофора в дихлорэгане, который является инициатором процесса. Образовавшиеся абгазы, пройдя через обратный холодильник 2, где конденсируется возвращаемый в реактор раствор tT ånü, поступают на систему улавли . вани t

Расход инициатора, величина которого составляет порядка нескольких литров в час и который является основным параметром управления, гак как оТ него в

5 8296 наибольшей мере зависит степень превращения хлора, не стабилизирован и не из-. меряется, в связи с отсутствием серийно выпускаемых расхоцомеров на такие малые расходы. 5

Позировка инициатора осуществляется аппаратчиком визуально по смотровому фонарю. Кроме того, .в зависимости от партии катализатора может меняться его активность и концентрация. Уменьшение 10 расхоца инициатора или его активности уменьшает конверсию хлора и увеличивает его проскок в абгазы, что привоцит к потерям хлора; увеличение pBcxoQB или концентрации инициатора привоцит к передози-15 ровке инициатора и повышенным затратам его на реакцию.

С помощью регулятора 4 - 6 стабилизируется расход хлора, температура и цавление в реакторе. Постоянство температу- щ ры обеспечивается путем выдачи корректирующего воздействия на регулятор давления. С помощью дифманометра 7 замеряется перепал на диафрагме, который пропорционален плотности абгазов. Регулятором 25

8 отрабатывают расхоц порофора, соответствующий точке экстремума статической характеристики реактора, что обеспечивает максимально возможную степень

07 превращения хлора при минимальном расхопе инициатора.

Использование преплагаемого способа управления позволяет снизить проскок хлора в абгаэы с 10 - 15 цо 2 - 3 %.

Формула изобретения

1. Способ управления процессом хлорирования путем экстремального регулирования расхоца одного из входных потоков, о т л и ч а ю ш и и с я reM, что, с целью увеличения степени конверсии. хлора, расхоц одного из входных потоков регулируют в зависимости от плотности аб газов.

2.Способпоп. 1; отличаюшийся тем, что плотность аб, азов опрецеляют по перепацу цавления на сужающем устройстве, установленном на потоке абгазов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР

М 467026, кл. С 01 В 7/10, 1973.

2. Авторское свицетельство СССР

% 166652, кл. В 01 3 1/00, 1963.

f г

Чарадллвщий лараме mp Рог. 1

829607

Рис.2

Составитель Г. Огацжанов

Редактор М. Петрова Техрец М.Коштура: Корректор Л. Иван

Закаэ 3615/72 - Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

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

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