Способ автоматического управления процессом нагрева переэтерификатора и система для его осуществления

Способ автоматического управления процессом нагрева переэтерификатора и система для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАКИИ изоь итения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((925967

7. (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву—

r (51)М. Кл.

С 08 С 63/00

G 05 D 27/00 (22) Заявлено16. 07-80 (21) 2966671/2g-26 с присоединением заявки .%— (23 } П риоритет—

Гасударственный комитет

II0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень №17

Дата опубликования описания 07.05.82 (53) УДК 66. 012

-У(088. 8) Г. Г. Мирошниченко, В. В. Сигитов, А. и В. П. Верещагин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

НАГРЕВА ПЕРЕЭТЕРИФИЕАТОРА И СИСТЕИА

ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к управлению процессом переэтерификации и может быть использовано в химической промышленности в производстве полиэти-. лентерефталата (ПЭТФ).

Известны способы автоматического управления процессом нагрева переэтерификатора, заключающийся в измерении температуры теремекса, температуры массы в переэтерификаторе, температуры нижней части насадочной колонны и изменении подачи термекса и система управления, содержащая датчики температуры термекса и массы в переэтерификаторе и нижней части насадочной колонны, клапан управления подачей термекса и соединенные с ним последовательно регулятор и алгебраический сумматор, входом подсоединенный к датчику температуры массы (1)

Известны также способ автоматического управления процессом нагрева переэтерификатора путем регулирования подачи термекса в переэтерификатор в зависимости от разности температур термекса,и массы в переэтерификаторе и система для осуществления этого способа, содержащая датчики температур термекса и массы в пере-. этерификаторе, регулятор, первый сумматор, вентиль и клапан подачи термекса в переэтерификатор (21.

Недостатком известных технических решений является то, что нагрев пе"

1О реэтерификатора ведут по заданной программе, что часто приводит к перегреву массы и избыточному выделению газов и паров. Из-за ограниченности расхода отгонки метанола через ко15 лонну переэтерификатора давление в переэтерификаторе при этом повышается, достигает предельного уровня, и имеющаяся в процессе система блоки20 ровки по предельному давлению отключает нагрев аппарата термексом.

Все это приводит к снижению производительности аппарата, так как избыток побочных продуктов реакции, 3 92596 . а именно диметилтерефталата (ДИТ},и этиленгликоля, увеличивается с уве— личением температуры, и кроме того, увеличивается их конденсация в насадочной колонне, и как следствие; увеличивается обратный, возвратный ток ДИТ и этиленгликоля, уменьшая тем самым эффективное сечение колонны для метанола.

Вследствие этого время ведения процесса затягивается.

Цель изобретения - повышение производительности процесса за счет ликвидации режимов блокировки подачи термекса.

lS

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом нагрева переэтерификатора дополнительно измеряют температуру низа насадочной колонны и при превышении значения разности температур массы и низа насадочной колонны порогового значения корректируют подачу термекса.

Система автоматического управле25 ния процессом нагрева переэтерификатора дополнительно содержит второй сумматор и датчик температуры низа насадочной колонны, при этом датчики температур термекса и массы подключены соответственно к первому и

ЗО второму входам. второго сумматора, выход которого через регулятор связан с клапаном подачи термекса в переэтерификатор, датчики температур массы и низа насадочной колонны соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора, выход которого через вентиль подключен к третьему входу второго сумматора.

На чертеже представлена блок-схе- 40 ма системы.

Система содержит клапан 1 подача термекса в переэтерификатор, регулятор 2, второй сумматор 3, датчики 4 и 5 температур соответствен- 4 но термекса и массы в переэтерификаторе 6, датчик 7 температуры низа насадочной колонны 8, первый сумматор 9 разности и вентиль 10. Термекс подается по магистрали ll и отводит- 50 ся по линии 12.

В процессе переэтерификации происходит испарение продуктов реакции и одновременно с этим нагрев аппара. та путем конвекции внутри аппарата. ss

По мере увеличения объема продуктов испарения нагрев верхней части аппарата и насадочной колонны оказы7 4 вается сильно зависимым от массы этих продуктов и, следовательно, от давления внутри переэтерификатора, особенно в динамических режимах, при быстром изменении возмущений и управлений, когда скорость теплообмена через стенки аппарата оказывается малой. При этом изменение давления в аппарате и изменение температуры нижней части насадочной колонны имеют одну и ту

Экспериментальные исследования на промышленном оборудовании полностью подтвердили этот вывод. Кроме того, экспериментально было получено, что срабатывание блокировок нагрева аппарата по максимальному давлению в аппарате происходит при определенной, меньшей некоторой(50 С ) разности температур массы и нижней части насадочной колонны..Это происходит потому что, во-первых, температура массы и всего аппарата задается с самого начала принципиально возрастающей во времени, а so-вторых, скорость роста температуры нижней части колонны относительно скорости роста температуры массы в начале процесса вследствие чего образование паров достаточно интенсивное вначале приводит к резкому повышению давления, по мере уменьшающейся по объему отгонки (и образования) паров давление менее подвержено резким изменениям. Поэтому разность температур массы в нижней части колонны в начале процесса значительно меньше, чем в середине и конце, и чувствительность к изменению этой разности от изменения теплообмена внутри аппарата высока в начале; процесса. Введение коррекции основного сигнала по этой разности значительно улучшает устойчивость процесса переэтерификации.

Точно так же скорость нагрева всего аппарата в процессе реакции может быть выдержана близкой к оптимальной с помощью выбранной разности температур термекса и массы. При большей разности скорость меньше, при меньшей — больше.

; Система автоматического управления работает следующим образом.

На вход задания второго сумматора

3 подают-сигнал задания разности температур термекса и массы в переэте40

5 9 рификаторе. Этот сигнал может быть постоянным или изменяющимся во времени. При отклонении разности температр термекса и массы от этого значения сигнал отклонения подается на регулятор 11, который в зависимос ти от его величины и знака регулирует сечение клапана 1. В начале когда разность температур, замеренная датчиками 4 и 5, велика, проходное сечение клапана 1 велико, затем сечение устанавливается.

По мере того, как растут температуры массы и корпуса аппарата, увеличивается количество паров в переэтерификаторе 6. Температура низа колонны 8, измеряемая датчиком 7, также растет и, если скорость нагрева такова, что разность температур на выходе первого сумматора отрицательна, то сигнал с выхода первого сумматора 9 проходит вентиль 10 и поступает на вход второго сумматора

3. Пороговое значение по разности температур задается на третий вход первого сумматора 9. Этот сигнал вычитается из сумматоряого и в результате снижается количество циркулирующего термекса. Температура термекса, измеряемая датчиком 4, снижается нагрев замедляется и, как следствие, уменьшается парообразование. Включение блокировки по дав" лению при этом не происходит, нагрев аппарата осуществляется более плавно и непрерывно без потерь во времени.

Предложенное изобретения позволяет, таким образом, сократить время ведения процесса за счет более равномерного нагрева с контролем температур термекса и массы за счет ликвида ции режимов полной блокировки подачи термекса, повысить производительность процесса на 3-5ã..

Формула изобретения

Способ автоматического управле ния процессом нагрева переэтерифика-!

25967 6 тора с насадочной колонной путем ре-, гулирования подачи термекса в.переэтерификатор в зависимости от разности температур термекса и массы в переэтерификаторе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет ликвидации режимов блокировки подачи термекса, дополнительно из10 меряют температуру низа насадочной колонны и при превышении значения разности температур массы и низа на" садочной колонны порогового значения корректируют подачу термекса.

15 2. Система автоматического управления процессом нагрева переэтерификатора, с насадочной колонной со держащая датчики температур термекса и массы в переэтерификаторе, регу

20 лятор, первый сумматор, вентиль и клапан подачи термекса в переэтерификатор, отличающаяся .тем, что она дополнительно содержит второй сумматор и датчик температуры

2s низа насадочной колонны, при этом датчики температур термекса и массы подключены соответственно к первому и второму входам второго сумматора, выход которого через регулятор свярр зан с клапаном подачи термекса в переэтерификатор, датчики температур массы и низа насадочной колонны соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора, 35 выход которого черезвентиль под ключен к третьему входу второго сумматора.

Источники информации, принятые во вниМание при экспертизе

1. Проект производства ПЭТФ пленки, M. Тидропласт", 1972, с. 22-25.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2943468/23-26, С 07 С 69/82, 13.06.80.

925967

Составитель Г. Огаджанов

Редактор Л. Веселовска Техред З.фанта Корректор Л. Бокшан

Заказ 2883/7 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,