RU1809829C - Способ управлени двухступенчатым процессом получени метил-трет-бутилового эфира - Google Patents

Abstract

Использование: в нефтехимической промышленности. Сущность изобретени : Способ осуществл етс  в производстве переработки углеводородов С4 путем регулировани  температуры в реакторах первой и второй ступеней, подачи углеводородной фракции в реактор первой ступени и. метанола в реакторы первой и второй ступеней и коррекции подачи метанола в реактор первой ступени пропорционально расходам изобутилена и остальных компонентов углеводородной фракции. Кроме того, дополнительно стабилизируют давление после реакторов первой и второй ступеней, корректируют подачу метанола в реактор первой ступени в зависимости от его содержани  на выходе из этого реактора, корректируют подачу метанола в реактор второй ступени в зависимости от содержани  изобутилена на выходе из этого реактора , корректируют давление после реактора первой ступени в зависимости от расходов углеводородной фракции сырь  и рецикла подаваемого в этот реактор, и корректируют температуру в реакторе первой ступени обратно пропорционально давлению после этого реактора. 1 ил., 1 табл. СЛ с

Description

Изобретение относитс  к управлению реакционными процессами получени  трет- алкиловых эфиров и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  снижение потерь основных продуктов и энергозатрат.

На чертеже показана принципиальна  схема управлени  двухступенчатым процессом получени  МТБЭ.

Процесс получени  МТБЭ из изобутилена , содержащегос  в углеводородной фракции С4, и метанола осуществл етс  в реакторах 1 и 2. В реактор 1 изобутилен подаетс  с избытком, а выход щие из реактора продукты реакций подаютс  на узел разделени  3, где выдел етс  товарный МТБЭ. Легка  фракци  подаетс  в реактор 2 дл  срабатывани  непрореагировавшего изобутилена далее в установку разделени  4, где отдел етс  бутанбутиленова  фракци  (ББФ) от смеси метанола с МТБЭ. ББФ используетс  в других технологических процессах, а смесь метанола с МТБЭ возвращаетс  на реактор 1.

00

о ю

00

ю о

Сл)

Схема управлени  процессом включает регул торы 5 и 6 температуры в реакторах соответственно первой и второй ступени, регул торы 7 и 8 давлени  после реакторов 1 и 2 с датчиками соответственно 9 и 10, регул тор 11 подачи углеводородной фракции в реактор 1 с датчиком 12, регул торы 13 и 14 подачи метанола соответственно в реактор 1 и 2, анализаторы 15 и 16 состава смеси соответственно после реактора 1 и 2, анализатор 17 состава углеводородной фракций, анализатор 18 состава и датчик 19 расхода рецикловой фракции, а также управл ющую вычислительную машину (УВМ) 20. На схеме также показаны реализуемые в УВМ функциональные блоки 21-25,

Схема управлени  реализована на базе серийно вы пускаемых средств автоматики и вычислительной техники.

Предлагаемый способ осуществл етс  , следующим образом.

С помощью регул торов 5 и 6 регулируют температуру в реакторах соответственно 1 и 2 воздействием на подачу охлаждающей воды. С помощью регул торов 7 и 8 по замеру от датчиков соответственно 9 и 10 регулируют давление после реакторов 1 и 2. С помощью регул тора 11 по замеру отдатчика .12 регулируют подачу углеводородной фракции в реактор 1, С помощью регул торов 13 и 14 регулируют подачу метанола соответственно в реактор 1 и 2.

С помощью блоков 21 и 22, реализованного в УВМ 20, корректируют задание регул тору 13, например, по следующему закону на основе двух составл ющих:

Сшзад-См11-См12

(D

Перва  составл юща  (Сш1), реагирующа  на возмущение вычисл етс  так:

GMI К-|6у.ф.Су.ф. + К2Су.ф.(Т - Су.ф.) - Срец. Грец., (2)

где Су.ф. - подача углеводородной фракции, замер ема  с помощью датчика 12,

Су.ф. - концентраци  изобутилёна в углеводородной фракции, замер ема  с помощью датчика 17,Срец . - расход рецикловой фракции, замер емый с помощью датчика 19,

Грец. - концентраци  метанола в рецикловой фракции, замер ема  с помощью датчика 18.

Вторз  составл юща  (См12) реагирующа  на отклонение, вычисл етс  так:

GMI Кз rpi

(3)

где rpi - концентраци  метанола в продукте после реактора 1, замер ема  с помощью датчика 15.

С помощью блока 24 корректируют за- дание регул тору 7, например, по следующему закону:

Р1ззд Plo К4 Д(зу ф Су ф .. КБ Gpe( Qpei4

о (4) где РЧ - номинальное значение давлени ,

рассчитанное на минимальную нагрузку по изобутилену и возвратному МТБЭ,

15

ДСу.ф. Су.ф. - Су.ф.

mln

Су.ф.п - минимально возможное значение расхода углеводородной фракции,

Чрец - концентраци  МТБЭ в рецикле вой фракции, замер ема  с помощью датчика 18..

С помощью блока 23 корректируют задание регул тору 5, например, по следующему закону:

T,3aA Ti0-K6Pi.(5)

где Pi -давление после реактора 1, замер емое с помощью датчика 9. с помощью блока 25 корректируют задание регул тору 14, например, по следующему закону:

35

СМ2ЗЗД СМ2°+К7СР2,. (6)

где СР2 - концентраци  изобутилёна в продукте после реактора 2,. замер ема  с помощью датчика 16.

Значени  настроечных коэффициентов

К1-К7 подбирают непосредственно на объекте .

Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличи ми от известного и р дом преимуществ. Работу

системы и эти преимущества проиллюстрируем на примере возмущени  по концентрации изобутилёна в углеводородной фракции. В таблице приведены установившиес  значени  технологического режима

процесса до и после возмущени .

Предложенна  коррекци  давлени  на первой ступени позвол ет эффективно реагировать на общую нагрузку, а также на ко- личество возвращаемого с рециклом МТБЭ. При этом устанавливаетс  оптимальное давление. Коррекци  температуры в реакторе первой ступени позвол ет снижать ее до оптимального уровн  при увеличении давлени , обеспечива  тем самым снижение потерь.

Предложенна  коррекци  подачи метанола на первую и вторую ступени в зависимости от состава продуктов реакций учитывает специфику двухступенчатого процесса получени  МТБЭ и позвол ет поддерживать оптимальный материальный баланс.

Все перечисленные факторы способствуют снижению потерь основных продуктов и удельных энергозатрат. В конечном итоге обеспечиваетс  также возможность увеличени  производительности.

Использование предлагаемого способа в производстве МТБЭ мощностью 120 тыс. тонн в год позволит за счет снижени  потерь уменьшить удельные расходы метанола и изобутилена и за счет поддержани  оптимального материального баланса снизить удельный расход пара.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Способ управлени  двухступенчатым процессом получени  метил-трет-бутилового эфира в производстве переработки углеводородов С4 путем регулировани  темпе- ратуры в реакторах первой и второй ступеней, подачи углеводородной фракции

в реактор первой ступени и метанола в реакторы первой и второй ступеней и коррекции подачи метанола в реактор первой ступени пропорционально расходу углеводородной фракции, отличающийс 

тем, что, с целью снижени  потерь основных продуктов и энергозатрат, дополнительно стабилизируют давление после реакторов первой и второй ступеней, корректируют подачу метанола в реактор второй ступени

в зависимости от содержани  изобутилена на выходе из этого реактора, корректируют давление после реактора первой ступени в зависимости от расходов углеводородной фракции сырь  и рецикла, подаваемого в

этот реактор, и корректируют температуру в реакторе первой ступени обратно пропорционально давлению после этого реактора.

Продолжение таблицы

УчевоаорОацО   (jpaKW А

5