RU1818327C - Устройство дл автоматического управлени реактором дегидрировани углеводородного сырь - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к устройствам автоматического управлени  технологическими процессами и может быть использовано в химической и нефтехимической отрасл х промышленности, в частности при автоматизации процесса дегидрировани  углеводородного сырь . Сущность: в устройство дл  полного использовани  потенциальной возможности каждого сло  катализатора осуществл етс  секционна  подача сырь  в реактор, дл  чего устройство дополнительно содержит датчики , регул торы расходы сырь  и регулирующие клапана. (Л

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  автоматического управлени  технологическими процессами и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности при автоматизации процесса дегидрировани  углеводородного сырь .

Цель изобретени  - повышение производительности и селективности Процесса, снижение расхода вод ного пара на единицу подаваемого этилбензола.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дл  полного использовани  потенциальной возможности каждого сло  катализатора осуществл етс  секционна  подача сырь  в реактор, дл  чего устройство дополнительно содержит датчики, регул торы расхода сырь  и регулирующие клапаны, причем, датчик расхода сырь  подключен к первому входу регул тора, второй вход которого соединен со вторым выходом вычислительного блока, а выход с регулирующим клапаном расхода сырь .

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.

На основании математической модели процесса вычисл ютс  концентрации компонентов на выходе первой секции. Математическа  модель процесса дегидрировани  этилбензола в стирол составленна  в виде дифференциальных уравнений имеет вид

- (Ki + К2 + Кз + K5)Ci - 8 KUCiCs dC2

KiCi - (Кб + Ky + К9)С2 - 8 KeCiCs K2Ci + K6C2 КзС1 + К7С2

-10,5 K4CiC5-10 KeCzCs

dT

dC3

dr

dQ

dr

dQr

dr

00

ошА

00

о

S3

%|

где Ci, C2, Сз, C4- концентрации этилбензола , стирола, бензола и толуола, a Cs - кислорода;

KI - константы скоростей соответствующих реакций;

т VK/VOC - условное врем  контактировани ; .

VK - объем катализатора;

Voc - пароэтилбензольной смеси.

Так как в известном устройстве необходимо было решать только вопрос температурного распределени  по длине реактора, поэтому приводилось только уравнение теплового баланса.

Нар ду с целевыми и побочными продуктами определ етс  количество непроре- агировавшего сырь . Затем вычисл етс  количество сырь  необходимое дл  подачи в секцию мз расчёта, что сумма непрореагировавшего и дополнительно подаваемого сырь  в секцию равн лась количеству подаваемого сырь  на вход реактора. В результате вычисленное оптимальное количество сырь  в виде сигнала со второго выхода вычислительного блока поступает на второй вход регул торов расхода сырь  по секци м , на первые выхода которых подаютс  информации с датчиков. Воздейству  выходами регул торов на регулирующие клапана , поддерживают необходимую подачу сырь  в секцию.

Л р и м е р. При подачи 1 мол  этилбев- зола через реактор, на выходе из реактора получаетс  0,622 моль целевого продукта - стирола, а при дополнительной секционной подаче сырь  получаетс  0,9058 моль стирола . При этом в каждую секцию дополнительно подаетс  0 345 моль зтилбензблэ. Общее количество подаваемого сырь  в реактор будет: 1 молы- 2.0,345 1,69 моль. В первом случае (т.е. без секционной подачи сырь ) количество непрореагировавшего сырь  составл ет 0,28 моль, в при секционной подаче - 0,564 моль.

Селективность по основному изобретению определ етс  по формуле и составл ет

S - -100% 86,4%моль

На основе предложенного устройства она равна

0,9058

S

1,69-0.654

,3%моль

В результате секционной подачи сырь  через реактор за один проход пропускаетс  1,69 моль этилбензола, при прежней подачи вод ного пара, т.е. - 18 моль.

Таким образом дл  полного использовани  потенциальной возможности каждого сло  катализатора в дополнительном изобретении осуществл етс  секционна  подача сырь  в реактор и тем самым достигают повышени  производительности по стиролу в 1,4 раза, селективности процесса в 1,9% и

снижают расход вод ного пара на единицу подаваемого этилбензола в пределах 1,5- 1,6 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического управлени  реактором дегидрировани  углеводородного сырь , содержащее линию подачи сырь  с последовательно установленными первым датчиком расхода сырь , первым

   исполнительным механизмом и смесителем , регул торы расхода сырь  и пара, линию подачи пара в смеситель с установленными на ней датчиком расхода пара и исполнительным механизмом, пер5 вый, второй и третий датчики температуры зон реактора, первую, вторую и третью линии подачи кислорода в зоны реактора, на каждой из линий установлены датчик расхода кислорода и исполнительный механизм,

   0 первый, второй и третий регул торы расхода кислорода, вычислительный блок, блок сравнени , блок задани  те мпературы, многоканальный блок задани  расходов кислорода и реле переключени , при этом первый

   5 датчик расхода сырь  через соответствующий регул тор соединен с управл ющим входом исполнительного механизма на линии подачи сырь , с первым входом регул тора расхода пара и с первым входом

   0 вычислительного блока, выход датчика расхода пара через соответствующий регул тор соединен с управл ющим входом исполнительного механизма на линии под- .ачи пара, а также/с вторым входом вычйс5 летел ьного блока, выходы первого, второго и третьего датчиков температуры соединены с третьим, четвертым и п тым входами вычислительного блока соответственно, выход каждого из датчиков расхода кислорода

   0 через регул тор соединен с управл ющим входом соответствующего исполнительного механизма на лини х подачи кислорода в зоны реактора, второй вход каждого из регул тороврасхода кислорода соединен с со5 ответствующиМ первым выходом реле переключени  выход блока задани  температуры соединён с шестым входом вычислительного блока и первым входом блока сравнени , выходы которого соединены со

   0 входами реле переключени , седьмые входы вычислительного блока соединены со вторыми выходами реле переключени  и первыми выходами многоканального блока задани  расходов кислорода, второй вход

   5 блока сравнени  соединен с вторым выходом блока сравнени , третьи входы которого соединены с вторыми выходами многоканального блока задани  расходов кислорода, выходы блока сравнени  соеди- нены с входами реле переключени , о т л йчающеес  тем, что, с целью повышени  производительности и селективности, уменьшени  удельного расхода пара, оно дополнительно содержит вторые и третьи датчики расхода сырь , регул торы расхода сырь  и исполнительные механизмы, установленные на второй и третьей лини х подачи сырь  в зоны реактора соответственно, причем выходы второго и третьего датчиков

   через второй и третий регул торы расхода сырь  соединены с управл ющими входами второго и третьего исполнительных механизмов на лини х подачи сырь  соответственно , второй и третий выходы вычислительного блока соединены с вторыми входами соответствующего второго и третьего регул торов расхода сырь .