Изобретение относитс к.управлению кaтaлитичeoки ти процессами с периодической регенерацией катализатора и может быть использованов производствах изопрена из диметилдиоксана , изопрена из изопентана ,бутадиена из бутиленов в химическо и нефтехимической промышпенности. Известен способ управлени ппоцессом регенерации катапитизатора в циклическом процессе путем регулировани максимальной температуры в.слое катализатора изменением подачи паровоздушной смеси 13. Недостатком этого способа вл етс отсутствие учета количества кокса, отложившегос на катализатор что приводит к повглшенным энергозат . . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс сп соб управлени процессом получени изопрена каталитическим расщеплением 4,4-диметил-1,3-диоксана, проводимым в системе реакторов, работающих поочередно в циклах контактировани и регенерации, путем стабилиз ции общего расхода перегретого вод ного пара, регулировани расхода во духа в реактор в зависимости от тем пературы в сло х катализатора и рас хода наскиченного пара в реактор в з висимости от температуры над сло ми катализатора 23. Однако при управлении процессом отсутствует учет св зи между реакторами , работающими в циклах контак тировани и регенерации, а также не учитываетс количество кокса, отклонившегос на катализаторе в цикле контактироваг}и , что влечет за собой непроизводительные затраты вод ного пара и способствует неэффективному использованию сырь . Цель изобретени - увеличение вьзхода целевого продукта и снижение энергозатрат. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу управлени циклическим процессом получ€ши изопрена путем стабилизации общего расхода перегретого вод ного napci, регулировани расхода воздуха в реактор в за висимости от температуры в сло х катализатора дополнительно измер йт концентрации кислорода в газах регене рации и изопрена в контактномгаз е2 расходы воздуха и сырь Е: реактор, по этим измеренным значени м параметров определ ют степень выжига кок са и при достижении степени выжига кокса верхнего граничного значени регулируют расход перегретого вод него пара, подаваемого на регенерацию в зависимости от расхода и температуры насыщенного пара, температур перегретого пара и смеси на- cHuieHHoro и перегретого пара, при . этом сн тый с регенерации пар нап- j равл ют на контактирование. На чертеже представлена блоксхема реализации способа. Технологическа система и схема управлени включает реактор 1, наход щийс в цикле контактировани , реактор 2, наход щийс в цикле регенерации , пароперегревательную печь 3, термопары 4, измер ющие температуру над сло ьчи катализатора, Tejg юпapы 5, замер ющие температуру в сло х катализатора, регул тор б температуры над сло ми каталйз ато ра в цикле контактировани , датчик 7 общего расхода пара в печь, регул тор 8 расхода пара в печь, клапан 9 на линии подачи пара в печь, шиберы 10 на линии подачи перегретого пара на слои катализатора, датчик 11 расхода насыщенного пара по сло м, клапаны 12 на линии подачи насыщенного пара по сло м, регул тор 13 температуры над слоем катализатора в цикле регенерации, датчик 14 расхода воздуха на реактор в цикле регенерации , клапаны 15 на лини х подачи воздуха по сло м катализатора, блок 16 управлени температурами в сло х катализатора, общие итиберы 17 на лини х подачи перегретого пара в реактор, датчик 18 расхода сырь на реактор в цикле контактировани , датчик 19 состава контактного газа, газоанализатор 20 газов регенерации, датчик 21 температуры перегретого пара, блок 22 дл определени количества отложившегос кокса в цикле контактировани , определени количества кислорода, израсходованного на выжиг кокса и управлени шибером на линии подачи перегретого пара в реактор,, наход щегос в цикле регенерации ,, датчик 23 температуры смеси перегретого и насыщенного пара, датчик 24 температуры насыщенного пара, блок 25 дл определени расхода перегретого пара в цикле регенерации, Спрсоб управлени осуществл ют следующим образом, . Один из реакторов,например 1,, находитс в цикле контактирований, другой, например 2 - в цикле регенерации . На реактор 1 подают сырье 4 ,4-диметил-1,3-диоксан (ДМД ) с небольшими примес ми органических веществ. Расход сырь замер ют при помощи датчика 18, На систему реакторов 1 и 2 подают пар, перегретый в печи 3, Общий расход пара замер ют датчиком 7 и ст€эбилизируют регул тором 8 путем воздействи на клапан 9. В реакторах 1 и 2 температуру над сло ми замарйют при помощи термопар 4, а в сло х катализатора при помощи термопар 5, Температуру над -сло ми катализатора в цикле контактировани регулируют регул торами б, измен ющими расход перегретого пара, подаваемого над каждым i слоем катализатора, путем воздействи на шиберы 10 на лини х перегретого пара. На линии контактного газа установлен датчик 19, при помощи которого определ ют концентрацию изопрена в контактном газе. В блоке 22 . по концентраций изопрена в контактном газе и расходу сырь рассчиты- : вагот выработку изопрена за цикл контактировани , t 6cCt)c u;oit , О где V - выработка изопрена за цикл контактировани ; (3j,(,+J- расход сырь на реактор в текущий момент времени; C(t)- концентраци изопрена в контактном газе в текущий момент времени ; t - текущее врем от начала ци ла контактировани ; длительность цикла контактировани . Известно,что количество отло .жившегос кокса за цикл контактиро вани можно, с достаточно высокой степенью точности, вычислить по фор муле VK O/OOVVn- (2) Количество отложившегос кокса та же, определ ют в блоке 22. На чертеже дл реактора 1, наход щегос в цикле контактировани , не показана обв зка по лини м насыщенного пара, воздуха и газов регенерации , она полностью аналогична обв зке реактора 2, нахад щегос в цикле регенерации. Обв зка всех слоев аналогична. В цикле регенерации в реактор 2 подают паровоздушную смесь. Расход воздуха в реактор определ ют датчиком 14, расход насыщенного пара измер ют датчиком 24, а температуру перегретого пара датчиком 21, Управ ление температурой в сло х катализатора реактора 2, наход щегос в цикле регенерации осуществл ют блок 16 путем изменени расхода воздуха при помощи клапанов 15 на лини х по дачи воздуха по сло м катализатора Температуру паровоздушной смеси, поступающей на слои реактора 2, замер ют термопарами 4 и регулируют регул торами 13 путем изменени ра хода насыщенного-пара при помощи кл панов 12, установленных на лини х дачи насыщенного пара. На линии га зов регенерации из реактора 2 уста новле.н газоанализатор 20, при помощ которого определ ют концентрацию кислорода в газах регенерации. В блоке 22 по концентрации кислорода в газах регенерации и расходу воздThe invention relates to the control of catalytic processes with periodic catalyst regeneration and can be used in the production of isoprene from dimethyldioxane, isoprene from isopentane, butadiene from butylenes in the chemical and petrochemical industries. A known method of controlling the process of regeneration of a catapitizer in a cyclic process by adjusting the maximum temperature of the catalyst layer by changing the feed of the steam-air mixture 13. The disadvantage of this method is the lack of consideration of the amount of coke deposited on the catalyst which leads to energy consumption. . Closest to the proposed technical entity is the method of controlling the process of producing isoprene by catalytic cleavage of 4,4-dimethyl-1,3-dioxane, carried out in a system of reactors operating alternately in contact and regeneration cycles, by stabilizing the total flow rate of superheated water. steam, controlling the flow rate to the reactor, depending on the temperature in the catalyst beds and the flow of boosted steam to the reactor, depending on the temperature above the catalyst beds 23. However, when controlling the process there is no consideration of the connection between reactors operating in contact and regeneration cycles, and the amount of coke that deviated on the catalyst in the contact cycle is not taken into account and that entails unproductive costs of water vapor and contributes to the inefficient use of raw materials. The purpose of the invention is to increase the yield of the target product and reduce energy consumption. This goal is achieved by the fact that according to the cyclic process control method, isoprene is obtained by stabilizing the total flow rate of superheated water napci, controlling the air flow to the reactor depending on the temperature in the catalyst layers, and measuring oxygen concentration in the contact gas and isoprene e2 costs of air and raw materials E: the reactor; using these measured values of the parameters, determine the degree of burning of coke and, when the degree of burning of coke is reached, the upper limit value iruyut flow of superheated water vapor has to be supplied to the regeneration depending on the flow rate and temperature of saturated steam, superheated steam temperature and the mixture cHuieHHoro HA and superheated steam at. Thereby, the vapor removed from regeneration is equal to the contacting. The drawing shows the block diagram of the implementation of the method. The technological system and control circuit includes the reactor 1, which is in the contact cycle, the reactor 2, which is in the regeneration cycle, the steam superheater furnace 3, the thermocouples 4, which measure the temperature above the catalyst bed, Tejg 5, measure the temperature in the catalyst beds , temperature regulator b above the catalytic catalyst layers in the contact cycle, sensor 7 total steam flow to the furnace, steam regulator 8 into the furnace, valve 9 on the steam supply line to the furnace, gate valves 10 on the superheated steam supply line to the catalyst layers sensor 11 saturated steam flow through the layers, valves 12 on the saturated steam supply line through the layers, temperature controller 13 above the catalyst bed in the regeneration cycle, sensor 14 air flow to the reactor in the regeneration cycle, valves 15 on the air supply lines through the catalyst layers , block 16 of temperature control in catalyst beds, common itibers 17 on superheated steam supply lines to the reactor, sensor 18 of raw material consumption to the reactor in the contact cycle, sensor 19 for contact gas composition, gas analyzer 20 for regeneration gases, sensor 21 for overheating steam 22, block 22 for determining the amount of deposited coke in the contacting cycle, determining the amount of oxygen consumed for burning the coke and controlling the gate in the superheated steam supply line to the reactor that is in the regeneration cycle, the sensor 23 for the temperature of the superheated and saturated steam, a saturated steam temperature sensor 24, a unit 25 for determining the flow of superheated steam in the regeneration cycle, the Split Control is performed as follows. One of the reactors, for example, 1, is in the contacting cycle, the other, for example, 2 is in the regeneration cycle. Raw materials 4, 4-dimethyl-1,3-dioxane (DMD) are fed to reactor 1 with small amounts of organic matter. Raw material consumption is measured using sensor 18, steam superheated in furnace 3 is supplied to the reactor system 1 and 2, total steam consumption is measured by sensor 7 and stabilized by regulator 8 by acting on valve 9. In reactors 1 and 2, the temperature above the layers are zamyryut using thermocouples 4, and in the layers of the catalyst using thermocouples 5, the temperature of the catalyst over-layers in the contact cycle is controlled by regulators b, changing the flow rate of superheated steam supplied over each i catalyst layer, by acting on the gates 10 on superheated steam lines ra. A sensor 19 is installed on the contact gas line, by means of which the concentration of isoprene in the contact gas is determined. In block 22. on the concentrations of isoprene in the contact gas and the consumption of raw materials, the calculation is: vagot isoprene production per contact cycle, t 6cCt) c u; oit, Where V is the production of isoprene per contact cycle; (3j, (, + J is the current consumption of feedstock to the reactor; C (t) is the concentration of isoprene in the contact gas at the current time; t is the current time from the beginning of the contacting cycle; the duration of the contacting cycle. It is known that living coke from the contact cycle can, with a sufficiently high degree of accuracy, be calculated using the formula VK O / OOVVn- (2) The amount of deposited coke is the same as determined in block 22. In the drawing for the reactor 1 that is in the cycle contact, not shown wrap along saturated steam, air and g regeneration, it is completely similar to the wrapping of the reactor 2, found in the regeneration cycle. The wiring of all layers is similar. In the regeneration cycle, an air-vapor mixture is supplied to the reactor 2. Air consumption to the reactor is determined by sensor 14, saturated steam consumption is measured by sensor 24, and the superheated steam temperature by sensor 21, the temperature control in the catalyst beds of the reactor 2, which is in the regeneration cycle, is carried out by block 16 by varying the air flow through the valves 15 on the air supply lines across the catalyst beds. The temperature of the vapor-air mixture entering the layers of the reactor 2 is measured by thermocouples 4 and controlled by regulators 13 by varying the saturated-steam flow rate using clamps 12 installed on the saturated steam lines. A gas analyzer 20 is installed in the regeneration gas line from the reactor 2, which is used to determine the oxygen concentration in the regeneration gases. In block 22 on the concentration of oxygen in the gases of regeneration and consumption of air
ха в реактор рассчитывают текущее количество кислорода, израсходованного на выжиг кокса, отложившегос в цикле контактировани . Из уравнений горени кокса ( содержание водорода в коксе, отложившемс на катализаторе незначительно )xa, the current amount of oxygen consumed for burning the coke deposited in the contact cycle is calculated in the reactor. From the equations of coke combustion (the hydrogen content in the coke deposited on the catalyst slightly)
С + 02 С02, 0) 2С + 02 2СО, (if) а также учитыва , что дол реакции (4) очень незначительна, следует, что 02 . 02 к „де V Q2 массовое количество прореагировавшего с- коксом кислорода, необходимое дл полного сжигени кокса. Таким образом, дл того, чтобы выжиг кокса составил 75-85%, необходимо , чтоби с коксом прореагировало не менее чем 0,35V. в блоке 32 сравнивают текущее количество израсходованного кислорода на выжиг кокса v с предельно допустимым v и как только выполн етс условиеVT / Vn 0,35V, (б) ...ри помощи блока22 измен ют положение шибера 17 на подаче перегретого пара в реактор 2 до тех пор,пока расход перегретого пара в реактор 2, поступающий в цикле регенерации только через первый слой катализатора , станет равен нижнему предельно допустимому значению. Информацию 6 расходе перегретого пара в реактор из блока 25 направл ют в блок 22. В блоке 25 расход перегретого пара определ ют приближенно по формуле /3 нп(Тсм-Тнп) ппт Т пп см где а - расход перегретого пара в реактор; О.„г, - расход насыщенного пара на первый слой катализатора ; Tj. температура смеси насыщенного и перегретого пара , которую замер ют датчиком 23 ;. Т.,.,- температура насыщенного МП.. л 1 пара (измер ют датчиком 24); Т| - температура перегретого пара (измер ют датчиком 211 На чертеже дл реактора 2, наход щегос в цикле регенерации, не показана обв зка по сырью, контактному газу, а также схема регулировани температур над сло ми катализатора изменением перегретого пара в цикле контактировани . Они полностью аналогичны обв зке и схеме реактора 1. Обв зка всех слоев реак тора одинакова. Реакторы 1 и 2 поочередно работают в циклах регенерации и контактировани , В отличие от известного способа управление по данному способу строитс с учетом св зи между реакторами , наход щимис в циклах контактировани и регенерации. После того, как выжиг кокса с катализатора, наход щегос в цикле регенерации, дос тигнет 75-85%, необходимость в пода че больйшх количеств пара, требуемого дл съема тепла (выдел ющегос во врем регенерации ), с катализато ра отпадает. Это позвол ет уменьшит расход пара на регенерацию до нижнего предельного уровн (75-85% от начального уровн ;, При стабилизации Общего количества пара на систему реакторов сэкономленный гфч регенерации пар подают на реактор, наход щийс в цикле контактировани , По мере продолжительности цикла контактировани активность катализатора снижаетс и дл стабилизации содержани целевого продукта в контактном газе необходимо повыыение температуры в реакторе. Это повышение и достигаетс за счет подачи пара, сзкономпенного при регенерации . При этом расход пара на регенерацию катализатора снижают при выжиге 75-85% иокса, так как регенераци протекает медленно и скорость отвода тепла может быть значительно уменьшена. Использование данного способа управлени позвол ет снизить расход перегретого пара на 0,5 гкал/т изопрена и за счет увеличени выхода целевого продукта на 0,5% повысить производительность по изопрену примерно на 500 т/год.C + 02 C02, 0) 2C + 02 2CO, (if) and also taking into account that the proportion of reaction (4) is very small, it follows that 02. 02 K de V Q2 is the mass amount of oxygen reacted with coke, necessary for complete burning of coke. Thus, in order for the burning of coke to be 75-85%, it is necessary that no less than 0.35V should react with the coke. in block 32, the current amount of oxygen consumed for burning coke v is compared with the maximum allowable v and as soon as the condition VT / Vn is 0.35V is fulfilled, (b) ... using the block 22, the position of the gate 17 is changed on the supply of superheated steam to reactor 2 to as long as the flow rate of superheated steam to reactor 2, which enters the regeneration cycle only through the first catalyst bed, becomes equal to the lower maximum allowable value. Information 6 on the flow of superheated steam into the reactor from block 25 is directed to block 22. In block 25, the flow rate of superheated steam is determined approximately by the formula / 3 np (Tcm-Tnp) ppt T pt cm where a is the flow of superheated steam to the reactor; O. „g, is the consumption of saturated steam on the first catalyst bed; Tj. the temperature of the mixture of saturated and superheated steam, which is measured by sensor 23;. T.,., Is the temperature of the saturated MP .. l 1 pair (measured by sensor 24); T | - superheated steam temperature (measured by sensor 211 In the drawing, for reactor 2, which is in the regeneration cycle, the bindings are not shown for raw materials, contact gas, as well as a scheme for controlling temperatures above the catalyst layers by changing superheated steam in the contact cycle. They are completely similar binding and reactor layout 1. Binding of all layers of the reactor is the same. Reactors 1 and 2 work alternately in regeneration and contact cycles. In contrast to the known method, the control by this method is based on the relationship between After burning coke from a catalyst that is in a regeneration cycle, it will reach 75-85%, the need to supply large amounts of steam required for heat removal (released during regeneration This eliminates the steam consumption for regeneration to the lower limit level (75-85% of the initial level; When the Total amount of steam to the reactor system is stabilized, the GFCh of regeneration saved to the reactor in the contact cycle As the contacting cycle lasts, the activity of the catalyst decreases, and to stabilize the content of the target product in the contact gas, the temperature in the reactor must be increased. This increase is achieved by the supply of steam generated during regeneration. At the same time, steam consumption for catalyst regeneration is reduced when burning 75-85% of iox, since regeneration proceeds slowly and the rate of heat removal can be significantly reduced. The use of this control method allows to reduce the consumption of superheated steam by 0.5 gcal / ton of isoprene and, by increasing the yield of the target product by 0.5%, to increase the productivity of isoprene by about 500 tons / year.