SU1178744A1 - Способ автоматического управлени процессом окислени циклогексана - Google Patents

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОКИСЛЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНА в производствах капролактама и адипиновой кислоты, проводимым в секционированном реакторе, путем стабилизации температуры цкклогексана на входе реактора изменением подач|1 пара в теплообменник , уровн  в скруббере-конденсаторе циркул ционного циклогексана изменением подачи ц;иклогексана в первую секцию реактора и в последней секции реактора изменением потока оксидата из нее, определени  расхода воздуха в реактор в.зависимости от расхода свежегоциклогексана в реактор и заданного соотношени  расходов воздуха и свежего циклогексана в реактор и регулировани  подачи воздуха в каждую секцию реактора в зависимости от расхода воздуха в реактор и заданного распредег лени  воздуха по секци м реактора, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации степени превращени  циклогексана и выхода целевых продуктов, подачу воздуха в каждую секцию реактора корректируют в зависимости от расхода циркул ционного циклогексана. 00 4

Description

Изобретение относитс  к области автоматизации технологических процессов , а именно процесса окислени  циклогексана кислородом воздуха, проводимого в секционированном per акторе в производствах капролактама и адипиновой кислоты, и может быть использовано в химической и нефтехимической промьшшенности. Целью изобретени   вл етс  стабилизаци  степени превращени  циклогексана и выхода целевых продуктов. На чертеже изображена принципиальна  схема управлени  процессом окислени  циклогексана, по сн юща  предлагаемый способ. Узел окислени  циклогексана кислородом воздуха включает реактор окислени , состо щий из четьгрех секций 1-4, объединенных между собой по газовой фазе: скрубберы-конденсаторы 5 и 6, теплообменни ки 7 и 8 и циркул ционный насос 9, обеспечивающий подачу циклогексана в секции реактора. Расход свежего циклогексана в реактор измер ют датчиком 10 расхода, стабилизируют регул тором 11, воздейству  на исполнительный механизм 12. Сигнал с датчика 10 рас хода через групповой преобразователь 13 пневматических сигналов в токовьй и модули 14 ввода ввод тс  в управл  ющий вычислительный комплекс (УВК)15 Уровень в скруббере-конденсаторе 5 измер ют датчиком 16 уровн  и стабилизируют регул тором 17 путем изменени  расхода циклогексана, подаваемого в секцию 1 реактора окислени , исполнительньм механизмом 18.Расход циклогексана в секции реактора измер ют расходомерами 19-22 и стабилизируют регул торами расхода 23-25 воздействием на исполнительные механизмы 26-28 соответственно. Температуру циклогексана после подогревател  7 измер ют термопарой 29 и стабилизируют регул тором 30 изменением расхода грекнцего пара в подогревател 7 исполнительным механизмом 31. Расход воздуха в секции 1-4 реактора ч окислени  измер ют расходомерами 3235 , стабилизируют регул торами 3639 , которые воздействуют на исполнительные механизмы 40-43 соответственно . Уровень в секции реактора, окислени  измер ют датчиком 44 уровн , стабилизируют регуЛ торЪм 45, . который воздействует на исполнительный механизм 46 на потоке оксидата из секции. Сигналы от датчиков 19-22 и 32-35 расходов циклогексана и воздуха в секции 1-4 реактора окислени  через групповой преобразователь 13 и через модули 14 ввода ввод тс  в УВК 15.В послед нем формируетс  величина задани  расхода воздуха в секции 1-4 реактора и через модули 47 вывода, преобразователи код-ток 48-51 и 52-55 и ток/ пневмосигнал поступает на регул торы 36-39. Способ осуществл етс  следующим образом.. Сигналы от датчиков 10, 19-22, 32-35 расхода свежего циклогексана, циклогексана и воздуха.в секции 1-4 реактора через преобразователь 13 и модули 14 ввод т в УВК 15. В УБК 15 ввод т значение коэффициента соотношени  расходов воздуха и свежего даклогексана (об) в реактор и козффициенты (/5), уситьгоаюпрсе распределение воздуха по секци м-1-4 реактора, и заданное значение расхода циркул ционного циклогексана ццг з«А определ емое, например,из стационарных условий. В УВК 15 выполн етс  суммирование расхода циклогексана , подаваемого в секции 1-4 регул тора окислени  по выражению « Сге + G где К - текущий цикл опроса датчиков и определ етс  текущее значение расхода циркул ционного циклогексана как разность суммарного потока и свежего циклоциклогексана в абсорбер 5 гексана G, По величине расхода свежего циклогексана и заданным значени м ct и /3; определ етс  расход воздуха в секции 1-4 реактора по вьфажению G где i номер секции реактора 1, 2, 3, 4). Формируетс  интегральна  составл юща  задани  расхода воздуха в секции 1-4 реактора по величине отклонени  текущего значени  расхода циркул ционного циклогексана G по следующим от заданного ци,Г 5CIA выражени м f 1(цчг ЦЧГЗМА Л к-1 J .ЦЦГ где К - цикл опроса в момент времени t; предьщущий цикл опроса в момент времени t - 1j коэффициент при интегральной составл ющей, учитывающий посто нную времени объекта и период дискретизации , AVjVr . ,(i 1.2,3.4) Текущее значение задани  регул торам расхода воздуха определ етс  по выражению AV iSCIA Vj,+ 4VB%crH Сигналы задани , сформированные УВК 15, через модули 47 вьгаода вцца ютс  на интегрируюв(ие преобразовате Ли 48-51 как величины приращени  к заданию на выходе интегрирую1цих преобразователей на предьщущем шаге опроса, величины которых формируютс  по вьфажению: где 4д,- ее значение величины задани  на выходе интегриру щих преобразователей 48-51. Далее сигнал задани  с интегрирзп щих преобразователей 48-51 через преобразователи 52-55 ток/пневмосиг нал подаютс  на регул торы 36-39 расхода воздуха в секции 1-4 реакто ра окислени . Пример. Расход свежего ииклогексана на шаге опроса G « 140м Соотношение общий воздух/свежий циклогексан в 40. Распределение воздуха по секци м как доли от целого: /3) 0,23, - 0,31, Лз 0.31, /94 0,15 Расход циклогексана по секци м, мз/ч: Gfj 60, 10, Gj, 8, G« 28.Определить задание регул тору на шаге опроса К. Суммарный расход циклогексана в реактор:

Gjfr - «19 + G,

+ G, + G

22 - 206 .

1196;

где

ВОС1 Количество циркул ционного циклосана: рК рК 206 - 140 -ццг - цг . 66 м Заданна  величина режима: 2 . Расход воздуха на шаге К в завиости от нагрузки по свежему цикнагрузки по ексану G J сС С1д 40 X Расход воздуха по секци м 1-4, 0,23 5600 1288; 0,31 5600 1736; 0,31 5600 1736,0 ,15 5600 840. Интегральна  составл юща  изменерасхода циркул ционного циклогека: If К еЛ ццг К (G ццг - Gmp-jaft) - ( - G44rMfl) 0,5 X (66-52 ) - (52-52)1 0,5 X 6 3MV4. Дополнительный расход воздуха: rf-Gll r et 3x40 120 нмз/ч. Дополнительньтй расход воздуха в ции 1-4, нм/ч: VeAotn 0,23 X 120 27,6; V§Aonl 0,31 X 120 37,2/ V 0,37,2; вАОпз в АвП Величина задани  регул тором раса воздуха в каждую секцию, нм/ч: 1288 + Vei SOIA V 81 V в .jnn + 27,6 1315,6i Ve2a«A 1736 + 37,2 1773,2. V§3e«A 1773,2; в4МА + 18 858. На преобразователе 45-48 будет ан сигнал, соответствующий рази между вычисленным значением задана шаге К и значением задани  на вдущем шаге, т.е. К - 1, сн том хода преобразователей 48-51, /ч: V 1л 1315,6 81 SO(A вое По сравнению с прототипом использование данного изобретени  позво- 10 5 лит определить в каждый момент времени величину задани  требуемого расхода воздуха регул торам расхода в секции реактора окислени , при этом учитьшаютс  расход свежего циклогексана , подаваемого в реакционный узел и изменение расхода циркул ционного циклогексана, подаваемого в секции реактора окислени .

CSemau ци логексан

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОКИСЛЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНА в производствах капролактама и адипиновой кислоты, проводимым в секционированном реакторе, путем стабилизации температуры циклогексана на входе реактора изменением подач? пара в теплообмен ник, уровня в скруббере-конденсаторе циркуляционного циклогексана изменением подачи циклогексана в первую секцию реактора и в последней секции реактора изменением потока оксидата из нее, определения расхода воздуха в реактор в.зависимости ст расхода свежего циклогексана в реактор и заданного соотношения расходов воздуха и свежего циклогексана в реактор и регулирования подачи воздуха в каждую секцию реактора в зависимости от расхода воздуха в реактор и заданного распределения воздуха по секциям реактора, отличающийся тем, что, с целью стабилизации степени превращения циклогексана и выхода целевых продуктов, подачу воздуха в каждую секцию реактора корректируют в зависимости от расхода циркуляционного циклогексана.