SU1456215A1

SU1456215A1 - Способ управлени работой химического реактора непрерывного действи

Info

Publication number: SU1456215A1
Application number: SU864141551A
Authority: SU
Inventors: Мусеиб Имаш Оглы Мамедов; Гюнеш Энвер Оглы Рахберли; Закир Ибад Оглы Гаджиев
Original assignee: Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат"
Priority date: 1986-10-28
Filing date: 1986-10-28
Publication date: 1989-02-07

Abstract

Изобретение относитс к способу управлени работой химических каталитических реакторов непрерывного действи , может быть использовано.в химической промьшшенности, в частности дл управлени процессом синтеза тиотреххлористого фосфора, и позвол ет увеличить производительность реактора. Способ предусматривает расчет текущего значени активности катализатора по измеренным значени м уровн реакционной массы в реакторе , температуры верха отбойной колонны и содержани треххлористого фосфора в паровой фазе отбойной колонны , определение разности между заданным и текущим значени ми активности канатализатора, сравнение этой вычисленной разности с допустимым значением и увеличение температуры в реакторе и уменьшение подачи серы и треххлористого фбсфора в реактор при превьшении вычисленной разности активностей катализатора допустимого значени . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

Description

1

Изобретение относитс к управлению работой химических реакторов непрерывного действи , где реакци происходит в присутствии катализатора , и может быть использовано в химической промышленности, в частности дл управлени процессом синтеза тио- треххлористого фосфора (ТТХФ).

Цель изобретени - увеличение про- .изводительности реактора.

На чертеже представлена принципиальна схема реализации способа.

Система управлени включает реактор 1, отбойную колонну 2, датчики 3 и 4 расхода, датчики 5 и 6 температуры , датчик 7 уровн , анализатор 8 состава, регул торы 9-11, управл ющий .вычислительный комплекс 12, исполнительные механизмы 13-15.

5 Способ осуществл етс следующим образом.

Процесс синтеза тиотреххлористого фосфора (ТТХФ) осуществл етс в реакторе 1 путем взаимодействи серы с

10 треххлористым фосфором (ТХФ) в присутствии катализатора. Реакционные газы из реактора 1 поступают в отбойную колонну 2, откуда после отделени от уносимых ими примесей очищен15 ный ТТХФ отводитс в качестве целесд

О5 N3

сл

314

вого продукта. Процесс синтеза ТТХФ эндотермический, т.е. дл взаимодействи серы с ТХФ необходимо дополнительное тепло, которое создаетс .за счет обогрева реактора 1 дымовыми газами, образующимис в результате сжиганий природного газа.

В процессе работы реактора вследствие отравлени катализаторными да ми или механического уноса катализатора снижаетс активность последнего , что характеризуетс повьшением уровн реакционной массы в реакторе 1 за счет накоплени серы, и как следствие, устойчивым падением (снижением ) температуры верха отбойной колонны 2 и повышением содержани ИХФ в паровой смеси.

Информаци об этих параметрах от соответствующих датчиков 6-8 поступает на вход управл ющего вычислительного комплекса (УВК) 12, где согласно математической модели

у a,t + + + а, (1)

где t - температура верха отбойной

колонны; Н - уровень реакционной массы в

.реакторе, С - содержание треххлористого фофосфора первой смеси,- а- - коэффициенты модели, определ емые экспериментальным пу- тем (,3),

рассчитывают значение активности катализатора , соответствующее на теку- щий момент времени.

Вычислительное значение сравнива- етс с заданным у (со значением, со ответствуюащм активности свежего катализатора ). В случае, если у у , определ етс их разность йу у - - у и запоминаетс текущее значение активности катализатора.

Пересчет управл ющих воздействий осуществл етс при нарушении услови

Su -Z-IX. .100 2. i У

В зависимости от &у корректируют расход серы G и ТХФ, G, подаваемых в реактор 1 и температуру tp Е последнем. Дп этой цели исполь- зуют следующие зависимости:

G - &G

5

(2)

1 1

Y S )

Ч

р + tp.

5

0

Б

0 5

0

5

где (n) uGg(n - 1) + Ь,Ьу,

at (п) utp (п - О + ,

k - заданное значение отношени расхода серы к J . расходу ТХФ; Gg , С - соответственно заданное значение расхода серы и ТХФ,Ь; - коэффициенты модели, определ емые экспериментальным путем (i 1,2),ЛСдСП-О ,

utp(п-1) - приращени расхода серы и температуры в реакторе на (п-1)-м шаге управлени соответственно .

С выхода УВК 12 сигналы, пропорциональные вычисленным по уравнению (2) значенийм расхода серы, ТХФ и температуры в реакторе 1, в качестве уставки поступают в камеру Задание регул торов 9-11, в камеру Переменное которых от датчиков 3-5 поступает сигнал, пропорциональный тeкyщe y значению соответственно расхода серы, ТХФ и температуры в ректоре 1. Б регул торах эти сигналы сравниваютс , в результате их отличи в последних возникает рассогласование , дл компенсации которого они вырабатывают регулирующее воздействие , сигнал о котором с выхода соответствующих регул торов поступает на исполнительные механизмы 13-15, установленные на линии подачи серы, ТХФ и природного газа. Исполнительные механизмь, мен подачу соответствующих потоков, обеспечивают необходимые, при изменившейс активности катализатора услови протекани процесса. I

В процессе работы реактора в результате отравлени катализаторными дами или механического уноса катализатор тер ет активность, что отрицательно сказываетс на интенсивности процесса, и как следствие, приводит к нарушению баланса взаимодействи компонентов и увеличению концентрации серы в реакционной массе. Естественно, введение процесса в

этих услови х при тех же расходах серы и ТХФ еще более усугубл ет положение и ускор ет падение активности катализатора, приводит к захлебыванию реактора за счет интенсивного увеличени концентрации серы в реакционной массе и повышение уровн последнего, что, в конечном итоге, приводит к преждевременной остановке реактора, т.е. к сокращению пробега последнего.

Предлагаемый способ позвол ет оперативно оценить состо ние катали- и обеспечить протекание процесса с учетом мен ющейс активности последнего, тем самым предотвращает захлебывание и преждевременное отключение реактора, и позвол ет увеличит пробег реактора.

В таблице приведены результаты расчетов по предлагаемому способу управлени .

Claims

1. Способ управлени работой химического реактора непрерывного действи , например, реактора синтеза тиотреххлористого фосфора, с установленной на его выходе отбойной колонной, включающий регулирование температуры в реакторе изменением подачи в него теплоносител , регулирование подачи серы и треххлористого фосфора в реактор и измерение уров-

2. Способ по п. 1,отличаю- щ и и с тем, что в качестве заданного значени активности катализатора на первом шаге управлени принимают активность свежего катализатора , а на последующих шагах управлени - рассчитанное на предыдущем шаге управлени значение активности катализатора.

0,97 0,97 0,21 0,21

I -..

DpoAontemt таОлвон

L IZZIlL-ZZ IZ ZLnilC r...i

105,6

97,6

88,8

79,4

603,7 603,7 558,0 558,0 558,0 558,0 558,0 508,0 508,0 508,0 454,0

142,0 142,0 143,6 143,6 143,6 143,6 143,6 145,4 145,4 145,4 147,3

0,510 0,476 0,495 0,477 0,501 0,475 0,454 0,466 0,456 0,439 0,454

npoAojtKenm таблт

tz

,488

,476

,454

,439

-0,022

0,012

-0,019

-0,001

-0,025

0,001

0,022

-0,012

-0,002

0,015

-0,015

4,51 2,46 3,99 0,21 5. 25 0,21 4,62 2,64 0,44

3,30

/ 3,42

0.48 7,93 O.lt (,Sk

0,89, 8,82 0,19, t,77

0,6 9,42 0,13 1,9