本发明专利技术公开了一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统，涉及醋酸生产自动化控制技术领域，采用锅炉压力来控制反应器温度，具体包括一段反应器、锅炉、气液分离器、闪蒸器、脱轻塔、脱水塔、成品塔和DCS，通过设置在锅炉上的压力传感器和反应釜上的温度传感器，分别采集压力信号和温度信号，并将压力信号和温度信号上传至DCS，DCS将收到的温度信号和预先设置的温度进行比较，根据比较结果调节相应阀门的开度，即调节蒸汽的压力，调节至接收到的温度信号预设温度范围内，采用锅炉压力来控制反应器温度，压力调节滞后小，灵敏度高，温度变化幅度小，能保证反应器中的温度在较小范围波动，保证反应物处于较理想的反应环境。保证反应物处于较理想的反应环境。保证反应物处于较理想的反应环境。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统
[0001]本专利技术属于醋酸合成
，涉及醋酸生产自动化控制技术，具体涉及一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统。
技术介绍
[0002]醋酸是一种重要的基本有机化工原料，可用于制取醋酸乙烯单体( VCM)、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等，在染料、医药、农药及黏合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途，是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。
[0003]甲醇低压羰基合成法制醋酸可以以煤为原料，收益率高，成本低，是醋酸生产的先进技术，也是目前常用的制取醋酸的方法。
[0004]目前，采用的甲醇低压羰基化法合成醋酸的工艺生产路线为：以甲醇和CO为原料在第
Ⅷ
族金属催化剂作用下连续反应，通过精馏可以得到纯度高于99. 8%（质量分数）的醋酸，反应工段会副产少量丙酸、氢气和二氧化碳，丙酸可以回收利用或可用焚烧处理，氢气、二氧化碳以及少量未反应的一氧化碳再回收利用。精馏工段目的是提纯醋酸：从反应段采出的粗产品，经闪蒸（闪蒸蒸发），进入脱轻塔，脱出碘甲烷及未反应完成的甲醇及其反应性衍生物，得到含水醋酸，进入脱水塔，在脱水塔脱出水后，更到含少量丙酸的无水醋酸，送入成品塔，在成品塔，脱出丙酸及重组分后得到合格的醋酸产品。
[0005]合成工段是生产醋酸的核心，其作用是在催化剂和助催化剂系统的作用下，使CO与甲醇发生羰基化反应生成醋酸，该反应为放热反应，需将反应热移除，以维持反应器的温度；反应液的闪蒸蒸发可以带走一部分热量，另一部分的热量可以通过设置的外循环换热器移除。在合成工段中，反应器内温度是影响醋酸产率的重要因素，反应器内温度过高，反应速度快，单位时间、单位体积产能会提高，但是，太高的反应温度，会导致副反应的增加以及增加设备的腐蚀，影响产品收率和降低设备使用寿命；反应器中温度过低，导致反应速度低，单位时间、单位体积产能会降低，所以需要将反应器温度控制在较佳的温度范围，即能保证生产能力，又能控制副反应和保证设备使用寿命。
[0006]如国家知识产权局于2003年11月19日公开的公开号为“CN1457335A”名称为“控制反应的方法及控制装置”的专利技术专利，提出一种采用监测闪蒸后的循环母液的温度和流量来控制反应器的温度，该控制方法的温度反馈不及时，且易造成精馏工序的波动，不利于整个醋酸合成工艺的稳定运行。目前也有采用监控闪蒸比从而调节反应器温度，此种控制方法，因反应器温度波动范围较大，不利用反应系统温度稳定，进入精馏系统的物料流量随之波动，也不利于整个系统的稳定运行。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统，可以有效的将反应器内的温度控制在预设温度范围内，能为甲醇及其可反应性衍生物和CO反应提供预期的温度环境，控制系统反应敏捷，能较好的将反应器内温度维持在一定
水平内，一方面保证物料的反应速率维持在较高水平，另一方面，保证生产物的各组分含量比稳定，从而保证得到的产品质量较佳。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统，通过控制锅炉的压力来控制一段反应器内温度，包括：一段反应器、锅炉、气液分离器、闪蒸器、脱轻塔、脱水塔、成品塔和DCS，所述一段反应器连接有外循环换热器，一段反应器中的部分物料经过外循环换热器热交换处理后再返回至一段反应器，所述换热器中的介质是来自于锅炉的热水，热水经过外循环换热器将反应液中的热量带走，产生低压蒸汽，再回至锅炉，通过设置在锅炉上的压力传感器和反应釜上的温度传感器，分别采集压力信号和温度信号，并将压力信号和温度信号上传至DCS，DCS将收到的温度信号和预先设置的温度进行比较：当采集到的温度信号等于设定的温度时，DCS向压力传感器发出一个维持蒸汽压力的信号；当采集到的温度信号小于设定的温度时，DCS向压力传感器发出一个降低蒸汽压力的信号，并控制调整与压力传感器控制连接的阀门的开度，调整控制后的压力信号再返回至DCS，再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度；当采集到的温度信号大于设定的温度时，DCS向流量传感器发出一个增加蒸汽压力的信号，并控制调整相应阀门的开度，调整控制后的介质压力信号再返回DCS，再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度。
[0009]进一步地，所述一段反应器与气液分离器的工序之间还可设置二段反应器，在所述二段反应器中进行的反应过程是：一段反应器顶部液体及气体经过换热器I换热及流体梳理后以接近平推流的方式进入二段反应器，未反应的甲醇及其反应性衍生物与一氧化碳继续反应。
[0010]进一步地，在所述一段反应器中进行的反应过程是：甲醇或其反应性衍生物与一氧化碳进入一段反应器，一段反应器包含第
Ⅷ
族金属催化剂，碘甲烷助催化剂、水、醋酸、乙酸甲酯以及碘化物的均相混合物，该反应器为全混流反应器。
[0011]进一步地，所述气液分离器用于分离从反应器输送出的物料，经气液分离器处理后得到的气体从顶部进入换热器II进行冷凝，冷凝的液体返回前端反应器，未冷凝的不凝气送入高压吸收塔进一步处理；通过气液分离器分离得到的液体进入闪蒸器。
[0012]进一步地，所述闪蒸器用于处理从气液分离器输出的液体，并在低于反应器的压力下操作，得到与气液分离器出口相比富含碘甲烷的物流和富含醋酸的物流，富含醋酸的物流通过泵循环回一段反应器；富含碘甲烷的物流进入脱轻塔。
[0013]进一步地，所述脱轻塔用于进一步分离进入脱轻塔的物流，得到与进入脱轻塔的物流相比更富含碘甲烷的塔顶物流和更富含醋酸的侧线流。
[0014]进一步地，所述脱水塔用于处理从脱轻塔输入的含醋酸的侧线流，脱水塔塔釜得到与进料物料相比，富含醋酸和丙酸的物流。
[0015]进一步地，所述成品塔用于分离醋酸和丙酸等重组分，最后得到成品醋酸和富含丙酸的塔底物流。
[0016]进一步地，在所述闪蒸器的下方设置有蒸发器，经闪蒸器和蒸发器处理后物料，得到与气液分离器出口相比富含碘甲烷的物流和富含醋酸的物流，富含醋酸的物流通过泵循
环回至前端反应器；富含碘甲烷的物流进入脱轻塔。
[0017]进一步地，当外循环换热器的介质入口连接蒸汽进料管线时，DCS设定的温度范围为180
‑
205℃，压力范围为0.52
‑
1.2MPa。
[0018]进一步地，所述温度传感器设置在反应釜的上部、中部和下部位置上，且采用若干温度传感器在反应釜的不同位置上采集反应釜的温度信号，并将温度信号上传至DCS，DCS将接收到的全部温度信号进行分析、处理后得到一个最终温度信号，再将此温度信号与预先设定的温度进行比较。
[0019]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：1、本专利技术中，采用锅炉压力来控制反应器温度，压力调节滞后小，灵敏度高，温度变化幅度小，能保证反应器中的温度在较小范围波动，保证反应物处于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统，其特征在于，通过控制锅炉（16）的压力来控制一段反应器（1）内温度，包括：一段反应器（1）、锅炉（16）、气液分离器（2）、闪蒸器（3）、脱轻塔（4）、脱水塔（5）、成品塔（6）和DCS（7），所述一段反应器（1）连接有外循环换热器（17），一段反应器（1）中的部分物料经过外循环换热器（17）热交换处理后再返回至一段反应器（1），所述换热器中的介质是来自于锅炉（16）的热水，外循环换热器（17）与一段反应器（1）中的反应液进行热交换后产生低压蒸汽，低压蒸汽送回至锅炉（16），通过设置在锅炉（16）上的压力传感器和反应釜上的温度传感器，分别采集压力信号和温度信号，并将压力信号和温度信号上传至DCS（7），DCS（7）将收到的温度信号和预先设置的温度进行比较：当采集到的温度信号等于设定的温度时，DCS（7）向压力传感器发出一个维持蒸汽压力的信号；当采集到的温度信号小于设定的温度时，DCS（7）向压力传感器发出一个降低蒸汽压力的信号，并控制调整与压力传感器控制连接的阀门的开度，调整控制后的压力信号再返回至DCS（7），再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度；当采集到的温度信号大于设定的温度时，DCS（7）向流量传感器发出一个增加蒸汽压力的信号，并控制调整相应阀门的开度，调整控制后的介质压力信号再返回DCS（7），再次进行比较，直至温度信号等于设定的温度。2.根据权利要求1所述的一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统，其特征在于：所述一段反应器（1）与气液分离器（2）的工序之间还可设置二段反应器（8），在所述二段反应器（8）中进行的反应过程是：一段反应器（1）顶部液体及气体经过换热器I（19）换热及流体梳理后以接近平推流的方式进入二段反应器（8），未反应的甲醇及其反应性衍生物与一氧化碳继续反应。3.根据权利要求1所述的一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统，其特征在于：在所述一段反应器（1）中进行的反应过程是：甲醇或其反应性衍生物与一氧化碳进入一段反应器（1），一段反应器（1）包含第
Ⅷ
族金属催化剂，碘甲烷助催化剂、水、醋酸、乙酸甲酯以及碘化物的均相混合物，该反应器为全混流反应器。4.根据权利要求1或2所述的一种适用于低压羰基合成醋酸装置反应器温度的控制系统，其特征在于：所述气液分离器...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾绘如，陈晓华，谌晓玲，应理，李荣，鄢义，康仲良，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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