Дипломная работа: Автоматизация узла получения оксиэтилированных алкилфенолов
Каждая стадия включает в себя ряд последовательных мероприятий и, в зависимости от марки получаемых неонолов, время проведения реакции может варьироваться.
Процесс оксиэтилирования алкилфенолов протекает следующим образом.
Перед приемом катализированных алкилфенолов в реактор поз. SA-201А необходимо проверить содержание кислорода в реакционной системе, для чего через клапан поз. 9–3 подать азот в реакторы поз. SA-201А, В, С и создать избыточное давление 0,01?0,03 МПа. Анализатором поз. 8–5 определяется содержание кислорода, которое должно быть не более 0,015% масс.
При удовлетворительном анализе на содержание кислорода в реакторе поз. SA-201А, В, катализированные алкилфенолы после теплообменника поз. Е-107А, В с температурой 130?140о С загружаются в реактор поз. SA201А.
Уставка на вихревом расходомере поз. 1–1 выбирается в зависимости от марки получаемых оксиэтилированных алкилфенолов. По окончанию отсчета заданного значения загруженных катализированных алкилфенолов в реактор поз. SA-201А, автоматически закрывается клапан поз. 1–3, установленный на входе в реактор.
От насоса поз. РС-701А, через клапан поз. 6–12 конденсатом водяного пара заполняются испаритель поз. Е-201 и сепаратор поз. SV-204.
Регулирование уровня в сепараторе переводится на автоматический режим от регулятора поз. 6–10.
Циркулирующие алкилфенолы подогреваются за счет подачи пара 1,6 МПа в наружные змеевики реакторов поз. SA-201В, С до температуры 150о С, после чего начинается подача окиси этилена на оксиэтилирование. Расчетное количество окиси этилена выбирается в зависимости от марки получаемых оксиэтилированных алкилфенолов и устанавливается на суммирующем расходомере поз. 8–1. С постепенным увеличением подачи окиси этилена в реакторы поз. SA-201В, С обороты турбонасоса поз. РС-201А, В также увеличиваются с 2400 обмин.
Начало реакции характеризуется подъемом давления и температуры в реакторе. Процесс оксиэтилирования протекает с выделением тепла, которое отводится в испарителе поз. Е-201 за счет вскипания конденсата водяного пара. Система охлаждения действует по принципу естественной циркуляции, парожидкостная смесь сепарируется в сепараторе поз. SV-204, пар поступает в коллектор водяного пара с давлением 0,2 МПа, а конденсат возвращается в испаритель. Подпитка системы конденсатом производится из емкости поз. SR-701 насосом поз. РС-701А, В.
Температура реакционной смеси на выходе из испарителя поз. Е-201 выдерживается регулятором поз. 3–1, регулирующий клапан которого поз. 3–4 установлен на выходе вторичного пара из сепаратора поз. SV-204.
Реакция оксиэтилирования алкилфенолов проводится при температуре 160?190о С и давлении 0,4?0,7 МПа.
Регулирование реакции оксиэтилирования и контроль за параметрами протекания процесса осуществляется сложной системой регулирования, контроля и блокировок.
При выходе параметров температуры, давления, уровня за регламентные значения при проведении реакции оксиэтилирования происходит закрытие клапана поз. 6–5, установленного на линии приема окиси этилена в реакторы поз. SA-201В, С. По окончании отсчета заданного значения окиси этилена, загружаемого в реакторы поз. SA-201В, С автоматически закрывается клапан поз. 8–8, установленный на входе в реакторы. Уровень в реакторе контролируется уровнемером поз. LR-8–6, установленном на реакторе поз. SA-201А.
Давление в системе по мере протекания реакции изменяется и проходит через 5 стадий:
1 – создание давления в реакторе азотом и загрузка сырья.
2 – повышение давления на стадии инициирования реакции.
3 – подъем давления до заданного значения проведения реакции.
4 – падение давления в период выдержки после окончания реакции.
5 – падение давления при выгрузке продукта турбонасосом.
Датчик регулятора давления поз. 8–2 установлен на газовом трубопроводе реактора поз. SA-201А, В, С. На приборе устанавливается значение общей уставки на стадии инициирования и протекания реакции.
Изменение же давления по всем стадиям выдерживается по программе, в зависимости от времени операции.
При протекании 2-ой и 3-ей стадии реакции регулятор давления непрерывно определяет разность между уставкой давления и значением давления в измеряемый момент. Через систему дешифраторов передается сигнал на клапан поз. 8–8, установленный на трубопроводе подачи окиси этилена в реакторы поз. SA-201В, С.
Датчик регулятора температуры поз. 6–2 установлен на трубопроводе выхода реакционной смеси из реактора поз. SA-201А к турбонасосу поз. РС-201А, В.
При протекании реакции температура, так же как и давление, изменяется по стадиям:
1 – температура загрузки сырья.
2 – температура инициирования реакции.
3 – температура протекания реакции.
На 2-ой и 3-ей стадиях проведения реакции регулятор температуры
непрерывно определяет разность между значением уставки температуры и значением температуры в данный момент. Через систему дешифраторов оказывается регулирующее воздействие на клапан окиси этилена поз. 6–5.