[发明专利]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

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于醋酸合成技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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”的发明专利，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。

发明内容

本发明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。

本发明通过下述技术方案实现：