CN207457863U - 醋酸合成反应器的温度控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种醋酸合成反应器的温度控制***，属于醋酸生产技术领域，在反应器和外循环***设相应的检测仪表及调节阀，采用分散控制***，构成复杂控制回路，实现醋酸合成反应器温度的自动控制。采用本实用新型的温度控制***，可以使整个***处于可控状态，提高了温度的调节速度和调节精度。

Description

醋酸合成反应器的温度控制***

技术领域

本实用新型涉及一种醋酸合成反应器的温度控制***，属于醋酸生产技术领域。

背景技术

在醋酸合成反应工序中，醋酸甲酯和催化剂加入喷射鼓泡型反应器，带压CO通过调节阀送入反应器，使物料充分混合，在175℃、3.5MPa下进行反应，并采用外循环换热移去反应热量；目前外循环换热均为手动控制，由于反应器内物料反应剧烈，温度变化较快，操作频次较高。为了实现在醋酸合成反应器的温度调节，常见的解决技术方案有：第一种是，稳定进冷却器的物料流量，通过手动调整冷却器循环水量来控制反应器温度。这种调节方式的温度调整过慢，温度波动较大。第二种是，将冷却器循环水阀门全开，通过调整进冷却器物料量来调整反应器温度，通过调节阀稳定泵出口流量。这种调节方式可以使反应器温度处于可控状态，但温度波动范围较大(188℃-193℃)，控制阀每分钟手动调节次数高达3次，操作频次太高。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种新的醋酸合成反应器的温度控制***，本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种醋酸合成反应器的温度控制***，包括反应器和外循环***，所述外循环***包括通过管道连接的循环泵、一级冷却器和二级冷却器，所述一级冷却器通过管道与反应器的循环物料出口相连，所述二级冷却器通过管道与反应器的循环物料入口相连，所述醋酸合成反应器的温度控制***还包括DCS模块、位于反应器内部的温度传感器、位于反应器反应液外循环进口管路的流量传感器和位于第二冷却器反应物料进口管路的调节阀，所述DCS模块包括与温度传感器连接的DCS温度分析指示控制模块和与流量传感器连接的DCS流量指示控制模块，所述温度传感器、流量传感器和调节阀共同组成以温度为主参数以流量为副参数的串级调节回路，由DCS模块集中控制。

所述一级冷却器为废热锅炉，所述废热锅炉包括冷却腔和贯穿于冷却腔内的反应物料盘管，所述冷却腔与进水管和出气管连接，进水管上设进水控制阀，出气管上设出气控制阀。

所述废热锅炉冷却腔内设液位变送器，所述液位变送器与DCS液位指示控制模块连接， DCS液位指示控制模块用于根据液位变送器的指示结果调节进水控制阀从而实现废热锅炉液位的稳定控制。

所述废热锅炉蒸汽出口设压力变送器，所述压力变送器与DCS压力指示控制模块连接， DCS压力指示控制模块用于根据压力变送器的指示结果调节出气控制阀从而实现废热锅炉压力的稳定控制。

所述二级冷却器包括冷却腔和贯穿于冷却腔内的反应物料盘管，所述冷却腔与进水管和出水管连接，进水管上设进水控制阀，出水管上设出水控制阀。

所述温度传感器有三个，在DCS温度分析指示控制模块与三个温度传感器之间各设一个 DCS温度指示控制模块，所述DCS温度指示控制模块与DCS温度分析指示控制模块连接，DCS 温度分析指示控制模块用以计算三个温度传感器的平均温度，以该平均温度作为串级调节的温度主参数。

所述反应器为喷射鼓泡型反应器，在喷射鼓泡型反应器出气管路设压力变送器，在进气管路设进气控制阀，所述压力变送器与DCS压力指示控制模块连接，DCS压力指示控制模块用于根据压力变送器的检测结果调节进气控制阀从而实现喷射鼓泡型反应器压力的稳定控制。

所述一级冷却器和二级冷却器分别与旁路管道并联，旁路管道上设工艺手阀。

所述循环泵设DCS状态指示模块，所述废热锅炉反应物料出口管路设与DCS温度指示模块连接的温度传感器，所述二级冷却器反应物料出口管路设与DCS温度指示模块连接的温度传感器，所述喷射鼓泡型反应器进气管路设与DCS流量指示模块连接的流量计。

本实用新型中的DCS模块均为分散控制***模块。

本实用新型的有益效果是：

1.实现温度的自动控制。加入DCS模块，实现以温度为主参数、以流量为副参数的串级调节，将反应器的温度调节从人工操作转变为自动控制，提高了温度的调节速度和调节精度。

2.设置两级冷却。反应器中的物料先经过一级冷却器，将其部分热量带出***，剩余的热量再通过二级冷却器带出***，在一级冷却器的作用下，降低了二级冷却器的换热负担，使温度控制更加稳定可靠。

3.反应器中设置三个温度传感器，用平均值作为实时温度值，提高温度测量的精度，进而提高温度调节的精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、反应器；2、循环泵；3、废热锅炉；4、二级冷却器；5、调节阀；6、进水控制阀；7、进气控制阀；8、出气控制阀；9、工艺手阀；10、DCS状态指示模块；11、DCS压力指示控制模块；12、DCS温度指示模块；13、DCS流量指示控制模块；14、DCS液位指示控制模块；15、DCS温度指示控制模块；16、DCS温度分析指示控制模块；17、DCS流量指示模块；18、出水控制阀。

具体实施方式

为了使本实用新型目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型所述的醋酸合成反应器的温度控制***，包括反应器1和外循环***，所述反应器1为喷射鼓泡型反应器，所述外循环***包括通过管道连接的循环泵2、废热锅炉3和二级冷却器4，废热锅炉3和二级冷却器4分别与旁路管道并联，旁路管道上设工艺手阀9，可以根据工艺生产过程中的需要，固定工艺手阀9的开度，使物料分成两路走，一路走设备，一路走旁路；循环泵2设DCS状态指示模块10，用于显示循环泵2的开关状态。喷射鼓泡型反应器进气管路设与DCS流量指示模块17连接的流量计。

所述废热锅炉3通过管道与喷射鼓泡型反应器的循环物料出口相连，废热锅炉3包括冷却腔和贯穿于冷却腔内的反应物料盘管，所述冷却腔与进水管和出气管连接，进水管上设进水控制阀6，出气管上设出气控制阀8。废热锅炉3冷却腔内设双法兰差压式液位变送器，所述双法兰差压式液位变送器与DCS液位指示控制模块14连接，DCS液位指示控制模块14用于根据双法兰差压式液位变送器的指示结果调节进水控制阀6从而实现废热锅炉3液位的稳定控制。废热锅炉3蒸汽出口设压力变送器，所述压力变送器与DCS压力指示控制模块11连接，DCS压力指示控制模块11用于根据压力变送器的指示结果调节出气控制阀8从而实现废热锅炉3压力的稳定控制。废热锅炉3反应物料出口管路设与DCS温度指示模块12连接的钽钉式热电阻温度传感器。

二级冷却器4包括冷却腔和贯穿于冷却腔内的反应物料盘管，所述冷却腔与进水管和出水管连接，进水管上设进水控制阀6，出水管上设出水控制阀18。所述二级冷却器4通过管道与喷射鼓泡型反应器的循环物料入口相连。二级冷却器4反应物料出口管路设与DCS温度指示模块12连接的钽钉式热电阻温度传感器。

所述醋酸合成反应器的温度控制***还包括DCS模块、位于喷射鼓泡型反应器内部的钽钉式热电阻温度传感器、位于喷射鼓泡型反应器反应液外循环进口管路的流量传感器和位于第二冷却器反应物料进口管路的调节阀5，所述钽钉式热电阻温度传感器有三个，所述DCS 模块包括与三个钽钉式热电阻温度传感器连接的三个DCS温度指示控制模块15、与三个DCS 温度指示控制模块15连接的DCS温度分析指示控制模块16和与流量传感器连接的DCS流量指示控制模块13，所述钽钉式热电阻温度传感器、流量传感器和调节阀5共同组成以平均温度为主参数以流量为副参数的串级调节回路，由DCS模块集中控制。

喷射鼓泡型反应器出气管路设压力变送器，在进气管路设进气控制阀7，所述压力变送器与DCS压力指示控制模块11连接，DCS压力指示控制模块11用于根据压力变送器的检测结果调节进气控制阀7从而实现喷射鼓泡型反应器压力的稳定控制。

设备运行时，二级冷却器4冷却水进口的进水控制阀6与出水口的水控制阀保持常开状态，在DCS温度分析指示控制模块16中设工艺操作所需要的设定值，DCS温度分析指示控制模块16运算得出三个钽钉式热电阻温度传感器的平均值作为温度的实时值，当实时值与设定值有偏差时，DCS温度分析指示控制模块16输出信号，此DCS温度分析指示控制模块16的输出值作为DCS流量指示控制模块13的设定值，流量传感器的测量值作为DCS流量指示控制模块13的实时值，DCS流量指示控制模块13根据实时值和设定值的偏差输出控制信号给冷却器反应物料进口管路调节阀5，调节反应物料的循环量，实现醋酸合成反应器温度的自动控制。

为了实现废热锅炉3的自动控制，在DCS液位指示控制模块14中设液位的设定值，当双法兰差压式液位变送器监测的实时值与设定值有偏差时，DCS液位指示控制模块14输出信号调节进水控制阀6，进而调节进水量，实现废热锅炉3液位的稳定控制。

随着废热锅炉3中的水分不断吸收循环物料散发的热量而转化为蒸汽，废热锅炉3冷却腔中的气压不断上升，当压力变送器监测的实时值与DCS压力指示控制模块11的设定值有偏差时，DCS压力指示控制模块11输出信号调节出气控制阀8，进而调节出气量，实现废热锅炉3压力的稳定控制。

本实用新型可广泛运用于醋酸合成技术领域。

Claims (9)

1.一种醋酸合成反应器的温度控制***，包括反应器(1)和外循环***，所述外循环***包括通过管道连接的循环泵(2)、一级冷却器和二级冷却器(4)，所述一级冷却器通过管道与反应器(1)的循环物料出口相连，所述二级冷却器(4)通过管道与反应器(1)的循环物料入口相连，其特征在于，所述醋酸合成反应器的温度控制***还包括DCS模块、位于反应器(1)内部的温度传感器、位于反应器(1)反应液外循环进口管路的流量传感器和位于第二冷却器反应物料进口管路的调节阀(5)，所述DCS模块包括与温度传感器连接的DCS温度分析指示控制模块(16)和与流量传感器连接的DCS流量指示控制模块(13)，所述温度传感器、流量传感器和调节阀(5)共同组成以温度为主参数以流量为副参数的串级调节回路，由DCS模块集中控制。

2.根据权利要求1所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述一级冷却器为废热锅炉(3)，所述废热锅炉(3)包括冷却腔和贯穿于冷却腔内的反应物料盘管，所述冷却腔与进水管和出气管连接，进水管上设进水控制阀(6)，出气管上设出气控制阀(8)。

3.根据权利要求2所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述废热锅炉(3)冷却腔内设液位变送器，液位变送器与DCS液位指示控制模块(14)连接，DCS液位指示控制模块(14)用于根据液位变送器的检测结果调节进水控制阀(6)从而实现废热锅炉(3)液位的稳定控制。

4.根据权利要求2所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述废热锅炉(3)蒸汽出口设压力变送器，所述压力变送器与DCS压力指示控制模块(11)连接，DCS压力指示控制模块(11)用于根据压力变送器的检测结果调节出气控制阀(8)从而实现废热锅炉(3)压力的稳定控制。

5.根据权利要求1所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述二级冷却器(4)包括冷却腔和贯穿于冷却腔内的反应物料盘管，冷却腔与进水管和出水管连接，进水管上设进水控制阀(6)，出水管上设出水控制阀(18)。

6.根据权利要求1所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述温度传感器有三个，在DCS温度分析指示控制模块(16)与三个温度传感器之间各设一个DCS温度指示控制模块(15)，所述DCS温度指示控制模块(15)与DCS温度分析指示控制模块(16)连接，DCS温度分析指示控制模块(16)用以计算三个温度传感器的平均温度，以该平均温度作为串级调节的温度主参数。

7.根据权利要求2所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述反应器(1)为喷射鼓泡型反应器，在喷射鼓泡型反应器出气管路设压力变送器，在进气管路设进气控制阀(7)，所述压力变送器与DCS压力指示控制模块(11)连接，DCS压力指示控制模块(11)用于根据压力变送器的检测结果调节进气控制阀(7)从而实现喷射鼓泡型反应器压力的稳定控制。

8.根据权利要求1所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述一级冷却器和二级冷却器(4)分别与旁路管道并联，旁路管道上设工艺手阀(9)。

9.根据权利要求7所述的醋酸合成反应器的温度控制***，其特征在于，所述循环泵(2)设DCS状态指示模块(10)，所述废热锅炉(3)反应物料出口管路设与DCS温度指示模块(12)连接的温度传感器，所述二级冷却器(4)反应物料出口管路设与DCS温度指示模块(12)连接的温度传感器，所述喷射鼓泡型反应器进气管路设有与DCS流量指示模块(17)连接的流量计。