專利名稱：生產(chǎn)工藝的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)設(shè)施，例如異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施，以及控制生產(chǎn)工藝的方 法，所述生產(chǎn)工藝中包括至少一種內(nèi)部WI盾環(huán)料流。此方法容易在產(chǎn)品的M和
質(zhì)量方面實(shí)^mo:藝的最優(yōu)化，并且卩對(duì)氏了生產(chǎn)成本。
背景技術(shù)：
在已知的異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施中，將航溶液和胺溶液引Af仮應(yīng)器中，在該
反應(yīng)器中光氣和胺反應(yīng)形#氰酸酯。皿產(chǎn)物通常在蒸餾塔中分離以獲得純化 的異氰酸酯，并且經(jīng)常在蒸餾或結(jié)晶體中進(jìn)一步鵬屯化從而分離它們的異構(gòu)體。
為了確保產(chǎn)生預(yù)定量的異氰酸酯，控制引入到反應(yīng)器和/或塔中3tn和胺的量。進(jìn) 一步地，為了確保產(chǎn)生滿足預(yù)定質(zhì)觀求的異氰酸酯，控制鵬器的工藝參數(shù)， 例如壓力禾附鵬。用于分離反應(yīng)完的鵬混，中的材料的蒸餾塔^^劍設(shè)計(jì)的，
從而使在該塔中分離的異氰酸酯離多以要求的M和質(zhì)1^人反應(yīng)完的反應(yīng)混， 中獲得。育詢多計(jì)算出穩(wěn)定狀態(tài)下異氰酸酯生產(chǎn)工藝的最itt藝參數(shù)。將這些計(jì)算 出的工藝參數(shù)作為控制的M，從而在不穩(wěn)定干擾的情況下自動(dòng)地保t輪們相對(duì) 穩(wěn)定。通常，獨(dú)立于其它 而控制每一個(gè)^^ 是可能的。例如，當(dāng)蒸餾塔 的》鵬由于寒冷的天氣而斷氐時(shí)，貝贈(zèng)加蒸餾塔的加熱量以保持蒸餾塔最佳參比 鵬急定。
為了影響反應(yīng)器內(nèi)糊的化學(xué)平衡并最大化異氰酸酯的產(chǎn)量，j微向鵬器 中供應(yīng)過(guò)量的光氣。由于航是一種劇毒并且有害的氣體在反應(yīng)完成之后必須 除去過(guò)量的光氣。代替地，可以將過(guò)量的^t幫盾環(huán)到反應(yīng)器中，因it頃高了成 本效率。在蒸餾步驟中獲得的纟豁吔可以被幫盾環(huán)。但是，^f頓幫盾環(huán)的^^禾口 f豁何能導(dǎo)致異氰酸酯生產(chǎn)工藝變得不穩(wěn)定。由于工藝參數(shù)不可避免的變化影響 了幫盾環(huán)光氣和;豁啲數(shù)量、壓九、鵬、濃度(質(zhì)量)等，當(dāng)試圖自動(dòng)控制工 藝參數(shù)時(shí)，工藝參數(shù)的變化以及干擾反而可能會(huì)增加。由于幫盾環(huán)，幾辨一個(gè)
工藝參數(shù)都會(huì)影響幾乎所有的其它工藝參數(shù)。因此，必須基于整體情況手動(dòng)設(shè)置一定數(shù)量的參比參數(shù)以避免產(chǎn)品異氰酸酯體和質(zhì)量的大規(guī)模變化。由于可能存 在異氰酸酯產(chǎn)品質(zhì)量的大規(guī)模變化，對(duì)異氰酸酯的生產(chǎn)工藝設(shè)置了保守的參比參 數(shù)以確保異氰酸酯的澍M量。這產(chǎn)生了一個(gè)困難且録的過(guò)程控制以及高成本。
本發(fā)明的一個(gè)目的是，生產(chǎn)工藝特別是異氰酸酯生產(chǎn)工藝的過(guò)程控制。進(jìn) 一步的目的是減少產(chǎn)品例如異氰酸酯的變化，從而增加產(chǎn)品的產(chǎn)量丙減少生產(chǎn)成 本。另外，改善和/或增加生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化也是一個(gè)目的。本發(fā)明的另一個(gè)目的是增加自動(dòng)過(guò)程控制的穩(wěn)定性，同時(shí)優(yōu)選減少未使用的反應(yīng)物例如光氣以及以用過(guò) 的溶劑的量。此外，應(yīng)當(dāng)減少生產(chǎn)工藝中不需要的物質(zhì)的量。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的是通過(guò)本發(fā)明的控制生產(chǎn)工藝特別是異氰酸酯生產(chǎn)工藝的方法而 實(shí)現(xiàn)的。在根據(jù)本發(fā)明控制的生產(chǎn)工藝中，{頓1 1—種的進(jìn)料流、至少一種出料流和至少一種內(nèi)部?jī)啥墉h(huán)料流。在異氰酸酯生產(chǎn)工藝中，所進(jìn)料流通常包括:(1)主要由光氣組成的光氣料流和(2)主要由溶劑組成的溶劑料流。除了一些 車間范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)控制器以外，還包括對(duì)光氣料流的量和自腿料流的量的控制 器，從而樹共了對(duì)出料流濃度和數(shù)量的調(diào)節(jié)。


圖1是異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施的示意性簡(jiǎn)化框圖。 圖2是異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施的異氰酸酯生產(chǎn)工藝的示意性簡(jiǎn)化框圖。 圖3是帶有監(jiān)測(cè)te控制器的圖2中圖恭劃但的示意性簡(jiǎn)化框圖。 圖4是帶有調(diào)節(jié)控制器的圖3中圖^i劃但的示意性簡(jiǎn)化詳圖。 圖5是帶有另一個(gè)調(diào)節(jié)控制器的圖3中圖禍殳施的示意性簡(jiǎn)化詳圖。 圖6是帶有另一個(gè)調(diào)節(jié)控帝i滕的圖3中圖翁劃但的示意性簡(jiǎn)化詳圖。 圖7是帶有另一個(gè)調(diào)節(jié)控偉麟例子的圖3中圖施的示意性簡(jiǎn)化詳圖。
發(fā)明實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)工藝的控帝仿法。雖然本發(fā)明可以應(yīng)用于任何生產(chǎn)工 藝，倒每更加詳細(xì)描述關(guān)于異氰豳旨的生產(chǎn)工藝。
在根據(jù)本發(fā)明的異氰酸酯生產(chǎn)中， 使用了—種的進(jìn)料流、至少一種的出 料流和至少種中的內(nèi)部幫盾環(huán)料流。所述料流包括(l)主要由光氣組成的光
氣料流和(2)主要由、凝夠賊的翻腿料流。除了一些車間范圍的調(diào)節(jié)控制器以 夕卜，還包括對(duì)光氣料流的量和激腿料流的量的控制器，從而掛共了對(duì)出料流濃 度和數(shù)量的調(diào)節(jié)。
意外地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施的所有其它體都彼啦,也被娜鵬 制時(shí)，將光氣料流的量和翻腿料流的量設(shè)置為車間的主要控制 ^生了齡 車間范圍的最優(yōu)化。因此，2x2系纟規(guī)于車間范圍的最優(yōu)化來(lái)說(shuō)是足夠的。離 過(guò)程的其它過(guò)程參M于最優(yōu)化來(lái)髓要性較低，因?yàn)樗鼈儗?duì)出料流纟賊的影響 低于光氣和翻啲量對(duì)其的影響。因此，可以彼此^l^t鵬制異氰酸酯生產(chǎn)工藝 的不同子系統(tǒng)。這樣，可能實(shí)現(xiàn)*子系統(tǒng)的部分自動(dòng)化，在所述子系統(tǒng)中參比
變量可以M計(jì)算以及優(yōu)化的過(guò)程參ifefe確定。^n料流和翻腿料流與出料流
之間的關(guān)系產(chǎn)生了對(duì)生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)化控制，這是因?yàn)樾枰蒑^設(shè)置的控制系統(tǒng) 檢查的變量數(shù)目明顯地減少了 。其它過(guò)程參數(shù)由根據(jù)本發(fā)明的控制方法自動(dòng)設(shè)置。
由于本發(fā)明的方法減少了出料流的數(shù)量變化和質(zhì)量(濃度)變化，因此4OT改善
的參比參數(shù)產(chǎn)生改善的異氰酸酯產(chǎn)量是可能的。因?yàn)榛旧纤形?柳的竊訴口 光氣都可以被內(nèi)部幫盾環(huán)料流回收，因此被吹掃的^t和竊啲量可以被最小化
并且斷氐了生產(chǎn)赫。另外，戶;Me制方法根據(jù)Nyquist準(zhǔn)則是穩(wěn)定的。
在本發(fā)明的 實(shí) "案中，將^1斗流供入到溶液 以產(chǎn)生^溶液料 流。將胺和竊幌合物的第r^斗流(以下被稱作胺溶液料流)與航溶液料流混 合。胺溶液料流中胺的含疊15%并-5%， {她15%并￡85%驢，基于則安溶 液料流中翻訴n胺的總龍。航溶液料流中的航含fe15、 |^20%并最
ifc^30%M，基于itbr斗流中 豁訴n^的總M:。胺溶液料流和^溶液料流 的比例提供了至少與存在于胺溶液料流中^^鵬的化學(xué)i憎的航。也就是， 胺溶液料流中每摩爾的氮基有一摩爾^。 ^^t也，衛(wèi)共基于存在于胺溶液料流
中氨基的過(guò)量光氣；艮P，對(duì)于存在于胺溶液料流中的每摩爾MS^OT1—摩爾
的肌
將合并料流供入，器中。將該反應(yīng)器裝備成育詢多容納至少一禾中內(nèi)部?jī)啥墉h(huán)
料流，例如，主要由^和/衝豁訴口/或HCl組成的再循環(huán)料流。在反應(yīng)器中產(chǎn)生
了再循環(huán)料流和產(chǎn)物料流，所述產(chǎn)物料流主要為異氰酸酯以及，任選地，、MU。
產(chǎn)物料tMl分離器從反應(yīng)混合物中分離成至少一個(gè)主要由異氰酸酯組成的出料 流和至少一個(gè)主要由M膽M;的料流。翻ij進(jìn)料流在回收光氣的回收裝置中供入
再循環(huán)料流中，而回收料流從回收體供入到溶液驢中。戶脫的幾個(gè)料流可以
直接iM間接地(例如，M另一料流、，或子，)供AS'謀指定的，中。
意外地發(fā)現(xiàn)，控制作為監(jiān)控器的溶液驢導(dǎo)致了對(duì)齡車間范圍的控制。將 溶液裝置作為對(duì)，車間范圍最優(yōu)化的關(guān)^s進(jìn)行處理，產(chǎn)生了一個(gè)簡(jiǎn)化的控 制扭媳，其容易設(shè)計(jì)，并且，如果需要，容易ffi變化的^^牛。對(duì)于回收 ， 鋭腿料流的控制量是參比z遞，而對(duì)于溶液驢，航料流的控制量是參比變
在除了溶液裝置以外的^S例如M^器、分離裝置、回收 等被實(shí)際上彼 此獨(dú)立地控制的地方，含有所需產(chǎn)物的出料流的iS和質(zhì)量(濃度)可以通過(guò)基 于溶液裝置的質(zhì)量、纟驢和7jc平，即基本上由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的參數(shù)計(jì)辭角定。這些其 它的裝置(即，除了溶液裝置以外的裝置)可以M31基于欺俞出料流的濃度和/或 M設(shè)定壓力、溫度和/或7K平從而進(jìn)行控制。進(jìn)而，可以通過(guò)基于進(jìn)料流的量的 前饋控制來(lái)控制水平。也可以^(頓另夕卜的調(diào)節(jié)控制器。例如，至少一種出料流其 中之一的粘度可以M調(diào)節(jié)分離，或子，的壓力禾附，而進(jìn)行控制。
意外地，對(duì):)tm斗流和翻腿料流的控制在反應(yīng)器中產(chǎn)生了幾乎穩(wěn)定狀態(tài)的 反應(yīng)，雖然稱盾環(huán)光氣的回收，溶于溶液驢并與溶解的胺混合都發(fā)生在將賠 和^豁蝌流供入到反應(yīng)器之前。由于出料流所要求的M和質(zhì)量是已知的，因此 可以計(jì)算出分離裝置所需的條件，繼而可以計(jì)算出反應(yīng)器所需的條件并且可以計(jì) 算出由根據(jù)本發(fā)明主過(guò)程控制控制的溶液體所需的斜牛。在一般的劍料莫式中， 出料流的質(zhì)量由反應(yīng)^i^決定，所產(chǎn)生的異氰酸酯的量由胺料流中胺的量決定。 所以，異氰酸酯生產(chǎn)工藝的產(chǎn)量取決于胺的予體t臓(量)。在合并料流中竊U與
胺的重量比可以SIO，優(yōu)fe8，最^ii從2到7。
所述方法可以被自動(dòng)地驅(qū)動(dòng)并M3ixt溶液裝置的控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?？梢匝?速地澳倒沒(méi)有在溶液裝置中消除的干擾，從而育^f艦調(diào)節(jié)后面體(例如，反 應(yīng)器和/或分離裝置(分離器))的調(diào)節(jié)控制器從而消除這M擾的招5r可能的影 響。還iM當(dāng)已知干擾將會(huì)發(fā)生時(shí)，預(yù)先調(diào)節(jié)幾乎所有M和/或子裝置。例如， 當(dāng)出料流的產(chǎn)量將會(huì)變化時(shí)，可以計(jì)算出誠(chéng)的胺的量，并且可以對(duì)異氰酸酯生
產(chǎn)設(shè)施的^a和/或子裝置的控制進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠鑙5t調(diào)節(jié)(例如調(diào)節(jié)水平、溫度等) 從而消除可預(yù)見的干擾并且防腿出上限或下限值。對(duì)控制器的予跌調(diào)節(jié)以適應(yīng) 可預(yù)見的緣變化，使穩(wěn)定性改善。
可以將用于異氰翻旨生產(chǎn)中的每一4^s或子^a整合到一個(gè)單一設(shè)備中。
例如，溶液裝置可以是#^蟲的溶液罐或者將其可以作為吸收器的底部齡到回收
^g中等等。進(jìn)一步地，每一^g或子^g可以由串聯(lián)和/或并聯(lián)i體的多1^
裝置組成，從而獲得預(yù)期效果體實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。例如，反應(yīng)可以在彼此相連的 不同反應(yīng)器中的幾個(gè)步驟中進(jìn)行。如果有必要的話，也可以在分離裝置的不同子 裝置中進(jìn)行分離以增加分離的料流的質(zhì)量。在一，置是由幾^ 組成的瞎 況下，^T裝置都可以具有其自己的調(diào)節(jié)控制器。4繼調(diào)節(jié) 的調(diào)節(jié)控 制器以便于不同的子系統(tǒng)者陳最優(yōu)劍牛下進(jìn)行操作。例如，ffitot^^g的控 制防止在第一子系統(tǒng)中出現(xiàn)極低7jC平而同時(shí)在第二子系統(tǒng)中出現(xiàn)極高水平。在改
變裝置的內(nèi)部料流以節(jié)約能源、蒸汽、y賴卩等并由此增加了例如熱效率時(shí)，這些 ^a的進(jìn)料流和輸出料流保持不變。
為了控制異氰酸酯生產(chǎn)工藝和ltbX藝中子系統(tǒng)的工藝參數(shù)，以下控制相i^可
以i!Mii當(dāng)設(shè)計(jì)的控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)-遊賣的反饋控制，不3^賣的反饋控制，干擾前
饋，載荷前饋，下,上限的選擇，單一M控制器，多'M控制器，提前/延遲控
制，建模控制，控制器和控制結(jié)構(gòu)的選擇，交互作用(RGA—目灘曾益排列)，方 向性(SVD二奇異值的^I軍)，狀劍古算器，聯(lián)柳莫擬，狀繊制器，參數(shù)確認(rèn)，
內(nèi)部模型控制，模型預(yù)報(bào)控制，增益排列，單輸入多輸出控制，范圍控制，過(guò)載 控制，多輸入辨俞出控制，混合值控制，多輸入多輸出控制，分，制，斷開器，
自適應(yīng)控制，干擾W嘗，干擾控制器，級(jí)職制器，單一M PID控制器(PED 控帝'J器二比例-積分-導(dǎo)數(shù)控制器)，抗漂移控制，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變器，予M濾器，比例控 制，分割-范圍控制，空載時(shí)間控制器，單一體P (P4匕例)和PI (PI-比例-
積分)控制器，禾口信號(hào)過(guò)濾器。i^t也，j頓簡(jiǎn)單和録控制捐i^和/或部分自動(dòng)
-描述的方法可以用于各種有機(jī)異氰酸酯的生產(chǎn)。所述異氰酸酯可以是
MDI，艮卩，如以下化學(xué)^^f描述的:^甲;^列的一種異氰酸酯或者兩種或兩種
以上異氰酸酯的混她
所述異氰酸酯也可以是TDI，艮卩，2,4-二異氰酸甲苯酯、2,6-二異氰酸甲苯酉旨 或者2,4-二異氰酸甲苯酯和2,6-二異氰酸甲苯酯的混，；HDI，艮P， 1，6-六亞甲 基二異氰酸酯；或者EPDI (異氟爾酮二異氰酸酯)。
所i^始胺可以是MDA，即，如以下化學(xué)^^描述的1甲^列的一種
胺或者兩種或兩種以±1効勺混合稱
所繊鄉(xiāng)安也可以是TOA，艮卩，2,4-二縫甲苯、2,6-二錢甲苯赫2,4-二氮基甲辯口 2,6-二錢甲苯的混^tl; HDA，艮P， 1,6-六亞甲基二胺；或者IPDA
(異氟爾酮二胺)。
所述線呵以選自招可已知棚旨鵬夷、芳香族或芳香脂l^矣烴，氯化脂鵬夷、 芳香族或芳香脂l^免徑(例如，氯苯(MCB)或l,2-二氯苯(ODB))，以及作為 胺的光氣化繊啲本領(lǐng)域己知的任意其它竊廿，或者含有兩種或兩種以ih^溶 劑的混合物。
用于完成異氰酸酯形成反應(yīng)的反應(yīng)器可以包括額外的子系統(tǒng)以確保預(yù)期的 質(zhì)量。分離劉繼為熟留驢，其可以包括艦一個(gè)的蒸餾步驟。分離器，特別 是用于純化翻啲分離器，可以包括冷湊Mfi (例如，汽提塔)。由于在較俯鵬 和較高壓力下光氣在、翻(沖的溶解性更好，因此回收驢可以包含一個(gè)或多個(gè)冷 凝器以及一個(gè)或多，及收器。進(jìn)一步地，所述回收驢可以ffl51惰性氣體(例如， 氦)密封。出料流可以與后處理^S連接。通過(guò)后M裝置的方法，可以進(jìn)一步 處理出料流中的異氰酸酯。例如，異氰酸酯可以被分戯要由異氰酸酯聚^t/組 成的料流以M要由異氰酸酯單體異構(gòu)體會(huì)賊的料流。
每一個(gè)^0各可以由一個(gè)或多^T^S纟i^，例如，緩沖罐、熱交換器、閥門、 冷卻器、加熱器、冷凝器以及料流入口。為了收^S夠多的信息用于自動(dòng)控制， ^置以及齡流路都可以包括檢測(cè)驢用于觀啶工藝參數(shù)例如》驢、壓力、
濃度(質(zhì)量)、纟 、 7K平、供料速率以及出料速率。此外，^^a以及w^流 路都可以包括適當(dāng)?shù)目刂企H(控制器)從而Mii影響(ttiffl:接地)所控制的 工藝參ifeffi制所觀糧的工藝參數(shù)。
在本發(fā)明的ttil實(shí)M^案中，調(diào)節(jié)M胖浙lS的變4lsM與^t料流目^i^ 一定比例，所述光氣料流的目l疆是基于胺進(jìn)料流的量計(jì)算得出的。敏匕例由通 過(guò)反饋控制器的航溶液的濃度而確定。翻腿料流的調(diào)節(jié)先于和/或決于316^^ 流數(shù)量的目標(biāo)變化。另外，翻腿料流的量基于兩盾環(huán)^I4 艦衍周節(jié)。雌 制保護(hù)了溶液裝置控制的穩(wěn)定性。意外地發(fā)現(xiàn)，溶液體的7jC平和濃度以非線性 方式相關(guān)于光氣料流的量以及MU進(jìn)料流的量。甚至可能出現(xiàn)相關(guān)方向的改變。
例如，某一次增加溶液料流會(huì)使溶液^s水平增加而另一次會(huì)使溶液^a7jc平降
低。此非統(tǒng)性相關(guān)致^^豁i」驢穩(wěn)定的控制幾乎不可能，離至d^非常im
因?yàn)闉榱丝刂迫芤貉b置必須要M許多信息。然而，已經(jīng)發(fā)Uit非線性取決于再
循環(huán)f豁啲量。由于控制是基于航料流的量與翻腿料流的量之間的相關(guān)性，
所以兩盾環(huán)翻啲非線性影響可以被W嘗。it啦制策略離多iM;容易設(shè)計(jì)并且能 夠^ffi本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的一般方法實(shí)現(xiàn)的控制器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的控制。
jm地，纟豁腿料流的量與再循環(huán)料流中光氣的量以及所產(chǎn)生的光氣的影周 節(jié)成一定比例。再循環(huán)料流中光氣的量是^ffi^料流的量隨時(shí)間的變化、混合 物料流的量和濃度隨時(shí)間的變化以及反應(yīng)器的鵬動(dòng)力學(xué)計(jì)算得出的。由于這些 控審燥略的l頓，可以對(duì)幫盾環(huán)料流中的航的量以及航的產(chǎn)生方面的變化非 常ffiii地起效。對(duì)光氣量的 頁(yè)先計(jì)算可以對(duì)回收裝置中期望狀態(tài)更好的預(yù)測(cè)。這 些知識(shí)使得預(yù)先調(diào)節(jié)辭腿料流的M為可能，從而防止離至少減少了生產(chǎn)工 藝中不穩(wěn)定的動(dòng)力學(xué)。由于^z動(dòng)力學(xué)和混，料流的M和濃度是給定的，因 此在大部分瞎況下其足以在剤，置中存儲(chǔ)測(cè)得數(shù)量的光^I4流，用于計(jì)算出溶 齊腿料流的良好修正體，從而a艘被吹掃的航最小化。如果混，料流的數(shù) 量和濃度的變化是預(yù)期的，則這些工藝參數(shù)隨時(shí)間的變化也可以被儲(chǔ)存。
由于兩盾環(huán)料流導(dǎo)iM程，子^S之間強(qiáng)烈的相互作用，因此幫盾環(huán)料流 中光氣的量以及幫盾環(huán)料流中竊啲濃衝;fc^保持不變。兩盾環(huán)料流的、鵬和壓 力調(diào)節(jié)控制器可以用于將這樣的相互作用和干擾最小化。
jmt也，溶液驢由lgil—個(gè)的溶液體控帝幡鄉(xiāng)賊。第一溶液驢控帶攞 包括溶液驢中與竊腿料流婁爐變化相關(guān)的鶴U濃度控偉'藤，溶液鵬控制器， 例如，MS制熱交換戮一個(gè)或多個(gè))，以及與^l斗流ifi變化相關(guān)的溶液驢 水平控制器。第二溶液裝置控制器包括溶液裝置中與^料流 變化相關(guān)的溶
劑濃度控制器，以及與竊腿料流M變化相關(guān)的溶液驢7K平控制器。用B十
算竊膿度變化和溶液體控制器水平的比例，取決于f額腿料流M變化和/或 光氣料流數(shù)量變化的頻率。在較低的頻率下，例如，幾乎穩(wěn)定的狀態(tài)，第一溶液 裝置控制器的比例較高，而在較高的頻率下，例如，在干擾下，第二溶液驢控 制柳匕例較高。已經(jīng)發(fā)5麟一溶液驢控制驗(yàn)低干擾頻率下更穩(wěn)定，而第二溶 液控制器在高干擾頻率下更穩(wěn)定。由于此原因，通過(guò)考慮此頻斜目關(guān)性從而增加 穩(wěn)定性。當(dāng)設(shè)計(jì)控制^l和選擇控制結(jié)構(gòu)的時(shí)候，還必須考慮自腿料流與溶液裝 置水平之間的非線性關(guān)系。由于這些控制問(wèn)題的M都是強(qiáng)烈結(jié)合在一起的，因 此多M控制器或類似控制結(jié)構(gòu)劍腿的。根據(jù)頻率，多體控諱幡適應(yīng)于W喿 作 到控制 :的控制作用的增益和振幅。
為了增加駄效率和/或^1>副產(chǎn)物濃度，M^、吹掃料流，例如航吹掃物， 是重要的。通常，所述方法中可以不具有或具有少量的這些吹掃物。優(yōu)選池，被
吹掃的^和Ha的aM回收M的ag進(jìn)行控制。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，、皿可以iiiz: 于光氣溶液的濃度和7K平控制而被賴魁ffi制。這^$制容易設(shè)計(jì)并且穩(wěn)定。最 4mt也，為航吹掃衞共應(yīng)急事件的控制以傲戶被吹掃的航和hci不會(huì)比可以 在相連的中禾tv消除裝置中中和或消除的更多。由于此原因，在己經(jīng)皿被吹掃光 氣的第一預(yù)定量以后，控制^t!4流和翻腿料流的量，從而將吹掃航的影周
節(jié)至(慨于吹掃光氣的第二預(yù)定量的7jC平。根據(jù)本發(fā)明一鵬作的主控制策略可以
過(guò)載一會(huì)直至U將被吹掃光氣的量斷氐到可接受的值，^!^述的一鵬作中可以控
制光氣料流的量和M腿料流的量從而調(diào)節(jié)回收，或溶液罐的濃度和7K平，其
進(jìn)而控制出料流。通常，招可應(yīng)急操作都是短暫的，所以其對(duì)出料流M和質(zhì)量 的干擾很低或者甚至可以3131生產(chǎn)工藝的其它子體得到W嘗。
jt^航在異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。因此，用于Jlf共^l斗流的航生 產(chǎn)裝置可以被包括在異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施中。^t生產(chǎn)裝置可以由主要由co會(huì)賊
的co料流和主要由Cl2組成的Cl2料^iS行供料。co和Cl2也可以現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。例 如，Cl2可以通過(guò)電解鹽水和/或hc1水溶液生產(chǎn)，或者通過(guò)迪肯法(Deacon process),即，艦4頓催化劑用氧氣或含氧氣體(例如，空氣)對(duì)氣態(tài)hc1進(jìn)行
氧化而生產(chǎn)。co可以M^OTM，^l焦炭的部分氧化而生產(chǎn)。最i^t也， 提供用于光氣生產(chǎn)裝置的控制策略，其盡可魁也防止了^l斗流中游離Cl2的產(chǎn) 生。因此，在航料流中檢測(cè)至愾的斷兄下，對(duì)^t!4流的量和/或co料流的量
禾口/或ci2料流的量進(jìn)很fci于用于反應(yīng)器的^的目豐疆的控制。
為了減少可能導(dǎo)致大娜莫干擾的動(dòng)態(tài)影響，提供緩沖器例如與^g各相連的罐 可能是有利的。 地，iOT異氰酸酯生產(chǎn)工藝子系統(tǒng)提供的緩沖效應(yīng)。例如，
蒸餾塔提供了一種緩沖效應(yīng)，因?yàn)檎麴s塔的7jC平(即，液體與氣態(tài)組分的比例)
是可變的，從而僅M:關(guān)閉或開放輸出閥門就可以或多或少將供料存儲(chǔ)在蒸餾塔 中。因此，ifc^在子系鄉(xiāng)短少部^^g例如回收體和/或反應(yīng)器和/或分離器中提 供水平控制器。該水平控制器包含標(biāo)銜Jc平控制器和干術(shù)Jc平控制器，相對(duì)于標(biāo) 銜jc平控制器所述干微平控偉i臓更強(qiáng)烈地放大。當(dāng)艦第一預(yù)定上險(xiǎn)K平和/ 麟一預(yù)定下限7iC刑氐于目標(biāo)時(shí)，水平控制器是基于干術(shù)K平控偉'塍的。當(dāng)?shù)诙?br> 預(yù)定上限水平低于目標(biāo)和/超過(guò)第二預(yù)定下限水平時(shí)，水平控制器是基于標(biāo)a^
平控制器的。因此，有可能的是給定子系統(tǒng)或子系統(tǒng)體節(jié)段的產(chǎn)量幾乎是不受 供料干擾波動(dòng)影響盼恒量。這保證了當(dāng)供料量變?yōu)榱硪粋€(gè)量時(shí)產(chǎn)量育^緩斷也變 化到新的最優(yōu)值。同時(shí)，由于緩慢的調(diào)節(jié)它還確保了子系統(tǒng)或子系統(tǒng)的節(jié)段不會(huì) 空轉(zhuǎn)或者溢出，這是因?yàn)楫?dāng)皿匕限和低于下限時(shí)放大作用的增加和產(chǎn)量修正的 發(fā)生都會(huì)更加鵬。由于竊阿以被供ASlj翻腿料流以廁安溶液料流中，因此 4雄將主要包含溶齊啲資源料流通過(guò)緩沖罐供入到翻腿料流和/劍安溶液料流 中。
異氰酸酯生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)化形式如圖1所示。在圖1中，異氰酸酯設(shè)施2包括
內(nèi)部循環(huán)料流4。幾1Sa料流6供入到異氰酸酯設(shè)施2中。進(jìn)料流6可以由胺、 翻iM^t細(xì)戎。幾個(gè)出料流8離開異氰酸酯設(shè)施2。出料流8可以由所需要的 產(chǎn)物(即，異氰酸酯)組成，所述產(chǎn)物可以以不同的質(zhì)量Jlf共。例如， 一個(gè)出料 流8可以由具有特定結(jié)構(gòu)的單體異氰酸酯組成，而其它出料流8可以由具有不同 ^^量的異氰酸酯混合物組成。還可以J^[共沒(méi)有在圖1中圖示出的客砂卜的輸出料 流(例如，吹掃物)。由于內(nèi)部循環(huán)料流4，對(duì)異氰翻旨設(shè)施2的控制以頗艦 異氰酸酯設(shè)施2進(jìn)行的異氰酸酯生產(chǎn)工藝的控帶譜啡常困難，因?yàn)閹妆嬉粋€(gè)工 藝參,出料流8的M和質(zhì)量都有影響。
異氰酸酯的生產(chǎn)工藝更詳細(xì)地圖解于圖2中，并且將會(huì)以舉例的方^tMDI (二異氰酸1甲烷酯)的生產(chǎn)進(jìn)行描述，戶M MDI的生產(chǎn);M1將^ (COC12) 與溶解于MCB (— )的MDA d甲烷二胺)進(jìn)行反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。在圖2 所示的MDI生產(chǎn)工藝中，CO料流10和Cl2料流12供入到^t^生裝置14中。 itm斗流16由^C^生驢14供入到溶液驢18中，^!tb^溶于MCB。光 氣溶液料流20由溶液裝置18供入到反應(yīng)器22中。在合并料流200 SA反應(yīng)器 22之前，將由溶于MCB的MDA纟賊的胺溶液料流24供Afm^t溶液料流20 中。將供料流24直接供入到反應(yīng)器22中也是可能的。反應(yīng)器22還可能由M:— 個(gè)的子 組成，從而使MDI可以在IS1—個(gè)的步驟中制備。將主要由MDI和 MCB組成的產(chǎn)物料流30從反應(yīng)器22供入到分離器裝置32中。分離器32可以由 幾個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)的子 組成(為了清M^見沒(méi)有在圖2中圖示出)。來(lái)自分 離器32的第一出料流38離開生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)^^輸^#儲(chǔ)。第一出料流38主要由聚 合的MDI，即，如以下iK^描述的1甲^列異氰酸酯的混合物所鄉(xiāng)M:
來(lái)自分離器32的第二出料流40主要由單體MDI，即，如Jiff述其中x二2 的二苯甲烷系列異氰酸酯混，所組成。為了得到單體MDI，將第二出料流40 供AI膀構(gòu)體分離驢42中。該異構(gòu)體分離體42可以由幾個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)以 進(jìn)一步分離單體MDI異構(gòu)體的子系鄉(xiāng)舒萬(wàn)組成。各自主要由具體的單體MDI異構(gòu) 體(mMDI)所纟滅的第三出料流48禾口第四出料流49離開生產(chǎn)系統(tǒng)。
來(lái)自反應(yīng)器22的再循環(huán)料流50主要由來(lái)自^iS器的過(guò)量光氣、翻J、 HC1 和隋性材料所組成。將幫盾環(huán)料流50供入到回收體52中。這樣，幫盾環(huán)料流 50就是異氰酸酯生產(chǎn)工藝中的一個(gè)內(nèi)部幫盾環(huán)料流。在回收體52中，大部分 ^溶于從竊腿料流54供AIl鵬收驢52的MCB中。沒(méi)有溶于供料MCB中 的光氣以及雜質(zhì)或副產(chǎn)物如HC1 ffiit)tn吹掃物56的方式離開回收裝置52從而 被消除?；厥盏腲在回收料流58中離開回收體52，供A5賂液體18中。 也可能將回收料流供入到料流20和/或^Z器22。
雖然不是必須的，在異氰酸酯設(shè)施的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)育^允許的地方，{雌將料流 間接地供入到其指定的驢。例如，在圖2中，圖示了jfe^斗流16的間接供料。 如果^^生裝置14位于回收裝置52附近，可以優(yōu)選將^料流16的^t供入 到回收^S52、再循環(huán)料流50和/或資源料流62中，從而使^料流間接地供入 到溶液，18中。本領(lǐng)域辦東技術(shù)人員將會(huì)容易地意識(shí)到進(jìn)一步料流間接供料其 它有利的可能方式。例如，可以將翻腿料流54首先供AI螺沖罐66中等。
在SA反應(yīng)器22的料流200中胺與翻啲龍比雌小于等于10， j她2 勉，最ttfe2 _g^7。胺溶液料流24中胺的含1^15%_@^95%， ^^15%勉5 %龍，基于此料流中纟豁訴啵的總體。
在分離器32中，MDI和MCB被分離，例如，M31幾個(gè)蒸餾塔的方式。將 分離的氣態(tài)MCB供入到冷凝器60從而使分離的MCB成為液體。液體MCB可 以在資源料流62中分I^人而回收分離的MCB，以及総嗽掃物64，例如，為了 除去MCB，以便使MCB中的雜質(zhì)沒(méi)有增加。在圖解的實(shí)驗(yàn)案中，資源料流62 被供入到緩沖罐66中，御隉MCB可以被存儲(chǔ)以用于進(jìn)一步的用途。而且，資 源料流M的變化可以艦緩沖罐66的方式州嘗?？蓪⒕彌_罐66中回收的MCB 供入到回收^S52中用于回收^和/或供A^J混合物料流24中用于溶解MDA。 因此，資源料流62是異氰酸酯生產(chǎn)工藝中的一個(gè)內(nèi)部幫盾環(huán)料流。將回收的MCB 中乘lj余的提出物供回到反應(yīng)器中，以便《魏除的提出物織多進(jìn)一步地鵬，tm
形i^萬(wàn)期望的產(chǎn)物，如MDI。
如圖3中所圖示的，MDI生產(chǎn)工藝可以M基于至少一個(gè)出料流38、 48的 和質(zhì)量(濃度)控制翻腿料流54和^t料流16的量而進(jìn)行控制。為了此 目的，流速(F)和質(zhì)量(Q)可以M出料流測(cè)量設(shè)備68測(cè)量得到或者基于溶 液裝置測(cè)量設(shè)備69測(cè)量的溶液裝置18的濃度、溫度和水平計(jì)算得出。對(duì)出料流 38、 48的^I和質(zhì)量信肩進(jìn)行處理，從而設(shè)定用于控制豁腿料流54 M的溶 齊腿料流閥門70?！搭D相同的信息設(shè)定用于控制^f斗流16 M的jfe^斗流閥 門72。 ^料流16的量是基于由閥門82控制的胺溶液料流的量進(jìn)，預(yù)定的。通 過(guò)用于控制竊U進(jìn)料流54和航料流16的控制器74掛共了設(shè)定鶴腿料流閥門 70和航料流閥門72的修正^1。為了《斜戶MDI生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性，ilil竊ij 進(jìn)料流測(cè)量設(shè)備76鄉(xiāng)豁腿料流54的f鵬(F)進(jìn)行測(cè)量。這樣允許了M:^t 料流閥門72的方式，基于 豁腿料流54的^MSg甚至基于M腿料流54 的目標(biāo)^iM目t^M^制 鵬(即，^料流16的量)。！t啦制^Mil用于控 制航料流16的控制器78樹共的。
由于對(duì)溶液驢18中航的控制是強(qiáng)烈相關(guān)的(coupled)，己經(jīng)設(shè)計(jì)了多z遞 控制器或類似結(jié)構(gòu)用于控制所縣統(tǒng)。傳統(tǒng)多體控制器的缺陷是分布式控制系 統(tǒng)(DCS)的可實(shí)現(xiàn)性。在DCS中設(shè)計(jì)并安裝傳統(tǒng)的多體控制器并不是非常容
易的。為了避免多M控制器，J頓另外:oik知識(shí)的不同結(jié)構(gòu)劍爐的(圖4)。
為了控制溶液裝置18中的M濃度，干擾系統(tǒng)的^的量可以在計(jì)算裝置86中 計(jì)算得出。供入到翻UM 18中的^可以由產(chǎn)生在^^生 14中的^ 料流16的j^影十算得到。其對(duì)于M3fe^斗流測(cè)量設(shè)備84測(cè)mm斗流16的 (影來(lái)說(shuō)是足夠的。在割^&擇中，m測(cè)量設(shè)備81來(lái)測(cè)量料流20中光 氣的濃度也是可能的。從反應(yīng)器22中回來(lái)的航的量可以由MDA載荷以及^t 的過(guò)SI號(hào)計(jì)算得出。MDA的量可以源自于混，料流閥門82的予體值。這些 信息以及其它主要的固定事實(shí)M:信息輸A^路83在計(jì)算體86中進(jìn)行處理。 當(dāng)然，也必須考慮這些光氣量的動(dòng)態(tài)行為。來(lái)自)1^生體14和幫盾環(huán)料流 50的焰總和可以歸入到^t濃度控制作用中，用于M^制器74對(duì)凝腿料 流閥門70進(jìn)行控制。結(jié)果產(chǎn)生了一個(gè)更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，其像多 控翁勝一樣運(yùn)行 并且不再需要用于測(cè)量St盾環(huán)料流50流速(F)和濃度(Q)的再循環(huán)料流測(cè)量 設(shè)備80。
由于航吹掃物56中過(guò)高的賠和HC1的量可能魏害航和HC1的中和/ 除去，因此可以掛共一僧載控制(圖5)。掛共航吹掃測(cè)量設(shè)備88以測(cè)就 氣吹掃物56的M:和/頗量。如果發(fā)現(xiàn)^/HCl的中和/除去可能會(huì)被危害，則 主控制器74的一鵬制題載的，直到危險(xiǎn)被消除。為了此目的，J爐打開歸IJ 進(jìn)料流閥門70。
在圖5圖示的發(fā)明的實(shí)M^案中，回收裝置52和溶液裝置18被歸入到單一 的吸收驢28中，所述吸收體28由柳婉部分34和吸收器底部36所*賊。 由于航的回收是在吸TO部分34中進(jìn)行的，因此吸TO部分34同時(shí)還是回收 驢52。由于所產(chǎn)生的航在MCB中的溶解是在吸收器底部36中進(jìn)行的，因此 吸收器底部36同時(shí)還充當(dāng)溶液裝置18?；厥樟狭魑挥谖?tt部分34和吸收器底 部36之間的吸收器28內(nèi)部。因此，有可翻每?jī)煞N不同的功能合并到一個(gè)設(shè)備中。 例如，如果必要的話，溶液裝置18可以合并到反應(yīng)器22中，fet匕料流20是由幾 4^ 組成的反應(yīng)器22的內(nèi)部料流。
為了防止在:)*6^#流16中含有(312， 31^生鍵14 (圖6)中客砂卜的 ^t料流測(cè)量設(shè)備90的方^t^l4流16中的Cl2進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)Cl2，則 Miffi制器96對(duì)^料流閥門72禾口/或CO料流閥門92禾口/或。12料流閥門94進(jìn) fiH體以防止Cl2iaX航料流16中。MS制器96的方式，控制閥門72、 92、 94，從而使由Cl2纟賊的航料流16的lM^和/^n的產(chǎn)生增加，這Mil增
加co料流io的t臓和/或M^ci2料流的^l而實(shí)現(xiàn)的。imt也，僅有CO料流
閥門92由控偉螺96設(shè)置。進(jìn)一步的航料流測(cè)量設(shè)備90倉(cāng)詢夠角定航料流16 中的CO濃度，從而以通常的方式艦另夕卜的航料流測(cè)量設(shè)備90監(jiān)測(cè)^l斗流 16的質(zhì)量。
由于光^I4流16的壓力影響了幾乎所有異氰酸酯生產(chǎn)工藝^S的壓力，因 ltWil然壓力測(cè)量設(shè)備98監(jiān)測(cè)航料流16的壓力，用于ffl51^t料流閥門72 控制壓力。為了樹共預(yù)期的航^1，在CO料流10中樹共CO供料測(cè)量設(shè)備100， 在Cl2料流12中掛共Cl2供料測(cè)量設(shè)備102。艦CO供料測(cè)量設(shè)備100和O2供 料測(cè)量設(shè)備102的方式，控制CO料流閥門92和Cl2料流閥門94以使^H^生裝 置14具有足夠的提出物。由于CO和Cl2的、^il取決于它們的壓九因itkM共一 個(gè)預(yù)壓力控制。M31CO壓力測(cè)量設(shè)備104和Cl2壓力測(cè)量設(shè)備106的方式，控制 CO壓力閥門108和Cl2壓力閥門110。所觀懂的壓力和^I是彼此強(qiáng)烈相關(guān)的，
以致于調(diào)節(jié)閥門72、 92、 94、 108或110中的一個(gè)就可能使jt^生裝置14產(chǎn)生 波動(dòng)狀態(tài)從而導(dǎo)致^生產(chǎn)的不穩(wěn)定。為了避免不穩(wěn)定的,兄，用于控制閥門72、 92、 94、 108、 110的控制器包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)^^控制:Mg的時(shí)間t疆。誠(chéng) 的時(shí)間恒量的選擇掛共了這樣的控帶滕，其可以各自將其專用閥門72、 92、 94、 108、 IIO設(shè)置成決于或慢于其雄制器。j頓本領(lǐng)域辦東技術(shù)人員已知的一般方 法進(jìn)行的良好的時(shí)間恒量的選擇產(chǎn)生了去耦并由此促進(jìn)了控制。例如，將CO壓 力閥門108和Cl2壓力閥門110設(shè)置成決于其它閥門72、 92、 94，其中將CO壓
力閥門108調(diào)節(jié)為比ci2壓力閥門iio更ayi。相應(yīng)地，將co料流閥門92和ci2
料流閥門94 i體成決于^tl斗流閥門72，其中CO料流閥門92調(diào)節(jié)為比(32料 流閥門94更M。這種去耦可以適用于異氰酸酯生產(chǎn)工藝的其它，或T^置。 另一個(gè)可能的控制，例如，用于溶液驢18、反應(yīng)器22、分離器32、異構(gòu) 體分離驢42、回收驢52等或它們的子體之一以樹列的方式圖舒圖7中。 可以是溶液驢18、鵬器22、分離器32、異構(gòu)體分離驢42、回收驢52等 的裝置112由供料流114供料，所述供料流114通常由供料閥門116控制。通常 供料流114的流速、溫度和壓力是已知的^lil供料流測(cè)量設(shè)備118測(cè)定的。
測(cè)量，112的幾個(gè)工藝參icM農(nóng)度、Mit、 7義平^力。為了控靴，，衛(wèi)共
一1^^測(cè)量設(shè)備120。由7鵬測(cè)量設(shè)備120測(cè)量的驢112的 鵬以及供料流 114的^I和^Jt裕驢控制器122中進(jìn)行處理。、鵬控制器122考慮了供料流 114對(duì)裝置112溫度的動(dòng)態(tài)影響，從而使于跣的 鵬控制成為可能。溫度控制器 122控制加熱閥門124，蒸m斗流126 M31該閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。將加熱料流126供入 至鵬交換器128中，掛匕^S 112的一部分液體被加熱。7賴卩可以鵬{頓冷 卻介質(zhì)代替蒸 行。3M;，控制的方式，可以控制裝置112中液體的濃度。 如果這樣，濃度的信息在驗(yàn)控制器122中進(jìn)行鵬，用"B十算出最優(yōu)的目標(biāo)溫 度。？鵬控制122進(jìn)一步確保了不超出給定的上限或下限》驢。計(jì)算得到的目標(biāo) i^不高于上限^Jt也不低于下限^Jto
相應(yīng)地，控制了流體中組分的濃度。該濃itM:濃度測(cè)量設(shè)備130的方式進(jìn) 行測(cè)定，并且^7jC平控帝滕132中與供料流114的 j^I信息一^S行處理。水平 控制器132考慮了供料流114對(duì)驢112的7么平和濃度的動(dòng)態(tài)影響，從而使予跣 的水平和濃度控制成為可能。水平控制器132控制輸出閥門134，輸出料流136 的輸出料^IiK該閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果樹共進(jìn)一步的輸出料流138， lt隨一步
的輸出料流138也可以用此方式進(jìn)行控制。
對(duì)出料流38的粘度進(jìn)行控制^j尤選的，尤其是在出料流38主要由聚合的 MDI鄉(xiāng)賊時(shí)。為了此原因，劍共一種粘度觀糧設(shè)備以測(cè)量出料流38的粘度。此 信息在粘度控制器中進(jìn)行處理，所鵬制離制例如，分離器32的壓力和驗(yàn)。
以上詳述實(shí)驗(yàn)案中的具體元素和特征的具體組合僅^^例性的；這些教導(dǎo) 以及本說(shuō)明書中其它教導(dǎo)的互換和取代也是明顯可以預(yù)見的。本領(lǐng)域辦東技術(shù)人
員在不脫離如所要求保護(hù)的發(fā)明樹特卩范圍的瞎況下，^^i人識(shí)到這aMa述內(nèi) 容的改變、改進(jìn)以及其它實(shí)現(xiàn)形式。相應(yīng)地，上文的描述僅是一種樹列的形式， 其不應(yīng)被認(rèn)為是限定。本發(fā)明的范圍定義在下述權(quán)利要求及其^/r物中。而且， 說(shuō)明書和權(quán)利要求書中所f頓的附圖硫己不限定所要求傲戶的發(fā)明范圍。很明顯，
所描述的實(shí)施例可以用于形戯它材料，特別是其它異氰翻旨，例如TDI、 HDI、 IPDI，它們是由相應(yīng)的胺如TDA、 HDA起始，并^f頓如MCB、 ODB等的翻(J。 雖然為了舉例說(shuō)明的目的本發(fā)明己經(jīng)在上文中被詳細(xì)地描述，但是應(yīng)當(dāng)理 解，這樣的細(xì)節(jié)僅是為了那個(gè)目的，并且本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以在不脫離發(fā)明 的樹特嚥圍的瞎況下對(duì)其作出除了權(quán)利要求所限定以夕啲變化。
權(quán)利要求
1、一種控制由下述生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行的生產(chǎn)工藝的方法，所述生產(chǎn)設(shè)施包含a)至少兩個(gè)進(jìn)料流b)至少一個(gè)出料流和c)至少一個(gè)內(nèi)部循環(huán)料流所述方法包括通過(guò)調(diào)節(jié)控制的方式調(diào)節(jié)至少一個(gè)進(jìn)料流的量從而控制出料流的濃度和/或數(shù)量。
2、 一種控制由下述生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行的異氰酸酯生產(chǎn)工藝的方法，所述生產(chǎn)設(shè) 施包含a) 至少兩個(gè)進(jìn)料流，其包含(1) 含有光氣的光氣料流，和(2) 含有溶劑的溶劑料流，b) 至少一個(gè)出料流 . 和c) 至少一個(gè)內(nèi)部循環(huán)料流所述方法包括通過(guò)調(diào)節(jié)控制的方式調(diào)節(jié)光氣料流的量和/或溶劑料流的量 而控制出料流的濃度和/或數(shù)量。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中將光氣料流供入到溶液體中，進(jìn)一步包括I、將包含胺和溶劑的混合物的胺溶液料流供入到光氣溶液料流中，II、將合并料流供入到反應(yīng)器中，III、將合并料流中的胺與基于所存在的氨基基團(tuán)摩爾過(guò)量的光氣進(jìn)行反應(yīng)以 形成含有異氰酸酯的產(chǎn)物料流，將其由該反應(yīng)器供入到分離器中， IV、在該分離器中將產(chǎn)物料流分離成 (i)至少一種含有異氰酸酯的出料流 和至少一種含有R溶劑的資源料流，V、將主要包含光氣和/或HCl的料流和翻U料流供入到回收裝置的再循環(huán)料流中用于回收光氣， 和VI、將回收料^A^回收^S供AI賂液^中。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中大體上彼啦tei鵬制溶液體、鵬 器、分離器、回收裝置和異構(gòu) 餾裝置。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)MU料流的量的調(diào)節(jié)先于和/或決于對(duì) 航料流的量的調(diào)節(jié)，并朋萬(wàn)述調(diào)節(jié)是基于胺進(jìn)料流的量進(jìn)行的。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中竊腿料流的量被調(diào)節(jié)到與幫盾環(huán)料流 中光氣的量以及所產(chǎn)生的3^的誠(chéng)一定比例，所述比例由航溶液的濃度控制 駒角定；所產(chǎn)生的光氣和幫盾環(huán)的航的量是分別{頓航生成中所產(chǎn)生的時(shí)間 和數(shù)量變化和光氣料流的量的時(shí)間變化、混，料流的量和濃度的時(shí)間變化以及 反應(yīng)器的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算得出的。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中M^t兩盾環(huán)料流鵬和壓力進(jìn)衍周節(jié) 控制的方式，使幫盾環(huán)料流中^t的量和幫盾環(huán)料流中翻啲濃度保持不變。
8、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中(a) 第一溶液體控審泡含(i)溶液驢中基于翻進(jìn)料流icK化的竊嗨賺制禾口與航料流M變化相關(guān)的溶液驢水平控制禾口(b) 第二溶液體控制包含(i)溶液驢中與航料流 變化相關(guān)的 豁(」?jié)舛瓤刂?禾口與^豁腿料流M^化相關(guān)的溶液驢7jC平控制， 其中溶液縫控制、竊膿度目標(biāo)變化和目標(biāo)7jC平計(jì)算所依據(jù)靴匕例取決于 豁腿料流M變化和/^n^斗流M變化的頻率，在較低的頻率下，第一溶液 體控制的比例較高。
9、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中艦回收驢的^J^S制被吹掃的光氣的量。
10、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中細(xì)出被吹掃航的第一預(yù)定量之后對(duì) 光氣料流禾噴源料 BS衍周節(jié)，直到被吹掃賠的量斷氐測(cè)氐于被吹掃航的第二預(yù)定量。
11 、如權(quán)利要求2所述的方法，其中將主要包含CO的CO料流和主要包含ci2的ci2料流供/JU掛共^t料流的^t^生裝置中，光m斗流的量和/或co料 流的量和/或ci2料流的fi^ilz:于^用于反應(yīng)器的目1fl:而進(jìn)行控制。
12、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中對(duì)回收，和/或，器和/或分離器的 至少一部分裝置提供水平控制，該水平控第抱含標(biāo)銜K平控制和干銜K平控制， 其中相對(duì)于標(biāo)銜k平控制，干衡K平控制被更強(qiáng)烈地放大。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中當(dāng)超出第一預(yù)定上險(xiǎn)K平和/麟一預(yù) 定下PI/JC刑氐于目標(biāo)時(shí)，7K平控制是基于干術(shù)JC平控制的。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中當(dāng)?shù)诙A(yù)定上,K,氐于目標(biāo)和/繩出第二預(yù)定下限水平時(shí)，水平控制是基于標(biāo)7t7K平控制的。
15、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中將資源料^lil緩沖罐供入到歸U料流 和/或混合物料流中。
16、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中胺以從15到95%驢的量雜于胺溶液料流中，所M基于ltm流中M訴鵬的總M。
17、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中胺以從15到85%體的量存在于胺溶 液料流中，所體基于微斗流中、翻訴嗾的總驢。
18、 如權(quán)禾腰求3所述的方法，其中航^15%驢的量雜于;)^溶液料流中，所述量基于此料流中M訴n^的總m。
19、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中航^20%驢的量雜于航溶液 料流中，所述量基于此料流中 豁脷航的總錢。
20、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中^&3(mM的量存在于^溶液 料流中，所述量基于jltl斗流中翻訴^n的總驢。
21、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中合并料流中 額U與胺的體比SIO。
22、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中合并料流中竊U與胺的龍比3。
23、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中合并料流中纟豁1」與胺的驢^2_^7。
24、 一種在生產(chǎn)i:^M中控制異氰酸酯生產(chǎn)工藝的方法，所述生產(chǎn)設(shè)施包含 a)至少兩4Sa料流，其包含(I)含有航的，斗流，和 (2)含有翻的麵斗流，b)至少一個(gè)出料流和C)至少一個(gè)內(nèi)部循環(huán)料流，并且包括I、將光氣料流供入到溶液裝置中，II、將包含胺和溶劑的混合物的胺溶液料流供入到航溶液料流中，III、將航溶液料流從溶液體供入到鵬器中，IV、 將胺溶液料流與光氣溶液料流進(jìn)行反應(yīng)以形成含有異氰酸酯的產(chǎn)物料流，將其由反應(yīng)器供入到分離器中，v、 在分離器中將產(chǎn)物料流分離成 (i)至少一含有異氰酸酯的出料流和(ii)至少一種含有溶劑的資源料流，VI、將主要包光氣和/或HC1的料流和溶劑料流供入到回收裝置的再循環(huán)料流中用于回收光氣， 和VII、將回收料流從光氣回收裝置供入到溶液裝置中， 其中，A、大體上彼此獨(dú)立地控制溶液裝置、反應(yīng)器、分離器、回收體和異構(gòu)體 蒸餾驢，B、對(duì)溶液料流的量的調(diào)節(jié)先于和/或決于對(duì)光氣料流的量的調(diào)節(jié)，其是基于胺進(jìn)料流的量進(jìn)行的，c、 其中溶劑料流的量被調(diào)節(jié)到與再循環(huán)料流中光氣的量以及所產(chǎn)生的光氣的成—定比例，所述比例由光氣溶液的濃度控制器確定；所產(chǎn)生的光氣和再循環(huán)的光氣的量是分別使用光氣生成中所產(chǎn)生的時(shí)間和數(shù)量變化和光氣料流的量的時(shí)間變化、混合物料流的量和濃度的時(shí)間變化以及反應(yīng)器的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算得出的，D、 溶液控制視通過(guò)如下方式進(jìn)行的(a)第一溶液裝置控制，其包含(I) 溶液^ff中基于翻腿料流M變化的M嗨度控制 和(II) 與航料流M變化相關(guān)的溶液驢7K平控制 禾口(b)第二溶液體控制，其包含(D溶液，中與^料流M^化相關(guān)的纟豁鵬度控制禾口(u)與MU進(jìn)料流M變化相關(guān)的溶液^S水平控制，其中溶液，控制、翻U濃度目標(biāo)變化和目標(biāo)7K平計(jì)算所依據(jù)的比例取決于 額腿料流婁爐變化和/^n料流婁爐變化的頻率，在樹氐的頻率下，第一溶液 ，控制的比例較高，e、 M^兩盾環(huán)料淑鵬和壓力進(jìn)衍周節(jié)控制的方式，使^m盾環(huán)料流中光氣的量和兩盾環(huán)料流中竊啲濃度保持不變，F(xiàn)、 3131回收驢的、^ 制被吹掃的航的量，G、 在超出被吹掃光氣的第一預(yù)定量之后對(duì)^料流和資源料^SfiH周節(jié)， 直到被吹掃^(guò)t的量陶氏到低于被吹掃航的第二預(yù)定量，H、 將主要包含CO的CO料流和主要包含Cl2的Cl2料流供ASU樹共3tm斗 流的jfe^產(chǎn)生裝置中，^料流的量和/或co料流的量和/或ci2料流的量^ui于 ^ffl于反應(yīng)器的目^s而進(jìn)行控制，i、對(duì)回收裝置和/或，器和/或分離器的至少一部^^a掛共7K平控制，該水平控制包含標(biāo)準(zhǔn)水平控制和干搬Jc平控制，其中相對(duì)于標(biāo)銜]c平控制，干術(shù)K平控制被更強(qiáng)烈鵬汰J、當(dāng)超出第一預(yù)定上限水平和/鄉(xiāng)一預(yù)定下險(xiǎn)K,氐于目標(biāo)時(shí)，水平控制是基于干術(shù)ic平控制的，k、當(dāng)?shù)诙A(yù)定上險(xiǎn)J^H氐于目標(biāo)和/繩出第二預(yù)定下,K平時(shí)，水平控制是基于敏餘平控制的，l、將資源糊MdM沖罐供AliJ歸U料流和/或混合物料流中， m、胺以從15到40%驢的量存在于混^/料流中，戶;fM:是基于混合物 料流總SS的。
25、如權(quán)利要求24所述的方法，其中胺以從15到95%龍的量雜于胺溶液料流中，戶服量是基于litf斗流中翻訴嗾的總驢的。
26、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中胺以從15到85%重量的量存在于胺溶液料流中，所皿是基于此料流中翻訴鵬的總重量的。
27、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中航^15%驢的量存在于航溶液料流中，所驢是基于it嫩流中竊訴n^t的總龍的。
28、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中^^20^M的量，于^溶液料流中，戶;Mi是基于]tbl斗流中，訴^n的總M的。
29、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中航^30%驢的量雜于航溶液料流中，所述量是基于此料流中歸訴n航的總錢的。
30、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中合并料流中、凝U與胺的龍比SO。
31、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中合并料流中 額ij與胺的驢比^8。
32、 如權(quán)利要求24所述的方法，其中合并料流中^豁U與胺的驢tfe2敏。
33、 一種異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施，其包含a) 至少兩愧料流，其包含(1) 含有航的航料流，禾口(2) 含有翻的翻斗流，b) 至少一個(gè)出f斗流c) 至少一個(gè)內(nèi)部循環(huán)料流， 禾口d) 用于調(diào)節(jié)航料流的量和/或歸U料流的量從而控制出料流濃度和/^M 的調(diào)節(jié)控制。
34、 如權(quán)利要求33所述的異氰酸酯生產(chǎn)設(shè)施，其進(jìn)一步包含 I、將^t料流供入到溶液^S中的設(shè)備，n、將包含胺和翻啲混^t/的胺溶液料流供入到航溶液料流中的設(shè)備，m、將^t溶液料流從溶液體供入到反應(yīng)器中的設(shè)備，rv、將胺溶液料流與^溶液糊Iit行反應(yīng)以形成含有異氰酸酯產(chǎn)物料流的反應(yīng)器，所述產(chǎn)物料流由該反應(yīng)器供入到V、分離器，所述分離器用于在分離器中將產(chǎn)物料流分離成(1)至少一*有異氰酸酯的出料流和至少個(gè)含有溶劑的資源料流，VI、將主要包含光氣和/或HC1的料流和溶劑料流供入道VII 的再循環(huán)料流中的設(shè)備，vn、用于回收光氣的回收裝置， 和vm、將回收料流從光氣回收，供A^j溶液裝置中的設(shè)備。
35、 如權(quán)利要求34所述的設(shè)施，其中大體上彼此獨(dú)立地控制溶液裝置、反應(yīng)器、分離器、回收裝置和異構(gòu)體蒸餾裝置。
36、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中對(duì)溶劑料流的量的調(diào)節(jié)先于和/或快于對(duì)光氣流的量的調(diào)節(jié)。
37、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中溶劑的量的調(diào)節(jié)根據(jù)所產(chǎn)生的焰的量 行變化，所述的光氣的量i頓^生成過(guò)程中所產(chǎn)生的時(shí)間和數(shù)量的變化計(jì)算 得到。
38、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中(a) 第一溶液體控制包含(i)溶液裝置中基于溶劑料流量變化的溶劑濃度控制和(ii)與光氣料流量變化相關(guān)的溶液裝置水平控制和(b) 第二溶液控制裝置包含(i)溶液裝置中給予溶劑進(jìn)料流數(shù)量變化的溶劑濃度控制 和(ii)與溶劑進(jìn)料流量變化相關(guān)的溶液裝置水平控制其中溶液裝置控制， 溶劑濃度目標(biāo)變化和目標(biāo)水平計(jì)算所依據(jù)的比例取決于溶劑進(jìn)料流量變化的頻率 和/或光氣料流數(shù)量變化的頻率，在較低的頻率下，第一溶液裝置控制的比例較高。
39、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中通過(guò)回收裝置的溫度來(lái)控制被吹掃的光氣的量。
40、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中，超出被吹掃的光氣的第一預(yù)定量之后 對(duì)光氣料流和資源料料流進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到被吹掃航的量低于被吹掃的光氣的 第二預(yù)定量。
41 、如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中將主要包含CO的CO料流和主要包含 Cl2的Cl2料流供入到掛共^料流的^^生^S中，；)tm斗流的量和/或CO料 流的量和/或Cl2料流的動(dòng)te于Jf^C用于反應(yīng)器的目* 而進(jìn)行控制。
42、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中對(duì)回收體和/或反應(yīng)器和/或分離器的 至少一部分裝置提供水平控制，該水平控制包含標(biāo)銜K平控制和干術(shù)K平控制， 其中相對(duì)于標(biāo)7t/乂平控制，干^t7K平控制被更強(qiáng)烈地放大。
43、 如權(quán)利要求42所述的設(shè)施，其中當(dāng)超出第一預(yù)定上險(xiǎn)K平和/麟一預(yù) 定下Pl7jC刑氐于目標(biāo)時(shí)，水平控制是基于干^7iC平控制的。
44、 如權(quán)利要求33所述的設(shè)施，其中當(dāng)?shù)诙A(yù)定上險(xiǎn)K刑氐于目標(biāo)和/鋼 出第二預(yù)定下^7K平時(shí)，zK平控制是基于標(biāo)銜K平控制的。
45、 如權(quán)利要求34所述的設(shè)施，其中將資源靴 1緩沖罐供入到翻鵬 流和/或混糊料流中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)工藝的控制方法，其為由下述生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行的生產(chǎn)方法例如異氰酸酯生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)設(shè)施具有(a)至少兩個(gè)進(jìn)料流，b)至少一個(gè)出料流和c)至少一個(gè)內(nèi)部循環(huán)料流，通過(guò)調(diào)節(jié)控制器的方式調(diào)節(jié)至少一個(gè)進(jìn)料流的量以控制出料流的濃度和/或數(shù)量從而控制所述生產(chǎn)工藝。
文檔編號(hào)C07C263/00GK101386584SQ20071016469
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者E·塞文克, G·塞恩, J·馬倫霍爾茨, R·古爾, S·佩格爾, S·沃肖芬, 鈞 王 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司