[发明专利]一种甲苯硝化专用微通道反应过程控制系统及方法

权利要求书

1.一种甲苯硝化专用微通道反应过程控制系统，其特征在于，所述甲苯硝化专用微通道反应过程控制系统设置有：

甲苯硝化专用微通道反应装置；

甲苯物料动力单元和混酸物料动力单元与甲苯硝化专用微通道反应装置通过管路连接，甲苯硝化专用微通道反应装置通过管路与甲苯硝化均化器连接，甲苯硝化均化器通过管路与油酸层析器连接。

2.如权利要求1所述甲苯硝化专用微通道反应过程控制系统，其特征在于，所述甲苯硝化专用微通道反应装置分别通过管路与稀(冷)酸高位槽、冷却介质高位槽连接。

3.如权利要求1所述甲苯硝化专用微通道反应过程控制系统，其特征在于，所述甲苯硝化专用微通道反应装置通过管路与柴油机动力提供的冷却介质单元连接。

4.一种控制如权利要求1～3任意一项所述甲苯硝化专用微通道反应过程控制系统的甲苯硝化专用微通道反应过程控制方法，其特征在于，所述甲苯硝化专用微通道反应过程控制方法，包括：

按工艺条件配制硫酸和硝酸混合酸溶液经物料动力单元加压，计量进入甲苯硝化专用微通道反应装置单元；甲苯经物料动力单元加压，计量进入甲苯硝化专用微通道反应装置单元；

混酸和甲苯在甲苯硝化专用微通道反应装置单元内，经多次混沌对流强化传质传热硝化，经甲苯硝化专用微通道反应装置完成大部分甲苯硝化后，再从甲苯硝化专用微通道反应装置的上部各通道汇流进入甲苯硝化均化器，完成甲苯硝化转化率目标。

5.如权利要求4甲苯硝化专用微通道反应过程控制方法，其特征在于，所述控制方法在完成甲苯硝化转化率目标之后进一步包括：

经均化后的硝化反应混合液从油酸层析器中部的分配器进入，油相均匀上浮，酸相自由下沉，油相转送后工序继续加工，酸相大部分返回配制混酸单元，另一部分送至硫酸浓缩除杂单元加工再利用；甲苯硝化专用微通道反应装置设置的温度测量控制单元，控制硝化反应条件，通过补给低温的冷却介质，溢出高温的冷却介质，保持反应过程在最佳的温度波动范围；

正常状态下，冷却介质高位槽内冷却介质应达到规定可控液位，由公用工程系统连续补给冷却介质；在非正常时，如出现公用工程系统冷却介质中断情况后，冷却介质高位槽内冷却介质液位下降，液位下降信号及硝化反应温度测量信息、冷却介质温度测量信息经安全仪表控制单元处理后发出警报并传给生产控制中心，安全仪表控制单元处理后指令柴油机动力单元在条件许可的时间内启动并向甲苯硝化微通道反应装置的温控单元的供给冷却介质，硝化反应工艺控制过程进入安全停车模式状态；

甲苯进料测量仪表及混酸进料测量仪表反馈出的进料流量信息，进料流量测量比值波动超出正常工艺规定值，经安全仪表控制单元处理后，安全仪表控制单元指令关闭甲苯进料、关闭混酸进料，而后指令稀(冷)酸高位槽向甲苯硝化专用微通道反应器供给稀(冷)酸，稀(冷)酸将甲苯硝化专用微通道反应装置内的硝化反应混合液置换进入至甲苯硝化均化器内，甲苯硝化反应工艺控制过程按程序进入安全停车模式状态；

甲苯硝化专用微通道反应工艺过程控制，接入智能集散控制单元；正常运行状态下，甲苯进料、混酸进料、稀(冷)酸却介质补给实施远程智能自动控制；在异常状态下，快速停止甲苯进料、混酸进料，稀(冷)酸自动切换及柴油机动力提供冷却介质单元快速投用均在独立的安全仪表控制单元实现；柴油机动力单元随机配置的现场控制器处于失电自动启动控制模式。

6.如权利要求5甲苯硝化专用微通道反应过程控制方法，其特征在于，所述按工艺条件配制硫酸和硝酸混合酸溶液，硫酸/硝酸(当量比)：1.0/3.0—8.0。

7.如权利要求6甲苯硝化专用微通道反应过程控制方法，其特征在于，所述按甲苯经物料动力单元加压，计量进入甲苯硝化专用微通道反应装置单元，甲苯/硝酸(当量比)：1.00/1.03—1.10。