Способ автоматического регулирования процесса алкилирования бензола этиленом

 

Изобретение относится к автоматизации процессов алкилирования и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Целью изобретения является стабилизация количества полиалкилбензола на выходе алкилатора. Способ предусматривает прогнозирование количества полиалкилбензола на выходе алкилатора по измеренным значениям расходов бензола, полиалкилбензола, этилена свежего и возвратного катализаторного комплексов и хлористого этила, давления в алкилаторе, концентраций бензола, полиалкилбензола и этилена, активности катализаторного комплекса на входе алкилатора и температур газовой и жидкой фаз на входе алкилатора, увеличение подачи этилена или бензола в алкилатор в зависимости от отклонения прогнозного значения количества полиалкилбензола от заданного значения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК -44Ufj;i) И,, г„" ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4270818/23-26 (22) 04 ° 05.87 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (71) Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат" (72) Ф.М.Абдуллаев, Т.И.Исмаилов, А.И.Бабаев и А.Ç.Таиров (53) 660,12-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 552326, кл. С 07 С 3/50> 1975 °

Авторское свидетельство СССР №- 1264543, кл. С 07 В 37/00, 1984. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ (57) Изобретение относится к автоматизации процессов алкилирования и может быть использовано в химической

Изобретение относится к автоматизации процессов алкилирования и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — стабилизация количества полиалкилбензола на выходе алкилатора.

На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа.

Схема содержит алкилатор 1, трубопроводы 2-4 соответственно подачи бензола, полиалкилбензола и свежего, катализаторного комплекса, смеситель

5 алкилатора, трубопроводы 6 и 7 подачи этилена и вывода реакционной массы, отстойник 8, трубопроводы 9-15 соответственно, вывода алкилата, от„„SU„„1477728 А1 (51)4 С 07 В 37/00 С 05 D 277/00 и нефтехимической промышленности, Целью изобретения является стабилизация количества полиалкилбензола на выходе алкилатора. Способ предусматривает прогнозирование количества полиалкилбензола на выходе алкилатора по измеренным значениям расходов бензола, полиалкилбенэола, этилена свежего и возвратного катализаторного комплексов и хлористого этила, давления в алкилаторе, концентраций бензола, полиалкилбензола и этилена, активности катализаторного комплекса на входе алкилатора и температур газовой и жидкой фаз на входе алкилатора, увеличение подачи этилена или

<0 бензола в алкилатор в зависимости от, отклонения . прогнозного значения количества полиалкилбенэола от заданноге значения. 2 а.л. ф-лы, 1 ил.

2 работанного катализаторного комплек- а 1 са, возвратного катализаторного комп- а,) лекса, хлористого этила (инициатора), восстановленного катализаторвого ком" плекса, общего катализаторного комп- р лекса в смесителе 5 и отработанного избытка катализаторного комплекса на сброс, датчик 16 расхода бензола, регулятор 17 расхода бензола, регулирующий орган 1.8, установленный на трубопроводе бензола, датчик 19 расхода полиалкилбенэола, регулятор 20 расхода полиалкилбензола, регулирующий орган 21, установленный на трубопроводе полиалкилбензола, датчик 22 расхода свежего катализаторного комплекса, регулятор 23 расхода свежего

147772 катализаторного комплекса, регулиру— ющий орган 24, установленный на трубопроводе свежего катализаторного комплекса, датчик 25 расхода этилена, регулятор 26 расхода этилена, регулирующий орган 27, установленный на трубопроводе этилена, датчик 28 расхода возвратного катализаторного комплекса, регулятор 29 расхода возвратного катализаторного комплекса, регулирующий орган 30 на трубопроводе возвратного комплекса, датчик 31 расхода хлористого этила (инициатора), регулятор 32 расхода

Хлористого этила, регулирующий орган

33, установленный на трубопроводе хлористого этила, датчик 34 температуры жидкой фазы на входе в алкилатор, датчик 35 температуры газовой фазы (этилена) на входе в алкилатор, анализатор 36 концентрации бензола, анализатор 37 концентрации полиалкилбензола, датчик 38 активности катализатора (в данном случае активность 25 катализаторного комплекса определяют по его плотности), анализатор 39 концентрации этилена, датчик 40 давления в алкилаторе и микро-3BI1 41, Способ осуществляют следующим об- 3р разом.

B алкилатор 1 по трубопроводам 2, 3, 6 и 14 через смеситель 5 поступают соответственно бензол, полиалкилбензол, этилен и катализаторный комнЛекс, состоящий из свежего катализаТорного комплекса, который поступает по трубопроводу 4, и восстановленно" го возвратного катализаторного комплекса, поступающего по трубопроводу

13. В отстойник 8 по трубопроводу 7 вводится алкилат, а снизу по трубопроводу !0 — отработанный катализаторный комплекс, часть которого по трубопроводу 11 после восстановления хлористым этилом, поступающим по трубопроводу 12, трубопроводом 13 вводится в трубопровод 4 свежего катализаторного комплекса, а избыток отработанного катализаторного комплекса по трубопроводу 15 выводится из производства.

Датчик 16, регулятор 17 и регулирующий орган 18 образуют контур регулирования расхода бензола в алкилатор, Датчик 19, регулятор 20 и регу55 лирующий орган 21 образуют контур регулирования расхода полиалкилбензола в алкилатор. Датчик 22, регу8 4 лятор 23 и регулирующий орган 24 образуют контур регулирования расхода свежего катализаторного комплекса.

Датчик 25, регулятор 26 и регулирующий орган 27 образуют контур регулирования расхода этилена в алкилатор.

Датчик 28, регулятор 29 и регулирующий орган 30 образуют контур регулирования расхода возвратного катализаторного комплекса. Датчик 31, регулятор 32 и регулирующий орган 33 образуют контур регулирования расхода хлористого этила.

Температура жидкой фазы в смесителе 5 измеряется с помощью датчика

34. А температура газовой фазы (этилена) в алкилатор — с помощью датчика 35, Концентрация бензола определяется анализатором 36, а полиалкилбензола— анализатором 37. Плотность катализаторного комплекса, определяющая его активность, измеряется датчиком 38.

Анализатором 39 определяется концентрация этилена, давление в алкилаторе измеряется с помощью датчика 40. Система регулирования соцержит микро-ЭВМ

41, к входу которой подключены сиг.— налы от датчиков 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 35, 38 и 40 и анализаторов 36, 37 и 39, соответствующие текущим значениям расходов бензола (С<), полиалкилбензола (С„ ), свежего каталиэаторного комплекса (С ), этилена ив (G„), возвратного катализаторного

l}oa комплекса (С „), хлористого этила (G ), температуры жидкой фазы (Т„), температуры газовой фазы (Т,), концентрации бензола (С ), концентрации полиалкилбензола (С„„g), плотности катализаторного комплекса (p„), концентрации этилена (C ) и давления в

Г алкилаторе (Р) .

Для прогнозирования количества полиалкилбензола на выходе алкилатора в микро-ЭВИ вручную вводятся молекулярные массы бензола, этилена, полиалкилбензола и этилбензола (И, М,, N«, N, ; удельные веса бензола, этилена, полиалкилбензола и этилбенэола (d, с!„, d g d g) площадь поперечного сечения алкилатора (F); константы математических моделей (R

Ав Вв A „, Аг A» A E„ Ez Ем

Е, а, А„ В„ С „ Е ); верхний предел расхода бензола и его приращение (Г, dG <); верхний, нижний пределы расхода этилена и их приращения (G „

dX >,6 (3 Р— A) (K Cg X s — К СкХ э.6 )

dl WÔ(1 + В) г

КзСк С6Х п«6 К4СкС6Х п.б

У

Mg

dXnas КЭСгТ(6Р А К СкХэ,б

dl 27ЗМ„с1„РРУ„

Кф СкС6Х у.б KgCyCsХпаб

10

dX э,б dX nas где — -- — и — — — — соответственно скоdl d1 20 рость накопления этилбензола и полиалкилбензола. (К6 Х6.Х nas — К4 Хп.s ) -С к пб и 25 (K - X s + К Хп.s)C y, n s

К,.И а . 10 СО+Т" 276 ) (A, ) Ск= 119 73 4 Рн

Д

N х Р Fй

ЬгТ Ро

Р, p. F. Yo Рб+ ь п«6 Рпаб

Э n«6

П п«6

Х п«6

n6 + П„„б п6

X 6

Пб+ П, n«6

9 1 паб

66,n = — n

6 м и 6

-е,.рт

К; =A) 1

-е ат

K =,>-1

5 147772

G, л Г „); приращения по расходу полиалкилбензола и ее заданные значеНИя (Л G „аб, Х паб); ПЛОтНОСтЬ ЭтИЛЕНа. (p,), бензола (y6) и полиалкилбензола (gn„6 ), в микро-3BI 41 осуществляется

5 интегрирование систем дифференциальных уравнений:

8 6 допустимым значением и, если 66 66, то уменьшают подачу этилена в алкилатор: г г. г

Сравнивают текущие значения расходов бензола и этилена соответственно с максимально и минимально допустимы-) ми значениями и если Ь > 6 и 6, 4 6,, то уменьшают подачу полиалкилбензола в алкилатор: п«6= па6 П«б

3(Найденные оптимальные значения расходов G» С, 6, С „ б сравниваются соответственно с текущими значениями расходов и в зависимости от величины отклонения вырабатываются сигналы, которые после преобразования в пневматический сигнал поступают в камеру задания регуляторов 17, 20 и 26.

Регуляторы 17, 20 и 26 воздействием на регулирующие органы 18, 21 и

27 изменяют расход бензола, полиалкилбензола и этилена до тех пор, пока сигнал рассогласования регуляторов не будет равен нулю.

Таким образом, система позволяет прогнозировать количество полиалкилбензола на выходе алкилатора, определить отклонение его от заданного значения и по нему изменять расход бензола, этилена полиалкилбензола на входе в алкилатор. Это повышает оперативность управления процессом. В результате среднеквадратическое отклонение количества полиалкилбензола на выходе алкилатора уменьшится на 15 20X что, в свою очередь, также способствует уменьшению затрат на процесс разделенин этилбензола на ?-ЗЖ, Мтх+ <, Тг

Т - — — — — —" — —; п+ Ст <+ 6 + паб»

g ьоз + g s + д н к х.

Рассчитанное значение Х „„ сравниваетсн с заДанным и, если Х „ РХ „аб +

+ Е, то увеличивают. подачу бензола в алкилатор: 6 6+ 6 °

Если Х„„6 (Х„„б + E то увеличивают подачу этилена в алкилатор:

6„= Б + nb

Сравнивают текущее значение расхода бензола с заданным максимально формулаизобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса алкилирования бензола этиленом, включающий регулирование подачи в алкилатор бензола, полиалкилбензола, этилена, свежего и возвратного катализаторного комплекса и хлористого этила, измерение давления в алкилаторе, отличающийся тем, что, с целью стабилизации количества полиалкилбензола на выходе алкилатора, дополнительно измеряют концентрации бензола, полиалкилбензола и этилена, активность катализаторпого комплекса на входе алкила/

1477728

Составитель Г.Огаджанов

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Бекмар

Редактор Н.Яцола

Заказ 2314/24 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 тора, температуру газовой и жидкой фаэ на входе алкилатора, по измеренным значениям расходов бензола, полиалкилбензола, этилена, свежего и возвратного каталиэаторного комплексов и хлористого этила, давлЕния в влкилаторе, концентрации бен,эола, по31иалкилбенэола и этилена, активностй катализаторного комплекса на входе алкилатора и температур газовой и жидкой фаз на входе алкилатрра прогнозируют количество полиалкилбенэола на выходе алкилатора, I сравнивают его с заданным значением и при прогнозном значении количества пфлиалкилбенэола на выходе алкилатора, меньшем заданного значения, увеличивают подачу этилена в алкилатор, а при прогнозном значении количества полиалкилбензола на выходе алкилатора, большем заданного значения, увеличивают подачу бензола в алкилатор.

2. Способ по и ° 1, о т л и ч а ю— щ н и с я тем, что по достижении расхода бензола MBKcHMRJIbHQ допустимого значения уменьшают подачу эти- . лена в алкилатор.

3. Способ по нп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что по достижении расхода бенэола максимально допустимого значения, а расхода этнс лена минимально допустимого значения уменьшают подачу полиалкилбенэола в алкнлатор.