Способ управления процессом алкилирования бензола этиленом
Изобретение относится к автоматизации процессов алкилирования, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет стабилизировать выход целевого продукта (этилбензола) и снизить удельный расход хлористого этила. Способ предусматривает расчет по измеренным значениям расходов и заданным значениям плотностей бензола, полиалкилбензола, этилена, хлористого этила, свежего и возвратного катализаторного комплекса и концентрации этилбензола на выходе алкилатора скорости образования этилбензола в алкилаторе, сравнение ее с заданным значением для текущей нагрузки по сырью регулирование и в зависимости от величины отклонения расхода хлористого этила в возвратный катализаторный комплекс и/или температуры в алкилаторе путем регулирования температуры бензола, подаваемого в алкилатор. 2 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
9 СИ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧИРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4471484/23-26 (22) 09.08,88 (46) 23.07,90, Бюл. 11 27 (71) Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтоматн (72) Т.И.Исмаилов, А.И.Бабаев, М,И.Мамедов и A.З,Таирова (53) 66.012-52(088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР
N - 581129, кл. С 07 В 27/00, 1976.
Авторское свидетельство СССР к= 1264543, кл. С 07 В 37/00, 1984. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ (57) Изобретение относится к автоматизации процессов алкилирования, может быть использовано в химической и нефтехимической промьппленности и
Изобретение относйтся к автоматизации процессов алкилирования и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности.
Цель изобретения — стабилизация выхода целевого продукта (этилбензола) и снижение удельного расхода .хлористого этила.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы управления; на фиг. 2 — блок-схема алгоритма управления.
Схема управления содержит алкилатор 1, смеситель 2 алкилатора, емкость 3 бензола„ трубопроводы 4 — 10 соответственно: подачи бензола, полиалкнлбензола, свежего катализаторно(5))5 С 07 В 37/00 С 05 D 27/00 позволяет стабилизировать выход целевого продукта (этилбензола) и снизить удельный расход хлористого этила. Способ предусматривает расчет по измеренным значениям расходов и заданным значениям плотностей бенэола, полиалкилбензола, этилена, хлористого этила, свежего и возвратного катализаторного комплекса и концентрации этилбензола на выходе алкилатора скорости образования этилбензола в алкилаторе. сравнение ее с заданным значением для текущей нагрузки по сырью регулирование и в зависимости от величины отклонения расхода хлористого этила в возвратный катализаторный комплекс и/или температуры в алкилаторе путем регулирования температуры бензола, подаваемого в алкилатор. 2 ил., 1 табл. го комплекса, возвратного катализаторного комплекса, хлористого этила, этилена и вывода реакционной массы, отстойник 11, трубопроводы 12 и 13 вывода алкилатора и подачи пара для обогрева бензола, датчик 14 расхода бензола, регулятор 15 расхода бензола, регулирующий орган 16, установленный на трубопроводе бензола, датчик 17 расхода полиалкилбензола, регулятор 18 расхода полиалкилбензола, регулирующий орган 19, установ" ленный на трубопровод полиалкилбен-. эола, датчик 20 расхода свежего катализатор.к г< комплекса, регулятор 21 расхода свежего катализаторного комплекса, рег п рующпй орган 22, уста1579916 (2) л
Gg/ + 6 о,б/Яяб+ 6„ / g+ 6 /p + G„ /Pxэ
6вб, M -- вб, (3) новленный на трубопроводе свежего катализаторного комплекса, датчик
23 расхода этилена, регулятор 24 расхода этилена, регулирующий орган 25,I установленный на трубопроводе этилена, датчик 26 температуры в алкилаторе, анализатор 27 концентрации этилбензола, датчик 28 расхода возвратного каталиэаторного комплекса, датчик 29 хлористого этила, регулятор 30 хлористого этила, регулирующий орган 31, установленный на трубопроводе хлористого этила, датчик
32 температуры бензола, датчик 33 расхода пара, регулятор 34 расхода пара„ регулирующий орган 35, установленный на трубопроводе пара и
ЭВМ 36.
Способ осуществляют следующим образом.
В алкилатор 1 через смеситель 2 из емкости 3 по трубопроводу 4 поступает бензол. В смеситель 2 трубопроводами 5 - 7 также поступают полиалкилбензол, свежий и возвратный катализаторный комплекс. Перед вводом в смеситель 2 алкилатора для восстановления активностй в линии подачи возвратного катализаторнаго комплекса по трубопроводу подают хлористый этил. Для проведения реакции алкилирования в алкилатор 1 по трубопроводу 9 подают этилен. Реакционная масса по трубопроводу 10
t, выводится B отстоин K 1 1 . Из отстойника отделившийся от катализаторного комплекса алкилат по трубопроводу
12 выводится для далЬнейшего разделения.
Для поддержания температуры бензола в емкость " по трубопроводу 13 подается пар. Датчик 14, регулятор
15 и регулирующий орган 16 образуют контур регулирования расхода бензола. Датчик 17, регулятор 18 и ре45 гулирующий орган 19 образуют контур регулирования расхода полиалкилбензола. Датчик 20, регулятор 21 и регулирующий орган 22 образуют контур
6,б. = 6„б.(6, + 6„,,б + 6„);
Ьих с5 н б я©< г Рг бк регулирования расхода свежего катализаторного комплекса. Датчик 23, регулятор 24 и регулирующий орган
25 образуют контур регулирсвания расхода этилена. Температура в алкилаторе 1 измеряется с помощью датчика 26. Концентрация этилбензола на выходе отстойника определяется анализатором 27.
Расход возвратного катализаторного комплекса в смеситель 2 алкилатора 1 измеряется датчиком 28. Датчик
29, регулятор 30 и регулирующий орган 31 образуют контур регулирования расхода хлористого этила. Температура бензола измеряется с помощью датчика 32. Датчик 33, регулятор 34 и регулирующий орган 35 образуют контур регулирования расхода пара.
Система регулирования содержит
ЭВМ 36, к входу которой подключены сигналы от датчиков 14, 17, 20, 23, 26 " 28, 29 и 32 и анализатора 27, соответс твующие текущим значениям расходов бе из ола (6 <), полиалкилбензола (6„д ), свежего катализаторного комплекса (6 к ), этилена (6„), са температуры в алкилаторе (Т,„), концентрации этилбензола (6 ), расходов возвратного катализаторного компВоз лекса (G „ ), хлористого этила (G„ ) и температуры бензола (T ).
Для расчета. значений управляющих воздействий в ЭВМ вручную вводятся верхний предел расхода хлористого этила (Ы З), объем алкилатора (Чч), плотности б енз ола (уб- ), полиалкилбензола (p я б ), этилена (у„), хлористого этила (g„ ), свежего и возвратного катализаторного комплекса (Р сб воз
g „ ) набор значений заданных скоростей образования зтилбензола для всевозможной нагрузки (Ж1 ), эб
ЭБМ последовательно вычисляет количество этилбензола на выходе апкилатора, время пребывания реакционной массы у алкилаторе, скорость образования этилбензола в алкилаторе и нагрузки на алкилатор:
Т = Т + 5; (5) 25
Т = T с + — — — — — --. (6) (Т + 5)G< н
В случае увеличения скорости образования этилбензола в алкилатаре больше заданной вначале уменьшают расход хлористого этила в возвратный катализатарный комплекс. Если подача хлористого этила прекращается, 3ВМ выдает сигнал на уменьшение температуры бензола на входе алкилатора.
Так как скорость образования этилбензола в алкилаторе сильно зависит от температуры в алкилаторе и расхода хлористого этила в возвратный катализатарный комплекс, предлагаемый способ всегда позволя3оР ет поддерживать W 3g = W + E
Эффективность предлагаемого способа наглядно видна из приводимой таблицы, в которой приведены расчетные данные па сравнению с изнестпым способом. !
40
Из таблицы видно, что при изменении скорости образования этилбензола в алкилатаре, являющейся основной причиной дрейсра концентрации полиалкилбензола и этилбензала в алкилаторе, в известном oïoñoáå сохраняются неизменными расход хлористого этила в возвратный катализаторный комплекс и температура в алкилаторе. Следствием этого является увеличение концентрации побоч50
5 15799
Дальнейший ход упранления показан на фиг. 2. Расчетное значение ( сравнивается с заданным. В случае их равенства с помощью регуляторов 30 и 34 и регулирующих органов 31 и 35
ЭВМ стабилизирует текущие значения расхода хлористого этила в возвратный катализаторный комплекс и температуру бензола в алкилаторе. 10
В случае, когда скорость образования этилбензола в алкилаторе по какой-либо причине меньше заданной, вначале по зависимости G+ = С„з+ 3 увеличивают расход хлористого этила в возвратный катализатарный комплекс.
Если расход хлористого этила достигает максимально допустимого предела, 3ВМ по формулам расчитывает температуру в алкилаторе и выдает сиг- 20 нал регулятору 33 на увеличение температуры бенэала на входе алкилатора:
16 ных продуктов, среднеквадратическое отклонение выхода целевого продукта, и неэффективное использование хлористого этила. В предлагаемом способе изменение скорости образования этилбензола компенсируется регулированием расхода хлористого этила в возвратный катализаторный комплекс и температуры в алкилаторе. При этом, как видно из таблицы, расход хлористого этила на ТН этилбензола уменьшается на 0,15 кг и на 30-32Х. повышается стабильность выхода этилбензола, что способствует уменьшению выхода побочного продукта на ТН этилбензола 0,02 кг.
Формула изобретения
Способ управления процессом алкилиравания б енз ала э тиленом, включающий измерение расходов бензола, полиалкилбензола, свежега и возвратного катализатарного комплекса и этилена в алкилатор, регулирование подачи хлористого этила н возвратный катализаторный комплекс и температуры в алкилатаре изменением температуры бензола, подаваемого в алкилатор, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью стабилизации выхода целенorо продукта (этилбензала) и снижения удельнога расхода хлористого этила, дополнительно измеряют концентрацию этилбензала на выходе алкилатара, задают значения плотностей бензала, полиалкилбензала, этилена, хлористого этила, свежего и возвратного катализатарнага комплекса, па измеренным значениям расходов и «аданным значениям плотности бсн"а.-„"., палиалкилбензала, этилена, хлор;:.ст.-го этила, свежего и вазнратнсгс катализатарнага комплекса и концентрации зтилбензала k а выходе «лк,,«I ofа рассчитывают скорость образов«ш:,я этилбензола н алкилатаре и текущую нагрузку по сырью, сравнивают ее с. заданным значением для текущей нагрузки па сырью и при расчетном значении скорости образования этилбензола в алкилатаре меньше заданного значения увеличивают подачу хлористого этила, а при расчетном значении скорости образования хларис того этила больше заданнага значения уменьшают подачу хлористого этила, сравнивают текущее значение по1579916 дачи хлористого этила с максимальным и минимальным допустимыми значениями и при достижении текущеrо значе ния подачи хлористого этила максимально допустимого значения увеличиИавестпый способ
Предлагаемый способ
s»»
Wqg dW
Gi GJ,> т ч кг ч
Та> Офф > G Ф4ф > G М> G 7 > T>)>
С т/ч т/ч т/ч кг/ч С
»эб
Ga) > т/ч
Gad» т/ч
90 38,9
90 50
5 75
1 20 0,945 0,95
1 30 0>930 0,95
140 0,910 0,95
0>ÎO5 20>7
0,02 20,3
0,05 19,9
5,85
5i7
5>77
90 50
90 20
90 О
90 О
5,37
5,64
6,2
1 20 0,960 0,95
l)O 0,965 0,95
0,0) 20,9 5,95
0015 211
0,030 2),4
0,03 2) 3
0,05 21>0
О> 01 2),7
0,02 22,5
0 Ol 22,3
6,95
5,98
7,2
) 00 098 095 !
20 1,03 1 06
125 1,01 1,06
140 1,05 1,06
120 1>СB 1,06
120 1,07 1,06
6,08
5,95 100 40
6,57 100 50
5>90 100 50
6,06
5, 97
6,17
l 00 30
100 15
7i)0
7>21
6,40
6,34
7 50 100 О
6,31
1IO 45
110 50
110 50
l 10 28
6,80 ,6, 65
0,04 24,01
125 1,! 0 1,15
135 1,09 1,15
6,82
0,06 23,79 6,76
6,50
110 1,17 1,15
110 1,19 1,15
7,30
7,25
0,02 25> 54
0,04 25>98 7,38
7,50 110 10
7,65 110 О
96 l, 20 1,15
О>05 26,16
7,43
90 31,9
90 31,9
90 31>9
90 31,9
90 31,9
90 31 9
100 31,9
100 31>9
l 00 31, 9
100 31,9
100 31,9
100 31,9
1 l O 31,9
1) О З)>9
110 31,9
110 31,9
110 31,9
110 31>9
120 19,5
120 19,2
120 18,9
120 21,5
120 22,1
120 22,8
120 19,95
1 20 21,00
120 20,80
120 22,60
I20 22,75
I2О 23,00
120 22,55
120 22,30
120 22,05
120 25,65
120 26,1 2
120 26,25 вают температуру в алкилаторе> а при снижении текущего значения подачи хлористого этила до минимально
5 допустимого значения уменьшают температуру в алкилаторе.
105 1>07 1,06 О О! 22 2
120 1>12 1>15 О 03 24 45 6>94
1579916
Составитель Г, Огаджанов
Техред Л.Олийнык Корректор М. Максимишинец
Редактор Н. Яцола
Заказ 1991
Тираж 328 П одпи сн ое
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
