Способ управления процессом алкилирования бензола этиленом

 

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами, может быть использовано в нефтехимической промышленности в производствах этилбензола и изопропилбензола и позволяет повысить селективность процесса. Способ предусматривает при уменьшении концентрации этилбензола по сравнению с заданным значением дополнительное измерение концентрации непрореагировавших этилена и бензола в продуктах реакции, расчет соотношения этих концентраций, сравнение его с заданным значением и в зависимости от отклонения изменение расхода этилена на вход алкилатора и температуры бензола. При этом при равенстве фактического и заданного значений указанного соотношения увеличивают температуру бензола пропорционально отношению заданной и фактической концентраций этилбензола в продуктах реакции. Кроме того, при отклонении фактического значения указанного соотношения от заданного значения расход этилена на входе алкилатора корректируют в соответствии с выражением, приведенным в тексте описания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 07 В 37/00, G 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 471 7364/26

I (22) 06.07.89 (46) 15.08.91. Бюл. И 30 (71) Азербайджанское научно=производ— ственное объединение "Нефтегазавтомат" (72) А.A.Aáäóëëàåâ, Т.И.Исмаилов, А.„З.Таиров и А:И.Бабаев (53) 66.012=052(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 581129, кл. С 07 В 27/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1579916, по заявке Р 4471484/23 26, С 07 В 37/00, 1988. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ (57) Данное изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами, может быть использовано в нефтехимической промышленности в производствах этил= бенэола и иэопропилбензола и позво ляет повысить селективность процесса.

Способ предусматривает при уменьше нии концентрации этилбенэола по

Изобретение относится к автомати ческому управлению технологическими процессами и может быть использовано в нефтехимической промьпппенности в производствах этилбензола и иэопро.пилбензола.

Цель изобретения повышение се-. лективности процесса.

На фиг.1 приведена принципиальная схема системы управления процессом, с помощью которой может быть реали зован способ; на фиг.2 .— принципиальБ0 1669910 А1

2 сравнению с заданным значением допОл= нительно измерение концентрации *е-. прореагировавших этилена и бензола в продуктах реакции, расчет. соотно шения этих концентраций, сравнение

его с заданным значением и в зависи-. мости от отклонения изменение расхода этилена на вход алкилатора и температуры бензола. При этом при равенстве фактического и заданного значений укаэанного соотношения увеличивают температуру бензола пропорционально отношению заданной и фактической кОн-. центраций этилбензола в продуктах реакции. Кроме того, при отклонении фактического значения указанного со отношения от заданного значения рас= ход этилена на входе алкилатора кОр ректйруют в соответствии с выраже-. нием: ЬС 200 (1 — — ), где 5G»9

I изменение расхода этилена; Q u g соответственно заданное и фактичЕс-! кое соотношения концентраций непрорсагировавших этилена и бензола в ос продуктах реакции. 2 ил. ос ная структурная схема алгоритма п равления процессом.

Схема управления содержит алкиЛатор 1, линии 2 5 подачи в алкилатор этилена, бензола, полиалкилбензолов, катализаторного комплекса, теплоОб-. менник 6, линию 7 подачи хладагента, датчики 8 11 расходов этилена, бен-. эола, полиалкилбенэолов и каталиэаторного комплекса в алкилатор, линию

12 вывода продуктов реакции иэ ал килатора„ хроматограф 13, 3ВМ 14, 1669910

50 исполнительные механизмы 15=17 соот.ветственно на линиях этилена, бензола и хладагента.

Способ реализуется следующим об

5 разом.

Входные потоки (этилен, бензол, полиалкилбензолы, катализаторный комплекс) по линиям 2-5 подаются в алкилатор, где происходит алкилиро ванне бензола этиленом с образованием целевого продукта — этилбензола и побочных продуктов †. полиалкилбензо— лов. Продул.ы реакции выводятся из алкилатора по линии 12. В них помимо целевого и побочных продуктов, со= держатся также непрореагировавшие этилен и бензол, так как конверсия их в алкилаторе происходит не пол= ностью. Поток бензола на входе в

20 алкилатор охлаждается в теплообмен= нике 6 за счет подачи в последний хладагента по линии 7. На схеме услов.— но не показаны линии возвратного катализатора и отработанного хладагента, а также регулирования расхо-. дов полиалкилбензолов и катализатор= ного комплекса, В 3ВМ 14 поступает информация от датчиков 8=11. С помощью клапанов 15, 16 и 17 осуществляется регулирование расходов этилена, бензола и хлада*гента. От датчика 13 в ЗВМ поступает информация о концентрации этилена, бензола и этилбензола в продуктах реакции„ Регулирование соотношения расходов этилена и бензола воздейст= вием на расход эчплсна возложено на

3ВМ.

Информация от датчика 13 о кон-. центрации целевого продукта — этил; бензола в продуктах реакции сравни.вается в 3ВМ с заданным значением, В случае, когда фактическое значение этой концентрации больше или равно заданному значе ппо, производится обычная стабилизация расходов всех входных потоков и температуры бензо— ла. Новые приемы управления начинают использоваться, когда фактическое значение концентрации этилбензола в продуктах реакции ниже заданного зна чения, Одна из причин этого непол= ная конверсия исходных продукто»вЂ” этилена и бензола, При отклонении фактической кон- центрации этилбензола в меньшую сто= рону по сравнению с заданным значе-. нием по информации от датчика 13 с помощью ЭВМ рассчитывается соотношение конценrpaций непрореагировавших этилен» и бензола в грсдуктах реак-. ции 9 . Оно сраннивае ся с заданным начением 9 . 11ри этом величина Д определяется с учетом неодинаковой скорости расходования этилена и бен зола при алкилировании. Суммируя рас= ходы входных потоков по информации от датчиков 8-11 3В1 рассчитывает

Э л время контакта реагирующих веществ с / с = ) вк где V — о; ьем алкилатора;

V „ — суммарный объемный расход входных потоков алкилатора.

Ватем рассчитывается заданное значение g с1 =-03 ° е (2)

В тех случаях, когда 9 = 6, пред-. лагаемый способ дает возможность увеличить концентрацию целевого про.— дукта за счет повышения температуры бензола, которая при этом увеличива ется пропорционально соотношению меж" ду заданной и фактической концентрацией этилб -нзола в продуктах реакции, Более вероятен случай, когда сни.— жение концентрации целевого продукта против задания вызвано отклонением величины g от 9

В этих случаях согласно предлагаемому способу корректируют расход этилена, а величину корректирующего воздействия Д G определяют, напри»ер, из выражения:

ДС = 200 (1 — — )

8 Эт 0 (3)

Из выражения {3) видно, что величина С может принимать положитель

ЭТ

«ое значение, если g ) g, и отрицательное значение, если 9 p g . В тех случаях, когда 8 ) 6, происходит уменьшение расхода этилена, а при

9 (8 —. увеличение.

Одновременно осуществляется повы= шение температуры бензола. Как видно из структурной схемы, шаги повьппения температуры могут быть различны в зависимости от величины соотношения

g l g

Из рассмотрения последовательности приемов управления вытекает сле дующее. Неполнота конверсии этилена и бензола, проявляющаяся в их концентрациях в продуктах реакции, мо-.

166991 жет привести к значительным потерям.

Поэтому своевременное обнаружение непрореагировавших этилена и бензола, расчет их соотношения, сравнение с

5 заданным соотношением (опредсленным и..з условия неравномерности расходо-. вания этих продуктов) и изменение в зависимости от отклонения позволя= ет повысить селективцость процесса, Изобретение позволяет снизить энер гетические затраты за счет регулиро-. вания температуры бензола и соответствующего уменьшения затрат хладагента. Поступающий в теплообменник бензол имеет достаточно высокую тем= пературу и во многих случаях с целью поддержания нужной скорости реакции алкилирования снижен»»е температуры бенэола нецелесообразно, 20

Формула изобретения

1. Способ управления процессом алкилирования бецзола этилецом, включающий измерение расходов вход= ных потоков — этилена, бензола, поли.— алкилбензола и катализаторцого комп-.

25 лекса в алкилатор, регулирование температуры бензола, подаваемого в 30 апкилатор, регулирование соотношения расходов этилена и бензола на входе в алкилатор воздействием на расход этилена, в зависимости от концентрации этилбензола в продуктах реакции на выходе алкилатора, о т л и ч а ю = шийся тем, что, с целью повыше-. ния селективности процесса, дополнительно измеряют концентрации непро= реагировавших этилена и бензола на 4р выходе алкилатора, рассчитывают соот= ношение этих концентраций, сравнивают измеренное значение концентрации этилбензола на выходе алкилатора с заданным значением и при измеренном значении концентрации этилбензола на выходе алкилатора, меньшем заданного значения, сравнивают рассчитанное значение соотношения концентраций непрореагировавших этилена и бенэола на выходе алкилатора с заданным з»»ачением и при рассчитанном значении этого соотношения, равном заданному

n V

С

» вх

g = 0,3.е где 6 .— заданное значение соотно»1»е-. ния концентрации цепрореаги= ровав»ш»х этилена и бецзола на выходе алкилатора;

h время контакта;

V — объем алкилатора;

V — суммар»»ьп» объемцьп» расход

ВX входных потоков алкилатора, З.„Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что при рас= считанном sz»awe»»z»z» соотношения кон= цецтраций непрореагировавших этилена и бензола на выходе алкилатора, рав-. ном заданному значению, температуру бецзола увеличивают пропорционально отношению заданной и измеренной концентрации этилбензола на выходе алки латора.

4. Способ по пп,1 и 2, о т л йч а ю шийся тем, что расход этилена в алкилатор корректируют по выражению

ДС = 200 (1 — — )»

8 эт

8 где ДС вЂ” изменение расхода этилена;

g и9 заданное и измеренное значения соотношений концентраций цепрореагиронавших этилена и бензола на выходе алкил а тора. о 6 з»»аче»»»»ю, увеличивают температуру бензола, а при рассчитанном значении соотношения концентрации цепрореаги-. ровавш»»х этилена и бензола на выходе алкилатора, большем заданного зцаче ния, уме»»ьпают расход этилена и уйе— личивают температуру бензола, а при рассчитанном значении соотцошения. концентрации непрореагировав»ш»х эти= лена z» бецзола на выходе алкилатора, меньшем заданного значения, увеличи= вают расход этилена и температуру бецзола.

2. Способ по п,1, о т л и ч а ю =

m, и и с я . тем, что заданное значение соотношения концентрации непрореаГировавших этилена и бензола на выходе алкилатора определяют из выражения

4lgg f

Составитель Г.Огаджанов

Редактор Н.Федорова ТехРед М,Пндык Корректор Т,Малец

Заказ 2713 Тираж 222 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-!fçä;!òåëьгvèé комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 !! !!