Способ автоматического регулирования процесса алкилирования бензола этиленом Советский патент 1989 года по МПК C07B37/00 G05D27/00 

1

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, отработанного катализаторного комплекса, возвратного катализаторного комплекса, хлористого этила (инициатора), восстановленного катализаторного комплекса, общего катализаторного комплекса в смесителе 5 и отработанного избытка катализаторного комплекса на сброс, датчик 16 расхода бензола, регулятор 17 расхода бензола, регулирующий орган 18, установленный на трубопроводе бензола, датчик 19 расхода полиалкилбензола, регулятор 20 расхода полиалкилбензола, регулирующий орган 21, установленный на трубопроводе полиалкилбензола, датчик 22 расхода свежего катализаторного комплекса, регулятор 23 расхода свежего

Јъ 1 №

оо

катализаторного комплекса, регулиру- ю(ций орган 24, установленный па 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 алкила- Тор, датчик 35 температуры газовой фазы (этилена) на входе в алкилатор, анализатор 36 концентрации бензола, Анализатор 37 концентрации полиалкил1477728 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 регулиIQ рования расхода возвратного катализаторного комплекса. Датчик 31, регулятор 32 и регулирующий орган 33 образуют контур регулирования расхода хлористого этила.

5 Температура жидкой фазы в смесителе 5 измеряется с помощью датчика 34. А температура газовой фазы (этилена) в алкилатор - с помощью датчика 35.

20 Концентрация бензола определяется анализатором 36, а полиалкилбензола - анализатором 37. Плотность катализаторного комплекса, определяющая его активность, измеряется датчиком 38.

бензола, датчик 38 активности катализатора (в данном случае активность 25 Анализатором 39 определяется концент- катализаторного комплекса определяют рация этилена, давление в алкилаторе по его плотности), анализатор 39 кон- измеряется с помощью датчика 40. Сис- центрации этилена, датчик 40 давления в алкилаторе и микро-ЭВМ 41.

тема регулирования содержит микро-ЭВМ 41, к входу которой подключены сигнализатором 39 определяется концент- рация этилена, давление в алкилаторе измеряется с помощью датчика 40. Сис-

тема регулирования содержит микро-ЭВМ 41, к входу которой подключены сиг

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.

Способ осуществляют следующим об- разом,

В алкилатор 1 по трубопроводам 2, 3, 6 и 14 через смеситель 5 поступают соответственно бензол, полиалкил- Бензол, этилен и катализаторный комп деке, состоящий из свежего катализа- Горного комплекса, который поступает по трубопроводу 4, и восстановленного возвратного катализаторного комплекса, поступающего по трубопроводу 13. В отстойник 8 по трубопроводу 7 вводится алкилат, а снизу по трубопроводу 10 - отработанный катализатор ный 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 регулирующий орган 21 образуют контур регулирования расхода полиалкилбен- зола в алкилатор. Датчик 22, регу

0

0

5

0

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 (Gg-), поли- алкилбензола (G. ). свежего катали-

у О

заторного комплекса (G k ) , этилена (Gr), возвратного катализаторного комплекса (G ъ°3), хлористого этила (Gx р, температуры жидкой фазы (Т.,,), температуры газовой фазы (Тг), концентрации бензола (С6), концентрации полиалкилбензола (Спа), плотности катализаторного комплекса (pk) концентрации этилена (С ) и давления в алкилаторе (Р).

Для прогнозирования количества полиалкилбензола на выходе алкилатора в микро-ЭВМ вручную вводятся молекулярные массы бензола, этилена, полиалкилбензола и этилбензола (М, М г, Mn s, МjS , удельные веса бензола, этилена, полиалкилбензола и этилбензола (dff, dr, d ПС|6, d9(5-) площадь поперечного сечения алкилатора (F); константы математических моделей (R,

5

А0,

ч

Е„, А„

1о

Ь05

2 АЗ

В,

А

4

1

it

3

С „, Ј ) ; верхний предел расхода бензола и его приращение (GS, dG5); верхний, нижний пределы расхода этилена и их приращения (Gr,

Gr

л G г); приращения по расходу полиалкилбензола и ее заданные значения (4GnaS, X „as) ; плотность этилена (рг), бензола (f$) и полиалкилбензол (рпи5- ), в микро-ЭВМ 41 осуществляетс интегрирование систем дифференциальных уравнений:

dXs.5 (УР-1А)(Кл СкХ5-К1С| Х э) dl W()

КзСкСггХ naff - K CicCsXls +.

dXnas (ЈP - dl 273M7drFPW

Б±СкСЈХ Ј - К СЈСеХпаБ.

де

dXj.s dl

W dXncts

dl

- соответственно скорость накопления этилбензола и полиалкилбензола .

(Кз- najs - .s) С .Ј. ,

lKj...

а0- 10

KBWr

-(А,8„

С0 Т-273

ck

119 - 73,4-fK;

т PO Тг 5™тТ;

w, ;

6

6K-Pk+ 66 5+ noS PnaS

Јц+ 65+6

n«5

E

R

6

MK

.E. + n

X

П

,-

A,-l

na5

n naS -EjfRT

n«6

nK + n

naff

M na«

KD A,

,-Es RT

m „

jL. xllL. бГ+ Gr

Ј

K

6K+ 6Б +

+

6nas5

6CKB + 6X., Рассчитанное значение вается с заданным и, есл

6 Г

± Ј, то увеличивают подачу бензола в алкилатор:

+ /s6j

Если Xna5 Xna5 ± Ј, то увеличивают подачу этилена в алкилатор:

6 &г + л&г

Сравнивают текущее значение расхода бензола с заданным максимально

6 7 d 5

алкиладопустимым значением и, если 6 то уменьшают подачу этилена в тор:

6 6Г - 4бг.

Сравнивают текущие значения расходов бензола и этилена соответственно с максимально и минимально допустимы- ми значениями и если с- 7/ 65 и &г 4 6Г то уменьшают подачу полиалкилбензола в алкилатор:

5

0

5

0

5

0

5

0

5

п«Ј паб - Найденные оптимальные значения расходов Gj, Gjj- , G „о 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 алкила- тора, 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 ал- килатора уменьшится на 15-20%, что, в свою очередь, также способствует уменьшению затрат на процесс разделения этилбензола на 2-3%.

Формула изобретения

$бЧт

личивают подачу этилена в алкилатор, а при прогнозном значении количества полиалкилбензола на выходе алкилатора, большем заданного значения, уве- личивают подачу бензола в алкилатор.

допустимого значения, а расхода этилена минимально допустимого значения уменьшают подачу полиалкилбензола в алкилатор.