Способ контроля активности катализатора алкилирования бензола этиленом Советский патент 1990 года по МПК C07C2/66 G05D27/00 

Изобретение относится к процессу алкилирования бензола этиленом в присутствии катализат-орного комплекса, включающего хлористый алюминий, и может быть использовано в нефтехимической промышленности о

Цель изобретения - повышение чувствительности и достоверности контроля активности катализатора алкилирования бензола этиленом.

На чертеже представлен блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Блок-схема содержит алкилатор Т, линии 2-5 подачи соответственно бензола, этилена, полиалкилбензола и свежего катализаторного комплекса, отстойник 6, линию 7 возвратного катализаторного комплекса, датчики 8- 12 расходов соответственно бензола, этилена, полиалкилбензолов, свежего и возвратного каталнзаторного комплекса, датчики 13-16 влажности соответственно бензола, этилена, поли- алкилбензолов и возвратного катализаторного комплекса и блок 17 вычиссл

ления активности катализатора алки- лирования бензола этиленом.

Устройство работает следующим образом.

Информация от датчиков 8-12 расходов и датчиков 13-16 влажности указанных выше потоков 2-5,7 поступает в вычислительный блок 17, в который вводятся также значения расходных коэффициентом, рецептура комплекса и необходимые константы.

Исходя из рецепта свежего катали- заторного комплекса в вычислительном блоке 17 определяют массовое соотношение (М) хлористого алюминия (А1С1Э и хлористого водорода (НС1), а также суммарное содержание (Z) в свежем ка- тализаторном комплексе.

Далее исходя из заданных расходных коэффицинтов (потерь) по хлористому алюминию (КлеСЕэ), хлористому этилу (Кс н се ) заданной производительности Q установки и информации о расходе возвратного катализаторного комплек- са G кк рассчитывают абсолютные потери ХЛОРИСТОГО аЛЮМИНИЯ (П ftЈCЈ, ) , ХЛО-

(пс2Н5се ) и хлористо, oir влажностьтоков, %;

указанных по

М

Нсг

М

М

лесе.

нго

- соответственно молекулярные массы HCl, A1C1, и НгО..

Далее определяют содержание А1С1, и НС1 в возвратном катализаторном

комплексе (соответственно Г,лог.п и г .W4s3

GHCЈ

-п,

где С

С2Н5СЕ

НЯС1

- содержание в свежем комплексе по рецепту.

Затем рассчитывают массовое соотношение М А1С13 и НС1 в возвратном комплексе и 21 а суммарное содержание А1С1 и НС1 в возвратном комплексе: М G

1 G

GAece,/ GHCE

Atce, т ьисеАктивность катализатора алкилирования бензола этиленом рассчитывают по выражению:

Изобретение относится к процессу алкилирования бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса, включающего хлористый алюминий, может быть использовано в нефтехимической промышленности и позволяет повысить чувствительность и достоверность контроля активности катализаторного комплекса в процессе алкилирования бензола этиленом. Способ контроля активности катализатора алкилирования бензола этиленом заключается в том, что измеряют расходы и влажность потоков, входящих в алкилатор, и возвратного катализаторного комплекса, рассчитывают содержание хлористого алюминия и хлористого водорода в возвратном катализаторном комплексе, а активность катализатора алкилирования бензола этиленом определяют по выражению: Y=1-/M₁-M₂/M₁ - Σ₁-Σ₂/Σ₁, где Y - активность в долях процента

M₁ - весовое соотношение ALCL₃/HCL в свежем комплексе

M₂ - то же, в возвратном комплексе

Σ₁ - суммарное содержание: ALCL₃ и HCL в свежем комплексе

Σ₂ - то же, в возвратном комплексе. 1 ил.

де М

uce

и М

с7и5се

кк

Р

молекулярные массы хлористого водорода и хлористого этила; расход возвратного катализа-л торного комплекса, кг/ч. Затем рассчитывают потери А1С13 А(се ) и количество образукщегося

НС1 (Р Hcg ) из-за наличия влаги в потоках, входящих в алкилатор:

(G.-oL. , .Gt-Av MAece,

/ /-л/ лг г

кк

КК

100

МНго

G, G r соответственно суммарный расход жидких продуктов и расход этилена в алкилатор, кг/ч;

Mt - Mil М,

2,-s:

S,

Пример. Определение активности катализатора алкилирования бензола этиленом. Пусть, например, при приготовлении свежего катализатора доля А1С13 составляет 20% (0,2 кг на 1 кг катализатора), а СгН5С1 - 5% (0,05 кг на 1 кг катализатора). Toi- да количество образовавшегося хлористого водорода составляет 0,05

50

64,5

0.0283 кг на 1 кг катализато

ра (36,5 и 64,5 соответственно молекулярные массы хлористого водорода и хлористого этила).

Исходное массовое соотношение хлористого алюминия и хлористого водорода М в свежем катализаторном комплексе составит М, 0,2:0,0283 7;067, а их суммарное содержание

21, на 1 кг катализатора составит:

Z, 0,2 + 0,0283 0,2283 кг.

Далее, исходя из заданных расход- ных коэффициентов (потерь) по А1С1з (например, 4 кг на 1 т получаемого этилбензола) , С Н С1 (например, 2,5 кг на 1 т получаемого этилбензола), заданной производительности установки (например, 21,25 т/ч) и информации о расходе возвратного ката- лизаторного комплекса (например, 35 т/ч), вычислительный блок 17 рассчитывает абсолютные потери П

П

. 21,

АЈсе335000

0,002488 кг/кг катализ.комплекса, п 21,25-25

сен5се ззооо

t 0,0015178 кг/кг катализ.комплекса;

П

0,0015178 36.5

нее , - ---

0,0008589 кг/кг катализ, комплекса,

Затем вычислительный блок рассчитывает, потерю А1С13 и количество образующегося НС1 из-за наличия влаги в бензоле, полиалкилбензолах, этилене, катализаторном комплексе. Расчет осуществляется следующим образом

«се,

133,5 100,18

4 52300 0,006 + 34300-0,006 + 5670-0,006 + 35000-0,006. ,

35000

0,001236 кг/кг катализаторного комплекса

52300-0,006 + 4300-0,006 + 5670-0,006 + 35000-0,006

ft 5

; , . 0.0003381 кг/кг катализаторного комплекса

100,18

Далее вычислительный блок рассчитывает содержание А1С13 и НС1 в возвратном катализаторном комплексе

G Абсе, 0,001236 - 0,002428 0,1963 кг/кг кат. комплекса

нее

0,0283 + 0,0003381 - 0,0008589 - 0,278 кг/кг кат. комплекса

АЕСВ

нее

где С - - соответственно расходе бензола, полиалкилбечзола, этилена и возвратного катализатора, кг/ ч; of, - влажность указанных потоков,

7

/

расход возвратного катализатора, кг/ч;

ки

М

М

м

НСЕ

Аесе нго

десе, и рнсе

-соответственно молекулярные массы НС1, А1С13, Н20;

-потеря А1С13 и количество образующегося HCL, кг/на

1 кг катализ, комплекса.

Допустим, что содерлание влаги в указанных потоках одинаково и составляет 0,006%, а расходы потоков составляют соответственно бензола 52,3, полиалкилбензолов 4,3, этилена 5,67, возвратного катализаторного комплекса 35 т/ч.

Тогда

Затем рассчитывают значения М2 и ;

М2 0,1963:0,0278 7.061;

5Гг. 0,1963 + 0,00278 0,2241. Тогда активность катализатора ал- килирования бензола этиленом составляет:

Y 1 |М - Mgl М,

2, -5,

7,067 - 7.061 0,2283-0,2241 7,067 0,2283

0,98

Формула изобретения

Способ контроля активности катализатора алкилирования бензола этиле- ном по измеренным значениям параметров возвратного катализаторного комплекса, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и достоверности контроля, до- полнительно измеряют значения расходов и влакностей бензола, этилена, полиалкилбензолов, расход свежего катализаторного комплекса, а в качестве параметров возвратного катализа- торного комплекса измеряют значения его расхода и влажности, определяют i

содержание хлористого водорода в свежем и возвратном катализаторном комплексах, а активность катализатора алкилирования бензола этиленом определяют по формуле

м - Mi1

м,

2,

- активность катализатора алкилирования бензола этилена, в долях единицы;

- массовое соотношение содержания хлористого алюминия к хлористому водороду соответственно в .свежем и возвратном катализаторном комплексах;

- суммарное содержание хлористого водорода соответственно в свежем и возвратном катализаторном комплексах.