Способ автоматического управления процессом алкилирования бензола этиленом Советский патент 1990 года по МПК C07B37/00 G05D27/00 

лена, анализатор 21 концентрации этилена и ЭВМ 22.

Способ осуществляют следующим образом.

В смеситель 2 алкилатора 1 линиями 3-5 соответственно поступают бен- .зол, полиалкилбензол и катализаторный комплекс. В алкилатор 1 также по линии 6 поступает этилен,

Реакционная масса по линии 7 направляется в узел разделения целевых и побочных продуктов (не показан). Датчик 8, регулятор 9 и исполнительный механизм 10 образуют контур регу- лирования расхода бензола в алкилатор.

Датчик 11, регулятор 12 и исполнительный механизм 13 образуют контур регулирования расхода полиалкилбен- зола в алкилатор 1. Концентрация ди- этилбензола в полиалкилбензоле определяется с помощью анализатора 1А. .Датчик 15, регулятор 16 и исполнительный механизм 17 образуют контур регулирования расхода катализатррного комплекса в алкилатор 1. Датчик 1, регулятор 19 и исполнительный меха- :низм 20 образуют контур регулирования расхода зтилена в алкилатор. Концент- рация этилена в алкилаторе определяется с помощью анализатора 21 .

Система регулирования содержит ЭВМ 22, на вход которого подаются сигналы от датчиков 8, -11, I i 15, 18 и 21, пропорциональные соответст- венно текущим значениям расходов бен зола и полиалкилбензола, концентраци диэтилбензола, расходов катализатор- ного комплекса, этилена и концентра- ции этилена.

По информации от датчиков 8, 11, 14, 15, 18 и 21 по следуюп.ей последовательности ЭВМ рассчитываются величины эквимолекулярных отношений этил - ных групп к бензольным ядрам:

.л .

к . :г-,- (1) QЛ.(o.з.JЭЬ),,

«п о 12х чэК бд 0,25-05-(0,) С -Qflos

где К - величина отношения концентрций диэтилбензола к триэтил бензолу в полиалкилбензоле входе в алкилатор; ,: - концентрация диэтилбензола в полиалкилбензоле на входе в алкилатор, %;

X - величина отношения этильных групп к бензольным ядрам на

0

входе алкилатора; Q - расход этилена в алкилатор,

нм /ч; Сдт концентрация этилена в га- ,

зах, %;

Q J- - расход полиалкилбепзола в алкилатор, л/ч; Q г- - расход бензола в алкилатор,

л/ч. i

Дальнейший ход управления идет по алгоритму (фиг.2). Расчетные значения X сравниваются с (эквимолекулярным) значением соотношения этильных групп и бензольных ядер, которые определяют

по выражению:дз ggf

Х 0,22334-0,3568-С -0,1991-( Г, где X - заданное оптимальное значение соотношения этильных групп и бензольных ядер; С - концентрация диэтилбензола в полиалкилбензоле по входе в алкилатор, %.

В случае их равенства с помощью ЭВМ, регуляторов 9, 12 и 19 и исполнительных механизмов Ю, 13 и 20 стабилизируют соответственно текущие значения расходов бензола полиалкил- бензола и зтилена. В случае, когда величина отношения этильпых групп к бензольным ядрам больше эквимолекулярной, вначале уменьшают расход этилена до величины, минимально допустимой технологическим регламентом. Если наличие отклонения имеет место то с помощью регулятора 19 и исполнительного механизма 20 стабилизируют расход этилена на минимально допустимом технологическим регламентом уровне и увеличивают расход, бензола до максимально допустимого технологическим регламентом уровня. В случае откг лонения с помощью регулятора 9 и исполнительного механизма Ю изменяет расход бензола до уровня максимально допустимого технологическим регламентом и стабилизир1тот его, после чего с помощью регулятора 12 и исполнительного механизма 13 уменьшается расход полиалкилбензол а до тех пор пока будет равен Х,.

В случае когда величина отношения этильных групп к бензольным ядрам меньше эквимолекулярной, ЭВМ с помощью регулятора 19 и исполнительного механизма 20 увеличивает расход этилена в алкилатах до -величины, макси5,1

ально допустимой технологическим егламентом.

В случае отклонения Хд, помощью регулятора 9 и исполнителього механизма 10 изменяет расход бензола до уровня, минимально допустимого технологическим регламентом, и стабилизирует его, после чего с помощью регулятора 12 и исполнительного механизма. 13 увеличивает расход полиалкилбензола до тех пор, пока Хд, не будет равен Х.

Таким образом, способ позволяет изменять соотношение реагирующих веществ на входе алкилатора в пределах допустимых технологическим регламен- том значений так, чтобы отношения этильных групп к бензольным ядрам в алкилаторе поддерживались эквимоле кулярным.

В табл.1 и 2 приведены расчетные данные предлагаемого способа по срав нению с известным.

Из табл.1 и 2,видно, что при изменении величины отношения зтильных групп к бензольным ядрам, являющейся основной причиной дрейфа выхода зтил бензола и полиалкилбензола, в извест ном способе сохраняются неизменными расход этилена и полиалкилбензола в алкилатор. Следствием зтого является снижение производительности установки.

В предлагаемом способе изменение величины отношения зтильных групп к бензольным ядрам компенсируется регу лированием расхода бензола, зтилена и полиалкилбензола в алкилатор. При этом, как видно из табл.1 и 2, увели чивается выход этилбензола (целого продукта) и повышается стабильность выхода полиалкилбензола (побочного продукта).

Использование способа в крупнотон нажном производстве позволяет увели590473

чить выход целевого продукта на 1% и уменьшить среднеквадратичное отклонение выхода полиалкилбензола на Ю- 12%.

Формула .изобретения Способ автоматического управления процессом алкилирования бензола эти- леном, включаюп й измерение концентрации дизтилбензола в полиалкилбензоле и концентрации этилена на входе алкилатора и регулирование подачи бензола, полиалкилбензола и этилена в алкилатор, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта,(этилбензола), по измеренным значениям расхода бензола, расхода этилена и его концентрации, 20 расхода полиалкилбензола и концентрации диэтилбензола в нем вычисляют молярное отношение этильных групп к бензольным, ядрам на входе алкилатора, сравнивают его с заданным оптимальньм 25 значением соотношения и при превышении вычисленного молярного отношения этильных групп к бензольным ядрам заданного оптимального значения уменьшают подачу этилена в алкилатор, при достижении расходом зтилена В алкилатор минимально допустимого значения увеличивают подачу бензола в алкилатор и при достижении расходом бензола максимально допустимого значения . уменьшают подачу полиалкилбензола в 35 алкилатор, а при значении вычисленного молярного отношения зтильных групп к бензольным ядрам, меньше заданного оптимального значения, .увеличивают подачу зтилена в -алкилатор, при достижении расходом этилена максимально допустимого значения уменьшают подачу бензола в алкилатор, а при достижении расходом бензола минимально допустимого значения увеличивают подачу полиалкилбензола в алкилатор.

40

т а в n н u

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами, в частности к способам автоматического управления процессом алкилирования бензола этиленом, может быть использовано в нефтехимической и химической отраслях промышленности и позволяет увеличить выход этилбензола (целевого продукта). В способе сравнивают фактическое значение отношения этильных групп к бензольным ядрам на входе алкилатора с величиной эквимолекулярного отношения и при наличии отклонений изменяют величину отношения этилена к бензолу, если имеется технологическая возможность, путем изменения расхода бензола до величины, допустимой технологическим регламентом, позволяющей выполнять производственный план по целевым продуктам, и в случае наличия отклонений от эквимолекулярной стабилизации значения отношения этилена к бензолу на уровень, допустимом технологическим регламентом, в случае наличия технологической возможности, после чего изменяют расход полиалкилбензола на выход алкилатора до тех пор, пока величина отклонения не будет иметь места. 2 ил.

Таблица 2

Фиг.1

воо9 иеход. 9омнми

-,-1

бб/vt/MfMue

к и liH

Л

Стабилиуациа

03T,Qf O/toS

-It

Qsr Qsr ffe 4fS- f,(fff-gS)

0

r-n

QS fff

Onot-fffoS 0aeS

Ot-06 ftfOS-Ob}