Способ управления процессом алкилирования бензола этиленом Советский патент 1991 года по МПК C07B37/00 G05D27/00 

316

исполни тельные механизмы 1 5Н 7 соот«- ветственно на лшшях этилена, бензол и хладагента о

Способ реализуется следующим обг- разом0

Входные потоки (этилен, бензол, полиалкилбензолы, катализаторньй комплекс) по линиям подаются в алкилатор, где происходит алкилиро - ванне бензола этиленом с образовани - ем целевого продукта - этилбензола и побочных продуктов - полиалкилбензо - лоВс Продукты реакции выводятся из алкилатора по линии 120 В них помимо целевого и побочных продуктов, держатся также непрореагировавшие этилен и бензол, так как конверсия их в алкилаторе происходит не ностьюс Поток бензола на входе в алкилатор охлаждается .в теплообмен нике 6 за счет подачи в последний хладагента по линии 7. На схеме услоно не показаны линии возвратного катализатора и отработанного хлада - гента, а также регулирования расход дов полиалкилбензолов и катализатор - ного комплексаt

В ЭВМ 14 поступает информация от датчиков С помощью клапанов 15 16 и 17 осуществляется регулирование расходов этилена, бензола и хладаг- гента« От датчика 13 в ЭВМ поступает информация о концентрации этилена, бензола и этилбензола в продуктах реакции о Регулирование соотношения расходов этилена и бензола воздейст - вием на расход этилена возложено на ЭВМ о

Информация от датчика 13 о концентрации целевого продукта этил- бензола в продуктах реакции сравни вается в ЭВМ с заданным значениемс В случае, когда фактическое значение этой концентрации больше или равно заданному значению, производится обычная стабилизация расходов всех входных потоков и температуры бенЗо - ла0 Новые приемы управления начинают использоваться, когда фактическое значение концентрации этилбензола в продуктах реакции ниже заданного знаг чениЯс Одна из причин этого «-- непол пая конверсия исходных продуктов - этилена и бензола0

При отклонении фактической центрации этилбензола в меньшую рону по сравнению с заданным значе кием по информации от датчика 11 с

л

помощью ЭВМ рассчитывается соотноше ние концентраций непрореагировавших этилена и бензола в t родуктах ции б „ Оно с.раннивае . ся с заданным значением 0, При этом величина Q определяется с учетом неодинаковой скорости расходования этилена и бен«- зола при алкилировании Суммируя рас ходы входных потоков по информации от датчиков , ЭВМ рассчитывает время контакта реагирующих веществ t

Л V

г --

vsx

(1)

где V - о5ьем алкилатора;

V Ву - суммарный объемный расход

входных потоков алкилаторао Затем рассчитывается заданное зна ченне Q

0 - 0,(2)

В тех случаях, когда , предлагаемый способ дает возможность увеличить концентрацию целевого про дукта за счет повышения температуры бензола, которая при этом увеличивав стся пропорционально соотношению меж ду заданной и фактической концентра - цией этилбензола в продуктах реакции„

Более вероятен случай, когда жение концентрации целевого продукта против задания вызвано отклонением величины 0 от 0 .

В этих случаях согласно предлагаем мому способу корректируют расход этилена, а величину корректирующего воздействия &СЭТ определяют, напри«- мер, из выражения:

40

UG3T - 200 (1 -|)

(3)

5

0

5

Из выражения (3) видно, что велиг- . может принимать положительг ное значение, если 0 0 , и отрица тельное значение, если Q 0 „ В тех случаях, когда , происходит уменьшение расхода этилена, а при Q - 0 г- увеличение„

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

Q/0.

Из рассмотрения последовательное

ти приемов управления вытекает дующеес Неполнота конверсии этилена и бензола, проявляющаяся в их KOIF- центрациях в продуктах реакции, привести к значительным потерям,. Поэтому своевременное обнаружение непрореагировавших этилена и бензола, расчет их соотношения, сравнение с заданным соотношением (определенным и-з условия неравномерности расходо - вания этих продуктов) и изменение в зависимости от отклонения позволя - ет повысить селективность процесса,

Изобретение позволяет снизить энер гетические затраты за счет регулиро вания температуры бензола и соот ветствующего уменьшения затрат хлада« тента Поступающий в теплообменник бензол имеет достаточно высокую пературу и во многих случаях с целью поддержания нужной скорости реакции алкилирования снижение температуры бензола нецелесообразно„

Формула изобретения

Ј гV вх

35

1„ Способ управления процессом алкилирования бензола этиленом,25

включающий измерение расходов ных потоков г- этилена, бензола, поли алкилбенэола и катализаторного комп- екса в алкилатор, регулирование температуры бензола, подаваемого в 30 лкилатор, регулирование соотношения расходов этилена и бензола на входе в алкилатор воздействием на расход этилена, в зависимости от концентра - ции этилбензола в продуктах реакции на выходе алкилатора, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повыше ния селективности процесса, дополниг- тельно измеряют концентрации непро реагировавших этилена и бензола на выходе алкилатора, рассчитывают ношение этих концентраций, сравни«- вают измеренное значение концентрации этилбензола на выходе алкилатора с заданным значением и при измеренном значении концентрации этилбензола на&G

выходе алкилатора, меньшем заданного значения, сравнивают рассчитанное значение соотношения концентрацийQ и 9

непрореагировавших этилена и бензола на выходе алкилатора с заданным зна чением и при рассчитанном значении этого соотношения, равном заданному

40

где о г3.С чающ считанн центрац и бензо ном зад бензола отношен центрац латора0

4.С чающ этилена

по выра

45

эт

где UG

50

значению, увеличивают температуру бензола, а при рассчитанном значении соотношения концентрации непрореаги - рованших этилена и бензола на выходе алкилатора, большем заданного значе«- ния, уменьшают расход этилена и увеличивают температуру бензола, а при рассчитанном значении соотношения концентрации непрореагировавших этилена и бензола на выходе алкилатора, меньшем заданного значения, увеличивают расход этилена и температуру бензола,

2, Способ по п„1, отличаю щ и и с я тем, что заданное значени соотношения концентрации непрореаги ровавших этилена и бензола на выходе алкилатора определяют из выражения

0-0,3.

2 У-

Vex

)

Ј гV вх

5

5

0 &G

0

где о г заданное значение соотноше ния концентрации непрореаги - ровавших этилена и бензола на выходе алкилатора; время контакта; объем алкилатора; суммарный объемный расход входных потоков алкилатора,

3.Способ по пп, 1 и 2, о т л и - чающийся тем, что при считанном значении соотношения концентраций непрореагнровавпгих этилена и бензола на выходе алкилатора, ном заданному значению, температуру бензола увеличивают пропорционально отношению заданной и измеренной концентрации этилбензола на выходе алки1 латора0

4.Способ по пп.1 и 2, о т л и чающийся тем, что расход этилена в алкилатор корректируют

по выражению

&G

Q и 9

эт

200 (1 -)) и

Q и 9

где изменение расхода этилена;

Q и 9

заданное и измеренное значения соотношений концентг- раций непрореагировавших этилена и бензола на выходе алкилатора„

Ввод

U CX. UHtpDpM

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.

™,1,