Способ автоматического управления процессом алкилирования Советский патент 1992 года по МПК C07B37/00 G05D27/00 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и управления технологическими процессами .и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. .

Целью изобретения является повышение селективности процесса по целевому продукту.

На чертеже изображена принципиальная схема системы автоматизированного управления, с помощью которой может быть реализован предлагаемый способ.

Технологическая схема и система управления содержат алкилатор 1, трубопроводы 2-5 подачи в алкилатор бензола, полиалкилбензолов, катализаторного комплекса и этилена; трубопроводы 6 и 7 свежего и возвратного соответственно катализатор- ных комплексов; трубопровод 8 вывода реакционной массы из алкилатора, отстойник 9, трубопровод 10 отвода этилена из отстойника, трубопровод 11 для подачи продуктов алкилирования из отстойника в узел 12 раз- деления, линии 13 и 14 вывода бензола и эти л бен зо л а соответственно; трубопровод

15 подачи полиалкилбензольной смеси в колонну 16, линию 17 подачи пара в колонну; линию 18 вывода кубового остатка из колонны; датчики 19-22 расхода соответственно бензола, полиалкилбензолов,катализаторного комплекса и этилена в алкилатор, регуляторы 23-25 расходов соответственно бензола, полиалкилбензолов и этилена в алкилатор, клапаны 26-28 на линиях подачи в алкилатор соответственно бензола, полиалкилбензолов и этилена, датчик 29 и регулятор 30 температуры в колонне, клапан 31 на линии подачи пара, вычислительный блок 32 и анализатор.ЗЗ концентрации полиалкилбензолов.

Система функционирует следующим образом.

Расходы бензола, полиалкилбензолов и этилена регулируются независимыми конту- /- рами, состоящими из датчика 19, регулятора 23 и клапана 26, датчика 20, регулятора 24 и клапана 27, датчика 22. регулятора 25 и клапана 28. Регулирование расхода катализаторного комплекса на схеме не показано, так как не имеет принципиального значения

ё

ся

vj

SQ

VI

для понимания .предлагаемого способа. Информация от датчиков 19-22 и 29 расхода поступает в вычислительный блок 32. Сюда же поступает информация от анализатора 33.

Вычислительный блок выполняет расчет количества полиэлкилбензолов, выходящих из реактора в единицу времени,

СВЫХПАБ Сп.АВ(Сб + 6ВХПАБ + GKK + Озт), (1)

где СПАВ - концентрация полиалкйлбензо- лов, измеряемая датчиком 33;

Об, 6вхпАБ, GKK, бэт - расходы соответственно бензола, полиалкилбензолов, ката- лизаторного комп/Гекса и этилена на входе в алкилатор,т/ч.

Далее определяется количество полиалкилбензолов, образующихся в алкилато- ре в единицу времени (т/ч):

05ЬрПА;Б; б ЫХПА б -СвхПАБ.:(2)

Затем рассчитывают состав полиалкилбензолов К т на входе в алкилатор, например, по следующему выражению (как соотношение количеств диэтилбензола-и

тризтйлбензола)

обр

у „2;743-ОпАБ А,

кд .

, ... 0,215 СЛАБ; . . , Одновременно, исходя из модели, процесса, вычислительный блок 32 рассчитывает заданное значениеПГсостава полиалкилбензолов, например, по следующему выражению:

К - 0,0954 - 0.022G6 + 1 ,ОЗСЭт. (4) Заданное значение температуры Т в кубе колонны разделения рассчитывают, например, по следующей зависимости:

Т-ТГк + 4,5(),(5)

где Тк - текущее значение температуры в

кубе колонны.

Из (5) видно, что в случае Кг К температура в кубе колонны должна быть повышена, а при Кт К - понижена.

Расчетное значение величины Т поступает в качестве задания о регулятор 30, где сравнивается с текущим значением температуры в кубе колонны, поступающим, от датчика 29, Результирующий сигнал регулятора 30 воздействует на клапан 31, установленный на линии подачи пара в колонну.

Эффективность способа показана в приводимой ниже таблице.

В рассмотренных режимах изменялся расход бензола, а расходы катализаторного комплекса и этилена оставались неизменными.

Из таблицы видно, что при одном и том же технологическом режиме в алкилатОре изменение температуры в колонне разделения приводит к изменению состава полиалкилбензолов и их расхода, что соответственно отражается на протекании процесса алкилирования. Конкретно это появляется в снижении выхода побочных продуктов процесса (полиалкилбензолов) и,

следовательно, на селективности процесса. В среднем по расчетным данным селективность процесса по этилбензолу возрастает на 1% (расчет проведен на математической модели процесса).

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом алкилирования бензола этиленом, включающий регулирование подачи бензола, этилена, полиалкилбензола и катализаторного комплекса на входе реактора, регулирование температуры в колонне разделения изменением подачи в нее пара и расчет количества полиалкилбензолов на выходе реактора, отличающийся тем,

что. с целью повышения селективности процесса по целевому продукту, дополнительно измеряют концентрацию полиалкилбензолов на входе блока разделения, рассчитывают количество полиалкилбензолов на входе

реактора по измеренным значениям расходов бензола, этилена,полиалкилбензолов и катализаторного комплекса и концентрации полиалкилбензолов на входе блока разделения, вычисляют количество полиалкилбензолов. образующихся в реакторе, по рассчитанному количеству полиалкилбензолов на выходе реактора и измеренному расходу полиалкилбензола на входе реактора, вычисляют текущее значение состава полиалкилбензола на входе реактора в зависимости от рассчитанного количества полиалкилбензолов, образующихся в реакторе, вычисляют заданное значение состава полиалкилбензолов на входе реактора в зависимости от измеренных значений расходов бензола и этилена на входе реактора, рассчитывают заданное значение температуры в колонне разделения в зависимости от текущего значения этой температуры и разности между вычисленными текущим и заданным значениями состава полиалкилбензола на входе реактора и стабилизируют это рассчитанное заданное значение температуры в колонне разделения.

li

о- v«

-at- -.

«rs

S|

s

ч

Изобретение относится к области управления процессами алкилирования, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет повысить селективность по целевому продукту. Способ основан на измерении расходов входных потоков, расхода катализаторного комплекса, концентрации полиалкилбензолов на входе в блок разделения, расчете текущего и заданного значений состава полиалкилбензолов на входе в алкилатор и в зависимости от разности междутекущим и заданным значениями изменения температуры в кубе -колонны разделения полиалкилбензолов воздействием на расход пара.1 ил.