Способ автоматического управления процессом алкилирования бензола этиленом

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 07 В 37/00 С 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTGPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами и может быть использовано в нефтехимической и химической промышленности при автоматизации процесса алкилирования бензола этиленом.

Цель изобретения — увеличение вы" ходы целевого продукта .

На фиг.1 приведена принципиальная схема системы управления; на фиг.2— блок-схема алгоритма управления.

Схема системы управления содержит (фиг.1) алкилатор 1, смеситель 2,апГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4422016/23-26 (22) 06,05.88 (46) 07.09.90. Бюл. У 33 (71) Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат" (72) Ф.М.Абдуллаев, Т,И,Исмаилов, A.È.Áàáàåâ, М.И.Мамедов и А.З.Таиров (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1264543, кл. С 07 В 37/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

И . 1477728, кл. С 07 В 37/00, 1987. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА

ЭТИЛЕНОМ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению 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 этилбен" эола (целевого продукта). В способе сравнивают фактическое значение отношения этильных групп к бензольиым яд. рам 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 эквимолекулярнбй стабилизируют значения отношения этилена к бензолу на уровне, допустимом технологическим регламентом, в случае наличия технологической возможности, после чего изменяют расход полиалкилбензола на вход алкилатора до тех пор, пока величина отклонения не будет иметь места. 2 ил...

2 табл. килатора, линии 3-7 подачи бензола, полиалкилбензола, катализаторного комплекса, этилена и вывода алкилата соответственно, датчик 8, регулятор 9 и исполнительный механизм 10 подачи бензола, датчик 11, регулятор 12 и исполнительный механизм 13 подачи полиалкилбензола, анализатор 14 концентрации диэтилбензола, датчик 15, регулятор 16 и исполнительный механизм 17 подачи катализаторного комплекса, датчик 18, регулятор 19 и исполнительный механизм 20 подачи эти1 590473 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, 10

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-;5 пирования расхода бензола в алкилатор.

Датчик 11, регулятор 12 и исполнительный механизм 13 образуют контур регулирования расхода полиалкилбенэола в алкилатор 1. Концентрация диэтилбензола в полиалкилбензоле определяется с помощью анализатора 14. .Датчик 15, регулятор 16 и исполнительный механизм 17 образуют контур 25 регулирования расхода катализаторного комплекса в алкилатор 1. Датчик 19, регулятор 19 и исполнительный механизм 20 образуют контур регулирования расхода этилена в алкилатор. Концент- Е рация этилена в алкилаторе определяется с помощью анализатора 21.

Система регулирования содержит

ЭВМ 22, на вход которого подаются сигналы от датчиков 8, 11, 14, 15, 18 и 21, пропорциональные соответственно текущим значениям расходов бензола и полиалкилбензола, концентрации диэтилбензола, расходов катализаторного комплекса этилена и концентра9

40 ции этилена.

По информации от датчиков 8, 11, 14, 15, 18 и 21 по следующей последовательности ЭВМ рассчитываются величины эквимолекулярных отношений этильных групп.к бензольным ядрам: у6

К = -" ——

1-С 9

q„C +(0,3+- — ) с

О 36 >3< ьх

Х вЂ” — — —— (2)

О 12 з ья

0,25- pat.+(0,15+- — ) С где К - величина отношения концентраций диэ тил бен зола к триэ тилбензолу в полиалкилбензоле на входе в алкилатор; — концентрация диэтилбензола в полиалкилбензоле на входе в алкилатор, Х;

Х вЂ” величина отношения этильных м групп к бензольным ядрам на входе алкилатора; — расход этилена в алкилатор, н 3 /че

С вЂ” концентрация этилена в га" зах, %;

Ьх расход полиалкилбензола в длкилатор, л/ч; расход бензола в алкилатор, л/ч.

Дальнейший ход управления идет по алгоритму (фиг.2). Расчетные значения

Х сравниваются с (эквимолекулярным) эйачением соотношения этильных групп и бензольных ядер, которые определяют по выражению:

X„, = 0,2233+0,3568 С -0,1991(C ), где Х вЂ” заданное оптимальное значение соотношения этильных групп и бенэольных ядер; 1

С вЂ” концентрация диэтилбензола в полиалкилбензоле по входе в алкилатор, Е.

В случае их равенства с помощью

ЭВМ, регуляторов 9, 12 и 19 и исполнительных механизмов 10, 13 и 20 стабилизируют соответственно текущие значения расходов бензола„ полиалкилбензола и этилена, В случае, когда величина отношения этильных групп к бензольным ядрам больше эквимолекулярной, вначале уменьшают расход этилена до величины, минимально допустимой технологическим регламентом. Если наличие отклонения Хм Х имеет место, то с помощью регулятора 19 и исполнительного механизма 20 стабилизируют расход этилена на минимально допустимом технологическим регламентом уровне и увеличивают .расход бепзола до . максимально допустимого reхнологическим регламентом уровня. В случае отклонения Х Х„ ЭВМ с помощью регулям тора 9 и исполнительного механизма 1О изменяет расход бензола до уровня максимально допустимого технологическим регламентом и стабилизируют его, после чего с помощью регулятора 12 и исполнительного механизма 13 уменьшается расход полиалкилбензола до тех пор пока Х не будет равен Х,.

В случае когда величина отношения этильных групп к бензольным ядрам меньше эквимолекулярной, ЭБМ с помощью регулятора 19 и исполнительного механизма 20 увеличивает рас:ход эти" лена в алкилатах до вели пины, макси:мально допустимой технологическим . регламентом.

В случае отклонения Х„,,Х„,ÇBM

1 с помощью регулятора 9 и исполнительного 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 Х 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 эквимолекулярным.

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

Из табл .1 и 2,видно, что при изменении величины отношения этильных групп к бензольным ядрам, являющейся основной причиной дрейфа выхода этилбензола и полиалкилбензола, в известном способе сохраняются неизменными расход этилена и полиалкилбензола в алкилатор. Следствием этого является снижение производительности установки, В предпагаемом способе изменение величины отношения этильных групп к бензольным ядрам компенсируется регулированием расхода бензола, этилена и полиалкилбензола в алкилатор. При этом, как видно из табл.1 и 2, увеличивается выход этилбензола (целого продукта) и повышается стабильность выхода полиалкилбензола (побочного продукта).

Использование способа в крупнотоннажном производстве позволяет увели90473 б чить выход целевого продукта на 17 н уменьшить среднеквадратичное отклонение выхода полиалкилбензола на 1012Х.

Формула .изобретения

Способ автоматического управления процессом алкилирования бензола этиленом, включающий измерение концентрации диэтилбенэола в полиалкилбензоле и концентрации этилена на входе алкилатора и регулирование подая 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, 2р расхода полиалкилбензола и концентрации диэтилбензола в нем вычисляют молярное отношение этильных групп к бензольным ядрам на входе алкилатора, сравнивают его с заданным оптимальным значением соотношения и при превышении вычисленного молярного.отношения этильных групп к бензольным ядрам заданного оптимального значения уменьшают подачу этилена в алкилатор, при достижении расходом этилена в алкилатор минимально допустимого значения увеличивают подачу бензола в алкилатор и при достижении расходом бензола максимально допустимого значения уменьшают подачу полиалкилбензола в алкилатор, а при значении вычисленного молярного отношения этильных групп к бензольным ядрам, меньше заданного оптимального значения,,увеличивают

40 подачу этилена 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 °

1590473

Таблице

Состав кетаззиэаторного комплексе

Температура а алкилаторе, о0

Раскол каталиэатор

ИОГО КОМПлекса ° л/и

llPH= мер

Расход этилена а алхилеторе

4500 4400

4500 4300

4500 4300

4500 4300

4500 4300

4500 4300

4500 4300

4500 4500

4500 4550

4500 4600

Расход ПАБ в ялкилатор, л/н

Расход бенэола е елкилатор, n/a по способу

Концентрация К 2 в

ПАБе ня входе алкилатора

Веиеол

Хлорно- ВлоритэзА етый олими» этилеи иий днэтнлбен- трнзтнлбенэола Золе

l ПредлагаемыЯ

Предла ИзвегаемыА стныА

Иэее спнЯА

0,20 0 05

0,20 . 0,05

0,20 0,05

0,20 0,05

0,20 0,05

Оз20 0,05

0,20 0,0$

0 2О О,OS

0,20 0>05

0,20 0 05

Та блица 2

Величина отношения этильных групп к бензольным ядрам в алкилатор

Пример

Выход целевого про- Выход побочного дукта, л/чэ по спо- продукта, л/ч, по со6у способу

X м

Иэвест- Предлагае-. ный мый

Извест- Предлаганый емый

1 0,38

2 038

3, 0,38

4 038

5 0,38

6 0,38

7 0,38

8 0,38

9 0,38

10 0,38

24546

24994

25315

0,005

-0,001

-0,004

-0,006

-0,009

-qi012

-0,013

О, 003

0,006

0,003

0,385

0,379

0,376

0,374 . 0,371

0,3.68

0,367 .0,383

0,380

0,.383

6400 6360

6520 6380

6900 6804

6950 6910

6970 6800

6900 6840

6200 6190

6450 6360

6300 6190

6000 5861

8 ю

1

3

S

7

9

32200

0,73

0 13

O,13

0,13

Oi13

0,13

0513

0,13

0,62

0,62

0,62

0,62

0,62

0,62

0,62

0,62

0,62

0,62

125

25050

59500

Я

59500 4900

59800 4900

59500 4900

60400 4900

60800 4900

61000 4900

61000 4900

61000 4900

61000 4900

61000 4900

4. 900

SOOO

0,8

0,75

0,65

0,70

0,65

0,60

0,80

0,85

0,90

Э

2,ЭЭ

1,86

2,33

1,86

1,5

5,67

1590473

Составитель Г.Огаджанов

Редактор И.Дербак Техред Л.Серд окова Корректор 0,Öèïëå

Заказ 2612 Тираж 328 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин», 101