Способ управления процессом алкилирования бензола этиленом

 

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими про7 цессами, в частности к способам управления процессом алкилирования бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса хлористого алюминия, может быть использовано в нефтехимической промышленности на установках по производству этилбензола и позволяет уменьшить расход катализаторного комплекса и выход побочных продуктов. Способ заключается в том, что при отклонении концентрации этиленистых соединений в меньшую сторону по сравнению с заданным значением увеличивают расход этилена с одновременным уменьшением расхода катализатора, а при отклонении в большую сторону - уменьшают температуру бензола. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

jQi

) 4 . (л)

1 () ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4723512/26 (22) 26,07.89 (46) 15.09.92. Бюл. ¹ 34 (71) Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегазавтомат" (72) А.А, Абдуллаев, Т,И. Исаилов, А.3. Таиров и А,И. Бабаев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 581129, кл. С 07 В 27/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1590474, кл. С 07 B 37/00, 1988. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими проИзобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами, в частности к способам управления процессом алкилирования бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса хлористого алюминия, и может быть использовано в нефтехимической промышленности на установках по производству этилбензола, Однако на выходе алкилатора не контролируется содержание компонентов, вызывающих торможение процесса и осмоление продуктов реакции (ацетиленистые соединения).

Этот же недостаток присущ и другому аналогу, согласно которому стабилизируют соотношение бензола, олефина и полиалкилбензолов и изменяют это соотношение в зависимости от расхода катализаторного комплекса в алкилатор и его активности.. Ы, 1761739 А1 (я)з С 07 В 37/00, G 05 D 27/00 цессами, в частности к способам управления процессом алкилирования бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса хлористого алюминия, может быть использовано в нефтехимической промышленности на установках по производству этилбензола и позволяет уменьшить расход катализаторного комплекса и выход побочных продуктов. Способ заключается в том, что при отклонении концентрации этиленистых соединений в меньшую сторону по сравнению с заданным значением увеличивают расход этилена с одновременным уменьшением расхода катализатора, а при отклонении в большую сторону — уменьшают температуру бензола. 1 ил., 1 табл, Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является техническое решение, предусматривающее регулирование расходов этилена, бензола и полиалкилбензолов, измерение концентрации ацетиленистых соединений в этилене на входе в алкилатор и регулирование в зависимости от этой концентрации хлористого алюминия в катализаторном комплексе.

Однако увеличение концентрации хлористого алюминия в катализаторном комплексе приводит к увеличению скорости реакции, что при наличии ацетиленистых соединений в этилене увеличивает одновременно вероятность реакций, приводящих к осмолению (за счет ускоренной полимеризации непредельных углеводородов), что приводит соответственно к увеличению выхода побочных продуктов и снижению производительности алкилатора.

1761739

Цель изобретения — увеличение производительности алкилатора, снижение выхода побочных продуктов и расхода катализаторного комплекса, Для этого дополнительно измеряют концентрацию ацетиленистых соединений в этилене, сравнивают ее с заданным значением и при отклонении фактического значения в меньшую сторону по сравнению с заданным значением увеличивают расход этилена с одновременным уменьшением расхода катализатора, а при отклонении фактического значения в большую сторону по сравнению с заданным уменьшают температуру бензола.

На чертеже приведена принципиальная схема системы управления, реализующей данный способ.

На схеме показаны алкилатор 1; трубопроводы 2 — 5 подачи в реактор соответственно этилена, бензола, полиалкилбензолов и катализаторного комплекса. трубопровод 6 вывода продуктов реакции из алкилатора, теплообменник 7 для охлаждения подаваемого в алкилатор бензола, линии 8 и 9 прямого и обратного хладагента в теплообменник 7,10,11,12 и 13 — соответственно датчики расходов этилена, бензола, полиалкилбензолов и катализаторного комплекса;

14,15,16,17 — соответственно регуляторы расходов этилена, бензола, полиалкилбензолов и катализаторного комплекса;

18,19,20 и 21 — соответственно исполнительные механизмы для регулирования расходов этилена, бензола, полиалкилбензолов и катализаторного комплекса; датчик

22 температуры бензола, регулятор 23 температуры бензола, исполнительный механизм 24 на линии прямого хладагента, анализатор 25 концентрации ацетиленистых соединений, вычислительный блок 26.

Способ осуществляется следующим образом.

В алкилаторе 1 происходиталкилирование бензола этиленом в присутствии катализаторного комплекса и полиалкилбензолов. Этилен, бензол, полиалкилбензолы и катализаторный комплекс поступают в алкилатор по трубопроводам 2 — 5, а продукты реакции выводятся по линии 6. Поступающий в алкилатор бензол охлаждается в теплообменнике 7 хладагентом, поступающим по линии 8 и выходящим по линии 9. Расходы этилена, бензола; полиалкилбензолов и катализаторного комплекса регулируются контурами, состоящими из датчиков расхода 10-13, регуляторов 14-17 и исполнительных механизмов 18 — 21. Регулируется также температура с помощью датчика 22, регулятора 23 и исполнительного механизма 24, Датчик 25 измеряют концентрацию ацетиленистых соединений в этилене.

При уменьшении этой концентрации ниже заданного значения (что свидетельст5 вует о поступлении более чистого этилена) в зависимости от разности между фактическим и заданным значением, определяемым вычислительным блоком 26, увеличивают расход этилена и одновременно уменьшают

10 расход катализаторного комплекса.

Поскольку этилен поступает более чистый, расход его в алкилатор может быть увеличен, что способствует увеличению производительности, Однако, поскольку

15 при этом происходит увеличение скорости реакции алкилирования, одновременно сокращают расход катализаторного комплекса, чтобы сохранить скорость реакции на прежнем уровне.

20 Уменьшение расхода катализатора и увеличение расхода этилена осуществляют пропорционально разности между фактическим и заданным значением концентрации ацетиленистых соединений, однако для

25 каждого изменения коэффициент пропорциональности индивидуальный, Он может определяться экспериментально и реализоваться с помощью вычислительного блока, в виде корректирующих сигналов регулятора30 ми 14 и 17, Коррекция может осуществляться по следующим зависимостям:

6эт* = 6эт(1 1 07,7 A cz ) (1)

GKx* = G«(1+ С Ла) 6эт (2)

51,3

CAI CI3 где Ger* и G«* — соответственно корректирующие управляющие воздействия по расходу этилена и катализаторного комплекса;

G» и G« — соответственно текущие значения расходов этилена и катализаторного комплекса;

45 Ла — отклонение концентрации ацетиленистых соединений в этилене от заданного значения;

CAI с з — концентрация хлористого алюминия в катализаторном комплексе, Значение А1С1з может вводиться в вычислительный блок вручную (приготовление катализаторного комплекса производится периодически).

В том случае, когда фактическая концентрация ацетиленистых соединений превышает заданное значение, в целях торможения полимеризационных процессов, сопровождающихся осмолением зг счет ацетиленистых и других непредельных

1761739

Выходные показатели по предлагаемому способу 1 по прототиу

Сац; Ж

Технологический регким по прототипу

1 1 1 по предлагаемому способу х х х„х,, т

Yi L Y i Y < J ° Y

0,36

0,35

0,35

0,35

0,35

0,45 45

0,36 45

0,72 45

0,36 45

0,36 45

5,58 50,7

5,84 53,1

5,67 51,5

5,93 53,9

5,66 51,2

22,37

22,6

22,39

22,7

21,75

5,Å8

5,97

5,98

5,93

5,66

0,375

0,35

0,36

0,35

0,35

21,7

22,5

21,9

zz,Е7

21 75

50,7 0,39

53,1 0,34

51,5 0,63

53,9 0,36 51,2 0,36

-0,0005

-0,00021

-0,0005

-0,001

0,0

Х, иХ, о с

Х и Ха

Хз иХЗ

Х мха о < и Y1 т т

? соответственно расход зтилена по прототипу и предлагаемому способам. соответственно расход бензола по прототипу и предлагаемому способам, соответственно расход катализаторного комплекса по прототипу и предлагаемому способам, соответственно температура бензола по прототипу и предлагаемому способам . соответственно выход целевого продукта - зтилбензола . произв.алкилатора

45

55 соединений, снижают температуру бензола на входе алкилатора пропорционально отклонению. Корректирующий сигнал от вычислительного блока поступает при этом в регулятор 23.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет при колебаниях концентрации ацетиленистых соединений уменьшить потери целевого продукта из-за осмоления, повысить производительность реактора (в тех случаях, когда управление осуществляется увеличением расхода этилена), уменьшить расход катализаторного комплекса, Преимущества способа видны из таблицы, данные в которой получены из математической модели процесса, Формула изобретения

Способ управления процессом алкилирования бензола этиленом, включающий регулирование расходов этилена, бензола, 5 полиалкилбензолов и катализаторного комплекса, измерение концентрации ацетиленистых соединений в этилене, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения производительности алкилатора, уменьшения расхода

10 катализаторного комплекса и выхода побочных продуктов, при отклонении концентрации ацетиленистых соединений в меньшу:.. сторону по сравнению с заданным значениг.1 увеличивают расход этилена с одновремен15 ным уменьшением расхода катализатора, а при отклонении в большую сторону уменьш.=.ют температуру бензола, 1761739

Составитель Г.Кротков

Редактор M.Ñàìåðõàíîâà Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Заказ 3232 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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