Способ управления процессом алкилирования бензола этиленом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1761739 А 1 19) О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ(56) Авторское свидетельство СССРМ 581129, кл. С 07 В 27/00, 1976.Авторское свидетельство СССРМ 1590474, кл. С 07 В 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 катализатор- ного 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.(51)5 С 07 В 37/00, 6 05 О 27/00 цессами, в частности к способам управле-ния 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 а регулирование расходов этилена, бензола и полиалкилбензолов, измерение концентра- О ции ацетиленистых соединений в этилене на входе в алкилатор и регулирование в за)ю висимости 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 со-, а единений 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.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 происходит алкилирование 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 концентрацииниже заданного значения (что свидетельст 5 вует о поступлении более чистого этилена) взависимости от разности между фактическим и заданным значением, определяемымвычислительным блоком 26, увеличиваютрасход этилена и одновременно уменьшают10 расход катализаторного комплекса,Поскольку этилен поступает более чистый, расход его в алкилатор может быть увеличен, что способствует увеличениюпроизводительности, Однако, поскольку15 при этом происходит увеличение скоростиреакции алкилирования, одновременно сокращают расход катализаторного комплекса, чтобы сохранить скорость реакции напрежнем уровне.20 Уменьшение расхода катализатора иувеличение расхода этилена осуществляютпропорционально разности между фактическим и заданным значением концентрацииацетиленистых соединений, однако для25 каждого изменения коэффициент пропорциональности индивидуальный, Он можетопределяться экспериментально и реализоваться с помощью вычислительного блока, ввиде корректирующих сигналов регулятора 30 ми 14 и 17,Коррекция может осуществляться последующим зависимостям;бэт = бэт(1 - 107,7 Ля) (1)35бкк = бкк ( 1 + СЬ 2 ) бэт (2)51,3Сд сзгде бэт и бкк - соответственно корректи 40 рующие управляющие воздействия по расходу этилена и катализаторного комплекса;бзик и бкк - соответственно текущие значения расходов этилена и катализаторногокомплекса;45 Ла - отклонение концентрации ацетиленистых соединений в этилене от заданного значения;Сд сз - концентрация хлористого алюминия в катализаторном комплексе,Значение А 1 С 1 з может вводиться в вычислительный блок вручную (приготовлениекатализаторного комплекса производитсяпериодически),В том случае, когда фактическая концентрация ацетиленистых соединений превышает заданное значение, в целяхторможения полимеризационных процессов, сопровождающихся осмолением згсчет ацетиленистых и других непредельных1761739 Выходные показателипо предлагаемому способу 1 по прототиу Сац ; Х Технологический регким по прототипу 1 1 по предлагаемому способу Х Х ХХ ттт; т 0,36 С,З 5 0,350,35 0,35 45 45 45 35 45 0,45 45 0,36 45 0,72 45 0,36 45 0,36 45 5,58 50,1 5,84 53 1 5,67 515 5,93 53,9 5,66 512 22,37 226 22,39 227 г 1,75 5,88 5,97 5,98 5,93 5,66 0,375С 350,360,350,35 21,7 22,5 21,9 22,87 г 1,75 50,7 0,39 53,1 0,34 51,5 0,63 53 9 0,36 512 0,36соответственно 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 . 40 45 50 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 изобретенияСпособ 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 расхода10 катализаторного комплекса и выхода побочных продуктов, при отклонении концентрации ацетиленистых соединений в меньшу:сторону по сравнению с заданным значениг ,увеличивают расход этилена с одновремен 15 ным уменьшением расхода катализатора, апри отклонении в большую сторону уменьшэют температуру бензола,1761739Составитель Г,Кротков Редактор М.Самерханова Техред М.Моргентал Корректор Н.Бучок Заказ 3232 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101