Способ управления процессом алкилирования ароматических углеводородов

(57) Изобретенческой химии,управления проароматическихзованием регулго и возвратиплекса на оснтора). При ко стности способа егл иро це 2 - блокЯ еены: 1 - ап атализаторатор, 3 твенно лиимим -люминия, бен нициатора готовления 8, 10 егулироНа фи афредо иевлева принципи управления дл сходов хлтора для льная схема сист ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИ 1) 4264858/23-042) 1806.876) 07,09,89, Бюл. М 33(56) Патент СНА Р 3819917,кл. 235-151.12, оиублик. 197Авторское свидетельство СИф 552326, кл, С 07 С 3/50, 1 РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМАРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОие касается каталит ом алкилирования водородов с испольания расхода свежеаталитического ком 1 С 1 и НС 1(инициарации последних в Изобретение относится к области управления технологическими процессами алкилирования и может быть испопьзовано в нефтехимической и х ческой промышленности, в основно в производстве этилбензола.Цель изобретения - повышение производительности установки алкилирования эа счет определенных приемов,8015 557 алкилаторе, соответствуюшеи заданному значению, стабилизируют расходсвежего комплекса А 1 С 1 и НС 1 (дляприготовления свежего комплекса иподпитки возвратного). При повышенииконцентрации А 1 С 1 з в алкилаторе вьппезаданного значения снижают его концентрацию в свежем комплексе А 1 С 1 зи НС 1, после чего уменьшают его расход. При концентрации А 1 С 1 з в алкилаторе ниже заданного значения увеличивают концентрацию А 1 С 1 в комплексеА 1 С 1 з и НС 1, после чего увеличиваютрасход свежего комплекса А 1 С 1 и НС 1.При концентрации НС 1 в алкилаторе выше заданного значения уменьшают егорасход для подпитки возвратного комплекса А 1 С 1 з и НС 1. Затем уменьшаютрасход НС 1 в свежий комплекс А 1 С 1 зи НС 1. При концентрации НС 1 в алкилаторе ниже заданного значения увеличивают его расход для подпитки возвратного каталитического комплекса. Этиусловия повышают производительностьалкилирования. 2 ил., 1 табл. реализации способа; на фсхема алгоритма управленНа схеме фиг.1 обознапарат для приготовленияного комплекса; 2 - алкилотстойник; 4-7 - соответнии подачи хлористого азола, полиалкилбензола и и(хлористого этила) для при атализаторного комплекс оответственно датчики р истого алюминия и инициСсв кк К,одесез 40 Мн еХШ +1 ОО М,св оСкк Мс АСС+ е Кюю, +возик сгйвсЕ ваД де СНСЕС сенсЯ приготовления катализаторного комплекса; 9, 11 - соответственно исполнительные механизмы на линиях подачи хлористого алюминия и инициатора для приготовления каталйзаторного комплекса; 12 - линия подачи свежего катализаторного комплекса в алкилатор; 13 - датчик расхода свежего катализаторного комплекса; 14 - испол нительный механизм для регулирования расхода свежего каталиэаторного комплекса; 15 - линия подачи этилена в алкилатор; 16, 17 - соответственно датчики расхода и влажности этилена; 15 18 - линия возвратного катализатор- ного комплекса;.19, 20 - соответственно датчик расхода и исполнительный механизм на линии возвратного катализаторного комплекса; 21 - ли ния подпитки возвратного катализа- торного комплекса инициатором; 22, 23 - соответственно датчик расхода в и исполнительный механизм на этой линии; 24,25 - соответственно линии 25 подачи бензола и полиалкилбензолов в алкилатор; 26 - суммарный поток жидких продуктов в алкилатор; 27, 28 - соответственно датчики расхода и влажности суммарного потока жидких 30 продуктов в алкилатор; 29 -ЭВМ.Система функционирует следующим образомПо информации от датчиков 27, 28, 16, 17, 13 и 19 ЭВМ рассчитывает, ис ходя из материального баланса хлористого алюминия, его концентрацию в алкилаторе Сдесеэ)ОД С в: + СгвсгСюю еедесе, десе, С вой суммарный расход жид ких продуктов в алкилатор, измеряемый датчиком 27, и этилена, измеряемый датчиком 16;влажность потока жидких продуктов и этилена, измеряемая соответственно датчиками28 и 17;55 расход возвратного катализаторного комплекса, измеряемый датчиком 19; расход свежего катализаторного комплекса,измеряемый датчиком 13;заданная производительность установки,по этилбензолу; средние потери хлористого алюминия на 1 тполучаемого этилбеизола;концентрация хлористого алюминия в свежем катализаторном комплексе;Сесе - заданная концентрациядесе,хлористого алюминия валкилаторе; М и М- молекулярные массы десЕ Н,охлористого алюминия иводы (соответственно133,5 и 18).оЗначение СдЕсе рассчитываетсядесЭВМ по информайии от датчиков 8 и 13 в С десеСюююшюш) (2)десе, = вкк где Сест - расход хлористого алюминия,заДВеличины С , К МдЕСЕ, Си М Н 0 ВВодят в ЭВМ Вручную.20По информации от датчиков 19, 27,28, 16, 17, 22 и 13 ЭВМ рассчитывает,исходя из материального баланса хлористого водорода, его концентрациюв алкилаторе СНСЕ ъД Ср 8 Кг МнсеС С -в- ---- +нСЕ - нсЕкк СгНВС заданная концентрацияхлористого водорода валкилаторе,расход хлористого этила, измеряемый датчиком 22;молекулярные массы хлористого водорода и хлористого этила (соответственно 36,5 и 64,5),концентрация хлористого этила в свежем катализаторном комплексе;(4) 2 средние потери хлористоговодорода ца 1 т иолучаемого этилбецэолаСрасход хлористого этила,измеряемый датчиком 10.Величины С , К МН, 1зад2 НОР С 2 Н 5 СРвводят в ЭВМ вручную. Дальнейший ходуправления показан на фиг, 2,Расчетные значения С сд и С НсА сссравнивают соответственно с задаццызад задми Сдс и СНс. В случае их равенства с помощью ЭВМ и клапанов 14, 9,11 и 23 стабилизируют текущие значения расходов свежего катализаторногокомплекса, хлористого алюминия, инициатора для приготовления свежего иподпитки возвратного катализаторногокомплекса. В случае, когда концентрация хлористого алюминия в алкилаторепо какой-либо причине выше заданной,вначале уменьшают его концентрацию всвежем катализаторцом комплексе спомощью клапана 9. Если концентрацияхлористого алюминия в алкилаторе достигает минимально допустимого предела, ЭВМ выдает сигнал на уменьшениерасхода свежего катализаторного комплекса с помощью клапана 14.Более вероятно уменьшение расчетного значения концентрации хлористого алюминия по сравнению с заданным(иэ-за потерь и наличия влаги в продуктах реакции), В этом случае вначале увеличивают концентрацию хлористого алюминия в свежем катализаторном комплексе воздействием на расходхлористого алюминия с помощью клапана 9 вплоть до максимально допустимого значения, после чего увеличивают расход свежего катализаторногокомплекса с помощью клапана 14.В случае увеличения концентрациихлористого водорода в алкилаторе против заданного значения вначале умейьшают с помощью клапана 23 расход инициатора для подпитки возвратного катализаторного комплекса. Когда этотрасход достигнет минимально допустимого значения, с помощью клапана 11начинают уменьшать расход инициаторадля приготовления свежего катализаторного комплекса. Если концентрация5хлористого водорода в алкилаторе ниже заданного значения, с помощью клапана 23 увеличивают расход инициатора для цодштки возвратного каталцэаторного комплекс.Как видно из выражений (1) и (3),присутствие в реакционной среде влаги приводит к умецьшецию концентрации хлористого алюминия и возрастанию концентрации хлористого водорода, Указанные приемы регулирования10 основаны на учете данного фактора.Эффект их использования состоит втом, что более рационально используется катализаторный комплекс за счетподдержания в нем заданных концентра 15 ций хлористого алюминия и хлористоговодорода, определяющих его активность. (согласно известному способучасть каталиэаторного комплекса непрерывно направляется на сброс).20 Кроме того, предложенный способ учитывает тот факт, что при увеличениисодержания влаги в реакционной среде(что само по себе является негативным фактором) одновременно увеличи 25 вается содержание хлористого водорода, что позволяет уменьшить расходхлористого этила. Кроме того, поддержание постоянной активности катализаторного комплекса способствует30 повышению производительности установки по сравнению с известным способом.Эффективность предложенного способа характеризуется данными, представленными в таблице,Из таблицы видно, что при измене 35нии влажности сырьевых потоков, являющейся основной причиной дрейфа активности катализатора, в известномспособе сохраняются неизменными кон 40 центрация хлористОГО алюминия и хлористого этила в свежем каталиэаторном комплексе, расход последнего иего подпитка инициатором. Следствиемэтого является снижение производительности установки. В предложенномспособе повышение влажности.компенсируется регулированием активности каталиэаторного комплекса. При этом,как видно из таблицы, производительность установки остается стабильной.Кроме того, при увеличении влажностисырьевых потоков согласно предложенному способу снижается расход инициа-.тора для подпитки возвратного катализаторного комплекса вплоть до полного прекращения подпитки при содержании влаги выше 00097,Описание работы блок-схемы пофиг, 2.40 Блок 1, Ввводят исходные данные,Блок 2 По формуле (1) вычисляютконцентрацию А 1 С 1в алкилаторе,Блок 3, Вычисленные значенияС доср сравнивают с заданными; еслиС дрд = Й,управление передаетсяблоку 4; если Сдрр ) Ь управление передается блоку 11; если Сдосо С3( Д управление передается блоку 7.Блок 4. Вычисляют значение концентрации С н по формуле (3).Блок 5. Вычисленные значения С Нсравнивают с заданными если СнсЬ , управление передается блоку 6для стабилизации параметров; еслиС Нсо ) Ь, управление передаетсяблоку 14; если С НС ( Ь , управление передается блоку 10,Блок 6. Стабилизация параметров 20сппроцесса Сккп Схэ Схэь СдЕсрБлок 7, Увеличивается концентрация А 1 С 1 в свежем катализаторномкомплексе, управление передаетсяблоку 8. 25Блок 8. Сравнивается вычисленноеозначение концентрации Сдс .с еезмаксимально-допустимыми значениямиС дс . Если вычисленное значение3СС дрс, управление передается блоку 2, в противном случаеблоку 9.оБлок 9. Концентрация Сдосо принимается равной Сд, и увеличиваСкэфется расход свежего катализаторногокомплекса, управление передается блоку 2.Блок 10, Увеличивается расходинициатора для подпитки возвратногокаталиэаторного комплекса, управление передается блоку 4.Блок 11. Уменьшается концентрация хлористого алюминия, управлениепередается блоку 12,Блок 12, Концентрация хлористого 45алюминия сравнивается с ее минимальоно-допустимым значением. При СдС ъоСд управление передаетсяблоку 3, в противном случае - блоку 13.мсБлок 13. Концентрация хлористогоалюминия принимает свое минимальнодопустимое значение, расход свежегокатализаторного комплекса уменьшается, управление передается блоку 2,Блок 14. Уменьшается расход инициатора, управление передается бло 55ку 15.Блок 15. Сравнивается значениерасхода инициатора с его допустимым минимальным значением, если С зь С, управление передается блоку4, в противном случае - блоку 16Блок 16. Уменьшается концентрацияинициатора в свежем каталиэаторномкомплексе и управление передаетсяблоку 4,Все расчеты по блок-схеме на фиг, 2 осущесвтляют с шагом изменения 1.1.Формула изобретенияСпособ управления процессом алкилирования ароматических углеводородов путем регулирования расхода свежего и возвратного каталиэаторного комплекса на основе хлористого алюминия и инициатора - хлористого водорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса алкилирования, регулирование осуществляют в зависимости от концентрации хлористого алюминия и хлористого водорода в алкилаторе, причем при концентрации хлористого алюминия и хлористого водорода в алкилаторе, соответствующей заданному значению, стабилизируют расход свежего катализаторного комплекса хлористого алюминия и инициатора для приготовления свежего и подпитки возвратного каталиэаторного комплекса, при повышении концентрации хлористого алюминия в алкилаторе вьппе заданного значения снижают его концентрацию в свежем каталиэаторном комплексе, после чего уменьшают расход катализаторного комплекса при концентрации хлористого алюминия в алкилаторе ниже заданного значения увеличивают концентрацию хлористого алюминия в каталнзаторном комплексе, после чего увеличиваот расход свежего катализаторного комплекса, при концентрации хлористого водорода в алкилаторе вьппе заданного значения уменьшают расход инициатора для подпитки возвратного катализаторного комплекса, после чего уменьшаот расход инициатора в свежий каталиэаторный комплекс, при концентрации хлористого водорода в алкилаторе ниже заданного значения увеличиваот расход инициатора для подпитки возвратного катализаторного комплекса,Концентрация Выработка этилбенэола т/ч хлористого этила, к /нг катализ. ксмплекса плекса Иэвест- ПредлоИзвестныйспсб Известный Иэвест- Предлоный еенный способ способ Пр едлокенныйспособ ныйспособ женный способ способ 30 11, 0,003 0,006 0,009 0,012 0,020 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 Оф 25 0,30 0,35 0,35 035 Рагхол снеегокатализ, комплекса, кг Иэнест- Предлоныи хенный способ способ 425 425 425 425 425 425 425 490 425 655 1505574 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Предлокенныйспособ 005 0,05 0,05 0,023 0,010 Подпитка хлорэтилом возвр. катализ. комплекса, кг/ч 32 32 32 32 32 юж 21,0 20,8 20,5 20,3 202 21,25 21,25 21,25 21,25 21,25ЬОЬ 574 Заказ 5376/7 Тираж 486 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5