SU1428749A1 - Способ управлени процессом сульфировани в производстве сульфанола - Google Patents

Description

(II) 4136372/23-26 422) 16.10.86 (46) 07.10.88. Бюл. № 37

(71)Азербайджанское научно-производственное объединение Нефтегазавтомат

(72)М.А. Мехтиев, М.И.Мамедов,

. Садыхов, Ш.И, Сеидов, О.М. Багда- сарова, В.Ф. Насибов и Р.А. Наджафов

(53)66.012-52(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 393257, кл. С 07 В 13/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 887556, кл. С 07 В 13/00, 1980.

(54)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУЛЬФИРОВАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ СУЛЬФАНОЛА

(57)Изобретение относитс  к области управлени  процессами получени  моющих средств, может быть использовано в химической промышленности при автоматизации процессов сульфировани  ал- килбензола серным ангидридом и поз- вол ет улучшить качество получаемого сульфанола и уменьшить расход щелочи на его нейтрализацию. Схема реализации способа содержит контактный аппарат 3, конденсатор 6, реактор 8, узел 11 нейтрализации сульфомассы, измерители (И) 14, 16, 19, 20 расхода кислорода , сернистого ангидрида, алкил- бензола и сульфомассы соответственно, И 17, 18, 21 концентрации сульфируемых алкилбензолов в сырье, содержани  влаги в алкилбензоле и концентрации серной кислоты в сульфомассе соответственно, вычислительный блок 22, регул тор (Р) 23 расхода кислорода и Р 24 соотношени  расходов кислорода и сернистого ангидрида, .1 ил. 1 табл.

-J

(Л

Изобретение относитс  к области управлени  процессами получени  моющих средств и может быть использовано в химической промышленности при авто- матизации процессов сульфировани  алкилбензола серным ангидридом.

Цель изобретени  - улучшение качества получаемого сульфанола и уменьшение расхода щелочи на его нейтра- лизацию.

На чертеже представлена принципиальна  схема системы автоматического управлени  процессом сульфировани  дл реализации предлагаемого способа.

Схема содержит трубопроводы 1 -и 2 подачи кислорода и сернистого ангидрида , контактньй аппарат 3, стационарный слой 4 катализатора, трубопровод 5 газообразной сульфосмеси, конденсатор 6,. трубопровод 7 жидкой сульфо- смеси, реактор-сульфоратор 8, трубопроводы 9 и 10 подачи алкилбеизола и сульфомассы, узел 11 нейтрализации сульфомассы, трубопроводы 12 и 13 подачи щелочи и нейтрализованной суль- фокислоты, измеритель 14 расхода кислорода , исполнительный механизм 15, измеритель 16 расхода сернистого аи- гидрида, измерители 17 и 18 концент- рации сульфируемых алкипбензолов в сьфье и содержани  влаги в алкилбен- золе, измерители 19 и 20 расхода алкилбензола и сульфомассы, измеритель 21 концентрации серной кислоты в суль фомассе, вычислительный блок 22, регу л тор 23 расхода кислорода, регул тор 24 соотношени  расходов кислорода и сернистого ангидрида на входе контактного аппарата.

Способ осуществл ют следующим об-

разом.

По трубопроводам 1 и 2 в контактньй аппарат 3, заполненный стационарным слоем 4 катализатора, поступают кислород и сернистый ангидрид. В результате экзотермической, реакции в присутствии катализатора на выходе контактного аппарата получаетс  газообразна  сульфосмесь, содержаща  Ю- 15% сернистого ангидрида SOj и 85-90% сернистого ангидрида 80. Полученна  газообразна  сульфосмесь с выхода контактного аппарата по трубопроводу 5 поступает в конденсатор 6 на конденсацию . Жидка  сульфосмесь с выхода конденсатора по трубопроводу 7 поступает в сульфоратор 8. Одновременно в сульфоратор по трубопроводу 9 подает

5

0 5

с

0

5

СИ жидкий алкилбензол. Продукты реакции сульфировани  (сульфомасса) вывод тс  из сульфоратора по трубопроводу 10 и поступают в узел 11 нейтрализации сульфомассы.

Расход кислорода измер етс  измерителем 14 и регулируетс  регул тором 23 с воздействием на исполнительный механизм 15, а расходы сернистого ангидрида, алкипбензола и сульфомассы измер ютс  измерител ми 16, 19 и 20. Соотношение расходов кислорода и сернистого ангидрида на входе контактного аппарата регулируетс  по каскадной схеме. При этом ведущим сигнаЗюм  вл етс  сигнал, пропорциональный величине расхода сернистого ангидрида, поступакнций в регул тор 24 соотношени  с выхода измерител  16 расхода, d ведомым - сигнал, пропорциональный величине расхода кислорода, поступающий с выхода датчика 14. Сигнал, пропорциональный величине рассогласовани , с выхода регул тора 24 соотношени  поступает в регул тор 23 в качестве задани .

Концентрацию влаги и сульфируемых алкипбензолов в сырье и серной кислоты в сульфомассе измер ют измерител ми 17, 18 и 21. Выходные сигна- лы этих датчиков поступают в вычислительный блок 22, Крсже того, в вычислительный блок поступают сигналы от измерителей 19, 20 и 16 расхода, пропорциональные расходам алкилбензола , сульфомассы и сернистого ангидрида .

Бели концентраци  сульфируемых алкилбензолов в сырье по технологическому регламенту i, а ее текущее значение 01,| , то приращение расхода сульфируемых алкилбензолов

Дд, ct. Q, -р, Q, -Чо.-/3, )Q, , (1)

где Q, - расход сырь  на входе сульфоратора (расход алкилбензолов ), т/ч;

По стехиометрическому уравнению дл  сульфировани  дополнительного количества сульфируемого алкилбензола с расходом ЛQ, необходим серный ангидрид с расходом

ДС, 0,332.iQ, 0,332(o,-p,)Q,. (2)

При смешивании алкилбензол и суль- фосмеси влага в алкилбензоле всту-

пает в реакцию с серным ангидридом SO, и образует кислоту. Дл  этого согласно стехиометрическому уравнению необходимо дополнительное количество SO, с расходом

где ИХ - приращение кислорода на входе контактного аппарата. При расходе алкилбензола с номинальной концентрацией сульфируемых p.,Qi необходим кислород с расходом

uG 4,,,

где et,- концентраци  влаги в алкилбензоле на входе сульфуратора. Влага с расходом , образует серную кислоту

Qz - 5,42ei,Q,

Однако, если 90) на входе сульфоратора подаетс  с избытком, кажда  его молекула отбирает у двух молекул сульфо- кислоты одну молекулу воды. Вследствие этого концентраци  серной кислоты в сульфомассе увеличиваетс . Ее текущее значение определ етс  умножением концентрации на расход сульфомассы, т.е.

QZ -

где edj- концентраци  серной кислоты

в сульфомассе, маЬ. Z; Qj - расхол сульфомассы, т/ч. Тогда приращение серной кислоты в сульфомассеопредел етс  по формуле

ЛРг - otjQi - 5,42 ei Q,. (6)

Дл  ликвидации приращени  AQ требуетс  серный ангидрид с ; расходом

ЛС, - -0,82(ctjQj-5,42oijQ,). (7)

Тогда общее приращение серного ангидрида в каждый момент времени составл ет

uG &G, -«-G, - AGз-0,332(et,-Д)J,t 45

+ 4,46iiQ, - 0,82(зР4 или ,,)+8,84et,) QrO,82c(,Q/8)gQ

Чтобы получить дополнительный сернистый ангидрид с расходом & G на выходе контактного аппарата, на его входе необходимо увеличить приращение кислорода в 5 pa3i

ЬХ 0,2 AG, ,

(3)

Х„ - 0,0664/, Q,,

(10)

15

а .

Тогда соотношение расходов кислорода и сернистого ангидрида составит:

ь X - йХ

Z

или а

20

25

35

40

45

) gQ

eg

0.06b«ft-q.U,2 ,3j2(il.-p.)t8,bA«l,TQ.-0.«2«tia

где Z - расход сернистого ангидрида.

При увеличении концентрации сульфируемых алкилбензолов против номинала приращение eL, - К, положительно и необходимо расход кислорода увеличить на величину 0,2-0,332 (ot.-/J,)Q,, а при et,- R,.0, наоборот, величину расхода кислорода необходимо уменьшить на ту же величину. Если не изменить соотношение расходов кислорода и сернистого ангидрида на входе контактного аппарата , то наблюдаетс  излишек или Нехватка серного ангидрида. При излишке серного ангидрида в смеси происходит пересульфирование алкилбензолов , при этом ухудшаетс  качество сульфанола и образуетс  дополнительное количество серной кислоты, что привод йт к перерасходу щелочи дл ; нейтрализации сульфокислрты, а при его нехватке увеличиваемс  проскок несульфированных алкилбензолов, что приводит к ухудшению качества сульфанола .

Как видно из формулы (11), соотно- {шение расходов кислорода и сернистого ангидрида должно быть, изменено пропорционально величине расхода влаги ;0,28, Q 1- Величина расхода серной кислоты в сульфомассе на входе сульфоратора не может быть меньше, чем количество получаемой кислоты при взаимодействии влаги, содержащейс  в сырье, с серными ангидридом, т.е. 0,82od,Qj 1,768oiiQ. Излишн   серна  кислота в сульфомассе получаетс  только при избытке серного ангидрида , подаваемого в сульфоратор в сое-, таве сул-ьфосмеси. Это способствует

увеличению подачи щелочи дл  рализации полученной кислоты.

Соотношение расходов кислорода и сернистого ангидрида на входе ного аппарата регулируетс  с нием каскадной схемы регул торами 23 и 24 расхода кислорода и соотношени  с коррекцией расхода кислорода по расходу алкилбензолов (сырь ) на входе сульфоратора, измеренному измерителем Т9, с воздействием на исполнительный механизм 15, установленный на линии подачи кислорода в контактный аппарат 3.

Отличительна  особенность системы состоит в том, что соотношение расходов кислорода и сернистого ангидрида на входе контактного аппарата регулируетс  в зависимости от величины, сигнала на входе.регул тора 24 соотношени . Этот сигнал формируетс  вычислительным блоком 22 после расчета соотношени  расходов кислорода и сернистого ангидрида на входе контактного аппарата по формуле (11) на базе сигналов, пропорциональных величине концентраций сульфируемых алкилбензолов и влаги в сырье на входе сульфоратора, измеренных измерител ми 17 и 18, и серной кислоты в суль- фомассе на выходе сульфоратора, измеренной датчиком 21, и расходов сернистого ангидрида, алкилбензола и сульфомассы.

Таким образом, при изменении кон центрации сульфируемых алкилбензолов и влаги в сырье на входе сульфоратор и серной кислоты в сульфомассе на выходе сульфоратора соотношение расходов кислорода и сернистого ангидрида автоматически измен етс  согласно фомуле (11).

В таблице приведены Данные сравнительного анализа показателей процес

са по собу.

известному и предлагаемому споРедактор В. Петраш

Составитель Г. Огаджанов

Техред М.Дидык . Корректор И.Муска

Заказ 5095/27

Тираж 370

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Расход щелочи на тонну сульфанола.

20

25

30

35

40

45

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  процессом сульфировани  в производстве сульфанола,. включающий регулирование подачи кислорода в контактный аппарат, измерение расходов сернистого ангидрида в контактный аппарат и сырь -алкилбензола в реактор сульфировани , о т л и - чающийс,  тем, что, с целью улучшени  качества получаемого сульфанола и уменьшени  расхода щелочи на его нейтрализацию, дополнительно измер ют концентрацию сульфируемых алкилбензолов и содержание влаги в сырье , расход сульфомассы на выходе реактора сульфировани  и концентрацию серной кислоты в ней, вычисл ют требуемую величину соотношени  расходов кислорода и сернистого ангидрида на входе контактного аппарата по измеренным значени м расхода сырь , концентрации сульфируемых алкилбензолов и содержани  влаги в сырье, расхода сульфомассы на выходе реактора сульфировани  и концентрации серной кис-. лоты в ней и регулируют вычисл ён- ную величину соотношени  расхода кислорода и сернистого ангидрида на вхо- .. да контактного аппарата изменением подачи кислорода.

   Подписное