Автоматизация процесса получения стирола из этилбензола

Технологическая схема производства. Шихта, составленная из свежего и возвращаемого с производства этилбензола, подвергается испарению и перегреву соответственно в аппаратах 1 и 2 (рис. 5.8). Перегретые пары шихты поступают в смесительную камеру реактора 4, где смешиваются в определенном соотношении с перегретым в аппарате 3 водяным паром. В реакторе 4 под действием высокой температуры в присутствии катализатора протекает процесс дегидрирования.
Контактный газ, содержащий стирол, непрореагировавший этилбензол и побочные продукты реакции, охлаждается в аппаратах 2, 5 и 6. При этом происходит конденсация высококипящих смолообразных продуктов, а затем паров воды и углеводородов. Конденсат из холодильника 6 поступает в разделитель 7, где разделяется на углеводороды и воду. Углеводороды (стирол-сырец) отделяют от остатков смолообразных продуктов и направляют на склад.
Стирол-сырец со склада поступает в ректификационную колонну 8, где от него отгоняется бензол с примесью толуола. В ректификационной колонне 14 производится отгонка непрореагировавшего этилбеизола, который в дальнейшем используется для составления этилбензолмюй шихты. Чистый стирол-ректификат, получаемый в верхней части ректификационной колонны 21, после охлаждения в аппарате 25 направляется на склад. Из куба колонны 21 удаляется смола, представляющая собой смесь высокомолекулярных продуктов.
Автоматизация процесса дегидрирования. Целью управления процессом дегидрирования является получение максимального выхода стирола. Выход стирола определяется расходом и составом зтилбензольной шихты, соотношением расходов шихты и перегретого водяного пара, температурой в реакторе и активностью катализатора. Расход этил-бензольной шихгы стабилизируется на значении, соответствующем оптимальной нагрузке реактора. Состав шихты определяется предыдущими технологическими процессами и не может быть стабилизирован; кроме того, с течением времени меняется активность катализатора. В связи с этим следует в качестве основной регулируемой величины взять выход стирола, на регулирующие воздействия осуществлять изменением температуры в реакторе и соотношения расходов шихты и водяного пара. Между выходом стирола и этими двумя параметрами су¬ществует экстремальная зависимость, поэтому в используемых двухконтурных системах основным регулятором является экстремальный регулятор состава контактного газа, а вспомогательными - регуляторы температуры в реакторе и соотношения расходов шихты и водяного пара. Подсчет выхода стирола осу¬ществляется специальным вычислительным устройством.

Рис. 5.8. Схема производства стирола:
1 - испаритель; 2, 3 - перегреватели; 4 - реактор; 5 - котел-утилизатор; 6, 16, 26 - холодильники; 7 -сепаратор; 8, 14, 21 - ректификационные колонны; 9, 15, 22 - кипятильники; 10, 13, 17, 20, 25 -емкости; 11, 16, 23 - дефлегматоры; 12, 19, 24 – конденсаторы.