Способ управления процессом получения толуольного раствора хлорсульфированного полиэтилена
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕС-i СОМ ПОЛЬЧЕГГИЯ ТОЛУОЛЬНОГО РАСТВОРА ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА отгонкой парами толуола четыреххлористого углерода из раствора в нем полимера путем регулирования температуры паров толуола воздействием на расход пара в пароперегреватель, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и чистоты целевого продукта, регулируют соотношение расхода раствора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористрм углероде и расхода выходящих Паров четыреххлористого углерода и толуола путем корректирования заданного значения соотношения расхода pactвора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде и расхода паров толуола изменением расхода паров толуола, a также корректируют температуру паров толуi ола в зависимости от .вязкости готового продукта и расхода раство (Л С ра хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде. ffefltf ЧЛУ и твлуола PecmSopXCnSfVXy inj / сн
СО(ОЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ()9) (! Р
3(5)) 08 ) 3 10 G. 05 2 27 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3473027/23-05 (22) 19.07.82 (46) 07.01.84. Бюл. )) 1 (72) Р Ф. Ромм, A.С. Лернер, A.Ï. Лучев, A.Â. Никитин, В.М. Юрьев, A È. Гершенович, Б.A. Ильин, П.Е. Бочков и В.A Филимонов (53) 66.012-52 (088.8) (56) 1. Технологический регламент
)) 244-77..Производство хлорсульфированного полиэтилена. Раздел 8. Сумгаит, ПО "Оргсинтез" 1977 ° (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НОЛУЧЕЯИЯ ТОЛУОЛЬНОГО РАСТВОРА
ХЛОРСУЛЬФИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА отгонной парами толуола четыреххлористого углерода из раствора в нем полимера путем регулирования температуры паров толуола воздействием на расход пара в пароперегреватель, отличающийся тем, что, .с целью повышения производительности процесса и чистоты .целевого продукта, регулируют соотношение расхода раствора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде и расхода выходящих паров четыреххлористого углерода и толуола путем корректирования заданного значения соотношения расхода раствора хлорсульфированного полиэтиле-. на в четыреххлористом углероде и расхода паров толуола изменением расхода паров толуола, а также кор ректируют температуру паров толуола в зависимости от .вязкости ф
С2. готового продукта и расхода раствора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде.
1065439
Изобретение относится к способу управления химическими процессами и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен способ управления процессом получения толуольного раствора хлорсульфированного полиэтилена заменой четыреххлористого углерода путем регулирования температуры паров толуола воздействием на расход пара в пароперегревателе C11 .
Недостатком данного способа является низкая производительность процесса и невысокая чистота целевого продукта. 35
Это объясняется низким объемом продукта с единицы объема реактора (5 кг/м ч), длительностью процесса (20 ч) и наличием четыреххлористого углерода (.131 в целевом продукте.. yp
Кроме того, вследствие длительности процесса и многократных нагревов реактора расходуются значительные энергетические ресурсы.
Цель изобретения — повышение производительности и чистоты целевого продукта.
На чертеже представлена схема, реализующая способ управления.
На схеме показаны реактор 1, пароперегреватель 2, регулятор 3 соотношения расхода раствора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде и расхода паров толуола, регулятор 4 соотношения расхода раствора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде и расхода выходящих паров четыреххлористого углерода и толуола, регулятор 5 температуры
60
Ь5
Эта цель достигается тем, что согласно способу управления процес. сом получения толуольного раствора хлорсульфированного полиэтилена отгонкой парами толуола четыреххлористого углерода из раствора в нем полимера путем регулирования температуры паров толуола воздействием на расход пара в пароперегреватель, регулируют соотношение расхода раствора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде и расхода выходящих паров четыреххлористого углерода и толуола путем корректирования заданного значения соотношения расхода раствора хлорсульфированного полиэтилена в четыреххлористом углероде и расхода паров.то- 45 луола изменением расхода паров толуола, а также корректируют температуру паров толуола в зависимости от вязкости готового продукта и расхода раствора хлорсульфированно- 5р го полиэтилена в четыреххлористом углероде. паров толуола, вязкозиметр 6, сумматор 7 и блок 8 предверения.
Процесс получения раствора хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) в толуоле осуществляется в реактореиспарителе, в котором имеется слой насадки в виде керамических колец
Рашига.В реактор подается на верх слоя насадки раствор ХСПЭ в четыреххлористом углероде (Ч. .У) с температурой 70 С. Испарение ЧХУ в реакторе происходит за счет тепла конденсации паров толуола, подаваемых через пароперегреватель в реактор снизу под опорную решетку насадки.
Пары ЧХУ и толуола выходят из верхней части реактора, а кубовая жидкость, представляющая собой раствор ХСПЭ в толуоле, сливается из реактора в емкость.
Концентрация ХСПЭ в толуоле определяет качество продукта, идущего далее на концентрирование. На нее влияют расход исходного раствора, содержание ХСПЭ в нем, количество и температура подаваемых паров толуола и гидродинамика реактора.
Схема работает следующим образом.
В реактор-испаритель 1 подается исходный раствор ХСПЭ в ЧХУ. Туда же подается через пароперегреватель 2 толуол. Через верх реактора удаляются пары ХСПЭ и частично пары толуола, а снизу реактора выходит. раствор
ХСПЭ в толуоле.
Для того, чтобы система была инвариантна по входному потоку и для переработки всего потока исходного сырья, измеряют расход подаваемого раствора ХСПЭ и ЧХУ, расход подаваемого толуола и регулируют их соотношение с помощью регулятора 3 воздействием на подачу толуола.
Показатели того, что весь ЧХУ испарился в реакторе и полностью эаместился толуолом, является массовый расход паров на выходе. из реактора, поскольку весь ЧХУ, поступающий с исходным раствором ХСПЭ в ЧХУ, должен выводиться из верхней части колонны. Поэтому, поддерживая постоянным соотношение между расходом паров на выходе из реактора и расходом исходного ХСПЭ в ЧХУ с помощью регулятора 4 соотношения, вводят корректирующий сигнал в регулятор 3 соотношения, т.е. изменяя расход парОв толуола, а следовательно, и количество тепла, вводимого в реактор, можно обеспечить полную замену ЧХУ толуолом.
С другой стороны, процесс в реакторе определяется еще тепловым режимом. Поэтому имеется контур регулирования температуры подаваемого толуола воздействием на пода1065439
10 и25
Составитель В.Ыувалов
Редактор С.Патрушева Техред A.À÷ Корректор С.Шекмар
Тираж 473 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 11003/29
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чу пара в паронерет реватель. Тепловой режим реактора будет определять состав продукта на выходе иэ него.
Поэтому, измеряя вязкость раствора
ХСПЭ в толуоле (она определяет концентрацию ХСПЭ в толуоле) через сумматор 7 вводят корректирующий сигнал на регулятор.5 температуры.
В связи с тем, что изменение температурного режима происходит и при колебаниях подачи раствора ХСПЭ в ЧХУ, сигнал,от датчика расхода этого раствора подается через блок
8 предварения на сумматор 7.
Пример. Раствор ХСПЭ в ЧХУ (7 моль.Ъ) в количестве 270 кг/ч с 70 С подается насосом в верхнюю часть слоя насадки (керамические кольца Рашига 25х25) реактора-испар теля. Диаметр реактора 250 мм, высота слоя насадки 4 м, номинальный объем реактора с учетом расширителя в верхней части 1,08 м .. Испарение
ЧХУ в реакторе происходит эа счет тепла конденсации паров толуола, подаваемых через пароперегреватель под опорную решетку реактора в количестве 510 кг/ч с 110 С. Температура низа реактора составляет 110 С, верха 90 С, давление 1 ата. Выходящие нз реактора пары в количестве
320 кг/ч содержат 30 мол.Ъ толуола и 70 мол.Ъ ЧХУ; кубовый раствор реактора представляет собой раствор
ХСПЭ (8 мол.Ъ) в толуоле. его расход 460 кг/ч. -
Система управления, осуществляющая предлагаемый способ, работает следующим образом.
При изменении расхода исходного раствора через размножитель подаются три сигнала. Первый сигнал поступает на регулятор 3 соотношения, поддерживающий соотношение расходов исходного раствора и паров толуола.
Второй сигнал поступает на регулятор 4 соотношения (исходный раствор — выходящие пары ЧХУ и толуола), с которого сигнал поступает для коррекции регулятора 3 соотношения с целью полного испарения ЧХУ из раствора. Наконец, третий сигнал поступает через регулятор предваритель 8 на сумматор 7 ° Ha сумматор
7 также подается сигнал от анализатора вязкости готового продукта для корректировки теплового режима регулятором температуры 5.
Таким образом., в динамическом режиме система учитывает как изме-. нение расходов входных потоков, так и изменение состава исходного раствора и теплового режима реактора. Она обеспечивает получение продукта постоянного состава.
I
Данный способ управления позволяет в несколько раз поднять производительность реактора и уменьшить содержание ЧХУ в целевом продукте (<0,01 .
