Способ управления реактором полимеризации этилена

 

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕАКТОРОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА путем . периодических колебаний давления в реакторе воздействием на расход смеси на выходе из р еактора и изменения периода колебаний давления, отличающийся тем, что, с целью повьппения производительности реактора, измеряют расход этилена, температуру и давление в реакторе, определяют за период колебаний усредненные значения температуры и давления и корректируют период колебаний давления в зависимости от отклонения расхода этилена и усредненных значений температуры и давления в реакторе. 2, Способ по п. 1, о. т л и ч аю щ и и с я тем, что коррекцию ВСШ ;;ай « чпериода колебаний V давления в реакторе определяют по формуле f («оА.р-Пр .1с,дт I где б - величина сброса давления; V, - относительная длительность сброса давления . предельная амплитуда,, при 5,,, которой реактор находится на границе устойчивости, а все параметры принимают заданные значения) С - предельный период, определенный при тех же условиях; KB - коэффициент, характеризующий запас устойчивости реактора; К, , коэффициенты, определенные по модели реактора полимеризации этилена и учитывакхцие коэффициент к AQQ-O,- значение рассогласования расхода этилена; pfjp(t,jx значение рассогласования ГО среднего за период колеба ., ния давления я реакторе{ . t «T4jTit,) значение рассогласования .средней температуры в . акторе за период колебания .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РКСПЮЛИН (!9) (1)) ГОСУДФРСТВ1:"ННЫЙ НОМИТЕТ СССР

О ДЕЛ ИЗОБЙГП=НИЙ И ОТНРЫТИЙ

{21) 3643037/23-05 (22) 19.09.83 (46) 07.06. 85. Бюл. И 21. (72) А.Э.Софиев и А.N.Tðàõòåíáåðã (71) Государственный всесоюзный центральный ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательский институт комплексной автоматизации

{53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 789529, кл. С 08 F 110/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 472944, кл. С 08 F 10/02, 1975. (54) (57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕАКТОРОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА путем периодических колебаний давления в реакторе воздействием на расход смеси на выходе из реактора и изменения периода колебаний давления, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора, измеряют расход этилена, температуру и давление в реакторе, определяют за период колебаний усредненные значения температуры и давления и корректируют период колебаний давления в зависимости от отклонения расхода этилена и усредненнык значений температуры н давления в реакторе.

2, Способ по и. 1, о. т л и ч а-ю шийся тем, что коррекцию

4(st):Ñ 08 Р 110 02 ° С 05 D 27/00 периода колебаний Ч". давления в реакторе определяют по формуле

Ч. У»

*-(K.A„Ф„, q a,þp. T) где о — величина сброса давления, "/д„ вЂ” относительная длительность сброса давления1

A

C - предельный период, определенный при тех ще условиях, K - коэффициент, характеризующий запас устойчивости реактора;

К1 isa иКз- коэффициенты, опред енные по модели реактора полимеризации этилена и учитывающие коэффициентK а .ц-о — значение рассогласования расхода этилена; мт .11

iP. Pg, 1к значение РассогласованиЯ

- среднего за период колеба", 1,-1 ния давления в реакторе, .

Ф т 1 1 „ значение рассогласования ) ) .средней температуры в pet акторе за период колебания.

1159927

Изобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов, в частности, к управлению реактором полимеризации этилена, работающим в неустойчивом режиме, и может быть иепользовано в процессе получения полиэтилена при высоком давлении в химической промышленности.

Целью изобретения является повыюение производительности реактора эа 1О счет обеспечения работы в окрестности заданного неустойчивого оптимального режима.

На фиг. 1 показана блок-схема системы управления реактором полимериза-.f$ ции этилена, работающим в неустойчи- вом режиме, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 — изменение температуры в реакторе при использовании способа. 20

Исходные вещества поступают по . трубопроводу 1 в реактор 2 с мешалкой. Продукт реакции выводится из .реактора по трубопроводу 3. Система управления реактором полимеризации 25 этилена состоит из датчика 4 расхода исходных веществ, датчика 5 давления в реакторе 2, датчика 6 температуры в реакторе, блока 7 усреднения значений температуры за период. коле- ЗО бания, блока 8 усреднения значений давления за период колебания, блока 9 определения параметров колебаний давления, генератора 10 колебаний давления, сумматора 11, задатчика 12 давления, регулятора 13 давления, клапана 14 на выходе из реактора полимеризации и нозиционера 15.

Система управления работает следующим образом.

Сигнал от датчика 4 расхода, установленного на трубопроводе 1, нас-. тупает на первый вход блока 9 определения параметров колебаний давления, на второй и третий вход которого 45 через блоки усреднения 7 за период температуры и давления 8 поступают соответственно сигналы от датчиков температуры и давления, а на червертый — сигнал от задатчика -12 давле - 59 .ния. В блоке 9 определения парамет- ров колебаний давления амплитуду и период колебаний давления определяют из условия обеспечения заданной степени устойчивости режима работы SS, реактора и корректируют путем уче та сигналов рассогласования расхода,, температуры и давления. Величины амплитуды и периода подают на генератор 10 колебаний давления, который формирует прямоугольные колебания с нулевым средним значением. Колебания давления несимметричны, т.е. сброс давления происходит на величину 8 и продолжается в течение ин1 тервала -у 1 :, где ; — период

1 колебаний, а подъем давления проис-. ходит на величину - и продолжа8

1 1 ется в течение интервала (1 — вЂ,у--) C

От генератора колебаний сигнал поступает на сумматор 11, иа который поступает также заданное среднее значение давления с задатчика 12 давления. Суммарный сигнал поступает на регулятор 13,который в зависимостиот рассогласования между текущим значением давления в реакторе и заданным давлением выдает управляющий сигнал на регулирующий клапан 14, установленный на.трубопроводе 3, который, изменяя расход продукта реакции, изменяет давление в реакторе.

Способ уйравления проверен на опытном реакторе полимеризации этилена под высоким давлением. Проверка показала возможность реализации с использованием данного способа режима работы реактора, который является неустойчивым и поэтому не маг осуществляться. На фиг. 2 показано изменение температуры в реакторе, зарегистрированное при проверке данного способа.

Как видна из графика, пульсация давления обеспечивает.стабилизациве температуры в реакторе в окрестйос-. о ти заданного значения T> 170 С, соответствующего неустойчивому режиму работы в реакторе, при отключении пульсаций давления температура в реакторе резко снижается и реакция полимериэации прекращается. Заданное давление в процессе эксперимента срставляет Ра 1300 атм, заданное значение расхода G 8 10 м /с. Параметры колебаний при.эксперименте:

75 атм, относительная длитель" ность сброса давления, 8„ - "0,2, предельная амплитуда, при которой реактор находится на границе устойчивости, а.все параметры принимают

Ф заданное значение А 30 атм, .предельный период, определенный при тех же условиях, составляет 1„ = 5 с. з

Коэффициент запаса устойчивости

КеТаким образом, при заданных значениях. параметров период колебаний давления = 15 с.. Коэффициенты коррекции К4, К, К, определенные по модели реактора, равны К = 1,5, K = 0,08;,K . = 0,06.

1159927

Данный способ управления реактором полймеризацин этилена позволяет повысить пронэводнтельность производства по сравнению с базовым обьектом на 1-2Х, уменьшить разброс индекса расплава на ЗЙ за счет .обес::печения работы в окрестности заданного неустойчивого режима, экономически более выгодного.

1159927

РС

12Р

ОР гм

ХОР

7У М У Ю 7У 30 АГРУ Т2Р ЬО. 2

Составитель В йувалов

Редактор Т.Кугрышева ТехредМ.Гергель Корректор А.Тяско

Заказ 3689!22 Тираж.475 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

313035, Иосква, Ж-35, Раужская иаб ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.уигород, ул.Проектная, 4