Устройство для автоматического регулирования установки для полимеризации газообразныхолефинов12
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
l75 IN 23
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 01.11.1965 (№ 941184/23-26) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 26.Х.1965. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания 20.XII.1965
Кл. 12g 1 2
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
МПК @011
УДК 66.05 — 5:66.095.
26: 678.742.2 (088.8) Авторы изобретения
Н. А. Белотелов, Б. А. Верхорубов, В. Г. Кальной, A. Д. Крючков, А. П. Литвин, В. 3. Мельниченко, Г. Н. Морозов, Б. И. Олеринский, И. С. Клебанова, Л. М. Солнышкин, А. Н. Фридман, Л. А. Шилов, С. В. Щуцкий и 3. А. Яновский
Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ГАЗООБРАЗНЫХ
ОЛЕФИНОВ
Подписная группа № 44
Известные устройства для автоматического регулирования установки для полимеризации газообразных олефинов, например при производстве полиэтилена низкого давления, содержат регуляторы температуры, соединенные с регулятором расхода вводимого в реактор продукта, и регулятор давления, соединенный с регулятором расхода охлаждающего реагента. Регуляторы температуры действуют независимо от регулятора давления. Недостатком таких устройств является небольшая производительность реактора и отсутствие оптимизации процесса, так как регуляторы температуры действуют не взаимосвязанно с регулятором давления.
Отличие предлагаемого устройства от известных заключается в том, что один регулятор температуры соединен редуктором с регулятором давления, связанным посредством другого редуктора с регулятором расхода вводимого в реактор продукта, а другой регулятор температуры соединен с регулятором расхода охлаждающего реагента, благодаря чему регуляторы температуры действуют взаимосвязанно с регулятором давления. Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность процесса, а также оптимизировать процесс.
На чертеже показано предлагаемое устройство в процессе регулирования.
Через реактор 1, частично заполненный катализаторным комплексом, газодувкой 2 непрерывно продувается рецикловой этилен. В присутствии катализатора при соответствую5 щих температуре и давлении этилен полимеризуется. Свежий этилен и катализаторный комплекс, представляющий собою раствор катализатора и сокатализатора в бензине, непрерывно вводятся в реактор. Суспензия по10 лиэтилена в бензине выводится на дальнейшую переработку. В процессе полимеризации выделяется тепло, которое расходуется в основном на испарение бензина, а также на нагрев этилена и бензина. Избыток этилена
15 пары бензина поступают в скруббер 3, где орошаются холодным бензином. Пары бензина конденсируются, и конденсат сливается обратно в реактор. Охлажденный этилен из скруббера газодувкой нагнетается в нижнюю
20 часть реактора. Циркулирующий через реактор рецикловой этилен, помимо вывода тепла из зоны реакции, обеспечивает также необходимое перемешивание суспензии. Нагретый в скруббере бензин охлаждается водой в холо25 дпльнике 4. Циркуляция бензина осуществляется насосом 5.
Анализ технологического процесса и уче условий эксплуатации реактора позволяют сделать вывод, что увеличение производитель30 ности практически ограничивается следующи175923
65 ми основными причинами: теплосъемом, транспортабельностью суспепзии и прочностью реактора.
Так, например, может оказаться, что при увеличении производительности система отвода тепла, несмотря на максимальную интенсивность (регулятор б расхода охлаждающего реагента на баипасе холодильника по;1ностью закрыт, расход воды максимальный), не обеспечит необходимый теплосъем. Зто приведет к превышению заданной температуры. При этом выходной сигнал регулятора 7 температуры, имевший значение, равное
1 кгс/ел, на шет уменьшаться. При уменьшении величины выходного сигнала до значения, ниже установленного на редукаоре 8, начнет уменьшаться задание регулягору 9 давления, что приведет к снижению давления в результате соответствующего воздействия на регулятор 10 расхода вводимого продукта. Вследствие снижения давления в реакторе уменьшится интенсивность реакции полимеризации, т. е. сократится количество Выделяемого тепла, что приведет к повышени1о температуры до заданного значения, определенного регулятор ом 7 тем пер а тур ы.
Таким образом, в этом случае устройство автоматического регулирования стабилизирует температуру путем изменения расхода свежего этилена, при этом интенсивность теплосъема максимальная.
Пусть интенсивность процесса полимеризации по каким-либо причинам уменьшается 1например, вследствие снижения активности катализаторного комплекса). При этом температура будет rioHH&K2TbcII, МТо приведeT K уi3 личению задания регулятору 9 давления, с целью компенсации уменьшения активности комплекса. Регулятор давления будет приводить давление в соответствие с выходным сигналом регулятора 7 температуры до значения, установленного на редукторе 8 и определяемого допустимой величиной давления в реакторе, исходя из прочности оборудования.
Дальнейшее увеличение выходного сигнала регулятора 7 температуры не будет приводить к увеличению давления. Температура в реакторе начнет снижаться.
При уменьшении температуры ниже заданного значения регулятору 11 температуры регулятор б расхода охлаждающего peareiiT2 начнет открываться. Расход охлаждающего реагента увеличивается, при этом уменьшается интенсивность теплосъема, стабилизируя температуру.
Таким образом, в этом случае устройство автоматического регулирования обеспечивает стабилизацию максимального значения давления путем изменения расхода свежего этилена и стабилизацию температуры путем изменения интенсивности теплосъема.
Пусть интенсивность процесса полимерпзации увеличивается (например, вследствие повышения активности катализаторного комплекса), а возможности теплосъема пе исчер5
45 паны (например, вследствие низкой температуры охлаждающе11 воды). Давление в реакторо уменьшится, выходной сип ал регулятора 9 давления возрастаст, вследствие чего увеличится подача свежего этилена регуляторОм 10 расхода вводимого продукта до некоторого значения, установленного на редукторе 12 и определяемого допустимой величиной расхода, исходя из у словий транспортабельности суспензии. Дальнейшее увеличение выходного сигнала регулятора давления не привер11схода свежсго этилена.
Температура r реакторе будет стабилизироВаться регулягоро:1 11 температуры за счет изменения стспепи открытия регулятора б расхода охлахкдающсго реагента.
l 2ким oop220iii, В 31 Ом c;I) чае устройстВО автоматического регулирования обеспечивает стабилизацгпо температуры путем изменения интецсиьности теплосъема.
Йовым В предлагаемом 1 стройстВс упраВления процсссом полимеризации 3TII;iell2 при низком давлении является автоматическая избирательность оптимальной структуры управле11ия, обеспечивающая максимально возыо I11iyio произВодительность ВО acex pea:II»IIO существу10щих случаях. Устройство обеспечиВает автоматическую избирательность оптимального режима простыми серийными приоорами, ранее никогда не использоьавшимися для подобных целей. В качсстве таких приборов в предлагаемом устройстве применены:
Tep;iIoI12p2 18 TIIII2 ТЛ.Ь; — У ХУ; 3ле: тронный потепциометр 14 с Встроенным регулятором типа 3ПД; регулирующий блок 7 типа
4РЬ -32Б; байпаспая панель 1б дистанционного управления типа МЬПДУ; регулирующие клапаны б и 1б с пневмоприводом типа ltd; редукторы 8 и 12 давления Воздуха типа
РДЬ -0; манометр 17 с ппевмопреобразователем типа &1П,Ц; втори шые приборы 9 и 10 типа ЗРЛ-29В с регулирующим блоком типа
4РЬ-32Л; измерительная диафрагма 18 типа
ДН-64; дифмапометр 19 с пневмопреобразов ател ем ти и а ДМП Е,-100.
Предмет изобретения
Устройство для автоматического регулирования установки для полимеризации газообразных олефинов, например, при производстве полиэтилена низкого давления, состоящее из двух регуляторов температуры, соединенных с регулятором расхода Вводимого в реактор продукта, и регулятора давления, соединенного с регулятором расхода охлаждающего реагента, отличаюыееся тем, что, с цель1о повьппепия производительности и оптимизации процесса, один регулятор температуры соединен посредстьом редуктора с регулятором давления, связанным посредстьом другого редуктора с ре улятором расхода Вводимого В реактор продукта, а другой регулятор температуры соединен с регулятором расхода охлажда1ощего реагента.
175923
Составитель Л. А. Мовчан
Редактор Л. К. Ушакова Гехред Л. К. Ткаченко Корректор Т. В. Мулаина
Заказ 3493/2 Тираж 900 Формат бум. 60X90 /з Объем 0,3 изд. л. Цела 5 коп.
ЦНИИГ1И Государствеипого ко.штета по делам изобретеийй и открытий СССР
Москва, Центр, пр, Серова, 4
Типография, пр. Сапунова, 2
