Н. С. Зыбин, Б. С. Онищук, В, A. Ьарнаев, П. П. Семененко, М. В. Козлов, М. Л. Федоровский, A. Г. Ткачев, Е А. Никифоров, Л. А. Шилов, А. П. Литвин, И. Д, Шевляков, А. В. Романов, Ю. В. Данченко, И. С. Лысиков, А. В. Жилин, С. Г. Петросян, А. С. Хомяков, В. И. Самотокин, В. Е. Половников, В. А. Леонтьев и С. С. Милаушкин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ХИМИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ В РЕАКТОРЕ

Изобретение относится к устройству для автоматического управления химическим процессом в реакторе и может быть использовано в химической промышленности, в частности в производстве полиэтилена низкого давления на стадии приготовления катализаторного комплекса.

Известно устройство для автоматического управления химическим процессом в реакторе, содержащее регуляторы расхода реагента, воздействующие на соответствующие исполнительные механизмы подачи этих реагентов в реактор, регулятор температуры реакционной зоны реактора, воздействующий на исполнительный механизм подачи теплоносителя в подогреватель реагентов, вычислительный блок, подключенный своими входами к датчикам расхода реагентов.

Однако такое устройство имеет тот недостаток, что в промышленных условиях нагрузка (суммарный расход компонентов катализаторного комплекса) на реакционный аппарат изменяется в широких пределах, например от

70 до 300 л/час. Это приводит к изменению также в широких пределах (от 5 до 40 мин) времени контакта (приготовления) компонентов комплексов.

Переменное время контакта компонентов комплекса в реакционном аппарате при широких изменениях нагрузки на аппарат непосредственно оказывает влияние на структуру и активность катализаторного комплекса и не может быть скомпенсировано изменением тем5 пературы приготовления комплекса, так как в этом случае диапазон изменения температуры выходит за допустимые пределы (40 С).

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение заданного качества катализатор10 ного комплекса.

Для этого предложенное устройство снабжено датчиком объема реакционной зоны реактора, выполненным в виде эластичной мембраны, отделяющей реакционную зону от уп15 равляющей зоны реактора и соединенной с помощью жесткого центра, направляющей трубы и упругого элемента с пневмодатчиком, причем датчик объема реакционной зоны через суммирующий блок подключен к одному вхо20 ду регулятора объема реакционной зоны, а датчики расхода компонентов комплекса через вычислительный блок подключены к другому входу регулятора объема, импульсно связанного с регулирующим клапаном на линии по25 дачи управляющего агента в управляющую зону реакционного аппарата.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного устройства.

284766

Устройство содержит: линию 1 подачи первого компонента комплекса, датчик 2 расхода первого компонента комплекса, исполнительный механизм 8, датчик 4 температуры, разделительную мембрану 5, жесткий центр б, упругий элемент (пружина) 7, направляющую трубу 8, датчик 9 рабочего объема реакционного аппарата, суммирующий блок 10, линию

11 катализаторного комплекса, реакционный аппарат 12, линию 18 отвода управляющего агента, исполнительный механизм 14, линию 15 подачи управляющего агента, линию 1б теплоносителя, теплообменник 17, исполнительный механизм 18, датчик 19 расхода теплоносителя, исполнительный механизм 20, датчик 21 расхода второго компонента комплекса, линию

22 подачи второго компонента комплекса, регулятор расхода 28 первого компонента комплекса, регулятор температуры 24, вычислительный блок 25, регулятор 2б объема реакционной зоны, регулятор 27 расхода теплоносителя, регулятор 28 соотношения расходов компонентов комплекса.

Устройство работает следующим образом.

В реакционный аппарат непрерывно подаются компоненты катализаторного комплекса по линиям 1 и 22. Подогретые до заданной температуры в теплообменнике 17 компоненты комплекса поступают в аппарат 12, где при определенном времени их контакта происходит процесс образования катализаторного комплекса. Реакционный аппарат разделен эластичной мембраной 5 на две зоны: верхнюю реакционную и нижнюю управляющую. Верхняя зона представляет собой рабочий объем аппарата, куда непосредственно подается компоненты катализаторного комплекса. Рабочий объем реакционного аппарата изменяется, благодаря перемещению разделительной мембраны за счет изменения давления управляющего агента под мембраной в нижней зоне аппарата, Управляющий агент (например, бензин) по линии 15 вводится в нижнюю зону аппарата и по линии 18 выводится. Разделительная мембрана реакционного аппарата имеет жесткий центр б, состоящий из двух дисков, расположенных по обе стороны мембраны. Жесткий центр служит для придания мембране устойчивого положения в аппарате, а также для крепления упругого элемента (пружины) 7 и направляющей трубы 8. Пружина нижним своим концом крепится к коромыслу прибора типа ДМПК-100, используемого в качестве датчика объема реакционной зоны аппарата.

При увеличении нагрузки на аппарат 12 происходит следующее. Оператор дает задание регулятору расхода 28 одного из компонентов катализаторного комплекса, который воздействует на исполнительный механизм 8 линии

1 подачи компонента в аппарат. В соответствии с заданным соотношением происходит изменение расхода второго компонента, подаваемого по линии 22. Импульсные сигналы от дозирующих датчиков 2 и 21 поступают на вычислительный блок 25, где формируется сигнал, передаваемый на программное задание регулятору 20 обьема, который воздействует

lla исполнительный механизм на линии 15 подачи бензина в управляющую зону аппарата. ри этом давление в управляющей зоне аппарата начинает падать, мембрана перемещается вниз, и реакционная зона (раоочий объем) аппарата возрастает на величину, обеспечивающую существовавшее ранее (до возмущения) время контакта компонентов комплекса, 1ри необходимости изменения времени контакта компонентов в аппарате оператор дает на вычислительное устроиство соответствующее задание. 1dlcHM образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить заданное качество катализаторного комплекса путем автоматического регулирования времени контакта компонентов комплекса в реакционном аппарате при переменных расходах компонентов.

Предме r изобретения

1. Устройство для автоматического управления химическим процессом в реакторе, например процессом полимеризации этилена низкого давления на стадии приготовления катализаторного комплекса, содержащее регуляторы расхода реагентов, воздействующие на соответствующие исполнительные механизмы подачи этих реагентов в реактор, регулятор температуры реакционной зоны реактора, воздействующий на исполнительный механизм подачи теплоносителя в подогреватель реагентов, вычислительный блок, подключенный своими входами к датчикам расхода реагентов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения заданного качества продукта реакции, например катализаторного комплекса, оно снабжено датчиком объема реакционной зоны реактора, выполненным в виде эластичной мембраны, отделяющей реакционную зону от управляющей зоны реактора и соединенной с помощью жесткого центра, направляющей трубы и упругого элемента с пневмодатчиком.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик объема реакционной зоны через суммирующий блок подключен к одному.входу регулятора объема реакционной зоны, а датчики расхода компонентов комплекса через вычислительный блок подключены к другому входу регулятора объема реакционной зоны, импульсно связанного с регулирующим клапаном на линии подачи управляющего агента в управляющую зону реакционного аппарата.

284766

Составитель Р. Клейман

Техред T. Миронова Корректор Н. Прокуратова

Редактор В. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 4243/7 Изд. ¹ 1768 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Автоматический нейтрализатор // 281426

Патент 279946 // 279946

Устройство для анализа газов в трубопроводах химических установок // 278577

Способ оптимизации работы химических устаповок // 278576

Устройство для автоматического управления // 277618

Двухимпульсный регулятор скорости и нагрузки дизель- генератора // 276627

Способ автоматического управления процессом приготовления паточно-гидролизатной среды // 274058

Регулятор скорости и нагрузки // 273954

Способ регулирования процесса обжига горнохимического сырья // 270690

Устройство для измельчения пней на щепу // 284276

Автоматический нейтрализатор // 281426

Патент 281418 // 281418

Способ проведения химических гетерогенных процессов в системах газ-жидкость // 280443

Патент 279595 // 279595

Устройство для проведения процессов в гетерогенных средах // 279589

Патент 277736 // 277736

Патент 276910 // 276910

Реактор для проведения химических процессов // 276909

Реактор окисления // 276008

Способ получения полимера и установка для его осуществления // 2100066

Изобретение относится к области химии полимеров, в частности получения последних плазменным методом, и может быть использовано для создания полимеров с различными свойствами