Способ автоматического управления температурным режимом процесса суспензионной полимеризации винилхлорида

 

ÄÄSUÄÄ 729989

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ (21) 2408297/23-05 (25) 2456484/23-05 (22) 04.10.76 (23) 04 ° 1-0.76 по п.1

25.02 ° 77 по п.2 (46) 28 ° 02.85. Бюл, N - 8 (72) Э.М, Гитерман, А.С. Ольховой, К.Ф. Остапенко, Б,И. Пнев и Э.M.Шлихтер (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Nakagawa М., Large PVC Manufacturing plant and Computer control

System, Chemical Economy and Engineering Review, March, т.2, 1970, N - .4, с. 11-20. (54)(57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕИИИОИ

ПРОЦЕССА СУСПЕНЗИОННОЙ ПОЛИИЕРИЗАЦИИ ВИНИЛХЛОРИДА путем изменения расхода теплоносителя и хладагента, поступающих в рубашку реактора, в . зависимости от начальной температуры реакционной смеси в реакторе и веса загруженной реакционной смеси и опре4(51) C 08 P 114/06: С 05 П 23/00 I делении по указанным параметрам величины температуры переключения с максимального расхода теплоносителя на расход хладагента, о т л и ч а ю - щ и и с:я тем, что, с целью повышения производительности процесса, определяют после начала нагрева реакционной смеси в реакторе на заданную величину температуры отношение разности температуры реакционной смеси:. и температуры в рубашке к разности температуры реакционной смеси и начальной температуры реакционной смеси и в зависимости от величины указанного отношения устанавливают упомянутую величину температуры переклю- чения с максимального расхода тепло- носителя на расход хладагента.

2. Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что, в зависимости от величины указанного отношения до полнительно устанавливают величину температуры реакционной массы при

:проведении процесса полимеризации. Ю

729989

Изобретение относится к области автоматизации процессов полимеризации, в частности температурным режимам процесса суспензионной полимеризации винилхлорида, и может быть использо- 5 вано в химической промышленности.

Известен способ автоматического управления температурным режимом процесса суспензионной полимеризацич винилхлорида путем изменения расхода 10 теплоносителя и хладагента, поступающих в рубашку реактора, в зависимос1ти от начальной температуры реакционнойной смеси в реакторе и веса загруженной реакционной смеси 15 и определении по указанным парамет-, рам величины температуры переключения с минимального расхода теплоносителя на расход хладагента f1) .

Недостатком известного способа яв 20 ляется то, что он не учитывает возмущения, вносимых в процесс загруженным инициатором. Эти возмущения обусловлены методикой контроля активности инициатора, а также его ста- 25 рением (снижением активности при хранении) за отрезок времени от химического анализа до загрузки в реактор. Управление по этому способу приводит к тому, что либо затягивает-30 ся время выхода на режим (в случае, если истинная активность инициатора нике той, что была заложена в прогноз). либо происходит выход на требуемый режим с перерегулированием, что в конечном итоге приводит к снижению производительности процесса ° Оптимальный по быстродействию и рез перерегулирования выход на режим по этому способу возможен

40 только в случае совпадения данных прогноза с действительным состоянием объекта. Кроме того, предварительный выбор температуры полимеризации, без учета возмущения при загрузке, в случае заниженной температуры приведет к затягиванию процесса, а в противном случае — к неуправляемости процесса.

Цель изобретения — повышение про- 50 изводительности процесса. !

Цель достигается тем, что дополнительно определяют после начала нагрева реакционной смеси в реакторе на заданную величину температуры 55 отношение разности температуры в рубашке к разности реакционной смеси, и в зависимости от величины указанного отношения устанавливают упомянутую величину температуры переключения с максимального расхода теплоносителя на расход хладагента.

Кроме того, в зависимости от величины указанного отношения можно дополнительно устанавливать величину температуры реакционной массы при проведении процесса полимеризации.

Эскпериментальными и теоретическими исследованиями установлен тот факт, что тепловыделение в реакторе .на стадии разогрева за счет начавшейся реакции с ростом температуры после нагрева, например, на 1-2 С

Ф возрастает далее линейно. При этом установлено, что отношение прироста тепловыделения к приросту температу .;ры в реакторе. т.е. скорость тепловыделения по температуре, однозначно характеризует активность загружен ного количества катализатора, Мерой тепловыделения является величина, зависящая от разности температур в р еак тор е и рубашке .

На чертеже приведена принципиаль— ная схема системы автоматического управления, реализующая предлагаемый способ, В реакторе 1, снабженным рубашкой

2, установлены датчик 3 температуры реакционной массы, датчик 4 температуры теплоносителя в рубашке 2, датчик 5 веса загруженных компонентов . Датчики 3 — 5 соединены с вычислительным блоком 6, Датчик 3 и вычислительный блок 6 соединены с выходами 7 и 8 логического блока 9 управления, выходы которого соединены с исполнительными механизмами 10 и 11, установленными на линиях подачи теплоносителя и хладагента в рубашку 2.

Датчик 3 и вычислительный блок 6 соединены также с входами 12 и 13 регулятора 14, выход которого соединен с исполнительным механизмом 11.

l .l

Способ автоматического управления температурным режимом процесса полимеризации осуществляют следующим об.разом.

После загрузки исходных реагентов в реактор 1 и перемешивания реакционной смеси включают максимальную подачу теплоносителя в рубашку 2 путем открывания исполнительного механизма 10 при закрытом исполнительном механизме 11. Исходную информациго о весе (реактор установлен на весах)

3 7299 реакционной смесй с датчика 5, значение температуры реакционной смеси в реакторе с датчика 3, с которой начинают вывод «ra режим, и значение температуры теплоносителя с датчика

4 вводят в вычислительный блок 6.

После нагрева реакционной массы, например на 2-3 С в вычислительном блоке 6, на основании поступающих в него сигналов с датчиков 3 и 4 5g определяют величину отношения разнос-. . ти температуры реакционной смеси в реакторе 1 и температуры теплоносителя в рубашке 2 к разности температуры реакционной смеси и начальной температуры реакционной смеси в реаК1 торе 1 и с учетом величины сигнала с датчика 5 устанавливают величину температуры реакционной массы в peaicторе 1, при достижении которой осуществляют переключение с расхода теплоносителя расход хладагента.

Выходой сигнал Тп вычис кительного блока 6 поступает на вход логического блока 9 управления, где сравни- у вается со значением температуры

Т, поступающим от датчика Э на вход 7. При достижении равенства

Т = Т блок 9 формирует команду на закрытие исполнительного механиз- щ ма 10 и полное открывание исполни- . тельного механизма 11. Скорость нагрева реакционной массы начинает уменьшаться. Дальнейшее управление температурой в реакторе 1 по сигналу З с датчика 3 осуществляют с помощью регулятора 14, воздействуя.на клапан 11.

89 4

Наряду с вычислением Т в блоке

6 вычисляют температуру Т при которой необходимо вести процесс полимеризации винилхлорида. Значение Т вычисляют с использованием упомянутого выше соотношения.

Сигнал Т поступает на вход 13 регулятора 14 в качестве задания, где сравнивается с поступающим на вход 12 значением температуры в реакторе Т . Регулятор 14 на основании сигналов Т и Тр формирует управляющее воздействйе на исполни- тельный механизм 51, осуществляя тем самым стабилизацию температурного режима процесса- полимеризации.

Использование предлагаемого способа автоматического управления выводом на режим реактора суспензионной полимеризации винилхлорида, .обеспечивает по сравнению с сущест вующими способами оптимальный по быстродействию вывод на режим с учетом действительной активности ини, циатора, что повысит производительность реактора sa счет сокращения времени разогрева в среднем на

10-15 мин, по сравнению с известным способом.

Использование предлагаемого спо соба автоматического выбора температуры полимеризации, с учетом действительной активности инициатора, обеспечивает по сравнению с существующими способами минимальное время процесса полимеризации, что в конечном итоге повысит производительность реактора.

729989

Редактор Л. Письман Техред Т.Иаточка Корректор О. Билак

Заказ 565/4 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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