Устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)952854

Я

"„р; л

rq>-

Щ Vт, /Г

-" г (61) Дополнительное к авт. свид-ву у 837964 (22) Заявлено 15,1080 (21) 2994312/23-05 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 230882, Бюллетень М9 31

Дата опубликования описания 23.08.82

Р 1М К з

С 08 F 2/06

G 05 0 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

$3) УДК66. 012-52 (088. 8) Д.M.Ëåïñêèé, С.Н»Хусаинов и В.М»Черняк (72) Авторы изобретения

I и.

I ,i

Московское специальное конструкторское бюро На производственного объединения"НефтехимавтоматМЙР - „„, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

2 г

Изобретение относится к автомати зации химических и нефтехимических процессов и может быть использовано для управления теми процессами, у которых существует опасность потери устойчивости из-за недостаточного расхода подаваемого в реактор сырья, в частности, для управления процессами растворной полимериэации олефинов.

По основному авт. св. Р 837964 известно устройство автоматического управления процессом растворной полимериэации, содержащее датчики температуры и давления, установленные в реакторе и на трубопроводе подачи мономера в реактор, соединенные с входами блока коррекции, выход которого через блок сравнения соединен с первым входом регулятора расхода катализатора, второй вход и выход регулятора расхода катализатора соединены соответственно с датчиком расхода катализатора и исполнительным механизмом, установленными на трубопроводе подачи катализатора в реактор, блок определения текущего значения скорости реакции, блок определения максимально допустимой скорости реакции и датчик температуры, установленный на внешней стенке реактора и соединенный с первым входом указанного блока определения максимально допустимой скорости реакции, второй вход которого соединен с датчиком температуры, установленным в реакторе.

Однако известное устройство не обеспечивает достаточно высокую производительность работы реактора, поскольку при определении максимально допустимой скорости реакции не учитывается значение расхода мономера, подаваемого в реактор. В случае, если расход мономера окажется

15 более низким, чем требуемый, уменьшится подача катализатора в реактор и, как следствие, понизится производительность. Если подача катализатора не уменьшится, весь мономер

20 в реакторе превратится в полимер, т.е. произойдет блочная полимеризация и реактор выйдет иэ строя.

Целью изобретения является повы.шение производительности процесса.

Цель достигается тем, что в устройство автоматического управления процессом растворной полимериэации, введены блок определения требуемого расхода мономера, регулятор расхода

30 .мономера, а также установленные на

952854!

На фиг. 1 представлена схема устройства управления процессом полимеризации; на фиг. 2 — структурная схема блока определения требуемого расхода мономера.

Устройство управления процессом полимеризации содержит датчик 1 температуры и датчик 2 давления, установленные на линии 3 подачи мономера в реактор 4, в котором установлены датчик 5 температуры, датчик 6 давления и датчик 7 концентрации полимера, а на внешней стенке установлен датчик 8 температуры. Выход датчика

5 температуры соединен с первым входом блока 9 коррекции скорости реакции, второй вход которого соединен с датчиком 7 концентрации полимера, а выход блока 9 коррекции скорости реакции соединен с первым входом блока 10 определения текущей скорости реакции, второй и третий входы которого соединены соответственно с датчиком 7 концентрации полимера и датчиком 5 температуры. Выход блока 10 35 определения текущей скорости реакции соединен с первым входом блока 11 коррекции, второй вход которого .соединен с датчиком 5 температуры, третий вход — с датчиком 6 давления, чет40 линии подачи мономера расходомер и исполнительный механизм, соединенные соответственно с первыми входом и выходом регулятора расхода мономера, подключенного вторым входом к выходу блока определения требуемого расхода мономера, первый вход которого подсоединен к датчику расхода мономера, а второй вход — к выходу блока определения максимально допустимой скорости реакции. вертый вход — с датчиком 1 темпера" туры, пятый вход — с датчиком 2 давления. Выход блока 11 коррекции соединен с гервым входом блока 12 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции. Первый и второй входы блока

13 определения максимально допустимой Скорости реакции сОответственно соединены с датчиком 8 температуры внешней стенки реактора и датчиком

5 температуры в реакторе. Выход блока 12 сравнения соединен с первым входом регулятора 14 расхода катализатора,.второй вход которого связан с датчиком 15 расхода, установленным на линии 16 подачи катализатора в регутор 4. На линии 16 также уста новлен исполнительный механизм l7 связанный с выходом регулятора 14 расхода катализатора. На линии 3 подачи мономера в реактор 4 установлены исполнительное устройство 18 и датчик 19 расхода, соединенные соответственно с выходом и первым вхо-, 45

65 дом регулятора 20 расхода мономера, второй вход которого соединен с выходом блока 21 определения требуемого расхода мономера, первый и Вто, рой входы которого соединены соответственно с датчиком 19 расхода мономера и с выходом блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции.

Блок 21 определения требуемого расхода мономера содержит соединенные между собой блок 22 сравнения и усилитель 23. При этом первый и второй входы блока 22 сравнения соединены соответственно с датчиком 19 расхода мономера и с выходом блока .13 определения максимально допустимой, скорости реакции. Выход усилителя 23 связан с втбрым входом регулятора 20 расхода мономера в реактор.

Устройство работает следующим о5.разом.

В случае, если плотность и состав жидкого мономера в линии 3 постоянны и постоянна активность катализатора в линии 16, блок 9 коррекции скорости реакции по сигналам от датчика 5 температуры и датчика 7 концентрации. полимера формирует сигнал, пропорциональный концентрации активных центров катализатора в реакционной массе, который используется далее в качестве сигнала коррекции, поетупающего на первый вход блока 10 "определения текущей скорости реакции, на второй вход которого поступает сигнал от датчика 7 концентрации полимера, а на третий вход — сигнал от датчика 5 температуры. Выходной сигнал из блока 10 определения текущей скорости реакции, проходя через блок

11 коррекции беэ изменения; подается на блок 12 сравнения, где текущая скорость реакции сравнивается с сигналом от блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции и, в зависимости .от их разницы, меняется задание регулятору 14 расхода катализатора, управляющему исполнительным механизмом 17, которое изменяет подачу катализатора в реактор до тех пор, пока значение текущей скорости реакции не сравняется с значением скорости, определенным блоком 13 определения максимально допустимой скорости реакции. Одновременно сигнал с выхода блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции поступает на вход блока 21 определения требуемого расхода мономера. При постоянстве слоя полимера, налипшего йа стенках реактора 4, и, следовательно, постоянстве коэффициента теплопередачи стенок реактора, блок 21 определения требуемого расхода мономера работает сле.— дующим образом.

952854

По сигналам от блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции и датчика 19 расхода мономера в реактор блок 22 сравнения определяет рассогласование между сигналами и подает его на вход усилителя

23, в котором этот сигнал преобразуется пропорционально.значению требуемого расхода мономера в реактор при данном коэффициенте теплопередачи стенок реактора. Этот сигнал в 10 качестве задания подается на .регуля. тор 20 расхода мономера, управляющий исполни ельным устройством 18; которое изменяет подачу мономера в реактор 4 до тех пор, пока значение f5 текущего расхода мономера не сравняется с значением расхЬда, определенным блоком 21 определения требуемого расхода мономера в зависимости от величины максимально допустимой скорости реакции.

При измЕнении плотности и (или) состава жидкого мономера в линии 3 и (или ) активности катализатора в линии 16 и (или ) при изменении слоя налипшего на стенках реактора полимера и, следовательно, изменении коэффициента теплопередачи стенок .реактора, в соответствии с изменением сигналов от датчиков температуры 5 и 8 и датчика 7 концентрации полимера, изменяется величина выходного сигнала блока 9 коррекции скорости реакции, в результате чего изменяется выходной сигнал блока 10 определения текущей скорости реакции, поступающий на первый вход блока 11 коррекции. В соответствии с изменением выходного сигнала блока 10 определения текущей скорости реакции, а также с изменением сигналов датчика 40

1 температуры и датчика 5 температуры и датчиков 2 и 6 давления изменяется выходной сигнал блока 11 коррекции, пропорциональный скорректированному значению текущей скорости реакции. 45

Этот сигнал поступает на вход блока

12 сравнения, где текущая скорость реакции сравнивается с сигналом блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции и, в зависи- р мости от их разницы, изменяется задание регулятору 14 расхода катали. затора, управляющему исполнительным механизмом 17, которое изменяет подачу катализатора в реактОр до тех пор, пока значение текущей скорости реакции не сравняется с значением скорости, определенным блоком 13 определения максимально допустимой скорости реакции. Одновре менно сигнал с выхода блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции поступает на вход блока 21 определения требуемого расхода мономера, где формируется, как описано выше, сигнал, пропорциональный требуемому расходу мономера в зависимости от величины нового значения максимально допустимой скорости реакции.

3а счет того, что в устройство автоматического управления процессом полимеризации введены блок .определения требуемого расхода мономера, регулятор расхода мономера, исполнительный механизм и датчик расхода стало возможным повысить производительность процесса за счет обеспечения расхода мономера в зависимости от максимально допустимой скорости реакции.

Формула изобретения

Устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации по авт. св. Р 837964, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности процесса в него введены блок определения требуемого расхода мономера, регулятор расхода мономера, а также установленные на линии подачи мономера расходомер и исполнительный механизм, соединенные соответственно с первыми входом и выходом регулятора расхода мономера, подключенного вторым входом к выходу блока определения требуемого расхода мономера, первый вход которого соединен с датчиком расхода мономера, а второй к выходу блока определения максимально допустимой скорости реакции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 883377996644, кл. С 08 F 2/00, 1979.

952854

19

22

Составитель B. Шувалов

Редактор Н.Джуган Техред М.Коштура Корректор О.Билак

Заказ 6202/37 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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