Способ управления непрерывным процессом растворной полимеризации

 

< 1>954390

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23Р431 (21) 3279443/23-05 (И) М. Кд.з с присоединением заявки ¹вЂ”

С, 08 F. 2/06

G 05 0 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК66 012-52(088.8) Опубликовано 300882. Бюллетень ¹ 32.

Дата опубликования описания 300882

C. В. Громов, И. Г. Плотницкий, Л.A. Колодцев A. Чепелев, И.Ф.Сотников, В.В.Сотников, Ю.С.Бар нов (72) Авторы изобретения и В ° А.Кирчевский (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫМ

ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Изобретение относится к способам управления процессами растворной полимериэации и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности прн получении полимеров и сополимеров, например, в производстве синтетического каучука.

Известен способ управления непрерывным процессом полимеризации сопряженных диенов, заключающийся в том, что в реакторах, последующих за первым реактором измеряют вязкость полимеризата и изменяют подачу катализатора или его компонента в соответствующие реакторы (11 .

Недостатком указанного способа является низкая точность регулирования вязкости полимериэата и сложность одновременного управления несколькими потоками катализатора.

Известен способ управления процессом непрерывной полимеризации заключающийся в том, что регулирование осуществляется подачей катализатора в зависимости от вязкости полимеризата Г2) .

Недостатком данного способа является низкое качество.регулирования вязкости полимеризации. Это объясняется тем, что зависимость вяэкости полимеризата от расхода катализатора количества активных.центров носит экстремальный характер.

Поэтому при управлении по этому способу, при значительНых колебаниях примесей в растворителе и мономере возможен переход процесса с одной ветви зависимости вязкости полимеризата от расхода катализатора на другую, что существенно снижает качество регулирования и, как следствие, приводит к получению полимера с нежелательными значениями средней молекулярной массы.

15 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления непрерывным процессом растворной полимериэации в батарее реакторов путем регулиро20 вания вязкости полимериэата в первом реакторе батареи воздействием на расход катализатора в первый ре= актор батареи при стабилизированных значениях температуры и расходов

25 мономеров и растворителя, а также температуры полимеризации в первом реакторе батареи (33.

Недостатком укаэанного технического решения является неудовлетво30 рительная точность регулирования

954390 вязкости полимеризата, обусловленная особенностью статистической за-, висимости расхода хладагента в охлаждающую "рубашку" от скорости тепловыделения процесса полимериэации, которая приводит к тому, что при 5 малых значениях тепловыделения, укаэанный канал обладает низкой чувствительностью, а при больших — существенной нелинейностью.

Цель изобретения - повышение точ- 10 ности регулирования вязкости полимериэата.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления непрерывным процессом растворной по- 15 лимеризации в батарее реакторов Iiyтем регулирования вязкости полимеризата в первом реакторе батареи воздействием на расход катализатора в первый реактор батареи при стабилизированных значениях температуры и расходов мономеров и растворителя, а также температуры полимеризации в первом реакторе батареи, измеряют температуру обратного хладагента в первом реакторе батареи, 25 сравнивают ее с заданным значением после изменения расхода катализатора в зависимости от вязкости полимеризата и при отклонении температуры обратного хладагента от заданного значения в сторону возрастания увеличивают расход катализатора в первый реактор батареи.

На фиг.1 показана технологическая схема управления процессом; на фиг.2 зависимость тепловыделения Q> и вязкости полимеризата gот концентрации активных центров Сд (расхода катализатора) . . Технологическая схема управления 40 состоит из смесителей 1 и 2, первого реактора полимеризационной батареи

3 с охлаждающей "рубашкой" 4, датчи . ка 5 температуры, регулятора б и регулирующего клапана 7, датчика 8 45 нагрузки на привод мешалки первого реактора (вязкость полимеризата определяют по нагрузке на двигатель привода мешалки), регулятора 9, регулирующего клапана 10, датчика 11 тем- 50 пературы обратного хладагента, логическо-вычислительного устройства, 12.и сумматора 13.

Сущность предлагаемого иэобретжия заключается в том, что по изменению температуры обратного хладагента определяют положение текущей точки процесса относительно экстремума зависимости вязкости полимеризата от концентрации активных центров (расхода катализатора) и при переходе процесса с правой ветви укаэанной зависимости иа левую (увели;чении температуры обратного хладагента) увеличивают расход катализатора б5 в первый реактор батареи на величину, необходимую для перевода процесса на правую рабочую ветвь зависимости полимеризата от концентрации активных центров (расхода катализатора).

Вязкость полимериэата в рабочем диапазоне правее точки 1 (фиг.2) уменьшается с увеличением концентрации активных центров, при этом скорость тепловыделения практически остается постоянной. При резком увеличении микропримесей, "отправляющих" катализатор, возможен переход с левой рабочей на правую ветвь, левее точки 1 зависимости.

Температура обратного хладагента на выходе иэ реактора (она линейно определяет: изменение скорости тепловыделения ) может служить индикатором укаэанного перехода.

Очевидно, для перевода процесса на правую рабочую ветвь зависимости необходимо увеличить расход катализатора таким образом, чтобь1 температура обратного хладагента достигла заданного значения.

Система работает следующим образом.

Растворитель (гексан-гептановая фракция бензина) и мономер бутадиен смешанные в смесителе 1, направляют в смеситель 2, куда подают катализатор (нормальный литий-бутил в гексангептановой,фракции).

Полученную смесь направляют в первый реактор полимеризационной батареи 3. Процесс полимериэации осуществляется при интенсивном перемешивании, а теплосъем - хладагентом через охлаждающую "рубашку" 4. Полимеризат отводят в следующий реактор батареи.

Температуру полимеркзата регулируют с помощью регулятора б воздействием на клапан 7 расхода хладагента по сигналу от датчика 5 температуры. . Регулирование вязкости полимеризата осуществляют с помощью регулятора

9 по сигналу от датчика 8 нагрузки на привод мешалки путем воздействия на клапан 10 расхода катализатора.

При этом воздействие на клапан 10 осуществляется по сигналу, представляющему собой сумму сигналов от регулятора 9 и сигнала от логическовычислительного устройства 12.

Суммирование указанных сигналов и отработка регулирующего воздействия осуществляется сумматором 13.

Работа логическо-вычислительного устройства осуществляется следующим образом.

По сигналу от датчика 11 температуры определяют величину отклонеНия температуры обратного хладагента от заданного значения.

Если величина указанного отклонения меньше нуля, то.логическо-вычис954390 лительным устройством формируется сигнал на увеличение расхода катализатора, т.е. на вход сумматора 13 подают сигнал пропорционально величине отклонения. Если величина отклонения больше О, то на вход сумматора

13 от логическо-вычислительного уст< ройства 12 подается сигнал, равный 0 °

Результаты исследования математической модели управления процессом растворной полимериэации по известному и предлагаемому способам пока зывают, что точность регулирования вязкости полимеризата при управлении по предлагаемому способу увеличилась на 5,8%, что приводит к снижению 15 расхода катализатора на 0,015 кг/т.

Укаэанное снижение расход катализатора достигнуто эа счет сокращения времени выдержки расхода катализатора на максимальном значении 2О прн переходе процесса на левую ветвь зависимости вязкости полимеризата

-от концентрации активных центров.

Формула изобретения

Способ управления непрерывным процессом растворной полимеризации в батарее реакторов путем регулирования вязкости полимеризата в пер вом реакторе батареи воздействием на расход катализатора в первый реактор батареи при стабилизированных значениях температуры и расходов мономеров и растворителя, а также температуры полимеризации s пер» вом реакторе батареи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности регулирования вязкости полимеризата, измеряют температуру обратного хладагента в первом реакторе батареи, сравнивают ее с заданным значением после изменения расхода катализатора в зависимости от вязкости полимеризата и при отклонении температуры обратнсго хладагента от заданного значения в сторону возрастания увеличивают расход катализатора в первый реактор батареи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 476276, кл. С 08 F 10/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 388666, кл. С 08 F 2/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 2725671/23-05, кл. С 08 F 2/00, 1979 (прототип).

954390 с„

Составитель В.Шувалов

Техред М.Коштура Корректор Z .påøåòíèê

Редактор Е.Папп

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

Закаэ 6363/20 Тирам 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтий

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