Способ автоматического управления процессом полимеризации этилена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советских

Ссщиалнстичесних

Республик

«п979372 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 24.06,81 (21) 3308110/23-05 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— . Опубликовано 07.12.82. Бюллетень HP 45

Дате опубликования oAkcoHNQ 07. 12. 82

1И ) М. Ка.з

С 08 F 110/00

С 05 Ъ 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (%3) УДК 66. 012т52 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

ДИ 0ишлянников Ю.ВРодных М,p Тучинск

К.A.Aóðåíèóñ и Ю.И.Михайленк

Сф

I (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА

Изобретение относится к способам" автоматического управления полимеризационнымн процессами и может быть использовано, например, в производстве полиолефинов в химической и нефтехимической промышленности.

Известен"способ регулирования процесса полимериэации этилена путем изменения подачи катализатора 10 или свежего мономера в реактор в зависимости от величины парциального давления газообразного мономера в реакторе (13.

Недостатком этого способа является то, что при стабилизации давления изменением расхода мономера не учитывается тенденция изменения отклонения давления от заданной величины. На объектах с большой инерционностью, какими являются реакторы по лимеризации, это приводит к снижению качества регулирования процесса и уменьшению производительности реактора полимеризации.

Наиболее близким к изобретению является способ автоматического управления процессом полимеризации этилена путем изменения регулирующего воздействия — концентрации катализатора в реакторе на величину, значительно превышающую расчетную, соответствующую отклонению регулируеьюго параметра - глубины превращения мономера, от заданного значения Г21.

Недостатком известного способа является низкая производительность реактора, что объясняется отсутствием взаимосвязи между величиной отклонения регулируемого параметра, временем пребывания мономера в реакторе и значением регулирующего воздействия.

Не учитывая взаимосвязи этих параметров, невозможно точно определить увеличенное значение регулирующего воздействия. Это приводит к установлению управляющего воздействия большой величины, которое затем требуется уменьшать.

Такие кблебания режимных параметров увеличивают разброс качественННх показателей полимера и уменьшают производительность реактора.

Целью изобретения является повышение производительности реактора полимеризации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом полимеризации этилена путем изменения ре() (3 g / 2 гулирующего воздействия — концентрации катализ атора в реакторе на вели чину, значительно превыше-ощую расчетную, соответствующую отклонению регулируемого параметра - глубины превращения мономера„ от заданного значения, определяют отклснения ре-гулируемого параметра o=. заданного значения в два момента времени„ интервал между которыми не превышает среднего времени пребывания полимера в реакторе, и устанавливают регулирующее воздействие пропорцио.-.. нально полученным отклонениям регулируемого параметра с поправками на интервал времени определения откло- )5 нений, расход полимера и его уровень в реакторе.

Определение увеличенного регулирую щего воздействия таким способом позволяет уменьшить время переходного процесса при появлении возмущения в процессе и повышает точность регулирования качественных показателей глубины превращения мономера. Это уменьшает количество получаемого некондиционного полимера и увеличивает произвоцительность реактора по продукту с заданньни свойствами.

На фиг. 1 изображена схема полимеризационнаго процесса получения полиэтилена газофазным способом на фиг. 2 — график изменения глубины превращения мономера во времени.

Полимеризация проводится в реакторе 1. Регулятор 2 стабилизирует 35 давление в реакторе изменением расхода мономера. Вычислительное устройство 3 связано с датчиком 4 расхода полимера из дегазатора 5, датчиком б расхода возвращаемого на по- 40 лимериэацию мономера и датчиком 7, уровня полимера в реакторе„ Регулятор 8 стабилизирует концентрацию катализатора в реакторе, определяемую датчиком 9. 45

Регулируемую величину — глубину превращения мономера — определяют вычислительным устройством 3 по формуле

)-де и — глу би н а превращения мономера;

Fä — расход полимера иэ дегаэатора;

Fp — расход рециркулируюшего (возвращаемого ) мономера.

Вычислительное устройство 3 позволяет запомнить два значения отклонения д и, и р р2 ðåãóëèpóåìoãî парамет-6О ра от заданного значения и интервал времени между их определением (aV =.

Прн отклонении регулируемой величины — глубины пр вр щения мономера 65 от заданного значения прогнозируют ,конечное значение отклонения глубины превращения мономера, которое оно может достичь при отсутствии регулирующего воздействия.

Кривая изменения глубины превраще" ния мономера 4 п на фиг. 2 при отсутствии регулирующего воздействия представлена пунктирной линией. Величину д п определяют при помощи вычислительного устройства 3 по двум значениям отклонения д п„и лп, времени пребывания ь„, частиц полимера в реакторе 1 и интервалу времени дт = т — Т,, между определением отклонений.

Расчет осуществляют по формуле

dn=-ho - -(+hn )- )

-напр

Ll "ь -е 1- в (2), Время пребывания 7 „ частиц полимера в реакторе определяют как отношение количества полимера М в реакторе 1 к значению расхода полимера из реактора 1, а именно

"и (3) Количество полимера в реакторе пропорционально показаниям датчика 7 уровня

И = К (4) (5) ЮС = А - ап где и С вЂ” изменение концентрации катализатора;

А — коэффициент, определяемый опытным путем (А = 0,02 ).

С учетом уравнений (2 ), (3 ), (4 ) формула (5 ) принимает вид

DC=A(H„. ап„+ П .дп ) (6), где П1 и П вЂ” поправки, 1 йТ F

К. L

)-е д . Е к s

1-е

Величина б С значительно превышает расчетную величину изменения концентрации катализатора, соответствующую отклонению ап < регулируемого параметра, и одновременно точно соответствует прогнозированному значению ап. При малых отклонениях где К, — коэффициент пропорциональности; заполнение реакционной массой реактора. желательно выбирать д" = (0, 2-0 к 7) пр.

По прогноэированному значению д п регулятором 8 изменяют значение регулирующего воздействия — концент рации катализатора в реакторе 1 по формуле

979372

Ьп от заданного значения (лп с 1/дп, /) регулирование можно осуществлять по величине имеющегося отклонения лп в соответствии с формулой (5 ), а не по прогнозированному значению йп (Ьп равен 5-7% допустимого диапазона изменения п ).

Таким образом, уменьшают отклонения качественных показателей лп от заданных, что позволяет повысить производительность реактора полимериэации.

Внедрение предлагаемого способа в промышленность позволит увеличить выработку полиэтилена на 0,15%.

Аналогично можно регулировать такие показатели качества получаемого полимера как показатель текучести расплава (ПТР) изменением концентрации водорода в реакторе, плотность полимера изменением температуры в реакторе и другие.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом полимеризации этилена путем изменения регулирующего воздействия — концентрации катализатора в реакторе на величину, значительно превышающую расчетную, соответствующую отклонению регулируемого параметра — глубины превращения мономера, от заданного значения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности реактора, определяют отклонения регулируемого параметра от заданного значения в два момента времени, интервал между которыми не превышает среднего времени пребывания полимера в реакторе, и устанавливают регулирующее воэ15 действие пропорционально полученным отклонениям регулируемого параметра с поправками на интервал времени оп. ределения отклонений, расход полиме-, ра и его уровень в реакторе.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 657034, кл. С 08 F 10/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

g5 9 262388, кл. С 07 F 2/00, 1966 (прототип ) .

979372

Вчюжn т б .Щи2

Составитель В.Иувалов

Редактор С.Тимохина Техред С.Мигунова Корректор М.Демчик

Заказ 9272/3 Тираж 514 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