Способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СОПРЯЖЕННЫХ ДИЕНОВ при охлаждении шихты в пропановом холодиль нкке путем регулирования температуры шихты в зависимости от вязкости по Муки полимера изменением давления паров пропана на выходе холодильника, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности стабилизации вязкости по Муни полимера, измеряют температуру и давление жидкого пропана, подаваемого в холодильник, и сравнивают измеренное давление с его допустимым предельным значением, причем если оно больше или равно этому значению, то температуру шихты . оставляют неизменной на достигнутом значении, а если меньше - то ее корректируют пропорционально отклонению давления пропана от его допустимого предельного значения, последнее определяют суммированием значения давления насыщенных паров пропана при измеренном значении температуры с пороговым значением давления жидкого пропана.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(s1) С 08 F 136/04; G 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3667048/23-05 (22) 26.10.83 (46) 15.02.85. Бюл. М - 6 (72) В.Ф. Поплавский, В.И. Галкин, С.П. Арбузов, Н.И. Чуковенков, Е.M. Кукарцев и Т.В. Миненкова (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 267072, кл. С 08 F 136/04, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 1024455, кл. С 08 F 136/04, 1982 (прототип). (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СОПРЯЖЕННЬИ ДИЕНОВ при охлаждении шихты в пропановом холодильнике путем регулирования температуры шихты в зависимости от вязкости по

Муни полимера изменением давления паров пропана на выходе холодильника,. отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации вязкости по Муни полимера, измеряют температуру и давление жидкого пропана, подаваемого в холодильник, и сравнивают измеренное давление с его допустимым предельным значением, причем если оно больше или равно этому значению, то температуру шихты оставляют неизменной на достигнутом значении, а если меньше — то ее корректируют пропорционально отклонению давления пропана от его допустимого предельного значения, последОю нее определяют суммированием значения давления насыщенных паров пропана при измеренном значении температуры с пороговым значением давления жидкого пропана.

1139736

Изобретение относится к автоматизации непрерывных химических процессов, а именно процессов растворной полимеризации сопряженных диенов, и

:может быть использовано в производстве синтетических каучуков, например

СКИ, СКД и др. в химической и неф- техимической промышленности.

Известен способ регулирования процесса непрерывной растворной поли- 1 меризации сопряженных диенов на комплексном катализаторе заключающийся в стабилизации степени конверсии путем измерения теплосъема и воздействие в зависимости от его величины 1 на температуру шихты, при этом темпе ратуру шихты регулируют изменением давления паров пропана, отводимых из холодильника, в котором осуществляют захолаживание шихты до заданной тем" 20 .пературы j1) .

Недостатком известного способа является невысокая точность стабилизации вязкости по Муни полимера, так

25 как стабилизация степени конверсии не является достаточным условием для стабилизации вязкости по Муни полимера.

Наиболее близким по технической

30 сущности к предлагаемому является спосоо автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов при охлаждении шихчы в пропановом холодильнике .путем регулирования температуры шихты в 35 зависимости от вязкости по Муни полимера изменением давления паров про пана на выходе холодильника (2) .

Недостатком известного способа является ограниченная возможность 40 относительно повышения точности стабилизации вязкости по Муни полимера.

Это, в свою очередь, имеет место из-за недостаточной точности регулирования температуры шихты. В способе 45 воздействуют на давление паров пропана, выводимых из сепаратора, а следовательно, и на расход пропана через холодильник без учета температуры и давления пропана. Однако если тем- 50 и пература и давление пропана близки соответственно к температуре и давлению насыщенному пару пропана, то пропан1 поступая в испаритель, сразу же переходит в газообразное состояние, 55

Пары пропана, заполняющие межтрубное пространство испарителя, обладают значительно меньшим запасом теплосьема по сравнению с кипящим пропаном, Поэтому степень захолаживания шихты резко снижается, что существенно влияет на точность стабилизации температуры шихты.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации вязкости по Муни полимера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов при охлаждении шихты в пропановом холодильнике путем регулирования температуры шихты в зависимости от вязкости по Муки полимера изменением давления паров пропана на.выходе холодильника измеряют температуру и давление жидкого пропана, подаваемого в холодильник, и сравнивают измеренное давление с его допустимым предельным значением, при чем если оно больше или равно этому знаЧению, то температуру шихты оставляt ют неизменной на достигнутом уровне

Э а если меньше — то ее корректируют пропорционально отклонению давления пропана от его допустимого предельного значения, последнее определяют суммированием значения давления насыщенных паров пропана при измеренном значении температуры с пороговым значением давления жидкого пропана.

Пороговое значение давления пропана устанавливают в пределах 0,1—

О, l5 ата.

На чертеже приведена схема автоматического управления процессом полимеризации в производстве изопренового каучука, реализующая предлагаемый способ.

Схема включает испаритель 1 (холодильник), сепаратор 2, полимеризационную батарею 3, датчик 4 температуры шихты,. датчик 5 вязкости по

Муни полимера, датчики 6 и 7 давления температуры жидкого пропана, контур регулирования давления отдувок пропана, состоящий из датчика 8, регулятора 9, клапана 10, и управляющую вычислительную машину (УВМ)

11. Предварительно осушенную изопренизопентановую шихту с температурой 815 С подают в испаритель 1, в меж0 трубное пространство которого подают через сепаратор 2 жидкий пропан.

В испарителе 1 происходит испарение

1139736 пропана, за счет чего шихта охлаждается до температуры 2 — (-6) С. о

Пары пропана подают в сепаратор 2, где отделяют капли пропана, а отдувки пропана направляют на компримирование. Захоложенную шихту подают в полимеризационную батарею 3, где в присутствии комплексного катализатора осуществляют полимеризацию изопрена, Полимер из полимеризационной батареи 3 направляют на дальнейшие стадии его переработки.

Управление процессом полимеризации по способу осуществляют следующим образом.

Измеряют датчиками 4,5,6 и 7 соответственно температуру захоложенной шихты, вязкость по Муни полимера, давление и температуру пропана на входе в испаритель 1.

Сигналы от указанных датчиков вводят в УВМ 11.

Определяют заднюю температуру а

Т шихты в зависимости от измеренй ной вязкости M по Муни полимера, например, по формуле о

15

25

P<о„= P + Р ч

50 где Р— пороговое значение пропана (йР = 0,1-0,15 ата).

Сравнивают измеренное датчиком 6 давление Р пропана с допустимым пределом. Если Рпъ Р „,, то заданную

55 температуру шихты оставляют неизменной на найденном значении ад ш где Тп, — начально заданная температура шихты; 30

М вЂ” заданная вязкость по Му а ни полимера;

К1 — константа.

По измеренной датчиком 7 температуре Т пропана, используя кривую

35 насьпценного пара пропана, определяют соответствующее этой температуре

\ и значение давления Р„

P =аТ +ЬТ„2С, и 40 где P — давление насьпценного пап ра пропана при температуре T„; а,Ь,с — константы.

Определяют допустимый предел давления Р пропана, выше котороДОЪ го пропан всегда будет в жидком состоянии где Ты — конечное значение заданной температуры шихты.

Если P (Р „, то найденную темР пературу шихты корректируют, например, по формуле t а где t — время;

К7К вЂ” константы.

Регулируют температуру шихты на

% значения Т и, воздействием на давление паров пропана. Для этого определяют управляющее воздействие P ДА пер на регулятор 9 давления пропана, например, по закону ПИ-регулирования

gap, Ь 1

=К, (T Т„,) +K (Т,„-Т,„) dt

По информации от датчика 8 давления паров пропана, воздействуя регулятором 9 на клапан 10, приводят давление паров пропана к заданному значению.

Таким образом, измеряя температуру и давление пропана на входе в испаритель и сравнивая измеренное давление с допустимым предельным значением, косвенно оценивают запас теплосъема в испарителе. Если запас теплосъема на исходе, о чем судят по незначительной разнице (меньше порогового значения) между измеренным давлением и давлением насыщенных паров пропана при измеренной температуре пропана, корректируют температуру шихты, тем самым увеличивают запас теплосъема и, следовательно, обеспечивают по сравнению с известным решением повьппение точности стабилизации температуры и, в конечном итоге, повьппение точности стабилизации вязкости по Муни полимера.

Базовым объектом по отношению к данному способу является действу- . ющая автоматизированная система управления процессом, полимеризации изопрена на заводе синтетического каучука .

Проведенная проверка предлагаемого способа подтвердила его полезность и эффективность.

При этом коррекция температуры шихты для получения достаточного запаса теплосъема в испарителе составила в среднем +1, О С. Изменение . о вязкости по Муни полимера за счет коррекции температуры шихты составило 1,2 ед. Муни.

1139736

Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеиий и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 220/18

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

Составитель В. Шувалов

Редактор Н, Киштулинец Техред С.Легеза Корректор,М. Максимишинец