Способ автоматического управленияпроцессом полимеризации или сополимеризации этилена

 

Союз Советских

Социалистических

Республик, ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 24.04.72 (21) 1777490/23-5 (5! ) 1. Кл. С 08f 3 04 с присоеднне1шем заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 22.08.75

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.742.2. . 02: 66. 012-52 (088.8) (72) Авторы изо бретеьн1я

Ю. Н. Федоров, Л. В. Александров и А. Э. Софиев

Казанский ордена Октябрьской Революции завод органического синтеза (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

ИЛИ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть применено для автоматического регулиро1вания температурного режима реактора полимеризации или сополимеризации этилена при высоком, давлении, например для регулирования температурного режима двух реакторов с общим дозированием инициатора.

Известен способ автоматического управления процессом полимеризации или сополимеризации этилена по методу высокого давления, проводимым .в одном или нескольких параллельно работающих трубчатых реакторах, регулиро|ванием давления в реакторе .воздействием на работу клапана, расположенного на вь1ходе из реактора, и регулированием температуры в зоне реакции воздействием на подачу инициатора в реактор в зависимости от отклонения температуры в одной из точек по длине реактора от заданного значения.

Известный способ регулирования имеет ограниченные возможности, в нем не,регулируют оптимальное соотношение температур в середине,и конце реактора (до зоны охлаждения). Несоблюдение условия оптимального соотношения указанных температур приводит, в случае завышения температуры в конце реактора, к изменению качества получаемого полимера, а в случае занижения указанной температуры — к забивке реактора и нарушению нормального хода технологического процесса.

Активность инициатора зависит ст температуры. Для каждой марки потимера существует оптимальное значение расхода инициатора

ia реактор. Прн стабильном ходе технологического процесса указанное значение расхода инициатора обеспечивает соответствующее каждой маркс полимера распределение температур по длине реактора. Однако при небольших отклонениях значений температур от оп гималы1ых температурнып режим в реакторе не соответствует режиму получения полимера заданного качества.

Изменение расхода инициатора .в зависимости от отклонения значения температуры в одной пз точек реактора от заданной в этом случае является слишком резким воздействием на процесс полимернзации и приводит

2О к появлению незатухающих колебаний температуры в реакторе. Особенно резким является это воздействие в случае применения кислорода как инициатора, т. е. в случас сущсство вания транспортного запаздывания.

Известный способ не рассчитан на рсгулирование температурного режима двух реакторов с общим дозированием инициатора.

Цель пзооретения — стабилизация свойств получаемых полимеров. Для достижения этой цели предлагается воздействовать на общий

429064 расход инициатора в реактор только при превышении температуры !в середине реактора оптимального значения для данной марки полимера на некоторую заданную величину, осуществляя «грубое» регулирование температурного режима.

«Тонкое» регулирование темпер атурного режима, а именно поддержание оптимального соотношения температур в середине и в конце реактора (до зоны охлаждения), производят, кратковременно периодически изменяя расход инициатора в реактор относительно стабилизируемого значения, причем знак таких изменений. расхода выбирают в зависимости от величины соотношения температур в середине и конце реактора, а величину кратковременного изменения расхода устанавливают в обратной зависимости от значения температуры в середине реактора.

Форма кратковременных периодических изменений расхода инициатора может быть, например, пилообразной с крутым передним фронтом и пологим задним. Например, прн понижении температуры в конце реактора ниже температуры в середине реактора производят автоматическое периодическое кратковременное повышение расхода инициатора в реактор. При этом значения температур от середины до конца реактора принимают новые, повышенные значения, причем к концу реактора прирост температур больше.

В результате увеличения активности инициатора при повышении температуры постоянпо подаваемого количества инициатора оказывается достаточно для поддержания температур от середины до конца реактора на новых, повышенных значениях.

При регулировании температурного режима в одном из двух реакторов с общим вводом инициатора предлагаемый способ осуществляют, одновременно автоматически компенсируя влияние кратковременных изменений расхода инициатора на втором реакторе с помощью изменения давления.

Для устранения ложных срабатываний при кратковременных изменениях состава или расхода этилена при одновременном однозначном изменений температуры не выше некоторой заданной в начале, двух или более реакторов с общим, вводом этилена в компрессор первого каскада на время, не большее некоторого заданного, автоматически прекращают кратковременные изменения расхода инициатора на время указанного изменения температуры в .начале двух или более реакторов.

Способ автоматического регулирования в процессе полимеризации этилена может быть осуществлен с помощью системы автоматического регулирова ния, блок-схема одного из вариантов которой изображена на чертеже.

Толстой линией показан поток этилена, пунктирной — поток инициатора, тонкими линиями — связи блоков системы автоматического пегулирования.

5 0

Зо

5А

Система автоматического регулирования первого реактора 1 и второго реактора 2 состоит из датчиков 8 и 4 давления в первом и втором реакторах, датчи ка 5 температуры в середине и датчика 6 температуры в конце реактора 1, датчика 7 температуры в середине и датчика 8 температуры в конце реактора

2, регулятора 9 давления в реакторе 1, регулятора 10 давления в реакторе 2, сумматора

11, регулятора 12 температуры в середине реакторов 1 и 2, импульсного регулятора 18 соотношения температуры в середине и конце реакторов 1 и 2, клапана 14 на линии инициатора у реакторов Iи2,,клапана 15 на выходе из реактора 1, клапана 16 на выходе из реактора 2, датчика 17 температуры в начале реактора 1, датчика 18 температуры в начале реактора 2, узла памяти 19 и регулирующего устрой сто а 20.

Система автоматического регулирования работает следующим образом.

С помощью датчика 8 давления, регулятора 9 давления, клапана 15 регулируют давление в реакторе 1. С помощью датчика 4 давления, регулятора 10 давления, клапана 16 регулируют давление в реакторе 2.

При помощи датчика 5 температуры в середине реактора 1, датчика 7 температуры в середине реактора 2, регулятора 12 температуры в середине реакторов 1 и 2 через сумматор 11, узел памяти 19 и клапан 14 на линии инициатора для реакторов 1 и 2 осуществляют изменение общего расхода в реакторах 1 и 2 при отклонении значения температуры в середине одного из реакторов 1 и 2 от оптимального на величину, большую заданной.

С помощью датчика 5 температуры в середине и датчика 6 температуры в конце реактора I,,äàò÷èêà 7 температуры в середине и датчика 8 температуры в конце реактора 2 и импульсного регулятора 18 соотношения температуры в середине и конце реакторов 1 и 2 через сумматор 11, узел памяти 19 и клапан

14 на линии инициатора для реакторов 1 и 2 поддерживают оптимальное соотношение значений температур в середине и конце реакторон 1 и 2. Например, при занижении температуры в конце реактора 1 относительно температуры в середине реактора 1 и оптимальном соотношении температур в середине и конце реактора 2 с помощью импульсного регулятора 18 осуществляют кратковременное ,периодическое повышение расхода инициатора в реакторах 1 и 2.

Влияние кратковременных изменений расхода инициатора в реакторе 2 на температуру, например, при использовании кислорода как инициатора компенсируют с помощью регулятора 10 давления .в реакторе 2 следующим обр азом. После каждого периодического кратковременно го повышения расхода инициатора через время транспортного запаздывания на время, равное времени кратковременного изменения расхода инициатора, дав429064 ление в реакторе 2 понижают на некоторую величину.

3елич ину кр атковременного изменения асхода инициатора выбирают .в обратной зависимости от значения температуры в середине реактора.

С помощью датчика 17 температуры в начале реактора 1,,датчика 18 температуры,в начале реактора 2, регулирующего устройства

20 и узла памяти 19 при одновременном кратковременном, не большем некоторой, величины отклонении значений температуры в начале реакторов 1 и 2 осуществляют запоминание сигнала на клапан 14 на линии инициатора в ,реакторы 1 и 2. Это выполняют для устранения ложных срабатываний системы регулирования при кратковременных одновременных изменениях температуры во всех точках по длине реакторов 1 и 2. ,Предмет изобретения

1. Способ автоматического управления процессом полимеризации или сополимеризации этилена по методу, высокого давления, проводимым в одном или нескольких параллельно работающих трубчатых реакторах, регулированием давления в реакторе воздействием на работу клапана, расположенного на выходе из реактора, и температуры .в реакционной зоне воздействием на подачу инициатора в реактор в зависимости от отклонения температуры в одной из точек по длине реактора от заданного значения, отличающийся тем, что, с целью стабилизации свойств получаемых полимеров, воздействие на общий расход инициатора осуществляют только при превышении температуры в середине реактора, огптимальной на заданную величину, а оптимальное соотношение температур в середине и конце р=актора поддерживают с помощью пер:юдическнх кратковременных изменений расхсza;III!III!Iaropa относительно стабилизируе5 мого значения, причем знак таких изменений выбирают в зависимости от величины соотношения температур в середине и конце реактора, а их величину устанавливают в обратной зависимости от значения температуры в середине реактора.

2. Способ по,п. 1, отличающийся тем, что, с целью раздельного регулирования температурного режима в одном из двух параллельно раоотающих реакторов с общей подачей ини15 циатора, воздействие на общий расход инициатора осущест вляют в зависимости от значений наибольшей из температур в середине первого и второго реакторов, а при отработке кратковременных периодических изменений расхода инициатора для,поддержания оптимального соотношения температур .в середине и конце одного из реакторов одновременно компенсир уют действие указанных изменений расхода инициатора, изменяя на время отработки каждого периодического изменения расхода инициатора,давление во втором реакторе.

3. Спосоо,по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности,регулироЗО вания при про ведении процесса полимеризацли в двух и более параллельно работающих реакторах с общим вводом этилена в компрессор первого каскада, при одновременном однозначном изменении температуры в начале реакторов на величину и в течение времени, не больших заданных значений температуры и времени, прекращают кратковременные изменения расхода инициатора на,время указанного изменения температуры.

429064

Составитель В. Филимонов

Текред Л. Акимова

Редактор О. Кузнецова

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 231/545 Изд. № 930 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5