Устройство для автоматического управления процессом полимеризации

 

О Il И С А H И Е рц 466247

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боюз Советских

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.04.73 (21) 1918651/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.75. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 26.06.75 (51) N. Кл. С 081 1/00

С 08f 3/04

G 050 27 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 66.012(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Александров, Б, В. Вольтер и А. Э. Софиев

Государственный всесоюзный центральный научноисследовательский институт комплексной автоматизации (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Изобретение относится к автоматизированным системам управления крупнотоннажными производствами пластмасс, например, полимеризации этилена в трубчатом реакторе высокого давления, и может применяться в химической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом полимеризации, содержащее датчики температуры и давления в реакторе, связанные с регуляторами, клапаны на выходе из реактора, на линии инициатора в компрессор, на линии подачи водорода в компрессор, датчик температуры в,отделителе низкого давления, Однако это устройство не позволяет оптимизировать процесс.

Предлагаемое устройство содержит датчики толщины пленки полимера в начале реактора и середине реакционной зоны реактора, подключенные через блок регулирования толщины пленки к клапану на линии подачи водорода, блок оптимального соотношения процентного содержания полимера в реакторе и плотности полимера на выходе из отделителя низкого давления, датчики процентного содержания полимера, плотности полимера, связанные через блоки определения процентного содержания полимера и плотности полимера с блоком оптимального соотношения, соединенным с датчиком давления и температуры в реакторе, блоком определения плотности полимера, связанным с датчиком температуры в отделителе низкого давления.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для автоматического управления процессом полимеризации, например, этилена в технологической цепочке компрессора 1, трубчатого реактора 2, отделителя 3 высокого давления, отделителя 4 низкого давления со1р стоит из датчиков 5 — 8 температуры в реакторе 2, датчика 9 давления в начале реактора 2, датчика 10 давления в конце реактора 2, регулятора 11 температуры в реакторе 2, регулятора 12 давления в реакторе 2, клапана 13

15 после реактора 2, клапана 14 на линии инициатора в компрессор 1, клапана 15 на линии водорода в компрессор 1. Кроме того, устройство содержит датчик 16 толщины пленки полимера в начале реактора 2, датчик 17 толар щины пленки полимера в середине реакционной зоны реактора 2, датчик 18 процента полимера в реакторе 2, датчик 19 плотности полимера, блок 20 регулирования толщины пленки полимера в реакторе 2, блок 21 определения процента полимера в реакторе 2, блок 22 определения плотности полимера, датчик 23 температуры в отделителе низкого давления 4, блок 24 определения оптимального соотношения процента полимера и плотности полиЗр мера.

466247

Устройство для автоматического управления процессом полимеризации работает следующим образом. Сигналы с датчиков 5 — 8 температуры поступают на регулятор 11. Сигнал задания регулятору 11 идет с блока 24 опреде- 5 ления оптимального соотношения процента полимера и плотности . полимера. Выходной сигнал регулятора 11- управляет клапаном 15 на линии инициатора в компрессор 1.

Сигналы с датчиков 9 и 10 поступают на ре- 1р гулятор 12 давления. Сигнал задания регулятору 12 давления идет с блока 24. С датчиков

5 — 8 температуры на регулятор 12 давления поступают сигналы для коррекции давления по температуре. Выходной сигнал регулятора 1

12 давления управляет клапаном 13 на выходе из реактора 2, В процессе полимеризации, например, этилена на стенках реактора образуется пленка полимера, которая движется по реактору с оп- 2р ределенной для каждого технологического режима скоростью. Сигналы, пропорциональные толщине пленки полимера, выдаются датчиками 16 и 17 и направляются в блок 20 регулирования толщины пленки. При увеличении 25 толщины пленки уменьшается производительность реактора из-за уменьшения действующего объема, увеличивается вероятность аварийной ситуации. Поэтому при увеличении толщины пленки увеличивается подача в реактор 2 зр водорода, способствующего уменьшению толщины пленки. Это осуществляется воздействием выходного сигнала блока 20 на клапан 14.

Количество датчиков 16 и 17 зависит от конкретных конструктивных и технологических особенностей процесса. При этом возможно использование большого числа датчиков, подключенных ко входу блока 20 через обегающее устройство. Выходной сигнал датчика 18 характеризует процент полимера в реакцион- 4р ной массе. Указанный сигнал поступает на вход блока 21. На вход блока 21 также поступают сигналы с датчика 8 температуры и датчика 10 давления, с помощью которых вносится коррекция на значение процента полимера 45 по температуре и давлению в реакторе 2.

Выходной сигнал датчика 19 характеризует плотность полимера. Указанный сигнал идет на вход блока 22. На вход блока 22 также поступает сигнал с датчика 23 температуры, с помощью которого вводится поправка на тсмпературу полимера в отделителе 4 низкого давления. Выходные сигналы блоков 21 и 22 направляются в блок 24 определения оптимального соотношения полимера и плотности полимера. Блок 24 вырабатывает управляющие воздействия на регулятор 11 температуры и регулятор 12 давления в реакторе 2.

В блоке 24 учитываются сигналы с датчиков

16 и 17 толщины пленки. Это необходимо для учета изменения теплопередачи через стенку реактора и режима процесса полимеризации при изменении толщины пленки полимера в реакторе 2. Датчики 16 — 19 могут работать, например, на эффекте поглощения радиоактивного излучения в зависимости от соотношения в реакционной среде этилена и в зависи.мости от изменения плотности полимера.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления процессом полимеризации, например, этилена в трубчатом реакторе высокого давления, содержащее датчики температуры и давления в реакторе, связанные с регуляторами, клапаны на выходе из реактора, на линии инициатора в компрессор, на линии подачи водорода в компрессор, датчик температуры в отделителе низкого давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью оптимизации процесса, оно снабжено датчиками толщины пленки полимера в начале реактора и середине реакционной зоны реактора, подключенными через блок регулирования толщины пленки к клапану на линии подачи водорода, блоком оптимального соотношения процентного содержания полимера в реакторе и плотности полимера на выходе из отделителя низкого давления, датчиками процентного содержания полимера и плотности полимера, связанными через блоки определения процентного содержания полимера и плотности полимера с блоком оптимального соотношения, соединенным с датчиками давления и температуры в реакторе, блоком определения плотности полимера, связанным с датчиком температуры в отделителе низкого давления, 466247

Составитель А. Александров

Техред Т. Миронова

Корректор О. Тюрина

Редактор О. Филипова

Заказ

Типография, пр. Сапунова, 2

150?/6 Изд. № 659 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5