Способ автоматического регулирования процесса полимеризации этилена

 

(и) 476280

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.04.73 (21) 1911818/23-5 (51) Ч. Кл. С 08f 3/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета о1иннстров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 05.11.75 (53) УДК 678.742.2.02:

:66.012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

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

Государственный всесоюзный центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА

Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса полимеризации этилена по методу высокого давления.

В этом процессе этилен движется в трубчатом реакторе со скоростью не менее 2 м/сек. Внутренние стенки реактора покрыты пленкой полимера, являющейся электрической изоляцией. Получающийся в реакторе полиэтилен ооладает большим электрическим сопротивлением. Все это способствует образованию статического электричества в потоке реакционной смеси. Разряды статического электричества приводят к образованию нежелательных очагов реакции, так как они инициируют ценную экзотермическую реакцию полимеризации, сопровождающуюся налипанием пленки полимера на стенки реактора. Очаги реакции могут возникать и в реакторе и вне его за клапаном, стоящим после реактора. Это приводит к возникновению пробок в реакторе, браку и другим нарушениям технологического процесса.

До настоящего времени антистатические вещества употреблялись только при переработке и использовании полиэтилена и других пл астм à сс.

Известен способ автоматического регулирования процесса полимеризации этилена по методу высокого давления в трубчатом реакторе, заключающийся в том, что температуру и давление в реакторе стабилизиру|от воздействием соответственно на подачу инициатора в реактор и работу редукционного клапана на выходе из реактора, кроме того, замеряют перепад давления на реакторе и при превы5 шенин заданного значения кратковременно снижают давление в реакторе. Однако при снижении давления в реакторе понижается его производительность и ухудшается молекулярно-весовое распределение получаемого по10 лимера.

Цель изобретения — устранить указанный недостаток. Поставленная цель достигается проведением процесса с подачей в реактор низкотемпературного и высокотемпературного

i5 антистатических веществ и изменением расхода, в зависимости от перепада давления в реакторе, смеси этих веществ в реактор.

Чтобы поддержать заданную концентрацию антистатических веществ в получаемом поли2О мере, в реактор дозируют смесь низко- и высокотемпературных антистатических веществ, т. е. веществ с разной температурой разложения. Если дозировать в реактор только высокотемпературный антистатик, то оп весь

25 перейдет в полимер, а его концентрация в реакторе будет недостаточной с точки зрения устранения статического электричества в реакторе. Если дозировать в реактор низкотемпературный антистатик, то при повышении

3О температуры в реакторе он может полностьк

476280

Д

00

60 разложиться и не попадет в полимер, Поэтому предлагается изменять расход низкотемпературного антистатического вещества в зависимости от температуры в начале реакционной зоны реактора, а расход высокотемпературного — в зависимости от конверсии мономера на выходе из реактора. При этом общий расход антистатических веществ корректируют по величине расхода реакционной смеси в реактор.

В качестве высокотемпературного антистатика может применяться, например, синтамид, а в качестве низкотемпературного †наприм, стеарокс.

Условия проведения процесса полимеризации в реакторе, в частности, следующие: давление в реакторе 1200 — 1500 ати, температура по реактору 185 — 280 С индекс расплава получаемого полимера 0,3 — 20, инициатор (кислород) до 0,005 вес. /o, температура теплоносителя 180 — 220 С, начальная температура в реакторе 180 С, степень конверсии 14—

20 У .

Предлагаемый способ регулирования процесса полимеризации этилена может быть реализован в системе регулирования, блок-схема одного из вариантов которой показана на чертеже (жирной линией показан поток мономера, полимера и инициатора, пунктирной— поток низкотсмпературного антистатика, штрих-пунктирной — поток высокотемпературного антистатика, тонкими линиями — связи блоков системы.

Система регулирования реактора 1 состоит из датчика расхода мономера 2, датчика давления 3 в начале реактора, датчика температуры 4 в начале реакционной зоны реактора, датчика температуры 5 в конце реактора, датчика давления 6 в конце реактора, датчика конверсии мономера 7 в реакторе, клапана 8 после реактора, клапана 9 на линии подачи инициатора в реактор, регулятора давления

10, регулятора температуры 11, анализатора

12, дозатора 13 высокотемпературного аптистатика, доватора 14 ннзкотемпературного Вптистатика, клапана 15 на линии от дозатора

13 в реактор, клапана 16 на линии от дозатора 14 в реактор, регулятора 17, сумматора 18, регулятора 19, сумматора 20.

Система работает следующим образом.

С помощью датчика давления 3, регулятора давления 10 и клапана 8 регулируют давление в реакторе 1. С помощью датчиков температуры 4 и 5, регулятора температуры 11 и клапана 9 регулируют температуру в реакторе.

С помощью датчиков давления 3 и 6, анализатора 12, сумматоров 18 и 20, клапанов 15 и

16 регулируют перепад давления в реакторе 1 изменением расхода в него смеси антистатических веществ.

При увеличении, например, величинbl перегада давления в реакторе, что происходит изза увеличения толщины пленки полимера на стенках реактора частично из-за действия разрядов статического электричества, увеличивают расход антистатических веществ в реактор.

В результате этого уменьшается действие статического электричества, а образовавшаяся пленка полимера вымывается из реактора.

Особенно опасным является повышение температуры в начале реакционной зоны реактора, замеряемый датчиком температуры 4. При повышении указанной температуры и невозможности ее снижения изменением режима подачи инициатора с помощью клапана 9 снижают температуру с помощью регулятора 17, сумматора 18 и клапана 16, увеличивая подачу низкотемпературного антистатика в реактор 1.

С помощью датчика процента полимера 7, регулятора 19, сумматора 20 измеряют расход высокотемпературного антистатика в зависимости от степени конверсии мономера в реакторе 1. Этим достигается постоянная концентрация антистатика в получаемом полимере.

С помощью датчика расхода 2, связанного с регуляторами 17 и 19, корректируют расход антистатических веществ по величине расхода реакционной смеси.

Предмет изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса полимеризации этилена по методу высокого давления в трубчатом реакторе путем стабилизации температуры и давления в реакторе воздействием соответственно на подачу инициатора в реактор и работу редукционного клапана на выходе из реактора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности работы реактора, процесс полимеризации проводят с подачей в реактор низкотемпературного и высокотемпературного антистатических веществ и в зависимости от величины перепада давления в реакторе изменяют расход смеси этих веществ реактор.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью поддержания концентрации антистатического вещества в получаемом полимере в заданных пределах, расход высокотемпературного антистатического вещества изменяют в зависимости от конверсии мономера на выход из реактора.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что расход низкотемпературного антистатического вещества изменяют в зависимости от значения температуры в начале реакционной зоны реактора.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем,что при изменении расхода реакционной смеси общий расход антистатических веществ корректируют по величине расхода реакционной смеси в реактор.

476280

Составитель В. Филимонов

Техред 3. Тараненко

Редактор Л. Ушакова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2696,, 8 Изд № 862 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретения и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5