Способ автоматического управления процессом приготовления полимеризационной шихты

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (903369

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

* 7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30. 08. 79 (21) 28! 2476/23-05 с присоединением заявки,%— (23) ПриоритетОпубликовано 07 ° 02 ° 82 ° Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 09 . 02 . 82 (51)М. Кл.

С 08 F 2!00

G 05 D 27/00

3Ъаударстааииый комитет

СССР вв лелем изобретений и открытий (53) УЙК 66. 012-52(088.8) В.И. Галкин, А.П. Болдырев, P.Ê. Га

Е.Л. Осовский и !О.И. Борейко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИОННОЙ

ШИХТЫ

Изобретение относится к автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука.

Известен способ автоматического управления процессом смешения двух жидкостей путем регулирования расходов одного из компонентов смеси, при этом уровень смесительной емкости регулируют одновременным воздействи10 ем на расход компонента и расход смеси при стабилизации соотношения этих расходов (1) .

Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой точностью !

5 регулирования при возмущениях, приходящих в процесс, например, по концентрационным характеристикам потоков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо20 соб автоматического управления процессом приготовления полимеризационной шихты, осуществляемой в последовательно расположенных колонне азеотропной осушки, снабженной кубом, и промежуточной емкости, с которой шихта подается на батареи полимеризации, путем стабилизации состава шихты и температурного режима колонны азеотропной осушки изменением расходов изопрена-ректификата, возвратной фракции и конденсата (2).

Однако известное устройство характеризуется недостаточно высоким качеством приготовления шихты, так как не учитываются возмущения по изменению уровня в промежуточных емкостях и проскок влаги на процесс полимеризации, что влияет на концентрацию изопрепа в шихте.

Целью изобретения является повышение концентрации изопрена в шихте.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом приготовления полимеризационной шихты, осуществляемым в последовательно расположенных колонне азеотропной осушки, снабжен"

3 9033 ной кубом, и промежуточной емкости, с которой шихта подается на батареи полимеризаторов, путем стабилизации состава шихты и температурного режима колонны азеотропной осушки изменением, расходов изопрена-рек тификата, возвратной фракции и кон; денсата, суммируют усредненную вели чину рассогласования между нагрузкой на колонну азеотропной осушки и общей разгрузкой на батареи полимеризаторов и величины уровня шихты в промежуточной емкости и скорости

его изменения, в зависимости от величины указанной суммы изменяют рас ходы изопрена-ректификата и возврат ной фракции в колонну азеотропной осушки, при этом подачу конденсата в куб колонны азеотропной осушки

Э изменяют в зависимости от нагрузки

20 на нее.

На чертеже изображена блок-схема, реализующая предлагаемый способ.

Углеводородная шихта, содержащая в своем составе от 15 до 17 вес.% изопрена, готовится путем смешения в смесителе 1 потоков иэопрена-ректификата с концентрацией иэопрена в пределах 70-90 вес.% и иэопентанизопреновой возвратной фракции с коя30 центрацией изопрена в пределах 2,57 вес.%.. После смесителя l углеводородная шихта поступает в колонну

2 азеотропной осушки, где осущест.вляется отделение углеводородной шихты от влаги.

Температура в колонне 2 поддержи . вается .за счет циркуляции части ших ты через кипятильник 3, который обо" гревается паровым конденсатом. После олонны 2 азеотропной осушки шихта поступает в промежуточную емкость

4, иэ которой отбирается на батареи полимеризации.

Схема управления процессом приготовления шихты состоит иэ контура регулирования расхода иэопрена-ректификата, состоящего иэ датчика 5 расхода, регулятора 6 расхода, исполнительного механизма 7, контура регулирования расхода иэопентан-изопреновой возвратной фракции, состоя= щег о из датчика 8, регулятора 9, исполнительного механизма 10, контура регулирования расхода конденсата, состоящего иэ датчика il, регулятора

12, исполнительного механизма 13, датчиков 14, 15 и 16 концентрации изопрена в изопрене-ректификате, в

69 4, возвратной фракции, в шихте, датчика 17 температуры в кубе колонны 2, датчика 18 уровня в промежуточной емкости 4, датчиков 19 расхода ших-ты на батареи полимеризации и вычислительной машины 20.

Управление процессом приготовления шахты по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Информацию от датчиков 5, 8, !1, 14"19 вводят в вычислительную машину 20.

По информации от датчика 18 уровня в промежуточной емкости 4 определяют производную по уровню

И= в где д Н вЂ” изменение уровня эа время

6t;

at — частота опроса датчиков

3ВМ.

По информации с датчиков 19 определяют общую нагрузку на батареи полимеризации

Go )- 1, 6щ — нагрузка на j-тую батарею полимериэации.

По информации с датчиков 5 и 8 определяют нагрузку на колонну 2 аэеотропной осушки по сумме потоков компонентов, подаваемых на смеситель

G o = р+GÂ, где Gp u Gg — расходы, соответственно, изопрена-ректификата и возвратной фракции.

Определяют рассогласование нагру. зок по выражению =Go Око

Усредняют текущее рассогласование G =ьС. +1/п(ьа,, -ьа;), где 1 — текущий шаг усреднения; и — количество шагов усреднения от первого шага до i-того.

Определяют заданную нагрузку на колонну 2 по выражению

Gz> = G + G „+ Н 1 ьН 1

AH-=H l -Hi

Осла где Н, Н вЂ” соответственно текущее и заданное значения уровня.

По информации с датчиков 14, 15 и 16 определяют текущие значения изопрена соответственно в изопренеректификате (Ср), возвратной фракции (Св). и в шихте (Сш) .

Определяют управляющее воздействие по расходу изопрена-ректификата ., с;д - с

" " Cli-C

Способ автоматического управления процессом приготовления полимеризационной шихты, осуществляемым в последовательно расположенных колонне азеотропной осушки, снабженной кубом, и промежуточной емкости, с которой шихта подается на батареи полимери25 заторов, путем стабилизации состава шихты и температурного режима колонны азеотропной осушки изменением расходов изопрена-ректификата, возврат ной фракции и конденсата, о т л и— ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения концентрации изопрена в шихте, суммируют усредненную величину рассогласования между нагрузкой на колонну азеотропной осушки и общей нагрузкой на батареи полимеризаторов и величины уровня шихты в промежуточной емкости и скорости его изменения, в зависимости от величины указанной суммы изменяют расходы изо4О прена-ректификата и возвратной фракции в колонну азеотропной осушки, при этом подачу конденсата.в куб колонны азеотропной осушки изменяют в зависимости от нагрузки на нее, 45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И- 323769, кл. G 05 D 11/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

5о У 658136, кл. С 08 F 2/00, 1975 (прототип).

Определяют отклонение текущей концентрации изопрена в шихте от за данного значения: С„=С „", 1 -С,п

Корректируют управляющее воздействие по расходу изопрена-ректификата в зависимости от отклонения Cm . t бр-Sp+Kn лC + Qz Са Я где К„, ТИ вЂ” соответственно пропорциональная и интегральная настройки регулятора 6.

Определяют управляющее воздейст-. вие по расходу возвратной фракции

С6=CA "Gp ь щ

Сигналы, пропорциональные найденным значениям управляющих воздействий

Gp и Gg, выдают соответственно íà регуляторы расходов 6 и 9, которые управляют исполнительными механизмами

7 и 1О.

По текущему значению"нагрузки на колонну 2, которая слагается из расходов изопрена-ректификата и возвратной фракции, определяют заданный расход конденсата B кипятильник 3

I кощ1 = /Geon, который затем корректируют при отклонении температуры в кубе колонны 2 от заданного значения по выражению, а,=а,,.к „(т — т)., f ò)æ где 11 — коэффициент пропорционально с ти;

Кр„,T „— настройки регулятора 12 расхода конденсатора хода конденсата, Т " Т- соответственно заданное фМ2

> и текущее значения температур в кубе колонны 2.

Сигнал, пропорциональный величине скорректированного расхода конденсата, выдают на регулятор 12, через который воздействуют на исполнительный механизм 13.

Таким образом, учитывая изменение уровня в промежуточной емкости 4 (производная) и рассогласование между нагрузками на колонну 2 и батареи полимеризации и, компенсируя возмущение по нагрузке на температуру в кубе колонны 2, добиваются лучшего

3369 6 качества .приготовления шихты (по составу и влаге) .

Экспериментальная проверка предлагаемого способа подтвердила его полезность и эффективность. Точность регулирования концентрации иэопрена в шихте повысилась с 1,0 абс.Х до

0,5 абс.Х, что позволило повысить концентрацию шихты с 16,0Х до

1О 16,5Х авб.

При увеличении концентрации шихтй сокращаются расходные нормы по иэопентану и энергетическим расходам на отгонку и переработку возвратного

15 растворителя.

Формула изобретения

903369

Составитель Л. Александров

Редактор M. Петрова Техреду И. Гайду Корректор А. Ференц

Заказ 30/6 Тираж 5! 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосквад Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

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