Устройство для автоматического управления реактором полимеризации

09 ПП СОЮЗ СОВЕТСКИХечаВЮюевецРЕСПУБЛИК 0 02 С 05 О 27 зсмк с ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТИ АВТОРФИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ УДФРСТВЕННИЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЮ(56 ) 1, Авторское свидетельство СССВ 284297, кл. С 58 Г 2/18, 1965.2. Патент ОвА В 3636326,кл. 235-151.12, опублик. 1972(54 )(57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИфЧЕСКОГОУПРАВЛЕЦИИ РЕАКТОРОИ ПОЛИИЕРИЗАЦИИ этилена или сополимеризации его сс(.-олефинами при низкомдавлении, содераащее датчик расхода катализатора в реактор, датчик уровня полимера, датчик расхода полимера, связанйые с входами блока расчета удельной проиэвоФдительности катализатора, первыйвыход которого соединен через регулятор с клапаном на линии подачикатализатора, и датчик температуры,связанный через регулятор с клапаном на линии подачи хладагента втеплообменник, о т л и ч а в щ ее с я тем, что, с целью повншенияпроизводительности реактора, оиоснабаено двумя дифференциаторами ипоследовательно соединенными блоком деления, и корректируецим блоком, причем выход последнего связан с камерой задания регуляторатемпературы, а входы для делителя.и делимого блока деления черездифференциаторы соединены соответственно с датчиком температуры ивторым выходом блока расчета уДЕльной производительности катализатора,Изобретение относится к устройстнам для автоматического управлениянепрерынными процессами полимериэации или сополимериэации олефиновв реакторах и может найти применение и производстве полиолефинон и 5химической, нефтехимической и другихотраслях промышленности.Известно устройство для автоматического; управления процессом по- .лимеризации олефинов, содержащее 10регулироночный клапан расхода хладагента, соединенный через регуляторс датчиком температурЫ в реактореполимеризации и через максимальноереле - с датчиком в реакторе13К недостаткам известного технического решения относится отсутствие в нем элементов, контролирующих удельную произнодительность.катализатора процесса полимеризации. В результате этого увеличивает"ся расход ценного катализатора наединицу, полученного полимера, чтоухудшает качество. полимера из-заповышенного содержания н нем частиц катализатора и уменьшает произнодительность реактора.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и базовым объектом является устройстводля антоматического управления реактором полимеризации этилена илисополимеризации его с Ы.-олефинами,при низком да: нии", содержащеедатчик расхода катализатора н реактор,датчик уровня полимера и датчик рас" З 5хода полимера, связанные с входамиблока расчета удельной производитель.ности катализатора, первый выход ко"торого соединен через регулятор склапаном на линии подачи катализатора и датчик температуры, связанный через регулятор с клапаном налинии подачи хладагента в,теплообменник2,Известное устройство стабилиэи рует производительность реактора по полимеру путем изменения расхода катализатора н реактор.Текущая производительность реак-, тора определяется путем умножения 0 расхода катализатора на удельную производительность кагализатора,Недостатком известного устройства являются его ограниченные воэможности по повышению производительности реактора, что объясняется отсутстнием в нем элементов, устанавливающих связь между удельной производительностью катализатора итемпературой н реакторе, Это приводит к увеличению расхода дорогостоящего катализатора и загрязнению получаемого полимера остатками катализатора, н результате чего унеМмчинается вероятность полученийнекондиционного продукта.б 5 Цель изобретения - ловьпаение производительности реактора полимеризации.Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления реактором полимеризации этилена или сополимеризации его с с-олефинами при низком давлении, содержащее датчик расхода катализатора в реактор, датчик уровня полимера, датчик расхода поли-. мера, связанные с входамиблока расчета удельной производительности катализатора, первый выход которого соединен через регулятор с клапаном на линии подачи катализатора, и датчик температуры, связанный через регуляторс клапаном на линии подачи хладагента в теплообменник, дополнительно снабжено двумя дифференциаторами и последовательно соединенными блоком деления и корректирующим блоком, причем выход последнего связан с камерой задания, регулятора температуры, а входы для делителя и делимого блока деления через дифференциаторы соединены соотнетстненно с датчиком температуры и вторым выходом блока расчета удельной производительности катализатора.Из опытных данных известно, что зависимость удельной производительности катализатора от температуры носит экстремальный характер. Но по. ложение .экстремума может перемещаться в .рабочей области изменения температуры в связи с изменением свойств катализатора. Так как определить изменение свойств катализатора технически сложно, то максимальная удельная производительность катализатора определяется в ходе процесса полимеризации.Данное устройство определяет максимальную удельную производительность катализатора (УПК ) путем вычисления величин производной изменения удельной производительности катализатора и изменения температуры н реакторе и стабилизирует величину УПК на максимальном значении путем изменения задания регулятору температуры в реакторе.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство для автоматического управления реактором 1 полимеризации например с внешним теплосъемом в теплообменнике .2 на потоке циркулирующего реакционного газа, содержит датчики 3 - 5 расхода катализатора в реактор, уровня полимера и расхода полимера, связанные с входами блока 6 расчета удельной производительности катализатора, выход блока 6 связан через регулятор 7 с клапаном В расхода катализатора в реактор.-Филиал ППП "Патентф, г.ужгород,ул.Проектная,4 Устройство также содержит датчик, 9 температуры в реакторе, соединенный через регулятор 10 с клапаном 11 расхода хладагента в теплообменник 2.Кроме того, устройство включает в себя два диффереыциатора 12 и 13 и последовательно соединенные блок 14 деления и корректирующий блок 15. Корректирующий блок 15 соединен с задающей камерой регулятора 10, а блок 14 деления своими входами для делителя и делимого связан соответственно через дифференциаторы 12 и 13 с датчиком 9 температуры в реакторе 1 и выходом блока 6 расчета .УПК,устройство непрерывно определяет удельную производительность УПК по формуле где П - количество полимера в реакторе, т,К - количество катализатора вреакторе,:кг,где а. - коэффициент О = 10-15, т/м; уровень в реакторе (определяется датчиком 4 ), м. Количество катализатора в реакторы вычисляется по формуле. Г - расход катализатора в реМвактор (определяется датчиком 3),кг/г,Г- рсхсщ полимера из реактора(определяется датчиком 5),т/ч.Производительность реактора Р определяЪтся выражением: Регулятор 7 стабилизирует произ" водительность реактора путем изме-, нения клапаном 8 расхода катализатора на основании сравнения заданной и вычислительной производитель- ности при изменении Упк ди 4 ференциатор 13 определяет скорость ее изменения (со знаком);Чфф .,. (5)д Одновременно дифференциатор 12 вычисляет. скорость изменения тем- пературы Блок 14 деления вычисляет отношение К этих скоростей:о 8= - . - - (7 )корректирующий блок 15 выдает на регулятор 10 сигнал ЬТ на изменение температуры в реакторе 1. ЬТ = В.о( (8)где В - коэффициент, который определяется из диапазона 0,1-10 опыт-ным путем в зависимости от маркипроизводимого полимера.Изменение. температуры всегда,направлено на увеличение УПК. Например, если УПК.начала уменьшать+ся, то по Формуле (5) Чд сО. Пустьпри этом температура увеличилась,т.е. Ч т О. Тогда блок 14 вычислйт 25 э(сО и корректирующий блок 15 выдает сигнал на уменьшение температуры: ьТс О по формуле (8 ).Таким образом, если УПК началауменьшаться, а температура увеличи ваться, то данное устройство благо-.даря работе блоков уменьшает температуры реактора, в результатечего УПК увеличивается.Аналогично при других направлениях изменения УПК и температурыреактора устройство вырабатываетизменение,ьТ задания регулятору 10,направленное на увеличение удельной производительности катализатораСтабилизация удельной производительности катализатора на максималь"ном (при данных свойствах катализатора и данных условиях реакциизначении путем иэмевения температуры в реакторе позволяет уменьшить 45 количество расходуемого катАлизатора.Данное устройство реализуетсяиа стандартных пневматических эле-.ментах УСЭППА, либо на управляющей 50 ЭВМ.,уменьшило. на 5-10 . расхсщ дорогостоящего катализатора,соответственно количество каталитических 55 остатков в полимере сокращаетсяна ту же величину, что улучшаеткачество полимера, снижает вебятность выпуска некондиционного продук.та и повышает производительность