Устройство для регулирования концентрации примеси в реакторе полимеризации этилена

(54) УСТРОЙСТВО КОНЦЕНТРАЦИИ ПР ИЕРИЭАЦИИ ЭТИЛЕ (57) Иэобретени зации процессов.ГУЛИРОВРЕАКТОРЕ П ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Испирьян Э.М. и др, Автомкое регулирование некоторых осрежимньпс параметров процесса призации изопрена, - Автоматизаконтрольно-измерительные приборМ.: ЦНИИТЭИ-нефтехим, вып, 111970, с. 1-4.Авторское свидетельство СССРУ 658136, кл, С 08 У 2/00,1976 ДЛЯ РР АН 1 И ИМЕСИ В ОЛИАотносится к автомати полимеризации и мо жет быть использовано. в химической,нефтехимической и других отрасляхпрамьппленности. Цель иэобретения -повьппение точнссти устройства, Длядостижения поставленной цели в устройство для регулирования концентрации примеси в реакторе полимериэацииэтилена, содержаспее датчики концентрации примеси в основном потоке, датчики расхода основного и дополнительного потоков примеси и блок определе-ния количества примеси в основномпотоке, алгебраический сумматор и регулятор расхода дополнительного потока примеси, дополнительно введеныблок определения объема газовой Фазыреактора, блок определения расходапримеси из реактора, блок вычислениязаданного значения расхода примесии датчикидавления и уровня в реакто"ре и концентрации примеси в реакционном газе, 1 ил.11354175 10 ЗО Изобретение относится к автоматизации процессов полимернэации и может быть использовано в химической,нефтехимической и других областяхпромьплленности.Цель изобретения - повьюение точности устройства.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит реактор 1 полимеризации, циркуляционный компрессор 2, датчики расхода основного потока 3 и концентрации примеси 4 внем, датчик 5 расхода, регулятор 6расхода и регулирующий кпапан 7 дополнительного потока примеси, датчикидавления 8 и уровня 9 в реакторе, датчик 10 расхода полимера иэ реактораи датчик 11 концентрации примеси вреакционном газе, блок 12 определения количества примеси в основном потоке алгебраический сумматор 13,блок 14 определения объема газовойФазы реактора, блок 15 определениярасхода примеси из реактора, блок 16вычисления заданного значения расходапримеси, необходимого для стабилизации ее концентрации в реакторе назаданном уровне.Основной поток сырья вместе с примесью поступает в реактор 1 полимеризации, псевдоожиженный слой в реакторе поддерживается эа счет циркулирующего. газа при помощи компрессора 2,Для стабилизации концентрации примесей в реактор 1 подается эта примесьдополнительным потоком, Получаемыййолимер-порошок выгружается из реактора пульсирующим способом,Устройство работает следующим образом,Блок 12 по сигналам датчиков 3 и4 формирует сигнал, пропорциональныйрасходу примеси в реактор.Р, =Р 4 Р (1)Блок 15 формирует сигнал, пропорциональный уровню и реакторе:14 В( 9)фгде Рв - сигнал датчика 8 давления;Р - сигнал датчика 9 уровня"7 - полный объем реактора;Я - площадь его сечения.Сигнал Р,4 соответствует объемугазовой фазы реактора, выраженномув нормальных метрах кубических, т.е.объем, приведенный к нормальномудавлению (температура в реакторе изменяется мапо). Блок 15 Формирует сигнал, пропорциональный расходу примеси из реактора:Р, = 1"СК (3)где К - весовая доля газовой фазы втвыгружаемом потоке полимераиэ реактора;Г - расход потока выгружаемогополимера - сигнал датчика10;С- концентрация примеси в реакционной зоне - сигнал датчика 11,15 Блок 16 формирует сигнал по формулеРы КгР 4 11 С + РК++ К,Б ьс ь 1, (4)где Ь С=С -С - отклонение концентЪОА20 рации примеси в реакторе от заданногозозначения СХ , К, К 4- коэффициенты,выбираются н зависимости 25 от получаемой маркиполимера;К = 1 - учитывает неидеальность сжимаемой газовой фазыи может изменяться от 0,7 до 1,3;К = 10 н К = 10 -коэффициенты припропорциональныхи интегральных 35 частях регулятора ПИ, входящегов состав блока 16.Зависимость (4) получена на основании материального баланса реактораполимеризации по примеси.Сумматор 13 Формирует сигнал, пропорциональный сумме сигналов блоков12 и 16:Р 1 ф 1 116 9 (5)и выдает этот сигнал в качестве задания на регулятор б.Стабилизация концентраций микропримеси в реакторе при использованиипредлагаемого устройства осуществляется комбинированным способом: с учетом возмущений, вносимых изменениемрасхода основного сырья и концентрации микропримеси в нем и изменениемскорости химической реакции полимери эации; с учетом отклонений концентрации примеси в реакторе.Компенсация возмущений, вносимыхпотоком основного сырья, выполняетсяпо сигналам датчиков 3 и 4 блоков 12Составитель Л,Цаллагов Техред М.Ходанич К Ко Редактор Н.Бобк ек 3го комии о 3 Тираж 86 ВНИИПИ Государственнопо делам изобретении 13035, Москва, Ж, Рау Заказ 5 исно та СССРытийаб д. 4/ к Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород,роектная 3 1354и 13 и отрабатывается изменением задания регулятору 6 расхода,Компенсация возмущений при изменении скорости химической реакции5осуществляется изменением заданиярегулятору 6 расхода по сигналам датчиков 8- 1 О и блоков 14-16 и 13,Компенсация отклонений концентрации примеси от заданного значения отрабатывается по сигналу датчика 11,блоков 15, 16 и 13 регулятором 6.При увеличении количества поступающей вместе с сырьем примеси дополнительный расход примеси уменьшаетсяс учетом изменения давления, уровняв реакторе и выгрузки полимера иэ реактора, и наоборот.При уменьшении концентрации примеси в реакторе увеличивается расходдополнительного потока с учетом изменения основного входного потока,давления и уровня слоя в реакторе. Формула изобретения 25 Устройство для регулирования концентрации примеси в реакторе полимеризации этилена, содержащее датчик концентрации примеси в основном пото" ЗО ке и датчик расхода основного потока, подключенные, выходами к соответствующим входам блока определения количества примеси в основном потоке, выход которого соединен с первым вхо 1754дом алгебраического сумматора, последовательно соединенные датчик расхода,регулятор расхода дополнительного потока примеси и регулирующий клапан,причем второй вход регулятора расхода дополнительного потока примесисвязан с выходом алгебраического сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности устройства, очо содержит датчики давления и уровня в реакторе, датчик расхода полимера из реактора, датчикконцентрации примеси в реакционномгаза, блок определения объема газовойФазы реактора, блок определения расхода примеси из реактора и блок вычисления заданного значения расходапримеси, первый вход которого подключен к выходу датчика концентрациипримеси ь реакционном газе и к первому входу блока определения расходапримеси из реактора, второй вход - квыходу блока определения объема газовой фазы реактора, третий вход - квыходу блока определения расхода присмеси из реактора, а выход - к второмувходу алгебраического сумматора, входы блока определения объема газовойфазы соединены с выходами соответственно датчика дагления и датчикуровня в реакторе, а второй вход блока определения расхода примеси изреактора связан с выходом датчикарасхода полимера из реактора,