Способ автоматического управления процессом полимеризации этилена

275397 Союз Советских Социалистических Республик-5) сио 16,11,19 чисоединением за ки Ъо Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров.Ъ 11.1970. Бюллетень М 22 1,ата опубликования описания 2.Х.1970 Авторычзобоетени Б. А, Верхорубов, И, М, Абрамзо А. Гурев явитель ПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА 15 Известен способ автоматического уиравле. ния процессом полимеризации этилена при среднем давлении, проводимом в полимериздиионном агрегате, состояием из реактора-полимеризатора и сборника-конденсатора для паров этилена и растворителя в бензи, выходящих пз реактора, заключающийся в том, что температуру в реакторе регулируют изменением расхода охлажденного раствора этилена в бензине, циркулирующем из сборника в реактор, с соответствующим изменением подачи в реактор катализатора, причем уровень жидкой фазы в сборнике регулируют изменением подачи в сборник свежего бензина, а давление в системе - изменением подачи свежего этилена. Однако этот способ может обеспечивать постоянство концентрации полимера в реакторе только при относительно малых концентрациях полимера в реакторе, При работе с повышенной концентрацией полимера температура вводимого в реактор раствора приобретает значения, при которых этилен конденсируется, В этом случае не обеспечивается постоянство концентрации полимера в реакторе, так как при заданных значениях температуры и давления концентрации этилена, а следовательно, теплосодержание раствора может меняться в широких пределах.Предлагаемый способ автоматического управления процессом полимеризации этилена с беспечивает пос гоянство концентрации рдсгво 1 ча полимера в реакторе,Иа чертеже в качестве примера приведена иринцшшальная схема автоматического управления процессом полимсриздции этилена при среднем давлении, реализуюгцая предлагаемый спосоо.В реактор 1 из сборника 2 по трубопроводу ) иеп 1 че 1 чывно чодастся 1 часчвор жидкого этилена в бензине. Избыток газообразного этилена с парами бензина по трубопроводу 4 поступает в сборник. Суспензия катализатора в бензине в реактор вводится ио трубопроводу 5. Оордзующийся в реакторе раствор полимера в бензине по трубопроводу 6 выводится на дальнейшуо переработку.Свежие этилен по трубопроводу Т и бензин по трубопроводу 8 непрерывно подаотся в сборник 2. Парь; бензина и гдзообразньш этилеп в сборнике за счет отвода тепла через .поверхность холодильника 9 конденсцруются. Охлаждение осуществляется пропиленом в условиях кипения. Свежий пропилеи вводится ио трубопроводу 10. Паоы пропплена по трубопроводу 11 выводятся из отделитсля 12.Температура в реакторе стабилизируется путем изменения расхода жидкого этилена и бензина, подаваемых в реактор, прп помощи "ермопары 13, сигнал с которой подается на регулятор 14, управляющий работой вентиля315, П 1 зопзв)оди Геивость рейкторй иоддс 1 з 2 кпвяется постоянно изменением подачи катализатора. Дл 5 этОГО сиГпЯл с 12 т 1 и 1(а 16 рсс:)0- да юяастся ца регулятор 17, который цри помощи регулировочцого вентиля 18 цзмеияет подачу катализатора.Уровень раствора полимера в реакторе стабилизируется воздецствием ня расход выгружйемого продктя через вепиль 19 ри помощи регулятора уровня 20, иа которьш поступает сигнал с датчика уровня 21. Давление в сборнике стабилизируется путем измецсшгя рйс(0,5 й свежеГО этцлепя через вептпль 22 пр помошц регулятора 23, ца который поступает сигнал с датчика давления 24. Соотношение расхода этилена и бензина в реакторе поддср(ивается постояииым изменением подачи бензина через вентиль 25 при помощи регулятора 26, ца который поступают сигналы с датчиков расхода бензина 27 ц расхода этилена 28. Давление в отделителе стабилизируется цзмеиеццсм расхода вьводимых парог пронилеиа через вентиль 29 при помощи регулятора 30, ца который поступает си(ч(ал с дагчика 31 давления в отделителе. Уровень в отделитсле подде 1 эк 5 Вяетс 5 постояпиым измецеппем расхода вводимого пропилена через вентиль 32 при помощи регулятора уровня 5",5, иа который поступает сигнал с датчика уровня 34.Деиствие системы происходит следующим образом.Если скорость реакции увеличится, например, вследствие уменьшения вредных примесей в сырье, иитенсивпость процесса, я следовательно, и тепловой поток реакции также увеличатся. Температура в реакторе начнет повышаться. Система регулирования температуры увеличит расход раствора жидкого этилена в бензине, приводя температуру в реакторе к прежнему значению. Посколы(у канал расход раствора, вводимого в реактор - отводимый тепловои поток, практически безыцерццонен, отклонение температуры от заданиого значения будет незначительным.Уровень жидкости в сборнике начнет опускаться, оголяя дополнительную поверхность холодильника. Вследствие этого расход кондеисиру 5 ощегося газа увеличится, и давление в сборнике иачнег падать. Однако система регулирования давления увеличит расход свежего этилена, поддерживая давление иа прежцем (заданном) значении. Одновременно система регулирования соотцо 5 аеиия расхода этилена и бедзR а соответственно увеличит расход свежего бензина. Снижение уровня ь сборнике прекратится тогда, когда расход коцдеисирующегося в сборнике газа стянет равен расходу жидкости, выводимой из него. Если холодильшк выбран с запасом по теплосему, уровень в сборнике ие сможет спуститься ниже определенного зиячеш 5 я. Это ознячаег, что организация системы управления ооеспсчцвает саморегулирование уровня в сбораке.Системы регулирования давления ц уров;я в отделителе стабилизируот регулируемыс иа 275397 ряметры, соответственно увеличивая расходы (29 - 34) подаваемого и сдуваемого нроццлепя.Система иода ш (16 - 18) катализатора вреактор будет уменьшать расход катализатора. Поскольку канал расход катализатора - скорость реакции весьма инерциоиен, интепсивность процесса относительно медленно стацет уменьшаться, возвращаясь к пре(нему 10 (заданному) значению.Уровень в сборнике относительно медленнобудет увеличиваться, возвращаясь к прежнему знячеиио. Системы регулирования (22 - 31) обеспечат сохранение заданных значений га ряметров в сборнике.Таким образом, система управления обеспечивает постоянство концентрации этилена в бензине и температуру в сборнике, т. е. постоянство теплосодержаиия раствора в усло виях переменной интенсивности процесса полимеризации. При условии стабилизации тем.цературы в реакторе путем изменения расхода раствора, вводимого в реактор, это стабилизирует концентрацию полимера в реакторе.25 Сделанный вывод подтвер(дастся анализомгледукицих уравнений:ЗО З 5 г;е Ятепловой поток реакции;Я 2 - тепловой поток па пагрев вводимогораствора;Я 2 - тепловои поток па испаренце этилеий;Я 1 - тепловой поток на испарение бензина;6, - расход образующегося полимера;ц - теплота реакции поли меризации;6, - расход колодного раствора;45 С - теплосмкость раствора;Т, - температура в реакторе;Т, - температура олодцого раствора;К - количество этилена, выделяОщегосяцз едцищы массы раствора при на гревации от Т, до Т,;г, - теплота парообразова 5 шя этилена;д - отношение пар ццальиых давленийбензина ц этилена в реакторе;Г 2 - теплота иарообразовацця бензина. 55 Отсюда пол чаем 6, С(Т, - Т.,) + 1), (Г, - дГ.,)62)(6) 60 Учитывая, что цо предлагаемому способуавтоматического управления процессом полимеризациц этилена обеспеивается постоянство Т, Т, и К, рассмотрецце уравнения (6) позволяег сделать вывод, что коцце 5(трация 65 полимера в реакторе иостояция,275397 Предмет изобретения Составитель В. Г. ФилимоновК. Ушакова Техред Л. Я. Левина Корректор В, И, Жолудева ак Подппсно петров СССРЗаказ 27588 Тираж ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушс80открьпий при Совете Маи наб., д. 4/5 и, пр. Сапунова, 2 ипогра Таким образом, преимущество предлагаемоо способа заключается в том, что обеспечи,ается постоянство концентрации полимера в астворе для случая, когда этилен в реактор вдается в жидком состоянии. Способ автоматического управления про,ессом полимеризации этилена при среднем ,авлении, проводимом в поли меризационном грегате, состоящем из реактора-полимеризаора и сборника-конденсатора для паров этплена и растворителя - бензина, выкодящпк из реактора, путем регулирования температуры в реакторе изменением подачи в него бензинового раствора этилена, рециркулирующего из сборника в реактор, с соответствующим изменением подачи в реактор катализатора, отличагоиийся тем, что, с целью стабилизации концентрации раствора полимера в реакторе, давление в сборнике поддерживают постоян пым изменением подачи в него свежего этиле.на, а соотношение раскодов эти -енна, подаваемы и соорник, ст,:оплпзпменением подачи в него бензина,