Способ автоматического управления процессом получения полиэтилена

)М Кле С 08 Г 10 осудврственныи комитет овета Министров СССР риоритет бликовано 30,05.76, Бюллетень2 та опубликования описания 20,01.7(088,8) о делам изобретени крытий 2) Авторы изобретеноло 71) Заявител сударственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизацииСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕН ПРО ЕССОМ(5 ным производством полиэт истеме автоматического уп ующей известный способ, и ы только с реактора полим лена, авле- поль- ризамалотонна поэтому в ния, реал зуют сиги ции. амера учета итать чьным ния пол дел Изобретение относится к автоматизациипроизводственных процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности в крупнотоннажном процессе получения полиэтилена при высоком давлении.Известен способ автоматического управления процессом получения полиэтилена при высоком давлении в трубчатом реакторе, заключающийся в стабилизации температуры и дав ления в реакторе, контроле сигналов с датчиков процесса с помощью информационной подсистемы, определении с помощью вычислительной подсистемы обобщенных показателей хода технологического процесса и выдаче ре зультатов на печатающие и индикационные устройства, произведении в аварийных случаях необходимых переключений запорных и регулирующих органов на реакторе полимеризации, индикации распределения температур 20 по длине реактора с помощью электроннолучевой трубки.Однако по известному способу стабилизируют только давление, расход этилена и температуру в реакторе, не управляя производи тельностью процесса, качеством получаемого полимера, а также его молекулярно-весовым распределением,Известный способ рассчитан на управление Стабилизация давления, расхода этилена и температуры в реакторе полимеризации и логические операции по предупредительным и аварийным блокировкам в реакторе, проводимые известными способами без соответствующих оптимальных воздействий на температурный режим, расход инициатора процесса в реактор, расход химического регулятора длины цепи полимера в реактор, не решают общей задачи оптимального управления крупнотоннажным производством.Получение максимального выхода пол изменением давления в реакторе без качества получаемого продукта нельзя сч оптимальным и является только лока решением задачи.Целью изобретения является создание такого способа автоматического управления крупнотоннажным процессом получения полиэтилена, при котором можно достичь максимальной производительности при регулировании значесреднего молекулярного веса получаемогс имера и его молекулярно-весового распре- ения.Для достижения поставленной цели учитывают сигналы не только с датчиков температуры, расхода этилена и давления в реакторе, но и определяют, например, с помощью вычислительной подсистемы молекулярно-весовое распределение получаемого полимера, производительность процесса и средний молекулярный вес получаемого полимера, а также учитывают сигналы давления, расхода этилена и температуры в процессе подготовки реакционной смеси и процессе отделения продукта и очистки возвратного газа.Регулирующие воздействия оказывают не только на давление и температуру в реакторе полимеризации, но также и на расход инициа. тора процесса полимеризации, расход химического регулятора длины цепи получаемого полимера, давление и температуру в процессе подготовки реакционной смеси и процессе отделения продукта и очистки возвратного газа, уровня полимера в аппаратах процесса отделения продукта и очистки возвратного газа.Количественную зависимость между выходом полимера, его средним молекулярным весом, молекулярно-весовым распределением по. лучаемого полимера, т. е. целевыми функциями и величинами перечисленных регулирун)- щих воздействий, устанавливают на основе математического описания процесса полимеризации, составленного на основе кинетических уравнений теплового и материального балансов процесса полимеризации.Предложенный способ автоматического управления может быть реализован в системе автоматического управления, блок-схема одного из вариантов которой показана на чертеже (толстой линией на схеме показан технологический поток, тонкими линиями - связи блоков схемы).Система автоматического управления состоит из датчиков 1 давления, датчиков 2 температуры, датчиков 3 расхода этилена, датчиков 4 расхода газообразного инициатора процесса, датчиков 5 расхода жидкого инициатора процесса, датчиков 6 расхода химического регулятора длины цепи полимера, датчиков 7 уровня полимера, информационной подсистемы 8, вычислительной подсистемы 9, блока 10 регулирования производительности, главного регулятора 11 давления в реакторе, регулятора 12 расхода этилена, блока 13 регулирования температуры в реакторе, блока 14 регулирования расхода газообразного инициатора, блока 15 регулирования расхода жидкого инициатора, блока 16 регулирования расхода химического регулятора длины цепи полимера, блока 17 регулирования температуры в рубашках охлаждения реактора, блока 18 регулирования уровня полимера и блока 19 регулирования давления.Система автоматического регулирования работает следующим образом,С помощью информационной подсистемы 8 производят первичную обработку сигналов с датчиков 1 - 7, а также обнаружение откло 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ао 65 нений сигналов с указанных датчиков от уставок и включение подпрограмм вычислительной подсистемы 9 с заданным приоритетом выполнения.С помощью информационной подсистемы 8 для регулярной проверки исправности технологического оборудования и датчиков процесса производят периодическую коммутацию датчиков 1, 2, 3, 7 к вычислительной подсистеме 9 в сочетаниях, определяемых уравнением теплового и материального балансов и определение указанных балансов с целью обнаружения их несовпадения и выдачи сигнала неисправности в выходное устройство вычислительной подсистемы, а также коррекции программ вычислительной подсистемы 9 по определению заданий на параметры процесса.При отклонении в режиме технологического процесса запоминают с помощью вычислительной подсистемы 9, работающей в режиме разделения времени - архивизации научных данных, с одной стороны, изменения сигналов с датчиков 1 - 7 в аварийном режиме, с другой стороны, на основе хранящихся в запоминающем устройстве вычислительной подсистемы 9 изменений параметров процесса в предыдущих аварийных ситуациях находят оптимальные воздействия для выработки рабочей программы ликвидации аварийной ситуации на блоки 10, 13 - 19, регуляторы 11, 12, осуществляя шаговую настройку аварийной программы.Совместное использование в системе автоматического управления вычислительной подсистемы 9, информационной подсистемы 8, блока 10 регулирования производительности, главного регулятора 11 давления в реакторе, регулятора 12 расхода этилена, блока 13 регулирования температуры в реакторе, блока 14 регулирования расхода газообразного инциатора, блока 15 регулирования расхода жидкого инициатора, блока 16 регулирования расхода химического регулятора длины цепи полимера, блока 17 регулирования температуры в рубашках охлаждения, блока 18 регулирования уровня полимера, блока 19 регулирования давления позволяет решить ряд задач по управлению процессом: оптимальное согласование процесса подготовки реакционной смеси, процесса полимеризации, процесса отделения продукта и очистки возвратного газа; оптимальный пуск технологического процесса; максимальное увеличение производительности и оптимальное регулирование соотношения производительности процесса по полимеру и среднего молекулярного веса полимера с соответствующим молекулярно-весовым распределением,С помощью вычислительной подсистемы 9 и информационной подсистемы 8 производят сбор данных для управления процессом и аппаратурой автоматики, решают задачи управления контурами автоматики, определяют комплексные показатели процесса, выдают оперативные рекомендации обслуживающему515760 Составитель В. филимоновРедактор А, Кпринова Техред А. Камышникова 1 корректор Е, ХмелевЗаказ 647/1ЦНИИПИ Гок С а 1406енногом изобва, ЖТираж 630омитета Совета Министроветений и открытий5, Раушская нао., д. 4,5 Поди нсноССР Из.Ъ сударств по дела 35, Москбиография, пр. Сапунова персоналу по управлению процессом, учитывают энергетические и материальные ресурсы процесса, производят автоматическую оценку аварийных ситуаций с выдачей рекомендаций по пх устранепспо обслуживающему персоналу в случае нестандартных ситуаций.С помощью вычислительной подсистемы 9 определяют оптимальное соотношение заданий на блок 13 регулирования температуры в реакторе, блок 14 регулирования расхода газообразного инициатора, блок 15 регулирования расхода жидкого инициатора, блок 16 регулирования расхода химического регулятора длины цепи полимера, регулируя молекулярно-весовое распределение получаемого полимера в заданных пределах. сйормула изобретенияСпособ автоматического управления процессом получения полиэтилена при высоком давлении в трубчатом реакторе, заключающийся в стабилизации температуры и давления и реакторе, контроле сигналов с датчиков процесса с помощью информационной подсистемы, определении с помощьо вычислительной подсистемы обобщенных показателей хода технологического процесса и выдаче результатов на печатающие и индикационные устройства, произведении в аварийных случаях необходимых перскл,очений запорных и регулирую.щих органов на реакторе полимеризации, индикации распределения температур по длине реактора с помощью электроннолучевой труб ки, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса, находят по разности расходов прямого, отводимого и возвратного этилена производительность процесса по полимеру, 10 по текущим значениям температуры и давления в реакторе полимеризации определяют, например, с помощью вычислительной подсистемы средний молекулярный вес получаемого полимера, затем определяют оптимальное 15 соотношение производительности процесса исреднего молекулярного веса получаемого полимера, регулируют указанное соотношение тем, что одновременно воздействуют на температуру, давление в реакторе и на расходы 20 газообразного и жидкого инициаторов и химического регулятора длины цени полимера, определяют по давлению и распределению температур в реакторе полимеризации молекулярно-весовое распределение получаемого полн мера и поддерживают его в заданных пределах, воздействуя на расход химического регулятора длины цепи полимера в реактор полимеризации.