Устройство автоматического управленияпроцессом растворной полимеризации

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 230879 .(21) 2815235/23-26с присоединением заявки йо(51)М. Клз С 08 Р 2/00 6 05 Р 27/00 . Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 66.012-52088,8) Дата опубликования описания 150681 Д;М. Лепский, С.Н. Хусаинов и В.М. ЧернякМосковское научно-производственное объединениепо автоматизации нефтеперерабатывающейи нефтехимической промышленности "Нефтехимавтоматика"(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИИзобретение относится к устройствам автоматического управления процессами полимеризации, в частности для управления процессами полимериэации олефинов в среде жидкого мономера. По основному ав. св. Р 763356 известно устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации, содержащее датчики температуры и давления, установленные в реакторе и на трубопроводе подачи мономера в реактор, соединенные со входами блока коррекции, выход которого через блок сравнения соединен с первым входом регулятора расхода катализатора, второй вход и выход регулятора расхода катализатора сов;динены, соответственно, с датчиком расхода катализатора и исполненным механизмом, установленным на трубопроводе подачи катализатора в реактор, блок определения скорости реакции, блок коррекции скорости реакции и датчик концентрации полимера, установленный в реакторе, при этом первые и вторые входы блоков определения и коррекции скорости реакции соединены с датчиками концентрации полимера итемпературы, выход блока коррекциискорости реакции соединен с третьим входом блока определения скоростиреакции, а выход блока определенияскорости реакции соединен с третьимвходом блока коррекции 1,Известное устройство имеет не 1 О0 достаточно высокую производительность,поскольку в нем осуществляетсястабилизация наперед заданного значения скорости реакции. Заданиескорости реакции осуществляется исходя из того, что возможность теплосьема со временем ухудшается эа счетналипания полимера на стенках реактора: максимально допустимая скоростьреакции для текущего момента времениопределяется возможностями теплосъе 20 ма в данный момент времени: превышение количества выделяемого в ходереакции тепла над количеством, которое может овести система теплосъема,приводит к быстрой и полной полимеризации и выходу реактора иэ строя.Таким образом, задаваемая скоростьреакции не должна превысить значения скорости реакции, являющегосямаксимальным для наихудших условий30 теплосъема, что достигается пред 837964намеренным занижением величины задаваемой скорости реакции по сравне-.нию с максимально допустимым значением для текущих возможностей теплосьема. Это обуславливает значительныепотери по производительности эа счетразности максимально возможной длятекущего состояния стенок реактораскорости и реализуемой по заданию.Цель изобретения - повышение производительности .процесса полимериэации.Эта цель достигается тем чтоустройство автоматического управления процессом полимеризации дополнительно содержит блок определениямаксимально допустимой скорости реакции и датчик температуры внешнейстенки реактора, соединенный с первымвходом блока определения максимальнодопустимой скорости реакции, второйвход которого соединен с датчиком 20температуры, установленным в реакторе,а выход блока определения максимально допустимой скорости реакции подключен.ко второму входу блока сравнения. 25На чертеже представлена общая .схема устройства управления процессом полимериэации.Устройство управления процессомполимеризации содержит датчик 130температуры и датчик 2 давления,уагановленные на линии 3 подачи мономера в реактор 4, в котором установлены датчик 5 температуры, датчик б давления и датчик 7 концентрации полимера, а на внешней стенкеустановлен датчик 8 температуры.Выход датчика 5 температуры соединен с первым входом блока 9 коррекции скорости реакции, второй входкоторого соединен с датчиком 7 40концентрации полимера, а выход блока9 коррекции скорости реакции соединен с первым входом блока 10 определения текущей скорости реакции,второй и третий входы которого соедииены, соответственно, с датчиком 7концентрации полимера и датчиком 5температуры. Выход блока 10 определения текущей скорости реакции соеди-нен с первым входом блока 11 коррекции, второй вход которого соединенс датчиком 5 температуры, третийвход - с датчиком б давления, четвертый вход - с датчиком 1 температуры, пятый вход - с датчиком 2давления Выход блока 11 коррекциисоединен с первым нходом блока 12сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 13 определениямаксимально допустимой скоростиреакции. Первый и второй входы блока 6013 определения максимально допустимой скорости реакции, соответственно,соединены с датчиком 5 температурыв реакторе и датчиком 8 температурывнешней стенки реактора. Выход бло ка 12 сравнения соединен с первым входом регулятора 14 расхода, второй вход которого связан с датчиком 15 расхода, установленным на линии 16 подачи катализатора в реактор 4. На линии 16 также установлено исполнительное устройство 17, связанное с выходом регулятора 14 расхода.Устройство работает следующим образом.При постоянстве слоя полимера, налипшего на стенках реактора 4 и, следовательно, постоянстве коэффициента теплопередачи стенок реактораблок 13 определения максимально до-пустимой скорости реакции работаетследующим образом. По сигналам отдатчика 5 температуры в реакторе идатчика 8 температуры внешней стенкиреактора 4 блок сравнения температур(на чертеже не показан) определяет рассогласование между сигналами и делит значение сигнала задания на значение сигнала, соответствующего рассогласованию. Этот сигнал преобразуется пропорционально значению максимальной скорости реакции в реакторе при данном коэффициенте теплопередачи стенок реактора.В случае, если плотность и составжидкого мономерав линии 3 постоянныи постоянна активность катализатора в линии 16, бЛок 9 коррекции скорости реакции по сигналам от датчика5 температуры и датчика 7 концентрации полимера формирует сигнал, пропорциональный концентрации активныхцентров катализаторов в реакционноймассе, который используется далеев качестве сигнала коррекции, поступающего на первый вход блока 10 определения текущей скорости реакции, на второй вход которого поступает сигнал от датчика 7 концентрации полимера, а на третий вход - сигнал от датчика 5 температуры. Выходной сигнал из блока 10 определения текущей скорости реакции, проходя через блок 11 коррекции, беэ изменения подается на, блок 12 сравнения, где текущая скорость реакции сравнинается с сигналом блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции, и н зависимости от их разницы, меняется задание регулятору 14 расхода катализатора, управляющему исполнительным устройством 17, которое изменяет подачу катализатора в реактор до тех пор, пока зиачение текущей скорости реакции не сравняется со значением скорости, определенной блоком 13 определения максимально допустимой скорости реакции.При изменении плотности или состава жидкости мономера в линии 3 или активности катализатора н линии 16, н соответствии с изменением сигналов от датчика 5 температуры и дат837964 Формула изобретения Составитель Г. ОгаджановТехред Ж. Кастелевич ктор М. Шароши едактор Н, Минк. Тираж 530 ИИПИ Государственн по делам изобретенМосква, Ж, Ра аказ 4345/3 Подписноего комитета СССРй и открытийшская наб д. 4/5 13 ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,чика 7 концентрации полимера изменяется величина выходного сигнала блока 9 коррекции скорости реакции, в результате чего изменяется выходной сигнал блока 10 определения текущей скорости реакции, поступающий на первый вход блока 11 коррекции. В соответствии с изменением выходного сигнала блока 10 определения текущей скорости реакции, а также с изменением сигналов датчиков 1 и 5 температуры и датчика давления 2 и 6, изменяется выходной сигнал блока 11 коррекции, пропорциональный скорректированному значению текущей скорости реакции, Этот сигнал поступает на вход блока 12 сравнения, где текущая скорость реакции сравнивается с сигналом блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции и, в зависимости от их разницы, меняется задание регулятору 14 расхода катализатора, управляющему исполнительным устройством 17, которое изменяет подачу катализатора в реактор до тех пор, пока значение текущей скорости реакции не сравняется со значением скорости, определенным блоком 13 определения максимально допустимой скорости реакции.При изменении слоя налипшего на стенках реактора полимера и, следовательно, изменении коэффициента теплопередачи стенок реактора на выходе блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции, формируется сигнал, пропорциональный новому значению скорости, который подается на вход блока 12 сравнения и дальнейшая работа устройства автоматического управленияпроцессом полимериэации аналогичнавышеописанной.5Использование известного устройства позволяет поддерживать скоростьведения процесса, близкой к макси-мально возможной для текущих условий теплосьема, что дает возможностьповысить производительность процессаполимеризации на 0,05. Устройство автоматического управления процессом растворной полимериэации по авт. св. Р 763356 о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения производительности процес 20 са полимеризации, оно дополнительносодержит блок определения максимально допустимой скорости реакции и датчик температуры внешней стенки раектора, соединеннный с первым входом5 блока определения максимально допустимой скорости реакции, второйвход которого соединен с датчикомтемпературы , установленным в реакторе, а выход блока определениямаксимально допустимой скоростиреакции подключен ко второму входублока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР35по заявке Р 2585647/23-26,кл, С 08 Г 2/00, 28.02.78,