Система для автоматического управления процессом дегазации полимера

1 99 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (И) 094 А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССРУ 421688, кл, С 08 С 2/Об, 1970.2, Авторское свидетельство СССРУ 667559, кл. С 08 С 2/06, 1977(прототип),(54)(57) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕГАЗАЦИИ ПОЛИМЕРА, содержащая дегазатор, датчикирасходов воды, полимеризата и пара,соединенные через регуляторы с клапанами на трубопроводах подачи воды,полимеризата и пара в дегазатор, датчик температуры в дегазаторе, соединенный с регулятором, блек коррекциирасхода пара, соединенный своим входом с датчиком расхода полимеризата,а выходом - с задающим входом регулятора расхода пара, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения расхода пара на дегазацию, онаснабжена буферной емкостью для полиз(ц С 08 С 2/06: С 05 Э 27/00 меризата, холодильником для охлаждения отдувок из буферной емкости, датчиком концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимеризате, датчиком и регулятором давления отдувок, клапаном на трубопроводе подачи хлад- агента в холодильник, блоками коррекции температуры в дегазаторе и расхода воды, при этом буферная емкость для полимеризата соединена трубопроводами с дегазатором и холодильником, датчик концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимеризате соединен с первым входом блока коррекции температуры в дегазаторе, первый выход датчика давления отдувок соеди-нен через регулятор с клапаном на трубопроводе подачи хладагента в холодильник, а второй выход - с вторым (" входом блока коррекции температуры в дегазаторе, выход которого соеди- ф нен через регулятор температуры в дегазаторе с вторым входом блока коррекции расхода пара, причем вход блока коррекции расхода воды соединен с выходом датчика расхода полимеризата, а выход - с задающим входом регулятора расхода воды.ды, полимернзата и пара в дегаэатор,датчик температуры в дегазаторе, соединенный с регулятором, блок коррекции расхода пара, соединенный своимвходом с датчиком расхода полимеризата, а выходом - с задаюшнм входомрегулятора расхода пара 21,Недостатком известного устройстваявляется высокий расход пара на дегазацию, так как в этом устройстве неучитывается концентрация низкомолекулярных углеводородов в исходном полимеризате, что приводит к колебаниямостаточных углеводородов в дегазированной крошке и связанному с этим,колебанию расхода пара,Цель изобретения - уменьшениерасхода пара на дегазацию. Указанная цель цостигается тем, что система для автоматического управления процессом дегазации полимера, содержащая дегазатор, датчики расходов воды, полимеризата и пара, соединенные через регуляторы с клапанами на трубопроводах подачи воды, полимеризата и пара в дегаэатор, датчик температуры в дегаэаторе, соединенный с регулятором, блок коррекции расхода пара, соединенный своим входом а датчиком расхода полимериэата, а выходом - с задающим входом регулятора расхода пара, дополнительно снабжена буферной емкостью для полимериэата, холодильником для охлаждения отдувок иэ буферной емкости, датчиком концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимеризате, датчиком и регулятором давления отдувок, клапаном на трубопроводе подачи хлад- агента в холодильник, блоками коррекции температуры в дегазаторе и расхода воды, при этом буферная емкость для полимеризата соединена трубопроводами с дегазатором и холодильником, датчик концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимериэате соединен с первым входом блока коррекциитемпературы в дегазаторе, первыйвыход датчика давления отдувок соединен через регулятор с клапаном на лодильник, а второй выход - с вторым входом блока коррекции температуры в 1 1109411 2Изобретение относится к автоматизации процессов дегазации, напримерводной, и может быть применено впроизводстве каучуков СКИ, СКД и др.в химической и нефтехимической промышленности.Известно устройство для автоматического управления процессом воднойдегазации полимера, содержащее датчикостаточного содержания легколетучихуглеводородов в дегаэированной крошке каучука и соответствующий регулятор, датчик температуры в дегазаторе,соединенный через регулятор с клапаном на трубопроводе подачи пара в де-,15газатор, клапан на трубопроводе пода,чи полимериэата в дегазатор, блоккоррекции, выявитель знака отклонениярегулируемого параметра и переключатель управляющих воздействий, который 0своим входом соединен через выявитель знака отклонения регулируемогопараметра с датчиком остаточногосодержания легколетучих в дегазированной крошке каучука, первым выходом 25соединен через регулятор остаточногосодержания легколетучих в дегаэированной крошке каучука с клапаном на трубопроводе подачи полимеризата в дегазатор, а вторым выходом через блоккоррекции - с регулятором температурыв дегаэаторе 13.Недостатком данного устройстваявляется высокий расход пара на дегазацию,так как не учитывается концент 35рация низкомолекулярных углеводородов (например, толуола) в исходномполимеризате. Концентрация толуолав исходном полимеризате колеблется вшироких пределах (1 - 7 Е веса) и за 40висит от качества приготовлениярастворов катализатора и стабилизатора полимера, в которых толуол является растворителем,На концентрацию толуола в полимериэате оказывает существенное влияниепромывка толуолом запорной арматурыи сужающих устройств на трубопроводах подачи катализатора в полимеризационные батареи. Колебания концент 50раций толуола в исходном полимериэате ухудшает качество дегазации поли- тРУбопРоводе подачи хладагента в хомера и ведут к перерасходу пара.Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является сис тема для автоматического управления процессом дегазации полимера, содержащая дегазатор,датчики расходов водегазаторе, выход которого соединенчерез регулятор температуры в дегаэаторе с вторым входом блока коррекции расхода пара, причем вход блокакоррекции расхода воды соединен свыходом датчика расхода полимериэата, а выход - с задающим входом регулятора расхода воды.На чертеже изображена блок-схема системы, 5Система содержит буферную емкость1 для полимериэата; дегазатор 2; холодильник 3; контур регулирования расхода воды, содержащий датчик 4, регулятор 5 и клапан 6, контур регу- лирования расхода полимеризата в дегазатор 2, содержащий датчик 7, регулятор 8 и клапан 9; контур регулирования расхода пара, содержащий датчик 10, регулятор 11 и клапан 12; датчик 13 и регулятор 14 температуры в дегаэаторе 2; контур регулирования давления отдунок, содержащий датчик 15, регулятор 16 и клапан 17, датчик 18 концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимеризате; блок 19 коррекции температуры в дегазаторе 2, блок 20 коррекции расхода пара, блок 21 коррекции расхода воды.Буферная емкость 1 для полимеризата соединена с дегаэатором 2 трубопронодом подачи полимеризата. Блок 19 коррекции температуры н дегдзаторе 2 соединен своими входами с датчиком 15 давления отдувок и датчиком ЗО 18 концентрации ниэкомолекулярных углеводородов в полимериэате. Выход блока 19 соединен с задающим входом регулятора 14 температуры, выход которого связан через блок 20 коррек ции расхода пара с регулятором 11. Блок 21 коррекции расхода воды связывает датчик 7 расхода полимериэдта с задающим входом регулятора 5 расхода воды.40Полимеризат, представляющий собой раствор полимера, незаполимериэовавшегося мономера (иэопрена), низкомолекулярных углеводородов (толуола) в растворителе (изопентане) подают в 45 буферную емкость 1 для полимериэата, где полимериэат усредняется и накапливается. Затем усредненный полимеризат иэ буферной емкости 1 подают в дегазатор 2, куда также подают воду и пар. В дегаэаторе 2 осуществляют отгонку растворителя, неэаполимериэонавшегося мономера и низкомолекулярных углево"55 дородов, которые в смеси с парами воды отнодятся через верх дегазатора 2. Пульпу полимера, представляющего собой суспенэию дегазированных частиц полимера (крошки каучука) в водеотводят из куба дегаэатора 2 нд оГеэвоживание каучука. В дегаэаторе 2поддерживают определенную температуру, соответствующую остаточному содержанию углеводородов в дегаэированной крошке каучука, которое определяют лабораторным способом,Отдунки иэ буферной емкости 1,представляющие собой пары углеводородов (изопентан, иэопрен, толуол)направляют на абсорбцию, предварительно охладив их в холодильнике 3.Охлаждение отдувок имеет существенное значение для экономии (снижениярасхода) пара на дегазацию, тдк какохлаждение отдувок снижает давление,что улучшает отсос углеводородов иэбуферной емкости 1. Это, в свою очеред обеспечивает уменьшение количества углеводородов, поступающихн состдве полимериэата н дегаздтор2, д следовательно, требует меньшегорасхода лара для дегаэации каучукадо эдддного остаточного содержанияуглеводородов.Система работает следующим образом,Регулятор 16 по информации с датчика 15 формир т управляющий сигнална клапан 7, которнй, изменяя подачухладагентд в холодильник 3, стабилизирует давление отдувок иэ буфернойемкости 1. Регулятор 8 по шформациис датчика 7, воздействуя нд клдпдн9, стабилизирует рдсход полимериэдтдв дегаэатор 2. Блок 19 коррекции тем"пературы в дегаэаторе 2 корректируетпо информации с датчиков 15 и 18давления отдувок и концентрации ниэкомолекулярных углеводородов, заданнуютемпературу н дегдэаторе 2, котораявводится в блок 19 вручную.Сигнал, соответствующий скорректированной заданной температуре, поступает с выхода блока 19 коррекции навход регулятора 14, который формируети выдает на блок 20 коррекции расходапара сигнал, корректирующий заданноесоотношение расходов полимеризат-пар,Блок 20 коррекции расхода пара поинформации с датчика 7 расхода полимериэдта, а также по сигналу, соотнетствующему скорректированному заданному соотношению расходон полимеризатпар, формирует управляющий сигнал нарегулятор 11, который по информациис датчика 10, воздействуя нд клапан3 110941 12, приводит действительное значение расхода пара к заданному значению.Блок 21 коррекции расхода воды по информации с датчика 7 расхода полимериэата формирует на своем выходе 5 в соответствии с заданным соотноше- Фкием расходов полимеризат-вода (которое вводится в блок 21 вручную) управляющий сигнал на регулятор 5 расхода воды. Последний по информации О с датчика 4, воздействуя на клапан 6, стабилизирует расход воды на заданном значении. Таким образом, охлаждая отдувки углеводородов, снижают давление отдувок с 0,7 ати (давле ние отдувок на базовом объекте без использования холодильника) до 0,3 ати и этим улучшают отсос отдувок, что обеспечивает уменьшение расхода углеводородов в дегазатор всоставе полимеризата, а следовательно, уменьшает требуемый расход парана дегазацию. Учитывая давление отдувок и концентрацию низкомолекулярныхуглеводородов в исходном полимериэате, косвенно судят о количестве углеводородов, поступающих в дегазатор,корректируя по их изменениям температуру в дегаэаторе, а затем расходпара, добиваются повышения точностистабилизации остаточного содержанияуглеводородов в крошке, а также рационального (без возмущений) расходования пара (расход пара на 1 т дегазированного каучука снижается на0,1568 г калт),ВНИИПИ Заказ 5999/17 Тиру фнлнал ППП Патент , г,Ужгород 9 По писноеЮ ФЯктнал, 4