Способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) 111) 1) С 08 Р 13 05 Р 27/ ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ В,И. Галки овенков,Миненкова тельство ССС6/041 1966.ельство СССР36/04, 1982 орционально отклонекорректируют про нию давления про мого предельного ана от его допуст значения, последуммированием значе ОПО нее определяютния давления нана при измеренн енных паров прап значении темпера олодил ьературыти поения идкого пропана. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСК РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОРИЗАЦИИ СОПРЯЖЕННЬИ ДИЕНОВ п лаждении шихты в пропановом нике путем регулирования тем шихты в зависимости от вязко Муни полимера изменением дав паров пропана на выходе холодильника,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышенияточности стабилизации вязкости по Муни полимера, измеряют температуру и давление жидкогопропана, подаваемого в холодильник,и сравнивают измеренное давление сего допустимым предельным значением,причем если оно больше или равно этому значению, то температуру шихтыоставляют неизменной на достигнутомзначении, а если меньше - то ее с пороговым значением давлИзобретение относится к автоматизации непрерывных химических процессов, а именно процессов растворной . полимеризации сопряженных диенов, и ,может быть использовано в производстве синтетических каучуков, например СКИ, СКД и др., в химической и неф-техимической промьпдленносги.Известен способ регулированияпроцесса непрерывной растворной поли меризации сопряженных диенов на комплексном катализаторе. заключающийся в стабилизации степени конверсии путем измерения теплосъема и воздействие в зависимости от его величины 1на температуру шихты, при этом темпе ратуру шихты регулируют изменением давления паров пропана, отводимых из холодильника, в котором осуществляют захолаживание шихты до заданной тем" 20 ,пературы 1.Недостатком известного способа является невысокая точность стабилизации вязкости по Муни полимера, так25 как стабилизация степени конверсии не является достаточным условием для стабилизации вязкости по Муни полимера.Наиболее близким по технической30сущности к предлагаемому является спосоо автоматического управления процессам растворной полимеризации сопряженных диенов при охлаждении шихчы в пропановом холодильнике .путем регулирования температуры шихты в З 5 зависимости от вязкости по Муни полимера изменением давления паров пропана на выходе холодильника 2 .Недостатком известного способа является ограниченная возможность 40 относительно повышения точности стабилизации вязкости по Муни полимера. Это, в свою очередь, имеет место из-за недостаточной точности регулиро. вания температуры шихты, В способе 45 воздействуют на давление паров пропана, выводимых из сепаратора, а следовательно, и на расход пропана через холодильник без учета температуры и давления пропана. Однако если температура и давление пропана близки соответственно к температуре и давлению насыщенному пару пропана, то пропан 1 поступая в испаритель, сразу же переходит в газообразное состояние, 55 Пары пропана, заполняющие межтрубное пространство испарителя, обладают значительно меньшим запасом теплосьема по сравнению с кипящим пропаном,Поэтому степень захолаживания шихтырезко снижается, что существенно влияет на точность стабилизации температуры шихтыЦель изобретения - повышение точности стабилизации вязкости по Муниполимера,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу автоматическогоуправления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов приохлаждении шихты в пропановом холодильнике путем регулирования температуры шихты в зависимости от вязкости по Муки полимера изменениемдавления паров пропана на выходехолодильника измеряют температуруи давление жидкого пропана, подаваемого в холодильник, и сравниваютизмеренное давление с его допустимым предельным значением, при чемесли оно больше или равно этому знаЧению, то температуру шихты оставля 1ют неизменной на достигнутом уровнеЭа если меньше - то ее корректируютпропорционально отклонению давленияпропана от его допустимого предельного значения, последнее определяют суммированием значения давлениянасыщенных паров пропана при измеренном значении температуры с пороговым значением давления жидкогопропана.Пороговое значение давления пропана устанавливают в пределах 0,1 -О, 15 ата.На чертеже приведена схема автоматического управления процессомполимеризации в производстве изопренового каучука, реализующая предлагаемый способ,Схема включает испаритель 1 (холодильник), сепаратор 2, полимеризационную батарею 3, датчик 4 температуры шихты, датчик 5 вязкости по Муни полимера, датчики 6 и 7 давления температуры жидкого пропана, контур регулирования давления отдувок пропана, состоящий из датчика 8, регулятора 9, клапана 10, и управляющую вычислительную машину (УВМ) 11, Предварительно осушенную изопренизопентановую шихту с температурой 8- 15 С подают в испаритель 1, в меж 0трубное пространство которого подают через сепаратор 2 жидкий пропан, В испарителе 1 происходит испарениепропана, за счет чего шихта охлаждается до температуры 2 - (-6) С.оПары пропана подают в сепаратор 2,где отделяют капли пропана, а отдувки пропана направляют на компримирование, Захоложенную шихту подают в полимеризационную батарею 3,где в присутствии комплексного катализатора осуществляют полимеризацию изопрена, Полимер из полимеризационной батареи 3 направляютна дальнейшие стадии его переработки.Управление процессом полимеризации по способу осуществляют следующим образом,Измеряют датчиками 4,5,6 и 7 соответственно температуру захоложенной шихты, вязкость по Муни полимера, давление и температуру пропана на входе в испаритель 1.Сигналы от указанных датчиковвводят в УВМ 11.Определяют заднюю температуруадТ шихты в зависимости от измеренйной вязкости М по Муни полимера,например, поформулео 10 15 20 25 Р= Р + йР50 где Р - пороговое значение пропана(йР = 0,1-0,15 ата).Сравнивают измеренное датчиком 6 давление Рп пропана с допустимым пределом, Если Рп Рто заданную55 температуру шихты оставляют неизменной на найденном значенииЮАы где Тп, - начально заданная температура шихты; 30М - заданная вязкость по Мурадни полимера;К 1 - константа,По измеренной датчиком 7 температуре Тп пропана, используя кривую35насьпценного пара пропана, определяют соответствующее этой температуреизначение давления РР =аТ+ЬТ,2 С,и 40где Р - давление насьпценного паора пропана при температуре Тп,а,Ь,с - константы.Определяют допустимый пределдавления Р пропана, выше которо 40го пропан всегда будет в жидком состоянии где Ты - конечное значение заданнойтемпературы шихты,Если Р ( Р , то найденную темипературу шихты корректируют, например, по формулеагде и - время;К 7 К- константы.Регулируют температуру шихты на%значения Т и, воздействием на давление паров пропана. Для этого определяют управляющее воздействие РОперна регулятор 9 давления пропана,например, по закону ПИ-регулированияад В 1Р=К (Т -Т )+К(Т,-Т,)ЙС,где К,К 5 - константы.По информации от датчика 8 давления паров пропана, воздействуярегулятором 9 на клапан 10, приводят давление паров пропана к задан.ному значению.Таким образом, измеряя температуру и давление пропана на входе виспаритель и сравнивая измеренноедавление с допустимым предельнымзначением, косвенно оценивают запас теплосъема в испарителе. Еслизапас теплосъема на исходе, о чемсудят по незначительной разнице(меньше порогового значения) междуизмеренным давлением и давлениемнасыщенных паров пропана при измеренной температуре пропана, корректируют температуру шихты, тем самымувеличивают запас теплосъема и, следовательно, обеспечивают по сравнению с известным решением повьппениеточности стабилизации температуры и, вконечном итоге, повьппение точности стабилизации вязкости по Муни полимера.Базовым объектом по отношениюк данному способу является действу-.ющая автоматизированная система управления процессом, полимеризации изопренана заводе синтетического каучука .Проведенная проверка предлагаемого способа подтвердила его полезность и эффективность,При этом коррекция температурышихты для получения достаточного запаса теплосъема в испарителе составила в среднем +1,О С, Изменение. овязкости по Муни полимера за счеткоррекции температуры шихты составило 1,2 ед. Муни,1139736 лропама оставитель В. Шувалоехред С. Легеза ное тираж 475 ВНИИПИ Государственно по делам изобретеций 035, Москва, Ж, Ра Подо комитета СССРи открытийушская наб., д. Заказ 220/18 Ужгород, ул. Проектная, 4 едактор Н, Киштулин ал ППП "Патент",Корректор,М. Максимишинец