Способ автоматического управления процессом получения синтетического каучука

(19) (11) А ОПИНАВ НИ У ТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗО(56) Авторское свидетельство СССР В 412204, кл, С 08 Р 136/04, 1971Авторское свидетельство СССР, В 476274, кл С 08 Е 2/00, 1973. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА, основанный на усреднении показателей полимера в поли. меризате путем смешения его потоков с нескольких параллельно работающих полимеризационных батарей и изменении расхода шихты на полимеризационные батареи в зависимости от параметров процесса, о т л и ч а ю -С 08 Г 136/04; Ц 05 В 27/00 щ и й с я тем, что, с целью повыше-.ния однородности каучука по его физико-механическим показателям иснижения затрат на проведение процесса, измеряют расходы шихты на полимеризационные батареи, уровень полимеризата в усреднителе и расходполимериэата из него, определяютсглаженные значения расхода шихтына полимеризационные батареи, расхода полимеризата из усреднителя и заданный уровень полимеризата в неми воздействуют на расход шихты накаждую полнмеризационную батареюот найденных сглаженных значенийрасхода полнмеризата иэ усреднителя, заданного уровня полимеризатав нем и измеренного значения этогоуровня в усреднителе, суммарного значения расходов шихты на полимеризационные батареи и найденного сглаженного значения расхода шихты наданную полимеризационную батарею.99758Управление процессом получениясинтетического каучука по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.Информацию с датчиков 5, 8, 12и 13 вводят в УВМ 11.Сглаживают измеренный расходР полимеризата из усреднителя 3по формуле10Р= ; Р,; +(1-ж, ) Р , (1) где Р - сглаженное значениепт 1расхода полимеризата из 15 усреднителя 3 на текущемшаге расчета управляющихвоздействтпт;коэффициент сглаживания.По информации о сглаженном зна чении расхода. полимеризата опуедез Дляют заданный общий расход Рь,ьь,шихты на полимеризационные батареи; Р = Р . (2)ы Оьы, птс25Сглаживание расхода полимеризатаисключает скачкообразные изменениярасходов шихты на полимеризационныебатареи и тем самым исключает возмущения на процесс полимеризации. Далее определяют заданное значениеуровня Н полимеризата в усреднителе 3 по формуле Полимеризационную шихту, представляющую собой раствор мономера (изопрена) в растворителе (изопентане), подают на полимеризационные батареи 1 и 2, где в присутствии катализатора осуществляется образование полимера. При этом полимер с35 равных полимеризационных батарей отличается своей концентрацией в растворе и качественными показателями, например, вязкостью по Муни,. пластичностью и т,д. Для получения однородного по качественным показателям полимера раствор полимера (полимеризат) из полимеризационных батарей 1 и 2 направляют в усредни- тель 3, где его непрерывно перемешивают мешапкой 4. Полимеризат из усреднителя 3 подают на агрегаты дегазации, а далее - на агрегаты выделения. Агрегаты дегазации и особенно агрегаты выделения часто останавливают на ремонт из-за механических поломок. В связи с этим изменяют (уменьшают) расход полимеризата на агрегат дегазапии (при коллекторной подаче пульпы с агрега 55 тов дегазации на агрегаты выделения) или останавливают соответствующий агрегат дегазации (при парной работе агрегатов выделения и дегазации). Н; =аРп, +Ь, ИА(3) та.40 При этом при увеличении расходаполимеризата заданное значение уровня уменьшается и наоборот, Это позволяет создать запас для повышенияуровня в случае отключения агрега тов дегазации или выделения и темсамым исключить необходимость резких"изменений расходов шихты.Сглаживают заданное значение уровня по формуле50л Эф ЗаД л Зади. = с,н, +(1- м,)Н (4)1 Изобретение относится к автомати-зации процессов получения синтетических каучуков, например СКИ, СКД, СКС и др и может быть использован но в химической и нефтехимическои промышленности Целью изобретения является повышение однородности каучука по егофизико-механическим показателям иснижение затрат на проведение процесса,. На чертеже изображена система,реализующая предлагаемый способ.Система состоит из полимеризационных батарей 1 и 2, усреднителя3, мешалки 4, контура регулированиярасхода шихты на полимеризационнуюбатарею 1, состоящего из датчика 5,регулятора 6 и клапана 7, контурарегулирования расхода шихты на полимеризационную батарею 2, состоящего из датчика 8, регулятора 9 и клапана 10, управляющей вычислительноймашины (УВМ) 11, датчика 12 расходаполимеризата и датчика 13 уровня вусреднителе. где а и Ь - константы, учитывающиепредельно допустимые значения уровня полимеризал ЗОДгде Н - сглаженное заданное значение уровня полимеризата в усреднителе 3 на текущем шаге расчета управляющих воздействий;оС - коэффициент сглаживания.=Н;, -дН (6) 1199758щем шаге расчета управляющих воздействий;Мз - коэффициент сглаживания.Для каждой полимеризационной батареи рассчитывают верхнюю Р и. заанижнюю Руставки заданного расхода шихты соответственно по форму- ламзсюдаН;=Н;-Н. (7)задгде Н - значение верхней или нижней уставки сглаженногозаданного уровня полимеризата в усреднителе 3.Корректируют заданный общий расход шихты в зависимости от отклонения 6 Н; по формуле ЗаД Р, =Г , +К аН +Кьовы, о.з иьН аГ(8)- скорректированное заданное значение общего расхода шихты;- константы;- дисперсность определения и выдачи управляющих воздействий. где РОБц К КО 1 ЬСглаживание заданного значения уровня полимеризата в усреднителе 3 и определение его уставок дает возможность корректировать заданное значение общего расхода шихты на полимеризационные батареи только в исключительных случаях, т.е. при скачкообразных изменениях расхода полимеризата из усреднителя 3.Сглаживают измеренные расходы Р шихты на полимеризационные батареи 1 и 2 по формуле=ф, Р. +(1-" Ггде Р сглаженное значение расхода шихты на полимеризационную батарею на текуг е Н"Дд а - предельно допустимое отклонение уровня полимеризата в усреднителе 3от его сглаженного заданного значения.Сравнивают измеренное датчиком 13 значение уровня Н в усреднителе 3 с уставками .и, если оно вышло эа пределы уставок, определяют отклонение ЕН; уровня от ближайшей уставки:(10) аР;= . Р -Р:" (12)- 1 ц Огде и - количество полимеризационныхбатареи (п=2),В зависимости от рассогласованияЬ Р, корректируют общий расход шихтыпо формуле06 Ц М ОБЦ 1где Р , - скорректированный поШОЬЩсуммарному расходу шихтына полимеризационные батареи общий расход шихты;ККя - константы.40 Определяют эаданныи расход ГзаАшихты на полимеризационную батарею: Р: м Р.ие .эаа Ги Для каждой полимеризационной батареи ограничивают заданный расход шихты с помощью нелинейногозвена типаупор по формулеРзад зад Зад -"А зад заАц н1 Р- ц 1 Ъизад - зад зсд задР 11 Г )- ы 1 Ь ы-41 В; з 50- задЕы 1 55 заАгде Р,1- ограниченное заданное значение расхода шихты на полимеризационную Зад ОА 1 Озад - задзсАгдеаГ - предельное отклонение 5 заданного расхода шихтына полимериэационяую батарею от сглаженного зна-.чения расхода шихты.Сравнивают суммарный расход шихты 20 .- Р,О на.полимеризационные батареи с заданным общим расходом шихты и определяют рассогласованиемежду ними:3батарею на текущем шаге расчета управляющих воздействий; приращение заданногорасхода шихты на полимеризационную батарею. Корректировка заданного общего расхода шихты по сумме расходов шихты на полимеризационные батареи и ограничение задания по расходу шихты на каждую батарею с помощью звенан нтипа упор позволяют перераспределять нагрузку между полимеризационными батареями в случае повышения давления в одной из батарей, так как дополнительное открытие клапана при этом не дает сколько-нибудь существенного увеличения расхода шихты на зту батарею. Звено типа "упор"дает также возможность сразу реагировать на выход уровня полимеризата в усреднителе 3 за уставки и на изменение расхода полимеризата из усреднителя,Сигналы, соответствующие ограниченным заданным расходам шихты на полимеризационные батареи, с УВМ 11 выдают на регуляторы 6 и 9, которые по информации с датчиков 5 и 8, воздействуя на клапаны 7 и 9, приводят расход шихты на полимеризационные батареи 1 и 2 к заданным значениям.Таким образом, измеряя расход полимеризата и определяя по нему эа 1199758 Ьданный общий расход шихты на полимеризационные батареи, учитываютпроизводительность агрегатов дегаза.ции и выделения. Корректируя заданный уровень полимеризата в усреднителе по расходу полимеризата из него, создают заблаговременный запаспо накапливанию полимериэата в случае отключения агрегатов дегазации1 О или выделения, а это позволяет плавно регулировать расходы шихты на полимеризационные. батареи. Кроме того1изменяя общий расход шихты постепенно, в зависимости от сглаженногорасхода полимеризата, также исключают внесение возмущений в процессполимеризации резким изменением расхода шихты. Корректировка общегорасхода шихты в зависимости от сум 20 марного расхода шихты на полимеризационные батареи и ограничение заданий регулятором расходов шихты на полимеризационные батареи с помощьюзвена типа "упор" дают возможность25 перераспределять нагрузку между бата-.реями при повышении давления в одной из них. Все это существенно повышает однородность полимера по егофизико-механическим показателям иУвместе с тем, повышает ритмичностьработы агрегатов дегазации и выделения, что приводит к снижению расходарастворителя на 7,63, а расхода катализатора на 5%. Все это приводит куменьшения затрат на проведение процесса,ВЯЩЯЩ Заказ 77ал ШШ Па Тираж 474 Поппис