286230

ОПИСАН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 7 ВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое о ельства аявлепо 20.111.1968 ( 1228312/23-5присоедшением заявкиКомитет по деламобретений и открытийрк Совете МинистровСССР оритет Опублпковао 10.Х 1.1970. Бюллетень34Дата опубликования описания 21.1.1971 Авторытзобретения Б. А, Верхорубов, М. А, Гуревич, И. М. Абрамзон, А. Ф. Филиппов и Т. К. Плаксунов рючко 3 аявител ОЦЕССОМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА СП емпе- рас- завнв реакторе ратуры рас ходе, Подач симости от5 Отношени тока Я об пензии ката рез поверхн стенку реак0 ляющемуся следующей о по- а сусго ченника, выде- ачено авлении произ- весьма ри проальной,а раза;11 коно измер, при ора рав пол 5 Из графиков видно, что при упр процессом по способу 1 при снижении водптельности реактора концентрации резко возрастает, например для и =-0,5 п изводительности, равной 75% от номи 20 концентрация увеличивается в полтор при управлении процессом по способу центрация изменяется пропорциональн нению производительности (наприме увеличении производительности в полт 25 за концентрация увеличивается также тора раза). При забивке реактора и труб это реальную угрозу аварии. Отклонение концентрации раствора п 30 ра от заданного значения приводит к узда олиме удшеИзвестны способы автоматического управления процессом полимеризации этилена при среднем давлении, заключающиеся в стабилизации температуры в реакторе изменением расхода подаваемого туда с постоянной температурой раствора этилена (способ 1), а также изменением температуры подаваемого в реактор раствора этилена при постоянном его расходе (способ 11).Однако эти способы управления процессом полимеризации этилена для реактооов с внешним теплосъемом (часть тепла отводится через теплообменную поверхность) не обесп"= чивают постоянства концентрации раствора полиэтилена в реакторе при отклонении производительности от заданного значения.На фиг, 1 приведены графики зависимости относительного изменения концентрации (К) раствора полиэтилена в реакторе от относительного изменения производительности реактора (бр); на фиг. 2 - принципиальная схема автоматического управления процессом полимеризации этилена при среднем давлении, реализующая данный способ; на фиг. 3 - зависимость температуры раствора от его расхода,При способе 1 температуру в реакторе стабилизируют изменением расхода растворителя при его постоянной температуре, Подачу катализатора изменяют в зависимости от расхода растворителя. При способе 11 температуру стабилизируют изменением ворителя при постоянном ег у катализатора изменяют в температуры растворителя. е нерегулируемого тепловог разующегося за счет нагрев лизатора и т. п. и отводимо ость встроенного теплообме тора к тепловому потоку Я в результате реакции, обозн формулой5 О 60 нию качества полимера и к снижению эконо. мичности работы оборудования.Процесс полимеризации (фиг. 2) проводят в реакторе 1, куда непрерывно подают бензин с растворенным в нем этиленом, этилен и сусгензию катализатора в бензине. Полиэтилен образуется в зоне реакции в виде раствора в бензине. Полученный раствор полиэтилена с катализатором выводят из реактора,Растворяют этилен в бензине в сборнике 2, в который подают бензин и пары бензина вместе с этиленом из реактора. Из сборника, установленного выше реактора, раствор через подогреватель 3 поступает в реактор. Часть тепла реакции отводится через стенку реактора. В рубашке 4 реактора находится кипящий теплоноситель, конденсация паров которого осуществляется в конденсаторе б.Температура в реакторе стабилизируется регулятором температуры 6, куда подается сигнал о температуре в реакторе при помощи термопары 7, Регулятор воздействует на подачу раствора этилена в бензине при помощи регулировочного вентиля 8. В зависимосги от расхода последнего его температура меняется по определенному закону и стабилизируется изменением соотношения потоков раствора, идущих через и помимо подогревателя 3. Для этого в стабилизирующий регулятор 9 подается сигнал температуры раствора, посылаемый термопарой 10, и сигнал расхода раствора, снимаемый датчиком 11 через программный задатчик 12. Регулятор 9 управляет работой регулировочных вентилей 13 и 14.Изменение расхода суспензии катализатора осуществляется в зависимости от изменения расхода раствора этилена в бензине при помощи регулятора 15, куда подается сигнал о расходе раствора датчиком 11 и который изменяет подачу суспензии катализатора воздействием на работу регулировочного вентиля 1 б,Температура раствора этилена в бензине в сборнике 2 поддерживается изменением подачи воды при помощи регулягора 17, куда термопарой 18 подается сигнал температуры раствора. Регулятор 17 меняет расход воды путем воздействия на работу регулировочного вентиля 19, Уровень раствора в сборнике регулируется изменением подачи свежего бензина регулятором 20, куда датчиком 21 подается сигнал о уровне в сборнике. Регулятор меняет подачу бензина путем воздействия на работу регулировочного вентиля 22.Давление в конденсаторе стабилизируется изменением расхода подаваемой в конденсатор воды при помощи регулятора 23, кудадатчиком 24 подается сигнал давлечия в конденсаторе. Регулятор 23 меняет подачу воды путем воздействия на работу регулировочного вентиля 25. Давление в реакторе стабилизируется изменением расхода подаваемого в реактор этилена при помощи регулятора 2 б, куда датчиком 27 подается сигнал о давлении в реакторе. Регулятор 2 б воздействует на ра 5 и 15 20 25 зо 35 40 45 4боту регулировочного вентиля 28 на линии подачи этилена. Уровень в реакторе стабилизируется изменением расхода выводимого из реактора раствора полиэтилена в бензине при помощи регулятора 29, куда датчиком 30 подается сигнал о уровне раствора в реакторе. Регулятор 29 воздействует на регулировочный вентиль 31.Увеличение скорости реакции, например, вследствие повышения чистоты сырья, приводит к увеличению интенсивности процесса и тепловыделения в реакторе. Температура в реакторе начнет повышаться,Система автоматического регулирования температуры в реакторе увеличизает расход раствора этилена в бензине. Это приводит к уменьшению его температуры до прежнего значения. Поскольку каналы расход вводимого в реактор раствора - отводимый тепловой поток, температура раствора - отводимый тепловой поток, соотношение расходов через подогреватель и его байпас - температура раствора после теплообменника практически безынерционны, отклонения температуры и концентрации полимера в реакторе от заданных значений будут незначительными,Система регулирования расхода раствора уменьшает подачу катализатора. Поскольку канал расход катализатора - интенсивность процесса весьма инерционен, выделяющийся тепловой поток относительно медленно начинает уменьшаться, Температура в реакторе также будет уменьшаться. Однако быстродействующая система регулирования, соответственно уменьшая расход раствора и увеличивая его температуру, удержит температуру в реакторе на заданном значении. Таким образом, после окончания переходного процесса система регулирования расхода раствора вернет расход к заданному значению,Для сохранения других параметров на заданных значениях при увеличении расхода раствора остальные системы соответственно увеличивают подачу свежего бензина, этилена, холодной воды и теплоносигеля,Возможны и иные варианты схем, реализующих предлагаемый способ, Так, например, сигнал с регулятора температуры в реакторе может быть подан как задание регулятору 9 температуры раствора, а изменение расхода раствора может осуществляться через программный задатчик 12, по температуре раствора. Изменение температуры раствора, вводимого в реактор, возможно за счет изменения подачи теплоносителя в подогреватель. Возможна также подача сигнала от программного задатчика 12 непосредственно на регулировочные вентили 13 и 14 и др.Таким образом, предлагаемый способ отли. чается от известных способностью одновременно изменять расход и температуру растзора этилена в бензине, Зтэ приводит к новому качеству - постоянству концентрации полимера в реакторе,При способе 1 (фиг. 1) с увеличением произ286230ггФиг Г тр, с 7 га 7 ПП 5 а 7 В 3 70 77 7 г73 В 75 7 б рр х 10жсфиг 3Составитель В. филимонов Редактор Н. Вирко Техред А. А. Камышникова Корректор Т, А. Абрамова Заказ 3947/9 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская иаб. д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2