Устройство для автоматического регулирования концентрации мономера в шихте

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Совете х Социалистииескнх Республин(22) Заявлено 05.07.7 б (21) 238 б 12/23-0 ц 1 2С 08 Р 2/006 05 О 27/00 присоеди ем за 23) Приоритет Опубликовано 25.04Дата опубликован 9, Бюллетень15) УД элам хзюбретен втхрытхй 12.52 (088.8) я описания 25,04,7 72) Авторы изобретени М. Н. Яковлев, А, В. Поляков, Ю, А. Лемешкин, А, Н. Тихомиров,В. С. Плутес, А, П. Болдырев, С. Л. Подвальный, М. П. Светличныйи Е. Л, Осовский(7) Заявител ИЯ 54) УСТРОЙС. ВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРО КОНЦЕНТРАЦИИ МОНОМЕРА В ШИХТЕ т оист, что иэвестное ус р о регулирования концент.те, содержащее датчик расненный через регулятор рас.лнительным механизмом на лонну азеотропной осушкитной фракции, соединеннда возвратной фракции санизмом на линии возвратнну аэеотропной осуШки ти ра, датчифракциите 111 Изобретение относится к области автоматиза процессов полимеризации и может быть исьзовано в нефтехимической, химической и гих отраслях промышленности. Известно устроиство для автоматического регулирования концентрации мономера в шихте, содержащее датчик расхода мономера, соединенный через регулятор расхода мономера с исполнительным механизмом на линии мономера в колонну азеотропной.осушки, датчик расхода воз о вратной фракции, соединенный через регулятор расхода возвратной фракции с исполнительным механизмом на линии возвратной фракции в колонну азеотропной осушки, датчики расхода ших- . ты по батареям, соединенные с входами блока 15 определения суммарной нагрузки и через соответствующие регуляторы расхода шихты по батареям с исполнительными механизмами на ли.ниях к соответствуницим батареям реакторов, датчик концентрации изопрена в потоке мономек концентрации изопрена в возвратной и датчик концентрации изопрена в тцих. Однако известное устройство работает с недостаточно высокой точностью, обусловленной спе. цифическйми особенностями процесса приготов. ления; и подготовки шихты.Процесс характеризуется частыми изменениями расходов шихты (нагрузок) по батареям, эна. чительным транспортным запаздыванием из.за большой удаленности от процесса полимериэации и инерционностью (наличие колонн аэеотропной осушки, холодильников, осушителей, промежуточных емкостей большого объема и т,п.).Цель предлагаемого изобретении - повышение точности регулирования концентрации иэопрена в шихте,Это достигается тем во для автомаптческог рации мономера в ших хода мономера, соеди хода мономера с испо линии мономера в ко датчик расхода возвра через регулятор расхо исполнительным мех ной фракции в колодатчики расхода шихты по батареям, соединен.ные с входами блока определения суммарной нагрузки и через соответствующие регуляторы расхода шихты по батареям с исполнительными механизмами на пиниях к соответствующим ба. 3 тареям реакторов, датчик концентрации изопрена в потоке мономера, датчик концентрации изопрена в возвратной фракции, датчик концентрации изопрена в шихте, дополнительно снабжено блоком определения разности концентраций изо прена в шихте и возвратной фракции, блоком оп ределения разности концентраций изопрена в по.токе мономера и возвратной фракции, блоком определения задания регулятору расхода 1 ономера блоком определения задания регулято-ру расхода возвратной фракции, причем входы блока определения разности концентраций иэопрена в,шихте и возвратной фракции соединены с выходами датчика концентрации изопрена в возвратной фракции и датчика концентрации иэопрена в шихте, а выход - с первым входом блока определения задания регулятору расхода мономера, Входы блока определения разности ко 1 щентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции соединены с выходами дат чика концентрации изопрена в потоке мономера и датчика концентрации иэопрена в возвратной фракции, а выход - с вторым входом блока определения задания регулятору расхода моно- мера, третий вход упомянутого блока и первый Зр вход блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции соединены с выходом блока определения суммарной нагрузки. Выход блока определения задания регулятору расхода мономера соединен с входом регулятора расхода мономера и вторым входом блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции а выход блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции соединен с входом регулятора расхода возвратной фракции,На чертеже представлена схема предложенного устройства, где изображены колонна 1 азеотропной осушки, насос 2 подачи шихты, датчик 3 расхода мономера, датчик 4 расхода возвратной фракции датчики 5 расходов шихты по батареям, регулятор 6 расхода мономера, регулятор 7 расхода возвратной фракции, регулятор 8 расхода шихты по батареям, датчик 9 концентрации изопре. на в потоке мономера, датчик 10 концентрации иза, 50 прена в возвратной фракции, датчик 11 концентрации изопрена в шихте, блок 12 определения суммарной нагрузки, блок 13 определения разнос. ти концентраций изопрана в шихте и возвратной фракции, блок 14 определения разности кащентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции, блок 15 определения задания регулято. ру 6 расхода мономера, блок 16 определения эа. дания регулятору 7 расхода возвратной фракциии исполнительные механизмы7.Мономер и возвратная фракция поступают наколонну 1 азеотропной осушки, откуда насосом2 осушенная шихта подается на полимеризацию,Реакция полимеризации изопрена проводится вбатарее из 4 - 6 реакторов под действием катализатора и определенной температуры, после чегораствор полимера дезактивируется, заправляетсяантиоксидантами и поступает. на дегаэацию неза.полимеризованного мономера и растворителя. Дегазированный мономер и растворитель (возвратная фракция) возвращаются на приготовлениешихты, а полимер - на сушку, брикетированиеи упаковку.Устройство для автоматического регулирова.сия концентрации изопрена в шихте работаетследующим образом.Блок 12 определения суммарной нагрузки посигналам с датчиков 5 расхода шихты по батаре.ям формирует сигнал, пропорциональный суммар.ному расходу шихты, по выражению:Р- ргде Р 11 - выходной сигнал с блока 12;Р, - выходной сигнал датчика 5 расходашихты 1-той батареи;и - число батарей,Блок 13 определения разности концентрацийизопрена в шихте и возвратной. фракции формирует сигнал, пропорциональный разности концентраций;Р 1 з = Р 11 - Р 1 Огде Р,з - выходной сигнал блока 13;Р Р,о - выходные сигналы датчиков 11, 10 соответственно.Блок 14 определения разности концентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции формирует сигнал, пропорциональный разнос. ти концентраций:Р 14 Р 9 Р 10 эгде Р 1, - выход блока 14;Р 9, Р,о - выходные сигналы датчиков 9, 10 соответственно.Блок 15 определения задания регулятору б расхода мономера формирует сигнал путем деле. ния выходных сигналов блоков 13 и 14 и умно. жения полученной величины на выходной сигналот блока 12 Р 1 зр щ ш "-ф)1 7 12 фМгде Р 1 - выходной сигнал блока 15.Блок 16 определения задания регулятору 7 расхода воэврап 1 ой фракции формирует сигнал, задания регулятору 7 расхода возвратной фрак. ции в соответствии с выражением:Р 16 Р 13 Р 15 угде Р 1 - выходной сигнал блока 16, 65886Расход шихты на каждую батарею реакторовстабилизируется контуром, состоящим из датчика 5 расхода шихты по батареям, регулятора8 расхода шихты по батареям и исполнительного механизма 17, установленного на линии подачи шихты на соответствующую батарею реакторов,Расход мономера на колонну 1 стабилизируется контуром, состоящим из датчика 3 расхо.да мономера, регулятора 6 расхода мономера и Оисполнительного механизма 17, установленногона линии мономера в колонну 1. Задание нарегулятор 6 поступает с выхода блока 15.Расход возвратной фракции на колонну 1 стабилизируется контуром, состоящим из датчика 154 расхода возвратной фракции, регулятора 7 расхода возвратной фракции и исполнительного механизма 17, установленного на линии возвратнойфракции в колонну 1, Задание на регулятор. 7поступает с выхода блока 16.Регуляторы 6, 7, 8 являются типовыми ПИ-регуляторами с настройками, обеспечивающими устойчивую работу,Отклонения концентрации изопрена в шихтев сторону увеличения или уменьшения от заданного значения устраняются одновременно изменением расходов мономера и возвратной фракции, причем нри значении концентрации изопре.на в шихте больше заданного устройство умень.шает расход мономера и увеличивает расходвозвратной фракции и наоборот.При уменьшении концентрации изопрена впотоке мономера устройство одновремегпдо увеличивает расход мономера и уменьшает расходвозвратной фракции и наоборот,При уменьшении когщентрации изопрена ввозвратной фракции устройство одновременноувеличивает расход мономера и уменьшает расход возвратной фракции и наоборот,При увеличении расходов шихты (нагруэокг 4 Опо батареям одновременно увеличиваются расходы мономера ивозвратной фракции и наоборот.Проверка работы устройства показала, что использование предлагаемого устройства позволитповысить точность регулирования концентрацииизопрена в шихте и соответственно улучшить технико-экономические показатели процесса полимеризации. За период промышленных испытанийустройства отклонения концентрации изопренав шихте составили +0,15 ед, против +0,5 ед. с 5 Оиспользованием известного устройства. При этомв результате уменьшения отклонений концентра.ции изопрена в шихте среднее значение ее увеличивается на 0,2 ед,Формула изобретения ЯУстройство для автоматического регулирования концентрации мономера в шихте, содержадцее датдпдк расхода мономера, соединенный че. реэ регулятор расхода мономера с гдсполнительным механизмом на линии мономера в колонну аэеотропной осушки, датчик расхода возвратной фракции, соединенный через регулятор расхода возвратной фракции с исполнительным механизмом на линии возвратной фракции в колонну азеотропной осушки, датчики расхода шихты по батареям, соединенные с входами блока определения суммарной нагрузки и через соответствующие регуляторы расхода шихты по ба. тареям с исполнительными механизмами на линиях к соответствующим батареям реакторов, датчик концентрации изопрена в потоке моно- мера, датчик концентрации иэопрена в возвратной фракции, датчик концентрации иэопрена в шихте, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования кон. центрации изопрена в шихте, оно снабжено бло. ком определения разности концентраций изопрена в шихте и возвратной фракшдгд, блокомопределения разности концентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракшпд, блоком определения задания регулятору расхода мономера, блоком определения задания регуля. тору расхода возвратной фракции, причем входы блока определения разности концентрагпдйд изопрена в шихте и возвратной фракции соеди. неиы с выходами датчика концентрации изопре. иа в возвратной фракции и датчика концентра-. ции изопрена в шихте, а выход - с первым входом блока определения задания регулятору расхода мономера, входы блока определения разности концентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции соединены с выходами датчика концентрации иэопрена в потоке мономера и датчика концентрации изопрена в воз. вратной фракции, а, выходс вторым входом блока определения задания регулятору расхода мономера, третий вход упомянутого блока и первый вход блока определения задашдя регулятору расхода возвратной фракции соединены с выходом блока определения суммарной на. грузки, выход блока определения эадагпдя регулятору расхода мономера соединен с входом регулятора расхода мономера и вторым входом блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции, а выход блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции соединен с входом регулятора расхода возвратной фракции.Источники информации, принятаде во внима. ние при экспертизе1. Испирьян Э. М. и др, Автоматическое регулирование некоторых основных режимных па. раметров процесса полимериэации иэопрена.б 5813 6 Редактор Т, ЗагребельнаяЗаказ 19 В 3/21 Составитель Л. АпександровТехред Т Фанта Корректор Н. Стен Тираж 5 В 4 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская яабд. 4/5