Способ автоматического управления процессом полимеризации этилена

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюз СоветскихСоциалнстичеснииРеспублик пп 979372, Опубликовано 07.12.82, Бюллетень Мо 45Дате опубликования описания 07. 12. 82 1 И ) М. Кй.з С 08 Г 110/00 фС 05 Ъ 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8 ) 72) Авторыизобретения Д.И,Шншлянников, Ю.В.Родных, М.Р.Тучинс К.А,Аурениус и Ю.И.Михайленк 1) Заявите 4 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНАм тнхредеулирт кйствем т араметтвененьшают повыора сяматиолимея ретем, чт ческого З 0 р,Изобретение относится к способам" автоматического управления полимеризационными процессами и может быть использовано, например, в производстве полиолефинов в химической и нефтехимической проьыаленности,Известен"способ регулирования процесса полимериэации этилена путем изменения подачи катализатора или свежего мономера в реактор в зависимости от величины парциального давления газообразного мономера в реакторе 113.Недостатком этого способа является то, что при стабилизации давления изменением расхода мономера не учитывается тенденция изменения отклонения давления от заданной величины. На объектах с большой инерционностью, какими являются реакторы по лимеризации, это приводит к снижению качества регулирования процесса и уменьшению производительности реактора полнмеризации.Наиболее близким к изобретению является способ автоматического управления процессом полимеризации этилена путем изменения регулирующего воздействия - концентрации катализатора в реакторе на величину, значительно превышающую расчетную, соответствующую отклонению регулируемого параметра - глубины превращения мономера, от заданного значения 121.Недостатком известного способа является низкая производительность реактора, что объясняется отсутстви взаимосвязи между величиной отклоне ния регулируемого параметра, временем пребывания мономера в реакторе и значением регулирующего воздействия. Не учитывая взаимосвязи з раметров, невозможно точно оп 5 лить увеличенное значение рег щего воздействия. Это приводи тановлению управляющего возде большой величины, которое зат буется уменьшать. Такие кблебания режимных и ров увеличивают разброс качес ых показателей полимера и ум производительность реактора. Целью изобретения является шение производительности реак полимеризации. Поставленная цель достигае о согласно способу авт управления процессом этилена путем измененгулирующего воздействия - концентра. ции катализатора в реакторе на вели чину, значительно превышающую расчетную, соответствующую отклонению регулируемого параметра - глубины превращения мономера от заданного значения, определяют отклонения регулируемого параметра от. заданного значения в два момента времени интервал между которыми не превышает среднего времени пребывания полимера в реакторе, и устанавливают регулирующее воздействие пропорционально полученным отклонениям регулируемого параметра с поправками на интервал времени определения откло нений, расход полимера и его уровень в реакторе.Определение увеличенного регулирую щего воздействия таким способом позволяет уменьшить время переходного процесса при появлении возмущения в процессе и повышает точность регулирования качественных показателей глубины превращения мономера. Это уменьшает количество получаемого некондиционного полимера и увеличивает произвоцительность реактора по продукту с заданньни свойствами.На фиг, 1 изображена схема полимеризационного процесса получения полиэтилена газофазным способом на фиг, 2 - график изменения глубины превращения мономера во времени,Полимеризация проводится в реакторе 1. Регулятор 2 стабилизирует 35 давление в реакторе изменением расхода мономера. Вычислительное устройство 3 связано с датчиком 4 расхода полимера из дегазатора 5, датчиком б расхода возвращаемого на ио лимериэацию мономера и датчиком 7, уровня полимера в реакторе Регулятор 8 стабилизирует концентрацию катализатора в реакторе, определяемую датчиком 9 45Регулируемую величину - глубину превращения мономера - определяют вычислительным устройством 3 по формуле где и - глубина превращения мономера,Рп - расход полимера иэ дегаэатора;ГЕ - расход рециркулирующего(возвращаемого ) мономера,Вычислительное устройство 3 позволяет запомнить два значения отклонения аи., и а п 2 регулируемого иараметОра от заданного значения и интервалвремени между их определением ( а 7 =г ф ,- )Прн отклонении регулируемой величины - глубины пр.вращения мономера 65от заданного значения прогнозируют ,конечное значение отклонения глубины превращения мономера, которое оно может достичь при отсутствии регулирующего воздействия.Кривая изменения глубины превраще" ния мономера а и на фиг. 2 при отсутствии регулирующего воздействия представлена пунктирной линией. Ве- личину а п определяют при помощи вычислительного устройства 3 по двум значениям отклонения а пи аи, времени пребывания Т, частиц полимера в реакторе 1 и интервалу времени дт, = т 2 - т между определением отклонений.Расчет осуществляют ио формуле ап-.ап 1- - - (+ап ). )1 -тлра "ь а ф-е 1- в (2),Время пребывания Ъчастиц поли. мера в реакторе определяют как отношение количества полимера М в реакторе 1 к значению расхода полимера из реактора 1, а именно"и (3) Количество полимера в реакторепропорционально показаниям датчика 7уровняИ = К (4)ас еК , 1-е Величина а С значительно превышает расчетную величину изменения концентрации катализатора, соответствующую отклонению аирегулируемого параметра, и одновременно точно соответствует прогнозированному значению ап. При малых отклонениях где К. - коэффициент пропорциональности;заполнение реакционноймассой реактора.Желательно выбирать а - - (О, 2-0, 7)ьпрПо прогноэированному значению д и регулятором 8 изменяют значение регулирующего воздействия - концент- рации катализатора в реакторе 1 ио формуле979372 формула изобретения СРеж нон Фиг Ьп от заданного значения (ап с 1/дп /)регулирование можно осуществлять повеличине имеющегося отклонения дпв соответствии с формулой (5 ), а непо прогнозированному значению дп( Ьправен 5-7 допустимого диапазона изменения п ),Таким образом, уменьшают отклонения качественных показателей л иот заданных, что позволяет повыситьпроизводительность реактора полимериэации.Внедрение предлагаемого способав промышленность позволит увеличитьвыработку полиэтилена на 0,15,Аналогично можно регулировать такие показатели качества получаемогополимера как показатель текучестирасплава (ПТР) изменением концентрации водорода в реакторе, плотностьполимера изменением температуры вреакторе и другие. Способ автоматического управления процессом полимеризации этилена путем изменения регулирующего воздействия - концентрации катализаторав реакторе на величину, значительнопревышающую расчетную, соответствующую отклонению регулируемого параметра - глубины превращения мономера,от заданного значения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности реактора,определяют отклонения регулируемого10 параметра от заданного значения вдва момента времени, интервал междукоторыми не превышает среднего времени пребывания полимера в реакторе,и устанавливают регулирующее воэ 15 действие пропорционально полученнымотклонениям регулируемого параметрас поправками на интервал времени оп, ределения отклонений, расход полиме-,ра и его уровень в реакторе.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 657034, кл. С 08 Г 10/02, 1976,2, Авторское свидетельство СССР25 Р 262388, кл. С 07 Р 2/00, 1966979372 ю 8 Составитель В.Иуваловктор С.Тимохина Техред С.Мигунова Корректор М.Демчик Зак 4 Филиал ППП "Патент" жгород, ул. Проект 272/3 ВНИИП по 113035, Тираж 514Государственноголам изобретенийосква, Ж, Рауш Подписноомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5