Способ управления непрерывным процессом переэтерификации при производстве алкидных олигомеров

(46) 07.11.88. Бюл 41 Технсао водства и на устано на кондея окрас ГОСУДМ СТВЕННЦЙ НОМИТЕТ ССС,ПО,ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Госуцарственный научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности(56) Горловский И,А., Козулин Н,А,Оборудование заводов лакокрасочнойпромьпрленности. - Л.: Химия, 1980,с. 3764,Манусов Е,Б.Контроль и регулирование технологических процессов лакокрасочных производств. - М.: Химия,1977, с, 120,Авторское свидетельство СССРУ 927812, кл. 0 05 В 27/00, 1976Кочнова З,А., Фомичева Т,Н.,Сорокин М.Ф. Аппаратурно-технологические схемы производства пденкообразующих веществ,- М.: Химия, 1978,с, 91. гический регламент проиолуфабрнкатного лака ПФ ке по производству лаков ационных смолах на ЯПО а", 1985.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫМПРОЦЕССОМ ПЕРЕЭТЕРИФИКАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛКИДНЬХ ОЛИГОМЕРОВ(57) Изобретение относится к способамуправления непрерывным процессом переэтериФикации при производстве алкидных олигомеров и может быть широ"ко использовано в лакокрасочной промышленности, Изобретение позволяетповысить на 107 производительностьустановки, представляющей собой каскад из 2 реакторов, Это достигаетсяза счет того, что при измерении, тем"пературм в реакторах и электропроводности во втором реакторе дополнительно измеряют электропроводность реакционной массы на выходе из первого и урвторого реакторов, Затем сравнивают %Ю,Физмеренные значения электропроводности между собой и в зависимости отих соотношения осуществляют управля- фющие воздействия на расход растительного масла и пропорционально ему пентаэритрита, а также на температуру впервом и втором реакторах. 2 ил, Изобретение относится, пооцесса(4получен и алкидных олигомеров и можетбыть широко использовано в лакокрасочной промьпшенности,Целью изобретения является повышение производительности установки.На фиг. 1 показана схема для реализации предлагаемого способа:, нафиг. 2 - алгоритм управления. 40Схема включает каскад реакторов"и 2, в первый из которых (1 ) подается дозирующими устройствами 3 и14 соответственно масло и пентаэритрит. Реакторы оснащены зл.:ктронн(аукци-",5онными греющими элементами, изменениенапряжения которых осуществляется регуляторами 5 и 6 напряжения, управ,ляемым блоком 7 управления процессом,который также управляет дозаторами 203 и 4, На блок 7 управления поступают сйгналы от датчиков температуры,8 и 9 и электропроводностн 10-13, ус,тановленных в реакторах и на их выходе, причем датчик 10 электропроводности в первом реакторе используется,только при наладке системы управле,ния, а датчики электропроводностиреакционной массы после первого реактора 11, во втором реакторе 12 и 30после него 13 - для управления процессом.Номинальные характеристики процесса,Расход растительного масла Г==1000 кг/ч, пентаэритрита 0 =270 кг/ч,температура в первом реакторе 240 С,во втором реакторе 1 =250 С,Нормальное, состояние процесса протекает при следующих показаниях датчиков электропроводности соответственно после первого реактора (Е 2),во втором реакторе ( Е ) и после второго реактора (Е 4); Е =4,07 10 См/иЕр 5,03 10 См/м; Е =4,53 10 4 См/иВ процессе происходит изменение которое приводит к изменению показаний датчиков электропровоцности Е, .Ез, Е 4, новые значения которых становятся равными Е =411 1. 4 Гм/и:,.К=5,09 10 4 См/м; Е,=.513 10 См/и.9Производим последовательно ср авненне(Ес К, Е с Е 4 и (л с К,Как видно из значений ЕЕ и Е .выполня-.ются соотношения, из которых ав.ома"тически следует выполнение соотноше-.ния КЕ, что в соответствия с ал(-.горитмом управления (фиг, 2( требуетизменения (уменьшения) расхода ис" хсдных сырьевых компонентов: растит.=льного масла 0 и пропорциональноему расхода пентаэритрита Л (соот"ношение О и О, сохраняется постоянным и примерно равным 3,7:1). Для определения изменения расхода масла(определяем величину д Е =Е-Е=0 044 Э ф101 См/м; с учетом коэффициента усиленич ) по каналу управления расходом (уменьшения) растительного масла, определенного для экспериментально-промышленной установки мощностью25 тыс.т/год, равного 23 1 О кг"м/ч См,изменение расхода масла составляет96 кг/ч, а пентаэритрита примерно26 г/ч. После изменения (уменьшения 1( расхода масла и соответственно пентаэритрита через 12.мин дол( лстигаются новые значения Е-Е 4, рав/л (ные Е =4,09 10 4 См/м; К=5,05 10 См/м,Е, 4,6510 См/и, Б новом состоянии протекания процесса переэтерификациил, л з цып(олняются условия К с Е К Еи Е К . В этом состоянии системы необходимо согласно алгоритму провести( л( л(расчет величины Д Е =Е - Е 4 и сраВЗ 4нить его с заданным значением дЕ=0,5 1 О См/м. Рассчитав д Е =0,441 О См/м и сравнив с ЛЕ , устанавливают выполнение дополнительного условия, свидетельствующего о достижении нормального режима новом уровне подачи исходного сырья.В процессе переэтерификации показания датчиков электропроводности принимают значение Е=4,06 10 4 См/м, ь, -ч,98 1 О См/м, Е 4 -4,01 10 См/м. Производят последовательное сравненние Е(, Е, Е, Е, Е и Е 4, Полу- согласно алгоритму управления (фиг,2) соответствует необходимости уменьшения температурь( во втором реакторе на величину, пропорциональную величине Е 4Е.(-Е., равной в рассматриваемом режиме величине (Ед 4-0,97 10 См/м. Экспериментально определенньй коэффициент усиления по каналу управления температурным режимом во втором реакторе равен 625 1 О С и/См и поэтому изменение (уменьшение) температуры во втором реакторе составляет 6,0 С, После достижения за время, равное 9,4 мин, нового значения температуры во втором реакторе, равной (".,=1-а 1 244 С показания датчиков электропроводности принимают следуфющие значения; Е =4,07О См/и;=5,0 2 1 О 4 Си/м; Е 4 =4, 52 1 ОСи/и при которых выполняются условия 1 гсЛ 4 ЛЮ ЛЮ Р ЦЕз 9 Еэ ) ЕФу Ег (Е 4. Затем ПРовеРЯ- ется выполнение дополнительного условия 3 ЕЕ, где заданное ЛЕЗн =0,5 1 О См/м. Поскольку в рассматл4 риваемом режиме дЕ э =0,510 См/и, то установившийся режим соответствует нормальным условиям протекания процесса.В процессе переэтерификации показания датчиков электропроводности принимают значения Е г =5,00 10 См/и, Е 7=4,96 10 Си/м, Е 4 =4,50 1 О.Си/м. Производим последовательное сравнелУЧаеи Егп ) Е Р, Ез)Е " и, следоваИ , ртельно, Ег)Е 4 . Согласно алгоритму управления (фиг 2) показания датчиков электропроводности делают необходимым увеличение расхода растительного масла на величину ВО и, соответственно, пентаэритрита на величину дЛ (в соотношении примерно 3,7:1), для чего определяют величину ВЕ 1 =Е -ЕЗ, которая для возник 1 3шего режима переэтерификации состав-. лЯет Л Ег=Е гР -Е з =0,04 10 1 См/и. Экспериментально установленный коэффициент усиления по каналу управления (увеличения) расхода растительного масла составляет 23 10 кг и/ч.См,6что приводит к увеличению расхода масла примерно на 84 кг/ч и, соответственно, пентаэритрита на 23 кг/ч, После установления нового режима примерно за 11 иин показания датчиков электропроводности принимают зачер 1 ния равные Е=4,12.10 4 См/м; Еэ = =4,94 10 4 См/и, Е=4,47 10 4 См/и, что оотвутстует условиям Е г (Е Е Эр ) Е 4, Е 1 Е 4 . Проверка дополнительного условия ЛЕ эр(дЕпоказывает, что лЕ =0,47 меньше ДЕ, =0,5 х х 10 4 Си/м и, следовательно, установив щийся режим можно считать нормальным,В процессе переэтерификации показания датчиков электропроводностич -4 принимают значение Ег =4,08 10 См/м, Е 9 =5,0210 Си/м, Е 4" =4,40 10 См/м. Производят последовательное сравненаходят, что основные условия вь 1 полч ч в ч ч чняются, т.е. Е г ЕЕЕ 4 ь Е 1.Е 4 Проверяем дополнительное условие ДЕ ВЕр . В рассматриваемом режиме ЛЕ" =О,б 2 10 См/м, т,е.4 Е ),Ез рав ного 0,5 1 О Си/м, что означает не 103 4выполнение дополнительного условия исогласно алгоритму управления (фиг.2)делает необходимым изменение (уменьшение) температуры в первом реакторена величину, пропорциональнуюР=дЕ, -ЛЕ щр, которая в рассматривае"мом случае составляет 0,12.10 4 Си/м,что при экспериментально установлен 10 ном коэффициентом усилением по каналу управления температурой в первомореакторе 4,2 С м/См составляет величину Йравную 5 С. Регулирующеевоздействие, отработанное за время,15 равное 8 мин, приводит систему в состояние, характеризуемое величинами=4,08 10 См/м, Е =4,95 10 См/м,Е ," =4,45 10 См/м, что соответствуетвыполнению основных и дополнительных20 условий и характеризует режим как нор"мальный.Использование предлагаемого способа управления позволяет повысить производительность установки непрерыв 2 б ной переэтерификации на 10%,формула изобретенияСпособ управления непрерывным про цессом переэтерификации при производстве алкидных олигомеров путем изме"рения температуры в двух последовательно соединенных реакторах и электропроводности во втором реакторе,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения производительности установки, дополнительно измеряют электропроводность реакционноймассы на выходах из первого и второ го реакторов и последовательно сравнивают значения электропроводностипосле первого реактора и во второмреакторе, во втором реакторе и навыходе из него, на выходах первого 45 и второго реакторов и на выходе изнего, на выходе первого и второго ре-акторов и, если электропроводностьреакционной массы на выходе из первого реактора меньше электропровод ности во втором реакторе, а последняя больше электропроводности на выходе из второго реактора и при этомэлектропроводность на выходе второгореактора больше электропроводности наФ5 В выходе первого реактора, вычисляютразность значений злектропроводностей во втором реакторе и на выходеиз него, и, если зта разность большезаданной величины, уменьшают темпера 5 14361 туру в первом реакторе пропорционально лревьипению текущего значения разности электропроводностей над заданной а, если электропроводность во5 втором реак торе меньше элек тропроводности на выходе первого реактора, но больше электропроводности на выходе второго реактора, то рассчитывают разность значений электропроводности ,после первого и во втором реакторе н пропорционально этой разности увелнчивают расход масла и пропорционально ему расход пентаэритрита, если же электропроводность реакционной массы на вь 1 ходе первого реактора меньше электропроводности во втором реакторе, но при этом последняя больше электропроводкости на выходе второго реактора, которая в свою очередь меньше электропроводности после первогореактора, то рассчитывают разностьмежду значениями электропроводностипосле первого и второго реакторов иснижают температуру во втором реакторе пропорционально этой разности,когда же злектропроводность на выходе первого реактора меньше., чем вовтором реакторе, которая в свою очередь меньше чем на вьяоде из второго реактора, то снижают подачу маслаи пентаэритрита пропорционально разности значений электропроводностн навыходе нз второго реактора и в самомреакторе,143 б 103 Голланнич оставительехред М.Х Корректор М силь ев Редактор И.Шул раж 8 з 5 б 45/47 л. Проектная,роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени3035, Москва, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытие 1кая наб., д, 4/5