Устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1)952854(22) Заявлено 15.1080 (21) 2994312/23-05с присоединением заявки Мо -(511 М. Кл. С 08 Г 2/06С 05 0 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.М.Лепский, С.Н.Хусаинов и В.М.Черняк 2) Авторызобретени 71) Заявител осковское специальное конс производственного объедин укторское бюр ия"Нефтехимав 54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ й с перв определеой скорос орого сое ы стаа,льповыесса.в устления эации, уемого асхода ые на я тем, что ского упра ой полимереления тререгуляторустановлен Цель достигае ройство автомати процессом раство введены блок опр расхода мономераИзобретение относится к автомати зации химических и нефтехимических процессов и может быть использовано для управления теми процессами, у которых существует опасность потери устойчивости из-за недостаточного расхода подаваемого в реактор сырья, в частности, для управления процессами растворной полимериэации олефинов.По основному авт, св, Р 837964 известно устройство автоматического управления процессом растворной полимериэации, содержащее датчики температуры и давления, установленные в реакторе и на трубопроводе подачи мономера в реактор, соединенные с входами блока коррекции, выход которого через блок сравнения соединен с первым входом регулятора расхода катализатора, второй вход и выход регулятора расхода катализатора соединены соответственно с датчиком расхода катализатора и исполнительным механизмом, установленными на трубопроводе подачи катализатора в реактор, блок определения текущего значения скорости реакции, блок определения максимально допустимой скорости реакции и датчик температуры, установленный на внешней стенке реактора и соединеннывходом указанного блокания максимально допустим тиреакции, второй вход кот динен с датчиком температур , уновленным в реакторе.Однако известное устройство необеспечивает достаточно высокуюпроизводительность работы реакторпоскольку при определении максимано допустимой скорости реакции неучитывается значение расхода мономера, подаваемого в реактор. В случае, если расход мономера окажется 5 более низким, чем требуемый, уменьшится подача катализатора в реактори, как следствие, понизится производительность. Если подача катализатора не уменьшится, весь мономер 20 в реакторе превратится в полимер,т,е. произойдет блочная полимеризация и реактор выйдет иэ строя.Целью изобретения являетсяО На фиг. 1 представлена схема устройства управления процессом полимеризации; на фиг. 2 - структурная схема блока определения требуемого 15 расхода мономера.Устройство управления процессом полимеризации содержит датчик 1 температурь и датчик 2 давления, установленные на линии 3 подачи мономера в реактор 4, в котором установлены датчик 5 температуры, датчик 6 давления и датчик 7 концентрации полимера, а на внешней стенке установлен датчик 8 температуры. Выход датчика 5 температуры соединен с первым входом блока 9 коррекции скорости реакции, второй вход которого соединен с датчиком 7 концентрации полимера, а выход блока 9 коррекции скорости реакции соединен с первым входом блока 10 определения текущей скорости реакции, второй и третий входы которого соединены соответственно с датчиком 7 концентрации полимера и датчиком 5 температуры. Выход блока 10 35 определения текущей скорости реакции соединен с первым входом блока 11 коррекции, второй вход которого.соединен с датчиком 5 температуры, третий вход - с датчиком 6 давления, чет 40 линии подачи мономера расходомер иисполнительный механизм, соединенныесоответственно с первыми входом ивыходом регулятора расхода мономера,подключенного вторым входом к выходу блока определения требуемого расходамономера, первый вход которого подсоединен к датчику расхода мономера,а второй вход - к выходу блока определения максимально допустимой скорости реакции. вертый вход - с датчиком 1 темпера"туры, пятый вход - с датчиком 2 давления. Выход блока 11 коррекции соединен с гервым входом блока 12 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 13 определениямаксимально допустимой скорости реакции. Первый и второй входы блока13 определения максимально допустимой Скорости реакции сОответственносоединены с датчиком 8 температурывнешней стенки реактора и датчиком5 температуры в реакторе. Выход блока 12 сравнения соединен с первымвходом регулятора 14 расхода катализатора,.второй вход которого связанс датчиком 15 расхода, установленным на линии 16 подачи катализаторав регутор 4. На линии 16 также установлен исполнительный механизм 17,связанный с выходом регулятора 14расхода катализатора. На линии 3 подачи мономера в реактор 4 установлены исполнительное устройство 18 идатчик 19 расхода, соединенные соответственно с выходом и первым вхо-,45 50 55 60 65 дом регулятора 20 расхода мономера, второй вход которого соединен с выходом блока 21 определения требуемого расхода мономера, первый и вто-, рой входы которого соединены соответственно с датчиком 19 расхода мономера и с выходом блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции.Блок 21 определения требуемого расхода мономера содержит соединенные между собой блок 22 сравнения и усилитель 23. При этом первый и второй входы блока 22 сравнения соединены соответственно с датчиком 19 расхода мономера и с выходом блока .13 определения максимально допустимой, скорости реакции. Выход усилителя 23 связан с втбрым входом регулятора 20 расхода мономера в реактор.Устройство работает следующим о 5- .разом. В случае, если плотность и состав жидкого мономера в линии 3 постоянны и постоянна активность катализатора в линии 16, блок 9 коррекции скорости реакции по сигналам от датчика 5 температуры и датчика 7 концентрации. полимера формирует сигнал, пропорциональный концентрации активных центров катализатора в реакционной массе, который используется далее в качестве сигнала коррекции, поетупающего на первый вход блока 10 "определения текущей скорости реакции, на второй вход которого поступает сигнал от датчика 7 концентрации полимера, а на третий вход - сигнал отдатчика 5 температуры. Выходной сигнал из блока 10 определения текущей скорости реакции, проходя через блок 11 коррекции беэ изменения; подается на блок 12 сравнения, где текущая скорость реакции сравнивается с сигналом от блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции и, в зависимости .от их разницы, меняется задание регулятору 14 расхода катализатора, управляющему исполнительным механизмом 17, которое изменяет подачу катализатора в реактор до тех пор, пока значение текущей скорости реакции не сравняется с значением скорости, определенным блоком 13 определения максимально допустимой скорости реакции. Одновременно сигнал с выхода блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции поступает на вход блока 21 определения требуемого расхода мономера. При постоянстве слоя полимера, налипшего йа стенках реактора 4, и, следовательно, постоянстве коэффициента теплопередачи стенокреактора, блок 21 определения требуемого расхода мономера работает сле. - дующим образом.По сигналам от блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции и датчика 19 расхода мономера в реактор блок 22 сравнения определяет рассогласование между сигналами и подает его на вход усилителя 5 23, в котором этот сигнал преобразуется пропорционально значению требуемого расхода мономера в реактор при даннОм коэффициенте теплопередачи стенок реактора. Этот сигнал в 10 качестве задания подается на регуля. тор 20 расхода мономера, управляющий исполнительным устройством 18; которое изменяет подачу мономера в реактор 4 до тех пор, пока значение 15 текущего расхода мономера не сравняется с значением расхЬда, определенным блоком 21 определения требуемого расхода мономера в зависимости от величины максимально допустимой скорости реакции.При измЕнении плотности и (или) состава жидкого мономера в линии 3 и или ) активности катализатора в линии 16 и (или ) при изменении слоя налипшего на стенках реактора полимера и, следовательно, изменении коэффициента теплопередачи стенок .реактора, в соответствии с изменением сигналов от датчиков температуры 5 и 8 и датчика 7 концентрации полимера, изменяется величина выходного сигнала блока 9 коррекции скорости реакции, в результате чего изменяется выходной сигнал блока 10 определения текущей скорости реакции, поступающий на первый вход блока 11 коррекции. В соответствии с изменением выходного сигнала блока 10 определения текущей скорости реакции, а также с изменением сигналов датчика 40 1 температуры и датчика 5 температуры и датчиков 2 и 6 давления изменяется выходной сигнал блока 11 коррекции, пропорциональный скорректированному значению текущей скорости реакции. 45 Этот сигнал поступает на вход блока 12 сравнения, где текущая скорость реакции сравнивается с сигналом блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции и, в зависи О мости от их разницы, изменяется задание регулятору 14 расхода катализатора, управляющему исполнительным механизмом 17, которое изменяет подачу катализатора в реактОр до тех пор, пока значение текущей скорости реакции не сравняется с значением скорости, определенным блоком 13 определения максимально допустимой скорости реакции. Одновре- менно сигнал с выхода блока 13 определения максимально допустимой скорости реакции поступает на вход блока 21 определения требуемого расхода мономера, где формируется, как описано выше, сигнал, пропорциональный требуемому расходу мономера в зависимости от величины нового значения максимально допустимой скорости реакции.За счет того, что в устройство автоматического управления процессом полимеризации введены блок.определения требуемого расхода мономера, регулятор расхода мономера, исполнительный механизм и датчик расхода стало возможным повысить производительность процесса за счет обеспечения расхода мономера в зависимости от максимально допустимой скорости реакции.Формула изобретенияУстройство автоматического управления процессом растворной полимеризации по авт. св. Р 837964, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения производительностипроцесса в него введены блок определения требуемого расхода мономера,регулятор расхода мономера, а такжеустановленные на линии подачи мономера расходомер и исполнительный механизм, соединенные соответственнос первыми входом и выходом регулятора расхода мономера, подключенноговторым входом к выходу блока определения требуемого расхода мономера,первый вход которого соединенс датчиком расхода мономера, а второйк выходу блока определения максимально допустимой скорости реакции,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 837964, кл. С 08 Р 2/00, 1979.952854 1928Составитель В.Шувалов Редактор Н.Джуган Техред М.Коштура Корректор О,Билак Заказ 6202/37 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4