Способ управления процессом полимеризации этилена в крупнотоннажной установке Советский патент 1983 года по МПК C08F110/02 G05D27/00 

Изобретение относится к управлению процессом полимеризации и сополимеризации и может быть использовано при управлении крупнотоннажным процессом полимеризации этилена в трубчатом реакторе при высоком давлении . Известен способ управления про.цессом получения полиэтилена заданного качества при высоком давлении, заключающийся в стабилизации давления в реакторе полимеризации 1 Недостатком данного способа является отсутствие стабилизации темпе ратуры в зоне реакции. Наиболее близким по технической сущности к пр едлагаемому является способ управления процессом полимери зации этилена в крупнотоннажной ус;Тановке, состоящей из трубчатого реактора и отделителей высокого и низкого давления, заключающийся- в ,стабилизации давления и температуры в трубчатом реакторе. Гфи переходе установки на выпуск полиэтилена другой марки, для получения которого требуется меньшее содержание пропана в реакционной сме си, который используется как модификатор, необходимо удалить избыток пропана из системы. В известном способе это делается путем сдувки части реакционной смеси из рецикла высокого давления в атмосферу и последующего добавления в систему свежего этилена, добиваясь тем самым необходимрго процентного содержания пропана в реакционной смеси С23 Недостатком указанного способа яв ляется его неэкономичность, так как с удалением незначительной части про пана в атмосферу выбрасывается цен ный газ этилен и, таким образом, за соряется атмосфера. Цепь изобретения - повышение экономичности установки за счет уменьшения времени перехода с режима на режим... Поставленная цель достигается тем что согласно способу управления процессом полимеризации -этилена в круп .нотоннажной установке, состоящий из трубчатого реактора и отделителей вы сокого и низкого давления, заключающемуся в стабилизации давления и температуры в трубчатом реакторе, измеряют величину концентрации пропа на в выходном трубопроводе из отделителя высокого давления, сравнивают указанную величину с заданной, при превышении указанной величины заданного значения реакционную смесь из отделителя высокого давления пропускают через блок полупроницаемых мембран, выделяют из реакционной смеси чистый этилен направляют его в «трубчатый реактор, а оставшуюся реакционную смесь пускают на сцувку. На чертеже приведена технологическая схема процесса полимеризации этилена в трубчатом реакторе методом высокого давления. Способ осуществляют следующим образом. Свежий этилен, смешиваясь с кислородом и этиленом из рецикла низкого давления, образует реакционную смесь, которая поступает в буферную емкость 1. Далее реакционная смесь проходит систему компрессоров первого 2 и второго 3 каскадов, где сжимается соответственно до 0,25-0,29 ГПа, а затем до 1.,5 ГПа и поступает в RjsaKTOp ч. Из реактора k реакционная смесь, пройдя через клапан, попадает в систему отделителей высокого 5 и низкого 6 давления. Полученный расплав полиэтилена направляется в соответствующие рециклы: из отделителя 5 высокого давления - в рецикл высокого давления, из отделителя 6 низкого давления - в рецикл низкого давления. В рецикле низкого давления установлен бустерный компрессор 7, на вход которого кроме газа из отделителя низкого давления подается также свежий пропан. Из рецикла высокого давления газ через блок 8 полупроницаемых мембран попадает через клапан 9 на сдувку или через клапан 10 подается на вход компрессора 3 второго каскада. Система регулирования дозировки пропана состоит из блока 8 полупроницаемых мембран, клапанов 9-11. регулирующего устройства 12, анализатора 13 регулирующего клапана Т и датчика 15 расхода пропана. Для измерения и стабилизации температуры и давления в реакторе служит система регулирования, состоящая из регулятора 16, датчика 17 давления, датчика 18 температуры и регулирующего клапана 19. Система регулирования дозировки пропана работает следующим образом.

С помощью анализатора 13, стояще-; го в рецикле высокого давления, определяется концентрация пропана в системе. Регулирующее устройство 12 сравнивает концентрацию пропана с заданной. Если замеренная концентрация превышает заданную, т.е.- если необходимо снизить концентрацию пропана в системе, то регулирущее устройство на строго определенное время зависящее от разности задания и реального содержания пропана в сиетеме, закрывает клапаны 10 и 14 и открывает клапаны 9 и 11. При этом газ из рецикла высокого давления поступает в блок полупроницаемых мембран, где происходит частичное выделение этилена из обратного газа. Выделенный таким образом чистый этилен направляется в рецикл низкого давления, а с обратным газом с помощью бустерного насоса - в емкость 1.

Оставшаяся часть обратного газа из рецикла высокого давления, не прошедшая блок 8 полупроницаемых мембран, через клапан 9 поступает на сдувку. По истечении определенного (рассчитанного в регулирующем устройстве 12) времени система регулирова |ия возвращается в исходное состоя;ние, т.е. клапаны 9 и 11 закрываются, ё клапан 10 открывается. Если после

этого заданная концентрация пропана. не достигнута, то цикл ееснижения повторяется. Для подъема концентрации пропана в рекционной смеси служит клапан Ilподачи свежего пропана в систему. Расход его контролируется датчиком 15 расхода. По истечении определенного времени клапан k закрывается. Полученная концентрация пропана в системе контролируется при этом анализатором 13.

Условия работы блока полупроницаемых мембран (2,95 МПа в точке Аи 0,295 МПа в точке Б).легко обеспечиваются за счет разности давлений в рециклах высокого и низкого давления.

Применение полупроницаемых мембран в процессах полимеризации отли

чается простотой аппаратурного оформления и довольно высокой эффективностью. Так, если по известно способу при сдувке 500 кг/ч обратного газа из системы выводится ежечасно

30 кг пропана, то по предлагаемому около 50 кг/ч пропана. Это значительно сокращает время перехода установки с режима получения одной марки полиэтилена на режим получения другой марки, требующей меньшего содер.жания пропана в системе, за счет чего и достиг-ается повышение экономичности установки.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА В КРУПНОТОННАЖНОЙ УСТАНОВКЕ, состоящей из трубчатого реактора и отделителей высокого и низкого давления, заключающийся в стабилизации давления и температуры в трубчатом реакторе, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности установки за счет уменьшения времени перехода с режима на режим, измеряют величину концентрации пропане в выходном трубопроводе из отделителя высокогодавления, сравнивают указанную величину с заданной, при превьяиении указанной величины заданного значения реакционную смесь из отделителя высокого давления пропускают через блок полупроницаемых мембран, выделяют из реакционной смеси чистый этилен и направ(Ляют его в трубчатый реактор, a оставшуюся реакционную смесь пускают на сдувку. 00 Сдд СП