Способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов Советский патент 1985 года по МПК C08F136/04 G05D27/00 

:с со |

&д а 113 Изобретение о1носится к автоматизации непрерывных химических процессов, а именно процессов растворной полимеризации сопряженных диенов, и .может быть использовано в производстве синтетических каучуков, например СКИ, СКД и пр., в химической и нефтехимической промьштенносги. Известен способ регулирования процесса непрерывной растворной полимеризации сопряженных диенов на комплексном катализаторе; заключающийся в стабилизации степени конверсии путем измерения теплосъема и воздействие в зависимости от его величины на температуру шихты, при этом темпе ратуру шихты регулируют изменением давления паров пропана, отводимых из холодильника, в котором осуществляют захолаживание шихты до заданной тем.пературы Л . Недостатком известного способа является невысокая точность стабилизации в зкости по Муни полимера, так как стабилизация степени конверсии не является достаточным условием для стабилизации вязкоЪти по Муни полимера. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спосоь автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов при охлаждении шихты в пропановом холодильнике -путе регулирования температуры шихты в зависимости от вязкостипо Муни поли мера изменением давления паров пропана на выходе холодильника 2 . Недостатком известного способа является ограниченная возможность относительно повышения точности стабилизации вязкости по Муни полимера Это, в свою очередь, имеет место из-за недостаточной точности регулир вания температуры шихты. В способе воздействуют на давление паров пропана, выводимых из сепаратора а сл довательно, и на расход пропана через холодильник без учета температу и давления пропана. Однако если тем пература и давление пропана близки соответственно к температуре и давл нию насыщенному пару пропана, то пр пан, поступая в испаритель, сразу же переходит в газообразное состояние Пары пропана, заполняющие межтрубно пространство испарителя, обладают значительно меньшим запасом теплосъ ема по сравнениюС кипящим пропаном. оэтому степень захолаживания шихты резко снижается, что существенно влияет на точность стабилизации температуры шихты. Цель изобретения - повышение точности стабилизации вязкости по Муни полимера. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов при охлаждении шихты в пропановом холодильнике путем регулирования температуры шихты в зависимости от вязкости по Муни полимера изменением давления паров пропана на-выходе холодильника измеряют температуру и давление жидкого пропана, подаваемого в холодильник, и сравнивают измеренное давление с его допустимым предельным значением, при-чем если оно больше или равно этому значению, то температуру шихты юставляют неизменной на достигнутом уровне, а если меньше - то ее корректируют . , пропорционально отклонению давления пропана от его допустимого предельного значения, последнее определяют суммированием значения давления насыщенных паров пропана при измеренном значении температуры с пороговым значением давления жидкого пропана. Пороговое значение давления пропана устанавливают в пределах 0,10,15 ата. На чертеже приведена схема автоматического управления процессом полимеризации в производстве изопренового каучука, реализующая предлагаемый способ. Схема включает испаритель 1 (холодильник) , сепаратор 2, полимеризационную батарею 3, датчик 4 температуры шихты, датчик 5 вязкости по Муни полимера, датчики 6 и 7 давления температуры жидкого пропана, контур регулирования давления отдувок пропана, состоящий из датчика 8, регулятора 9, клапана 10, и управляющую вычислительную машину (УВМ) 11. Предварительно осушенную изопренизопентановую шихту с температурой 815°С подают в испаритель 1, в межтрубное пространство которого подают через сепаратор 2 жидкий пропан. В испарителе 1 происходит испарение пропана, за счет чего шихта охлаждается до температуры 2 - (-6)°С. Пары пропана подают в сепаратор 2, где отделяют капли пропана, а отдувки пропана направляют на компри мирование. Захоложенную шихту пода ют в полимеризационную батарею 3, где в присутствии комплексного катализатора осуществляют полимеризацию изопрена. Полимер из полимеризационной батареи 3 направляют на дальнейшие стадии его переработ Управление процессом полимериза ции по Способу осуществляют следую щим образом. Измеряют датчиками 4,5,6 и 7 со ответственно температуру захоложен ной шихты, вязкость по Муни полимера, давление и температуру пропа на на входе в испаритель 1. Сигналы от указанных датчиков вводят в УВМ 11. Определяют заднюю температуру Т шихты в зависимости от измере ной вязкости М по Муни полимера, например, по формуле тГ V к, (м-м где Т и, - начально заданная температура шихты; - заданная вязкость по М ни полимера; - константа. По измеренной датчиком 7 температуре Т пропана, используя криву насьш1енного пара пропана, определя ют срответствующее этой температур значение давления Р,, а. + Ъ-Т.2 С, где Р - давление насьш1енного п ра пропана при темпера туре а,Ь,с - константы. Определяют допустимый предел давления Р. „ пропана, вьш1е которо го пропан всегда будет в жидком со тоянии РАОП Р; - йР, где iyP - пороговое значение пропан (iP 0,1-0,15 ата). Сравнивают измеренное датчиком давление Р пропана с допустимым пределом. Если Р Р, , то заданн температуру шихты оставляют неизменной на найденном значении Т т ы U1 где Ту - конечное значение заданной температуры шихты. Если Р , то найденную температуру шихты корректируют, например , по формуле iOikf ,(P,-P,,)K,j()dt, о где t - время; константы. Регулируют температуру шихты на значения Т i, воздействием на давление паров пропана. Для зтого определяют управляющее воздействие р на регулятор 9 давления пропана, например, по закону ПИ-регулирования )зл к Р.ер Км(,)-К5(Ть-)ёС, где Ki,Kj - константы. По информации от датчика 8 давления паров пропана, воздействуя регулятором 9 на клапан 10, приводят давление паров пропана к заданному значению. Таким образом, измеряя температуру и давление пропана на входе в испаритель и сравнивая измеренное давление с допустимым предельным значением, косвенно оценивают запас теплосъема в испарителе. Если запас теплосъема на исходе, о чем судят по незначительной разнице (меньше порогового значения) между измеренным давлением и давлением насыщенных паров пропана при измеренной температуре пропана, корректируют температуру шихты, тем самым увеличивают запас теплосъема и, следовательно, обеспечивают по сравнению с известным решением повьштение точности стабилизации температуры и, в конечном итоге, повьгшение точности стабилизации вязкости по Муни полимера. Базовым объектом по отношению к данному способу является действу-, ющая автоматизированная система управления процессом, полимеризации изопрена на заводе синтетического каучука . Проведенная проверка предлагаемого способа подтвердила его полезность и эффективность. При этом коррекция температуры шихты для получения достаточного запаса теплосъема в испарителе составила в среднем ±1,0 С. Изменение вязкости по Муни полимера за счет коррекции температуры шихты составило 1,2 ед. Муни.

OffiBg§HU пропана

1Q

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СОПРЯЖЕННЫХ ДИЕНОВ при охлаждении шихты в пропановом холодиль нкке путем регулирования температуры шихты в зависимости от вязкости по Муки полимера изменением давления паров пропана на выходе холодильника, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности стабилизации вязкости по Муни полимера, измеряют температуру и давление жидкого пропана, подаваемого в холодильник, и сравнивают измеренное давление с его допустимым предельным значением, причем если оно больше или равно этому значению, то температуру шихты . оставляют неизменной на достигнутом значении, а если меньше - то ее корректируют пропорционально отклонению давления пропана от его допустимого предельного значения, последнее определяют суммированием значения давления насыщенных паров пропана при измеренном значении температуры с пороговым значением давления жидкого пропана.

npofron

Шихта

/

/7олимер

б