Способ управления реактором полимеризации этилена Советский патент 1985 года по МПК C08F110/02 G05D27/00 

11 Изобретение относится к автоматизации химико-технологических- процессов, в частности, к управлению реактором полимеризации этилена, работающим в неустойчивом режиме, и может быть использовано в процессе получения полиэтилена при высоком давлении в химической промьппленности. Целью изобретения является повыше ние производительности реактора за . счет обеспечения работы в окрестности заданного неустойчивого оптимального режима. . На фиг. 1 показана блок-схема еис темы управления реактором пЬлимериза ЦИК этилена, работающим в неустойчивом режиме, реализующая предлагае№,1Й способ; на фиг. 2 - изменение температуры в реакторе при использовании способа. . Исходные вещества поступают по трубопроводу 1 в реактор 2 с мешалкой. Продукт реакции выводится из .реактора по трубопроводу 3. Система управленид реактором полимеризации этилена состоит из датчика 4 расхода исходньтх веществ, датчика 5 давле ния в реакторе 2, датчика 6 температуры в реакторе, блока 7 усреднения значений темцературы за период колебания, блока 8 усреднения значений давления за период колебания, блока 9 определения параметров колебаний давления, генератора 10 колебаний давления, сумматора 11, задат чика 12 давления, регулятора 13 давления, клапана 14 на вьпсоде из реактора полимеризации и позиционера 15. Система управления работает следующим образом. Сигнал от датчика 4 расхода, установленного на трубопроводе 1, пос-; тупает на первый вход блока 9 опреде ления параметров колебаний давления, на второй и третий вход которого через блоки усреднения 7 за период температуры и давления 8 поступают соответственно сигналы от датчиков температуры и давления, а н,а червертый - сигнал от задатчика 12 давле ния. В блоке 9 определения параметров колебаний давления амплитуду и период колебаний давления определяют из условия обеспечения заданной степени устойчивости режима работы , реактора и корректируют путем учета сигналов рассогласования расхода, температуры и давления. Величины 27 амплитуды и периода подают на генератор 10 колебаний давления, который формирует прямоугольные колебания с нулевым средним значением. Колебания давления несимметричны, т.е. сброс давления происходит на величину S и продолжается в течение интервала Т гДе , - период колеба,ний, а подъем давления происходит на величину Jg- и продолжается в течение интервала (1 - -JR--)t От генератора колебаний поступает на сумматор 11, на который поступает также заданное среднее значение давления с задатчика 12 давления. Суммарный сигнал поступает на регулятор 13, который в зависимости от рассогласования между текувцм значением давления в реакторе и заданным давлением вьздает управляющий сигнал на регулируюпщй клапан 14, установленный на трубопроводе 3, который, изменяя расход продукта реакции, изменяет давление в реакторе. Способ управления проверен на опытном реакторе полимеризации эти-пена под высоким давлением. Проверка показала.возможность реализации с использованием данного способа режима работы реактораj который является неустойчивым и поэтому не мог осуществляться. На фиг. 2 показано изменение температзфы в реакторе, зарегистрированное при проверке данного способа. Как видно из графика, пульседия давления обеспечивает стабилизацию температуры в реакторе в окрёстйости заданного значения Tj 170 G, соответствукщего неустойчивому режиму работы в реакторе, при откладче НИИ пульсаций давления температура в реакторе резко снижается и peakция полимеризации прекращается. Заданное давление в процессе эксперимента составляет Р 1300 атм, заданное значение расхода G, 8110 м/с, Параметры колебании при.эксперименте: вд 75 атм, относительная длительность сброса давления, А, 0,2, предельная амплитуда, при которой реактор находится на границе устойчивости, а. все параметры лринимают заданное значение А(,{, « 30 атм, предельный период, определенный при тех же условиях, составляет С 5 с.

Коэффициент запаса устойчивости Кв 1,5.

Таким образом, при заданньк значениях- параметров период колебаний давления - 15 с. Коэффициенты коррекции К , K,j, К, определенные по модели реактора, равны К 1,5 Kj 0,08, Kjj 0,06.

1599274

Данный способ управления 1 еактором полимеризации этилена позволяет повысить произродительность производства по сравнению с базовь1м 5 объектом на 1-2Z, уменьшить разброс индекса расплава на 3% за счет.обес;печения работы в окрестности заданного неустойчивого режима, экономически более выгодного.

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕАКТОРОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА путем . периодических колебаний давления в реакторе воздействием на расход смеси на выходе из р еактора и изменения периода колебаний давления, отличающийся тем, что, с целью повьппения производительности реактора, измеряют расход этилена, температуру и давление в реакторе, определяют за период колебаний усредненные значения температуры и давления и корректируют период колебаний давления в зависимости от отклонения расхода этилена и усредненных значений температуры и давления в реакторе. 2, Способ по п. 1, о. т л и ч аю щ и и с я тем, что коррекцию ВСШ ;;ай « чпериода колебаний V давления в реакторе определяют по формуле f («оА.р-Пр .1с,дт I где б - величина сброса давления; V, - относительная длительность сброса давления . предельная амплитуда,, при 5,,, которой реактор находится на границе устойчивости, а все параметры принимают заданные значения) С - предельный период, определенный при тех же условиях; KB - коэффициент, характеризующий запас устойчивости реактора; К, , коэффициенты, определенные по модели реактора полимеризации этилена и учитывакхцие коэффициент к AQQ-O,- значение рассогласования расхода этилена; pfjp(t,jx значение рассогласования ГО среднего за период колеба., ния давления я реакторе{ . t «T4jTit,) значение рассогласования .средней температуры в . акторе за период колебания.

t/e./

Фи. 2