Способ автоматического управления процессом приготовления шихты в производстве изопренового каучука Советский патент 1985 года по МПК C08F136/08 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации процессов получения синтетических каучуков, в частности к управлению процессом приготовления шихты в производстве изопренового каучука, и может быть использовано в нефтехимической промьшшенности. Цель изобретения - повьшение точности регулирования концентрации изопрена в шихте. На чертеже представлена система, реализующая предлагаемый способ. Схема содержит буферную емкость 1, колонну 2 азеотропной осушки, дат чик 3 расхода изопентан-изопреновой фракции (ШФ) в буферную емкость, преооразователь 4 сигнала от датчика расхода ИИФ в буферную емкость, датчик 5 уровня ИИФ в буферной емкости, преобразователь 6 сигнала от датчика уровня ИИФ вбуферной емкости, датчик 7 концентрации изопрена в ИИФ, датчик 9 концентрации, преобразователь 8 сигнала от датчика кон1центрации изопрена в ИИФ, датчик 9 концентрации изопрена в изопренеректификате, п{)еобразователь 10 сигнала от датчика концентрации изопрена в изопрене-ректификате, датчик 11 концентрации изопрена в шихте, преобразователь 12 сигнала от датчика концентрации изопрена в шихте, управляющую вычислительную машину 13 (УВМ), преобразователи 14 и 15 сигналов управляющих воздействий на регуляторы 16 и 17 расхода ИИФ в колон ну азеотропной осушки и расхода изоnperfa-ректификата в колонну азеотроп ной осушки соответственно, датчик 18 расхода ИИФ в колонну азеотропной осушки, датчик 19 расхода узопрена-рек тификата в колонну азеотропной осушки клапаны 20 и 21. Из отделения дегазации изопентанизопреновую фракцию, содержащую 3-7% изопрена, подают в буферную емкость 1. Для отгонки влаги и легколетучих соединений ИИФ из буферной емкости 1 направляют в колонну 2 азо тропной осушки. Перед колонной 2 азо ропной осушки в поток ИИФ подают изопрен-ректификат, содержащий 75-79 изопрена. Из куба колонны 2 азеотроп ной осушки отводят углеводородную шихту с содержанием 14-17% изопрена и с содержанием влаги не более 0,0008 мас.%. Управление процессомприготовлени шихты в производстве изопренового ка чука по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Информацию с датчика 3 расхода ИИФ в буферную емкость 1 через преобразователь 4, датчика 5 уровня ИИФ в буферной емкости 1 через преобразователь 6, датчика 7 концентрации изопрена в ИИФ через преобразователь 8, датчика 9 концентрации изопрена в изопрене-ректификате через преобразователь 10, датчика 11 концентрации изопрена в шихте через преобразователь 12 вводят в УВМ 13. По измеренному расходу F. ИИФ в буферную емкость 1 определяют задан-. Н)з,дВ буферное значение уровня ной емкости 1 по формуле где а, b - константы, учитывающие предельно допустимые значения уровня ИИФ в буферную емкость 1 при экстремальных значениях расхода ИИФ в эту емкость. В соответствии сформулой (1) при увеличении расхода ИИФ в буферную емкость 1 заданное значение уровня увеличивается и наоборот. Это позволяет создать запас ИИФ в буферной емкости 1 в случае отключения, агрегатов дегазации или вьщеления и исключить необходимость резкого изменения расхода ИИФ в колонну 2 азеотропной осушки. . Усредняют по времени заданное значение уровня по формуле экспоненциального фильтра с,. H,.j«,.1(1-c,) H.j,,(2) усредненное по времени заданное значение уровня ИИФ в буферной емкости 1 соответственно на текущем и предьщущем шаге расчета управляющих воздействий;0 - коэффициент фильтрации . Рассчитывают верхнюю нижнюю Н;5йд уставки усредненного по времени заданного значения уровня ИИФ в буферной емкости 1 соответственно по формулам в « 5ьйА ал н Р iioA где предельное отклонение уровня ИИФ в буферной емкости 1 от его усредненного по времени заданного значения. Сравнивают измеренное значение уровня Н- ИИФ в буферной емкости Т с уставками и при выходе его за пределы уставок определяют отклонение уровня &Н{ от ближайшей уставки - Н - - Н tT. i s«A 1 где Н .- значение верхней или нижней уставок усредненного по времени заданного значения уровня ИИФ в буферной емкости 1 . Усредняют по времени с помощью экспоненциального фильтра измеренный расход ИИФ в буферную емкость 1 F,.+ (1 -otp -FI.-.I Дб) - усредненный по времени расход ИИФ в буферн то емкость 1 соответствен но на текущем и предьщ щем шаге расчета управ ляющих воздействий, o(, коэффициент фильтрации определяемый по формул

иин %-виА 1 VtawA ;

/J -ti л1«кс тсл

(Г«,-З«А)..,

6.1 ЗйА

лаке

дН

ЗЙА

гдео1 1 d - соответственно минималь ный и максимальный коэффициенты фильтрации расхода ИИФ в буферную емкость 1.45

Определяют заданное значение расхода Р2,-з„дИИФ в. колонну 2 азеотропной осушки по формуле F,;,-. l.:tX 4H,4fe 21 /lH.dHf., X 2i3o(A 1i 0 I Пг dK 4H. , где Kn ,К„ , Kfl константы; ДЬ дискретность оп деления и выдач 1

(,)

О)

где С

заданная концентрация

8«А изопрена в шихте, отводимой из куба колонны 2 азеотропной осушки. константы.

Определяют заданное зна-чение расхода Г д изопрена-ректификата в колонну 2 азеотропной осушки по формуле

(10)

SistfA iJoA

2i S«A 24 управляющих воздействий. Усреднение по времени заданного значения уровня ИИФ в буферной емкости 1 и определение его уставок дает возможность корректировать по уровню заданное значение расхода ИИФ в колонну 2 азеотропной осушки только при скачкообразных изменениях расхода ИИФ в буферную емкость 1. А усреднение во времени расхода ИИФ в буферную емкость 1 позволяет плавно., изменять заданное значение расхода ИИФ в колонну 2 азеотропной осушки и исключает возмущения в процессе приготовления шихты. Использование при усреднении по времени расхода ИИФ в буферную емкость t переменного коэффициента фильтрации дает возможность быстрее реагировать на изменения уровня ИИФ в буферной емкости 1, вызванные резкими изменениями расхода ИИФ в эту емкость. По измеренным концентрациям изоПрена в ИИФ в изопрене-ректификате и в углеводородной шихте С рассчитывают заданное соотношение S{jj, расходов изопрена-ректификата и ИИФ в колонну 2 азеотропной осушки. о SэаА -И ,. ., ,-Сз„/. Управляющие воздействия -, соответствующие заданным значениям расходов ИИФ и изопрена-ректификата в колонну 2 азеотропной осушки, выдают с УВМ-13 через преобразователи 14 и 15 сигналов управляющих воздействий на регуляторы 16 и 17 расходов ИИФ и из Ьпрена-ректификата в колонну 2 азеотропной осушки, которые по ин

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА путем измерения концентрации изопрена в шихте, концентрации изопрена в потоках изопрена-ректификата и изопентан-изопреновой фракции, подаваемых в колонну азеотропной осушки,- определения, заданного соотношения расходов изопрен-ректификата и изопентан-изопреновой фракции и воздействия на расходы изопрена-ректификата и изопентан-изопреновой фракции в зависимости от указанного соотношения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации изопрена в шихте, измеряют расход изопентан-изопреновой фракции в буферную емкость и уровень изопентан-изопреновой фракции в этой емкости, определяют заданный уровень иг опентан-изопреновой фракции в буферной емкости-в зависимости от расхода изопентан-изопреновой фракции в буферную емкость, усредняют по времени заданный уровень изопентанизопреновой фракции в буферной емкости и расход изопентан-изопреновой фракции в данную емкость и коррек(Л тируют расходы изопрена-ректификата и изопентан-изопреновой фракции, подаваемых в колонну азеотропной осушки, в зависимости от усредненного по времени расхода изопентанизопреновой фракции в буферную емкость, измеренного уровн изопентан00 Од изопреновой фракции в буферной емкости и его усредненного по времени Од заданного значения. ю IN9