Способ управления пуском химического реактора непрерывного действия Советский патент 1993 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к автоматизации экзотермических химико-технологических процессов и может быть использовано при управлении пусковыми и переходными режимами экзотермических реакторов химико-технологических установок, непрерывного действия в частности установок производства полиэтилена в нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение устойчивости заданных режимных характеристик процесса, путем однозначного перевода реактора, имеющего несколько стационарных состояний процесса при одной и той же комбинации значений входных параметров, в любой заданный режим.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления пуском химического реактора непрерывного действия, заключающемся в постепенном повышении давления и температуры рабочей смеси на входе в реактор, в начале пуска в реактор подают рабочую смесь с концентрацией реагента меньше заданной. (Хот 1-5 ррт).

Повышают рабочую температуру (V) смеси в реакторе до заданной величины (Узд) путем увеличения температуры рабочей смеси (Уо) на входе в реактор при поддержании заведомо меньшей концентрации реагента (Xoi).

Заданной величины концентрации реагента (Хзд) в рабочей смеси в реакторе достигают путем одновременного увеличения количества реагента в рабочей смеси на входе в реактор и уменьшения температуры рабочей смеси на входе в реактор.

Таким образом, обеспечивается вывод процесса в реакторе на режим с заданными

00

температурой (У3д) рабочей смеси и концентрацией (Х3д).

Сравнение заявленного технического решения с известными показало отсутствие известных технических решений с заявляемой совокупностью признаков,, что позволяет утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию новизна.

Реализация всей совокупности признаков предлагаемого технического решения позволяет получить положительный эффект в смысле достижения поставленной цели, что свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критерию существенные отличия.

На чертеже представлен график зависимости температуры рабочей смеси в реакторе от температуры рабочей смеси на входе в реактор при различных значениях концентрации реагента в рабочей смеси.

Пример: проводился пуск экзотермического трубчатого реактора полимеризации этилена. Режим, на который нужно было вывести процесс, характеризуется заданной концентрацией реагента равной 22 ррт и заданной температурой рабочей смеси в реакторе равной 240°С.

На первой стадии пуска в реактор подавалась рабочая смесь с уменьшенной концентрацией реагента равной 2 ррт.

На второй стадии температура рабочей смеси в реакторе поднималась до заданного значения равного 240°С путем увеличения, температуры рабочей смеси в реакторе концентрация реагента поднималась до заданного значения 22 ррт. путем одновременного увеличения количества реагента и уменьшения температуры до 85°С рабочей смеси на входе в реактор.

В результате процесс в реакторе был заведен на режим, который не мог быть реализован способом управления пуском описанным в прототипе.

Заявляемый способ управления в отличие от прототипа позволяет обеспечить устойчивость работы реактора в связи с возможностью однозначного перевода реактора в любой режим, соответствующий рабочему диапазону изменения технологических параметров.

Благодаря заявленной последовательности действий при пуске исключается возможность несанкционированного скачкообразного увеличения температуры рабочей смеси в реакторе, приводящего к срабатыванию аварийной защиты и прекращению пуска.

Достигается сокращение потерь сырья из-за подрыва аварийных мембран и выброса реакционной смеси в атмосферу, являю- . щихся следствием скачкообразного увеличения температуры.

Достигается сокращение выпуска некондиционного и низкосортного продукта, получающегося вследствие загрязнения технологического оборудования сажей, образующейся при достижении температурой в реакторе недопустимо высоких значений.

Исключается при пуске возможность несанкционированного скачкообразного уменьшения температуры смеси в реакторе, у приводящего к затуханию процесса.

Увеличивается срок службы технологического оборудования за счет сокращения повторных пусков реактора после аварийных остановов.

За базовый объект принят способ управления производством полиэтилена выеокого давления в реакторах с мешалкой на

п/о ПОЛИМЕР (г.Новополоцк). Пуск в указанном способе реализуется оператором в

соответствии с рекомендациями фирмы

Ай-си-ай (Англия), где был закуплен процесс, при этом используются химические способы исключения перескоков температуры, а именно выбор типа инициатора, что дорого, так как требует наличия и производства различных типов реагентов. Предлагаемый способ управления является более экономным и улучшает условия труда оператора.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ управления пуском химического

реактора непрерывного действия, заключающийся в постепенном повышении давления и температуры рабочей смеси на входе в реактор, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости заданных

режимных характеристик процесса путем однозначного перевода реактора, имеющего несколько стационарных состояний процесса при одной и той же комбинации значений входных параметров, в любой заданный режим, соответствующий рабочему диапазону изменения технологических параметров, в начале пуска в реактор подают рабочую смесь с концентрацией реагента, меньшей заданной, увеличивают температуру рабочей смеси на входе в реактор до достижения температурой рабочей смеси в реакторе заданной величины, увеличивают концентрацию реагента рабочей смеси в реакторе до заданной величины путем повышения количества реагента в рабочей смеси на входе в реактор при одновременном уменьшении температуры рабочей смеси на входе в реактор.

Использование: относится к автоматизации экзотермических химико-технологических процессов. Сущность способа: согласно предложенному постепенно повышают давление и температуру, в начале пуска в реактор подают рабочую смесь с концентрацией реагента меньшей заданной, увеличивают температуру рабочей смеси на входе в реактор до достижения температурой рабочей смеси в реакторе заданной величины, увеличивают концентрацию реагента рабочей смеси в реакторе до заданной величины, при одновременном уменьшении температуры рабочей смеси на входе в реактор. 1 с.п. ф-лы, 1 ил. w Ј