СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ Советский патент 1968 года по МПК C08F2/00 

Известен способ автоматического регулирования непрерывного процесса полимеризации в растворе, проводимого в полимеризационной батарее стабилизацией концентрации компонентов и соотношением между компонентами, подаваемыми на полимеризацию. При этом используют в качестве регулирующих воздействий изменения температуры и подачи каталитического комплекса. Однако этот способ не обеспечивает получение полимеров наилучшего качества при заданной производительности полимеризационной батареи.

Предложенный способ предусматривает применение совокупности приемов регулирования, заключающийся в том, что измеряют глубину превращения мономеров в головной части батареи и при повышении этой величины против номинала уменьшают расход каталитического комплекса, а при уменьшении глубины превращение против номинала в зависимости от величины возмущения последовательности повышают температуру в хвостовой части батареи, включают дополнительную ступень очистки мономеров и растворителя и увеличивают подачу каталитического комплекса. Это позволяет снизить до минимума расход катализатора, а также получить полимер повышенного качества при заданной производительности полимеризационной батареи.

Сущность изобретения поясняется схемой, изображенной на фиг. 1.

При отклонении глубины превращения мономера φ от заданного значения в сторону уменьшения (что определяют с помощью датчика 1 и выявителя 2 знака отклонения регулируемого параметра) срабатывает переключатель 3, который подключает анализирующее устройство 4. Последнее включает вычислительно-управляющее устройство 5 (если величина возмущения не очень велика, достаточно одного регулирующего воздействия по температуре в хвостовой части батареи) либо через переключатель 6 - регулятор 7, управляющий трехходовым краном 8, что позволяет подключать добавочную ступень очистки 9 мономера (или мономеров) и растворителя к основной ступени очистки 10 (если величина возмущения такова, что одним регулирующим воздействием по температуре в хвостовой части батареи не удается удержать глубину превращения в заданных пределах).

Когда регулятор 7 включает добавочную ступень очистки 9, осуществляется вспомогательное регулирующее воздействие (корректирующий сигнал) через вычислительно-управляющее устройство 5 на задатчики 11 регуляторов температуры 12 в хвостовой зоне полимеризационной батареи. Делается это для того, чтобы та часть реакционной смеси, которая уже находится в головной части полимеризационной батареи и, следовательно, не пройдет через добавочную ступень очистки, не вышла из батареи с пониженным значением глубины превращения, что равносильно снижению производительности батареи.

С целью повышения точности регулирования глубины превращения на выходе батареи, наряду с сигналом с выхода батареи, в устройство 15 поступает также сигнал о текущем значении глубины превращения из средней части батареи.

Если возмущение так велико, что включение добавочной ступени очистки оказывается недостаточным для возвращения глубины превращения к заданному значению, то по сигналу, вырабатываемому в анализирующем устройстве 4, замыкается контакт 6 и включается регулятор 13 для увеличения подачи каталитического комплекса через регулирующий орган 14 на стадию тонкой очистки или на стадию полимеризации. Это дополнительное воздействие достаточно сильное для того, чтобы отработать большое возмущение. Если же возмущающее воздействие относительно невелико, так что подключения добавочной ступени очистки достаточно для возвращения глубины превращения к заданному значению, то дополнительное регулирующее воздействие не осуществляется.

При возвращении глубины превращения к заданному значению сначала отключается дополнительное регулирующее воздействие (расход каталитического комплекса возвращается к номинальному значению), а затем отключается основное регулирующее воздействие - добавочная ступень очистки, а также корректирующий сигнал, подаваемый в устройство 5.

При отклонении глубины превращения от заданного значения в сторону увеличения переключатель 3 подключает регулятор 15, который через регулирующий орган 14 уменьшает расход каталитического комплекса, в результате чего повышается качество полимера и достигается существенная экономия дорогостоящего компонента.

На фиг. 2 изображена та же блок-схема с той лишь разницей, что в вычислительное устройство 2 поступают два сигнала о текущих значениях глубины превращения, с выхода первого φ₁ и второго φ₂ реакторов 16 полимеризационной батареи. Эти два сигнала необходимы для того, чтобы вычислить ожидаемое значение глубины превращения на выходе полимеризационной батареи φ_n, состоящей из n реакторов при складывающейся активности процесса. Так, например, для реакции первого порядка значение ф_n может быть определено по формуле

полученной из системы уравнений материального баланса для всех реакторов батареи.

Использование сигналов φ₁ и φ₂ позволяет определять изменение активности процесса в головной части батареи, осуществляя тем самым опережающий анализ, и более точно подготавливать хвостовую часть батареи к приему реакционной смеси с новым значением активности процесса. Наряду с этим, осуществляется регулирование глубины превращения в головной части батареи с помощью регулирующих воздействий, описанных выше при рассмотрении фиг. 1.

Способ автоматического регулирования непрерывного процесса полимеризации в растворе, проводимого в полимеризационной батарее, путем стабилизации концентрации компонентов и соотношения между компонентами, подаваемыми на полимеризацию, отличающийся тем, что, с целью достижения минимального расхода катализатора и получения полимера повышенного качества при заданной производительности полимеризационной батареи, измеряют глубину превращения мономеров в головной части батареи и при повышении этой величины против номинала уменьшают расход каталитического комплекса, а при уменьшении глубины превращения против номинала в зависимости от величины возмущения последовательно повышают температуру в хвостовой части батареи, включают дополнительную ступень очистки мономеров и растворителя и увеличивают подачу каталитического комплекса.