СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЛИ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА Советский патент 1974 года по МПК C08F10/02 

1

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть применено для автоматического регулироваиия температурного режима реактора полимеризации или сополимеризации этилена цри высоком давлении, например для (регулирования температурного режима двух реакторов с общим дозированием инициатора.

Известен .способ автоматического управления процессом полимеризации или сополимеризации этилена по методу высокого давления, проводимым .в одном или нескольких параллельно работающих трубчатых реакторах, регулированием давления в реакторе .воздействием иа работу клаяана, расположенного на выходе из реактора, и регулированием температуры в зоие реакции воздействием на подачу инициатора в реактор в зависимости от отклонения температуры в одной из точек по длине реактора от заданного значения.

Известный способ регулиров1ания имеет ограниченные возможности, в нем не регулируют оптимальное соотнощение температур в середине и конце реактора (до зоны охлаждения). Несоблюдение условия онтимального соотнощения указанных температур приводит, в случае завышения температуры в конце реактора, к изменению качества получаемого полимера, а в случае занижения указанной температуры - к забивке реактора и нарушеПИЮ нормального хода технологического процесса.

Активность инициатора зависит от температуры. Для каждой марки полимера существует оптимальное значение расхода инициатора IB реактор. Ири стабильном ходе технологического процесса указанное значение расхода инициатора обеспечивает соответствующее каждой марке полимера расиределен1 е температур по длине реактора. Однако при иебольщих отклонениях значений температур от оптимальных температуриый режим в реакторе не соответствует режиму получения полимера заданного -качества.

Изменение расхода, инициатора в зависимости от отклонения значения температуры в одной из точек реактора от заданной в этом случае является слишком резким воздействием на процесс цолимеризации и приводит к появлению незатухающих колебаний температуры в реакторе. Особенно резким является это воздействие в случае применения кислорОлТа как инициатора, т. е. в случае существовавши транспортного запаздывания.

Известный способ не рассчитан на регулирование температурного режима двух реакторов с общим дозированием инициатора.

Цель изобретения - стабилизация свойств получаемых полимеров. Для достижения этой цели предлагается воздействовать на общий

расход инициатора в реактор только при превышении температуры в середине реактора оптимального зиачения для данной марки полимера на HeKOTOpyjo заданную величину, осуществляя «грубое регулирование температурного режима.

«Тонкое регулирование температурного режима, а имеиио поддержание оптимального соотношения температур в середине и в конце реактора (до зоны охлаждения), произвоаят, кратковременно периодически изменяя расход инициатора в реактор относительно стабилизируемого значения, причем знак таких изменений расхода выбирают в зависимости от .величины соотношения температур в середине и конце реактора, а величину кратковременного изменения расхода устанавливают в обратной зав,исимости от зиа-чения температ фы в середине реактора.

Форма кратковременных периодических изменений расхода инициатора может быть, например, пилообразной с крутым передии.м фронто.м и пологим задним. Например, при понижении температуры в конце реактора ниже температуры в середине реактора производят автоматическое периодическое кратковременное повышение расхода инициатора в реактор. При этом значения температур от середины до конца реактора принимают новые, повышенные значения, причем к концу реактора прирост температур больше.

В результате увеличения активности инициатора при повышении температуры постоянно подаваемого количества инициатора оказывается достаточно для поддержания температур от середины до конца реактора на новых, повышенных значениях.

При регул.ировании температурного в одном из двух реакторов с обш;им В;водом инициатора предлагаемый способ осуществляют, одновременно автоматически комленсируя влияние кратковременных изменений расхода инициатора на втором реакторе с помощью изменения давления.

Для устранения ложных срабатываний при краткавременныл изменениях состава или расхода этилена лри одновременном однозначном изменении температуры не выше некоторой заданной в начале двух или более реакторов с обш;им вводом, этилена в компрессор первого каскада на время, ие большее некоторого заданного, автоматически прекращают кратковременные изменения расхода иниЦиатора на время указанного измеиени-я температуры в .начале двух или более реакторов.

Способ автоматического регулирования в процессе полимеризации этилена может быть осуществлен с помощью системы автоматического регулироваяия, блок-схема одного из вариантов которой изображена на чертеже. Толстой линией показан поток этилена, пунктирной - поток инициатора, тонкими линиями - связи блоков системы автоматического регулирования.

Система авто.матического регулиравания первого реактора / и второго реактора 2 состоит из датчиков и 4 давления в первом и втором реакторах, датчи/ка 5 температуры в

середине и датчика 6 температуры в конце реактора /, датчика 7 темпераг фы в середине л датчика 8 температуры в конце реа ктора 2, регулятора 9 давления в реакторе I, регулятора 10 .давления в реакторе 2, сумматора

/;/, регулятора 12 температуры в середине реакторов 1 к 2, импульсного регулятора 13 соотношения темпер ат фы в середине и конце реакторов 1 и 2, клапана М на линни .инициатора у реакторов 1 п 2, клапана 15 на выходе

из реактора 1, клапана 16 на выходе из реактора 2, датчика 17 температуры в иачале реактора 1, датчика 18 температуры в нач.але реактора 2, узла памяти 19 и регулирующего устройства 20.

Система автоматического регулирования работает следующим образом.

С помощью датчика 3 давления, регулятора 9 давления, клапаиа 15 рег лируют давление в реакторе /. С помощью датчика 4 да-вления, регулятора 10 .давлеиия, кл апана /о регулируют давление в реакторе 2.

При ПОМОЩ.И датчика 5 температуры в середине реактора 1, датчика 7 температуры в середине реактора 2, регулятора 12 температуры в середине реакторов 1 и 2 через сумматор 11, узел памяти 19 и клапан 14 на линии инициатора для реакторов 1 т 2 осуществляют 1гзменение общего расхода в реакторах 1 н 2 при отклонении значения температуры в середине одного из реакторов 1 и 2 от оптимального на величину, большую заданной.

С помощью .датчика 5 температуры в середине и датчика 6 температуры в конце реактора Д датчика 7 температуры в середине и

датч.ика 8 температуры в конце реактора 2 и импульсного регулятора 13 соотношения температуры в середине и конце реакторов 1 и 2 через сумматор 11, узел памяти 19 и клапан М на линии инициатора для реакторов 1 и 2

поддерживают оптимальное соотнощение значений температур в середине и конце реакторов 1 и 2. Например, при занижении температуры в копце реактора / относительно температуры в середине реактора / и оптималь«ом соотнощении температур в середине и конце реактора 2 с помощью импульсного регулятора 13 осуществляЕОт кр1аткавременное периодическое повышение расхода инициатора в реакторах / и 2.

Влияние кратковременных изменений расхода инициатора в реакторе 2 на температуру, .например, при использовании кислорода как -инициатора компенсируют с помощью

регулятора 10 давления в реакторе 2 следующим образом. После .каждого периодического кратковременного повышения расхода инициатора через (Время транспартного за.паздывания на время, равное времени кратковременного изменения расхода инициатора, давление 3 реакторе 2 понижают на некоторую величину.

Величину кратковременного изменения расхода инициатора выбирают .в обратной зависимости от значения температуры в середине реактора.

С помощью датчика 17 температуры в начале реактора 1, датчика 18 температуры в начале реактора 2, регулирующего устройства 20 и узла памяти 19 при одновременном кратковременном, не больщем некоторой .величины отклонении значений темлературы .в начале реакторов / и 2 осуществляют запоминание сигнала на клапан 14 на линии инициатора в реакторы / и 2. Это выполняют для устранения ложных сраб|атываний системы регулирования при кратковременных одновременных изменениях температуры во всех точках по длине реакторов / и 2.

.Предмет изобретения

1. Способ автоматического управления лроцессом полимеризации или сополимеризации этилена по методу высокого давления, проводимым в одном или нескольких параллельно работающих трубчатых реакторах, регулированием давления в реакторе воздействием на работу клапана, расположенного на выходе из реактора, и температуры в реакционной зоне воздействием на подачу инициатора в реактор в зависимости от отклонения температуры в одной из точек по длине реактора от заданного значения, отличающийся тем, что, с целью стабилизации свойств получаемых полимеров, воздействие на общий р асход инициатора осуществляют только при превыщени; температуры в середине реактора, оптимальной на заданную величину, а Оптималь ое соотнощение температур (в середине и конце реактора поддерживают с помощью периодических кратковременных изменений расхс,.т,а инищьатора относительно стабилизируемого значения, причем знак таких изменений выбирают в зависимости от величины соотнощения темлератур в середине и конце реактора, а их величину устанавливают в обратной зависимости от значения температуры в середине реактора.

2.Способ но л. 1, отличающийся тем, что, с целью раздельного регулирования температурного режима в одном из двух параллельно работающих реакторов с общей подачей инициатора, воздействие на общий расход инициатора осуществляют в зависимости от значений наибольщей из темлерлтур в середине первого и второго реакторов, а при отработке кратковременных периодических изменений расхода инициатора для тоддержания оптимального соотнощения температур в середине и конце одного из реакторов одновременно компенсируют действие указанных изменений расхода инициатора, изменяя на время отработки каждого периодического изменения расхода инициатора давление во втором реакторе.

3.Способ ло пл. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования при проведении процесса полимеризации в двух и более параллельно работающих реакторах с общим вводом этилена в компрессор первого каскада, при одновременном однозначном изменении температуры в начале реакторов на величину и в течение времени, не больщих заданных значений температуры и времени, прекращают кратковременные изменения расхода инициатора на время указанного изменения температуры.