Способ автоматического управления процессом получения полиэтилена Советский патент 1976 года по МПК C08F10/02 

Для достижения поставлениой цели учитывают сигналы не только с датчиков температуры, расхода этилена и давления в реакторе, но и определяют, например, с помощью вычислительной подсистемы молекулярпо-весовое распределение получаемого полимера, производительность процесса и средний молекулярный вес получаемого полимера, а также учитывают сигналы давления, расхода этилена и температуры в процессе подготовки реакционной смеси и процессе отделения продукта и очистки возвратного газа.

Регулирующие воздействия оказывают не только на давление и температуру в реакторе полимеризации, но также и на расход инициатора процесса полимеризации, расход химического регулятора длины цепи получаемого полимера, давление и температуру в процессе подготовки реакционной смеси и процессе отделения продукта и очистки возвратного газа, уровня полимера в аппаратах процесса отделения продукта и очистки возвратного газа.

Количественную зависимость между выходом полимера, его средним молекулярным весом, молекулярно-весовым распределением получаемого полимера, т. е. целевыми функциями и величинами перечисленных регулирующих воздействий, устанавливают на основе математического описания процесса полимеризации, составленного на основе кинетических уравнений теплового и материального балансов процесса полимеризации.

Предложенный способ автоматического управления может быть реализован в системе автоматического управления, блок-схема одного из вариаптов которой показана на чертеже (толстой линией на схеме показан технологический поток, тонкими линиями - связи блоков схемы).

Система автоматического управления состоит из датчиков 1 давления, датчиков 2 температуры, датчиков 3 расхода этилена, датчиков 4 расхода газообразного инициатора процесса, датчиков 5 расхода жидкого инициатора процесса, датчиков 6 расхода химического регулятора длины цепи полимера, датчиков 7 уровня полимера, информационной подсистемы 8, вычислительной подсистемы 9, блока 10 регулирования производительности, главного регулятора 11 давления в реакторе, регулятора 12 расхода этилена, блока 13 регулирования температуры в реакторе, блока 14 регулирования расхода газообразного инициатора, блока 15 регулирования расхода жидкого инициатора, блока 16 регулирования расхода химического регулятора длины цепи полимера, блока 17 регулирования температуры в рубашках охлаждения реактора, блока

18регулирования уровня полимера и блока

19регулирования давления.

Система автоматического регулирования работает следующим образом.

С помощью информационной подсистемы 8 производят первичную обработку сигналов с датчиков 1-7, а также обнаружение отклонений сигналов с указанных датчиков от уставок и включение подпрограмм вычислительной подсистемы 9 с заданным приоритетом выполнеиия.

С помощью информационной подсистемы 8 для регулярной проверки исправности технологического оборудования и датчиков процесса производят периодическую коммутацию датчиков 1, 2, 3, 7 к вычислительной подсистеме 9 в сочетаниях, определяемых уравнением теплового и материального балансов и определение указанных балансов с целью обнаружения их несовпадения и выдачи сигнала неисправности в выходное устройство вычислительной подсистемы, а также коррекции программ вычислительной подсистемы 9 по определению заданий на параметры процесса.

При отклонении в режиме технологического процесса запоминают с помощью вычислительной подсистемы 9, работающей в режиме разделения времени - архивизации научных данных, с одной стороны, изменения сигналов с датчиков 1-7 в аварийном режиме, с другой стороны, на основе хранящихся в запоминающем устройстве вычислительной подсистемы 9 изменений параметров процесса в предыдущих аварийных ситуациях находят оптимальные воздействия для выработки рабочей программы ликвидации аварийной ситуации на

блоки 10, 13-19, регуляторы 11, 12, осуществляя шаговую настройку аварийной программы.

Совместное использование в системе автоматического управления вычислительной подсистемы 9, информационной подсистемы 8, блока 10 регулирования производительности, главного регулятора 11 давления в реакторе, регулятора 12 расхода этилена, блока 13 регулирования температуры в реакторе, блока 14

регулирования расхода газообразного инциатора, блока 15 регулирования расхода жидкого инициатора, блока 16 регулирования расхода химического регулятора длины цепи полимера, блока 17 регулирования температуры

в рубашках охлаждения, блока 18 регулирования уровня полимера, блока 19 регулирования давления позволяет решить ряд задач по управлению процессом: оптимальное согласование процесса подготовки реакционной смеси,

процесса полимеризации, процесса отделения продукта и очистки возвратного газа; оптимальный пуск технологического процесса; максимальное увеличение производительности и оптимальное регулирование соотношения

производительности процесса по полимеру и среднего молекулярного веса полимера с соответствующим молекулярно-весовым распределением.

С помощью вычислительной подсистемы 9 и

информационной подсистемы 8 производят сбор данных для управления процессом и аппаратурой автоматики, рещают задачи управления контурами автоматики, определяют комплексные показатели процесса, выдают

оперативные рекомендации обслуживающему

персоналу по управлению процессом, учитывают эпергетические и материальные ресурсы процесса, производят автоматическую оценку аварийных ситуаций с выдачей рекомендаций по их устранению обслуживающему персоналу в случае нестандартных ситуаций.

С помощью вычислительной подсистемы 9 определяют оптимальное соотнощение заданий на блок 13 регулирования температуры в реакторе, блок 14 регулирования расхода газообразного инициатора, блок 15 регулирования расхода жидкого инициатора, блок 16 регулирования расхода химического регулятора длины цепи полимера, регулируя молекулярно-весовое распределение получаемого полимера в заданных пределах.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом получения полиэтилена при высоком давлении в трубчатом реакторе, заключающийся в стабилизации температуры и давления в реакторе, контроле сигналов с датчиков процесса с помощью информационной подсистемы, определении с помощью вычислительной подсистемы обобщенных показателей хода технологического процесса и выдаче результатов на печатающие и индикационные устройства, произведении в аварийных случаях необходимых переключений запорных и регулирующих органов на реакторе полимеризации, индикации распределения температур по длине

реактора с помощью электроннолучевой трубки, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса, находят по разности расходов прямого, отводимого и возвратного этилена производительность процесса по полимеру,

по текущим значениям температуры и давления в реакторе полимеризации определяют, например, с помощью вычислительной подсистемы средний молекулярный вес получаемого полимера, затем определяют оптимальное

соотнощение производительности процесса и среднего молекулярного веса получаемого полимера, регулируют указанное соотнощение тем, что одновременно воздействуют на температуру, давление в реакторе и на расходы

газообразного и жидкого инициаторов и химического регулятора длины цепи полимера, определяют по давлению и распределению температур в реакторе полимеризации молекулярно-весовое распределение получаемого полимера и поддерживают его в заданных пределах, воздействуя на расход химического регулятора длины цепи полимера в реактор полимеризации.