Устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации Советский патент 1980 года по МПК C08F2/00 G05D27/00 

1

Изобретение относится к области автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано при полимеризации олефинов в среде жидко- j то мономера.

Известно устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации, содержащее датчик объемного расхода мономера и датчик емного расхода суспензии из реактора, соединенные с первым и вторым входами блока определения скорости реакции, выход указанного блока соединен с первым входом блока коррекции, второй третий и четвертый входы указанного блока соединены соответственно с датчиками давления и температуры, уста-. новленными на трубопроводе подачи мономера в реактор, и с датчиком вления, установленным в реакторе, а выход блока коррекции через блок сравнения соединен с первым входом регулятора расхода, второй вход и выход указанного регулятора соединены со- 25 ответственно с датчиком расхода и исполнительным устройством, установленным на трубопроводе подачи катализатора в реактор, установленный в реакторе датчик температуры 1 . о

Указанное устройство обладает ограниченньгми возможностями в отношении повышения производительности процесса полимеризации.

.Это связано с тем, что полимер, налипая на поверхность датчика температуры, установленного в реакторе, сильно изменяет его свойства, в резухгьтате чего, измерение температуры осуществляется со значительной ошибкой, обуславливающей недостаточно точное корректирование сигнала с блока определения скорости реакции.

Цель изобретения - повышение производительности процесса полимери-&ации.

Указанная цель достигается тем, tiTO известное устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации, содержащее датчик соъемного расхода мономера и датчик объемного расхода суспензии из реактора, соединенные с первым и вторым входами блока определения скорости реакции, выход указанного блока соединен с первым входом блока коррекции, второй, третий и четвертый входы указанного блока соединены соответственно с датчиками давления и

температуры, установленными на тру.бопроводе подачи мономера в реактор, и с датчиком давления, установленным в реакторе, а выход блока коррекции через блок сравнения соединен с первым входом регулятора расхода,второй вход и выход указанного регулятора соединены соответственно с датчиком расхода и .исполнительным устройством установленным на трубопроводе подачи катализатора в реактор, установленный в реакторе датчик температуры, дополнительно снабжено датчиком концентрации полимера, установленным в реакторе, и блоком оценки температуры, выход указанного блока соединен с пятым входом блока коррекции, а первый и второй входы указанного блока соединены соответственно с датчиком концентрации полимера и с датчиком температуры, расположенным в реакторе .

При этом блок оценки температурь: может быть выполнен в виде последовательно соединенных узла памяти, узла сравнения, усилителя и сумматора.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства управления процессом полимеризации; на фиг.2 - блок-схема блока оценки температуры.

Устройство управления процессом полимеризации содержит датчик 1 температуры и датчик 2 давления, установленные на трубопроводе 3 подачи мономера в реактор 4, в котором установлены датчик 5 температуры, датчик б давления и датчик 7 концентрации полимера. Выход датчика 7 концентрации полимера соединен с первым входом блока 8 оценки температуры, второй вход которого связан с датчиком 5 температуры. Выход блока 8 оценки температуры соединен с пятым входом блока 9 коррекции, второй и четвертый входы которого соединены с датчиками 2 и б давления, третий вход - с датчиком 1 температуры, а первый вход блока 9 коррекции подключен к выходу блока 10 определения скорости реакции, к первому и второму входам которого подсоединены соответственно датчик 11 объемного расхода, установленный на трубопроводе 3 подачи мономера в реактор 4, и датчик 12 объемного расхода, установленный на трубопроводе 13 выгрузки суспензии из реактора 4. Выход-блока 9 коррекции через .блок 14 сравнения соединен с первым входом регулятора 15 расхода, второй вход которого связан с датчиком 13 расхода, установленным на трубопроводе 14 подачи катализатора в реактор 4. На трубопроводе 14 также установлено исполнительное устройство 16, связанное с регулятором 15 расхода.

Блок оценки температуры состоит из последовательно соединенных блока 16 памяти, блока 17 сравнения.

усилителя 18 и сумматора 19. Причем вход блока 16 памяти и второй вход блока 17 сравнения подключены к датчику 7 концентрации полимера, а второй вход и выход сумматора 19 связаны соответственно с датчиком 5 температуры и блоком ;9 коррекции.

Устройство автоматического управления процессом растворной полимер зции работает следующим образом.

При постоянстве плотности жидког мономера блок 8 оценки температуры по сигналам от датчика 5 температуры и датчика 7 концентрации полимера формирует сигнал следующим образом {см.фиг.2). Сигнал от датчика 7 концентрации полимера поступает в блок 16 памяти и одновременно в блок 17 сравнения, в блоке 17 сравнения текущее значение концентрации полимера в реакторе 4 сравнивается с предыдущим, запомненным в блоке 16 памяти, значением концентрации полиме-т ра. Сигнал рассогласования с -выхода блока 17 сравнения, поступает на вхо усилителя 18. Усиленный сигнал с выхода усилителя 18, характеризующий поправку к измеренному значению температуры в реакторе 4, поступает на вход сумматора 19, где суммируется с сигналом от датчика 5 температур;. в реакторе 4, также поступающим на вход сумматора 19. Выходной сигнал с блока 19, характеризующий действительное значение температуры в реакторе 4, поступает на пятый вход блока 9 коррекции (фиг.1), на второй, четвертый и третий входы которого поступают сигналы от датчиков 2 и 6 давления и от датчика 1 температуры. При этом на первый вход блока 9 коррекции поступает сигнал с выхода блока 10 определения скорости реакции, формируемый по сигналам от датчиков 11 и 12 объемного расхода, поступающих соответственно на первый и второй вход блока 10 определения скорости реакции. На выходе блока 9 коррекции формируется сигнал характеризующий текущее значение скорости реакции, которое в блоке 14 сравнения сравнивается с заданной и, в зависимости от их разницы, устанавливается задание регулятору 15 расхода катализатора, управляющему исполнительным устройством 16, изменяющим подачу катализатора в реактор 4 до тех пор, пока текущая скорость реакции не сравнится с заданной. При изменении плотности жидкого мономера в реакторе 4 или в трубопроводе 3 подачи мономера изменяются давление и температура в реактор 4 и (или) изменяются давление и температура в самом реакторе 4 При этом в соответствии с изменением сигналов с датчиков концентрации полимера 7 и температуры 5 изменяется выходной сигнал с блока 8 оценки температуры, а в соответствии о изменением сигнала с датчика 12 объемно го расхода суспензии изменяется выходной сигнал с блока 10 определени скорости реакции. Вследствие этого, а также в соответствии с изменением сигналов с датчиков 2 и 6 давления и с датчика 1 температуры на выходе блока 9 коррекции вырабатывается сигнал, пропорциональный скорректированному значению скорости реакции Этот сигнал в блоке 14 сравнения сравнивается с сигналом задания ско рости реакции и, в зависимости от их разницы, меняется задание регулятору 15 расхода катализатора, упг авляющему исполнительным устройством 16, которое изменяет подачу катализатора в реактор 4 до тех пор, пока текущая скорость реакции не сравнится с заданной. За счет того, что в устройство введены блок оценки температуры, выполненный по олмсываемой схеме, и датчик концентрации полимера, установленный в реакторе, связанные соответствующим образом между- сЪбрй и другими функциональными блоками устройства управления, появилась воз можность более точного определения температуры в реакторе, являющейся важной переменной процесса полимеризации, что позволило повысить производительность процесса полимеризации Формула изобретения 1. Устройство автоматического управления процессом растворной полимеризации, содержащее датчик объемного расхода мономера и датчик объ емного расхода суспензии из реакто-ра, соединенные с первым и вторым

6 13 ,14

S-OW входами блока определения скорости реакции, выход указанного блока соединен с первым входом блока коррекции, второй, третий и.четвертый входы указанного блока соединены соответственно с датчиками давления и температуры, установленными на линии подачи мономера в реактор, и с датчиком давления, установленньм в реакторе, а выход блока коррекции через блок сравнения соединен с первым входом регулятора расхода,второй вход и выход указанного регулятора соединены соответственно с датчиком расхода и с исполнительным устройством,установленным на трубопроводе подачи катализатора в реактор, установленный в реакторе датчик температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса, оно снабжено датчиком концентрации поли мера, установленным в реакторе, и блоком оценки температуры, выход указанного блока соединен с пятым входом блока коррекции, а первый и второй входы указанного блока соединены соответственно с датчиком концентрации полимера и с датчиком температуры, расположенным в реакто ре.. 2. Устройство по п.1, отличающееся .тем, что блок оценки температуры выполнен в виде по- -следовательно соединенных узла паяти, узла сравнения, усилителя и сумматора. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 488194, кл. G 05 D 21/00,16.04.74;.