Способ автоматического управления процессом полимеризации изопрена Советский патент 1980 года по МПК C08F136/04 G05D27/00 

личину изменением расхода каталитического комплекса на входе в батарею и изменением температуры реаиционной смеси в первом реакторе батареи воздействием на температуру шихты на входе в батарею и расход хладагента в рубашку первого реактора. На чертеже показана блок-схема системы управле}шя, .реализующей способ. Способ автоматического управления процессом полимеризации изопрена осуществляют следующим образом. Батарея реакторов может состоять из двух реакторов I и 2, соадиненнных последовательно, жидкостного хроматснгра фа 3, установленного на выходе батареи реакторов и присоединенного к управляющей вычислитепт ной машине 4, датчиков температуры реакционной смеси в реакторах (на схеме не показаны), контура локальной. стабилизаш-1и расхода регулято молекулярной массы (водорода), состояujero из латч.т{а 5 расхода, регулятора 6 клапана 7, контура локальной стабилизации расхода каталити еского компле1жа состоящего из датчгаса 8 расхода, регуля тора 9 , клапана 10, контура локальной стабилизации расхода шихты, состоящего из датч1жа II расхода, регул.ятора 12, клапана 13, контура -локальной стабилизации расхода хладагента, поступающего в рубащ-ку реактора I, состоящего из дат чика 14 расхода, регулятора .15, клапана 16,контура локальной стабилизации расхода хладагента, поступающего в рубапгку реактора 2 (на схеме не пока- . зан) и контура стабилизации температу ры шихты, состоящего из датчика 17 и регулятора 18. Датчики и регуляторы соединены с управляющей вычислительной машиной 4. Процесс полимеризации осуществляетс р батарее последовательно соединенных реакторов 1 и 2. В первый реактор бата реи подается шихта (раствор изопрена в изопентане с концентрацией приблизитель но 15%), регулятор молекулярной массы nonHN epa (водород) и каталитический комплекс. Реакционная смесь проходит последовательно оба реактора батареи. Тепло отводится черезрубанжи реакторо хладагентом. Расходы водорода, каталитического комплекса и хладагента стабилиз1фуются с помощью регуляторов- 6,9, 12 и 15, соответствегто. Температура шихты стабилизируется с помощью регулятора 18. Управляющие сшналы на изменения зада щй регулят-орш с поступают от управляющей вычислительной мащины 4. Информация о расходах водорода, каталитического комплекса и хладагента поступает в управляющую вычислительную машину 4 от датчиков 5, 8, 11 и 14 расходов, соответственно. Информация о температуре шихты поступает в управляющую вычислительную машину 4 от датчика 17 температуры шихты.. Информация о температуре реакционной смеси в первом и втором реакторах поступает в управляющую вы- числительную машину 4 от датчиков температуры (на схеме не показаны). Мопекулярно-массовое распределение полимера контролируется при по мощи жш- 7СОСТНОГО хроматографа 3, непосредственно связанного с управляющей вычислительной машиной 4. Одновременно определяется весовое содержание высокомолекулярной, низкомолекул фной и среднемолекулягрной фракции полимера. Весовое содержание фракций полимера рассчитывают в соответствующих диапазонах молекулярных масс полимера. Например, . весовое содержание высокомолекулярной фракции рассчитывают в диапазоне молекулярных масс полимера от 90ОООО до 5ОООООО, весовое содержание среднемолекулярной фракции рассчитывают в диапазоне молекулярных масс от 2ООООО до ОООООО, весовое содержание низкомолекулярной фракшот полимера рассчитывают в диапазоне молекулярных масс пол1шера от ЗОООО до 200000. Если весовое содержание высокомолекул5фной фракции полимера превышает заданное (нагфкмер, 30%), то управляющая .вычислительная машина 4 увеличивает :задание регулятору 6 расхода регулятора молекулярной массы (водорода) пропорционально величине отклонения весового содержания высокомолекулярной фракцщ полимера от заданного значения; если же весовое содержание высокомолекулярной фракции полимера меньше .заданного, то управляющая вычислительная машина 4 уменьшает задание регулятору 6 расхода регулятора молекулярной массы 1фопорцио 1шшно величине отклонения весового содержания высокомолекулярной фракции полимера от заданного значения. Если весовое содержание низкомолекулярной фракцю полимера превышает заданное (например 20%), то управляющая вычислительная машина 4 уменьшает задание регулятору расхода хладагента, поступаюа1его в рубаигку реактора 2 батареи. При этом температура реакционной смеси в реакторе повышается. Повышение тем-пературы реакционной смеси в реакторе 2 осуществляется пропорционально величине отклонения весового содержания низкомолекулярной фракцииvOT заданного значения, если же весовое содержание низкомолекулярной фракции полимера от заданного значения оказывается меньше заданного, то управляющая вычислительная маТпина 4 увеличивает задание регулятору расхода хладагента, поступающего в рубашку реактора 2. При этом температура реакционной смеси в реакторе 2 понижается. Понижение температуры реакционндй смеси осуществляется пропорционально величине отклонения весового содержания низкомолекулярной фракции полимера от заданного значения.

Если весовое содержание среднемолекулярной фракции полимера превышает заданное (например 5О%), то управляющая вычислительная машина 4 уменьшает задание регулятору 15 расхода хладагента, поступающего в рубашку реактора 1 батареи, и увеличивает задание регулятору 18 температуры шихты на входе в батарею. При этом темп атура реакционной смеси в реакторе 1 батареи повышается. Одновременно управляющая вычислительная машина 4 увеличивает задание регулятору 9 расхода каталитического комплекса на входе в батарею. Повышение тетлпературы реакционной смеси в реакторе 1 батареи и увеличение расхода каталитического комплекса осуществляется пропорционально величине отклонения весового содержания среднемолекулярной фракции полимера от заданного значения. Если же весовое содержание Ьреднемопекупярной фракции полимера : меньше заданного, то управляющая вычис лительная машина 4 увеличивает задание регулятору 15 расхода хладагента, поступающего в рубашку реактора 1 батареи, и уменьшает задание регулятору 18 температуры шихты на входе в батареию. При этом температура реакционной смеси в реакторе I батареи понижается Одновременно управляющая вычислительная машина 4 уменьшает задание регулятору 9 расхода каталитического комплекса

.на входе в батарею. Понижение температуры реакционной смеси в реакторе 1 батареи и уменьшение расхода каталитического комплекса осуществляется пропорционально величине отклонения весового содержания среднемолекулярной фракции полимера от заданного значения.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом полимеризации изопрена в батарее последовательно соединенных реакторов путем регулирования молекудярномассового распределения и весового содержания фракций полимера воздействием на расход каталитического комплекса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения разброса вязкости и пластичности полимера, при наличии отклонения весового содержания высокомолекулярной фракции полимера на выходе последнего реактора батареи от заданного значения регулируют его величину воздействием на расход регулятора молекулярной массы на входе в батарею, при наличии отклонения весового содержания низкомолекулярной фракции полимера на выходе последнего реактора батареи от заданного значения регулируют его величину путем изменения температуры реакционной смеси во втором и последующих реакторах воздействием на расход хладагента в рубашки реакторов, а при наличш отклонения весового содержания среднетч олекупярной фракции полимера на выходе последнего реактора батареи от заданного значения регулирую его величину изменением расхода каталитического комплекса на входе в батарею и изменением температуры реакционной смеси в первом реакторе батареи воздействием на температуру шихты на входе в батарею и расход хладагента в рубашку первого реактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 536195, кл. С 08 F 136/О6, 197