Способ автоматического управления процессом приготовления полимеризационной шихты Советский патент 1982 года по МПК C08F2/00 G05D27/00 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИОННОР ШИХТЫ

Изобретение относится к автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука.

Известен способ автоматического управления процессом смешения двух жидкостей путем регулирования расходов одного из компонентов смеси, при этом уровень смесительной емкости регулируют одновременным воздействием на расход компонента и расход смеси при стабилизации соотношения этих расходов {. .

Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой точностью регулирования при возмущениях, приходящих в процесс, например, по концентрационным характеристикам потоков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ автоматического управления процес. сом приготовления полимеризационной шихты, осуществляе юй в последовательно расположенных колонне азеотропной осушки, снабженной кубом, и промежуточной емкости, с которой шихта подается на батареи полимеризации, путем стабилизации состава шихты и температурного режима колонны азеотропной осушки изменением расходов изопрена-ректификата, возвратной фракции и конденсата 2.

Однако известное устройство характеризуется недостаточно высоким ка10чеством приготовления шихты, так как не учитываются возмущения по изменению уровня в промежуточных емкостях и проскок влаги на процесс полимеризации, что влияет на концентрацию

15 изопрена в шихте.

Целью изобретения является повышение концентрации изопрена в шихте.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу автоматическо20го управления процессом приготовления полимеризационной шихты, осуществля- емым в последовательно расположенных колонне азеотропной осушки, снабженной кубом, и промежуточной емкости, с которой шихта подается на батареи полимеризаторов, путем стабилизации состава шихты и температурного режима колонны азеотропной ocyi ки изменением ..расходов изопрена-ректификатй, возвратной фракции и конг денсата, суммируют усредненную вели чину рассогласования между нагрузкой на колонну азеотропной осушки и общей разгрузкой на батареи полимеризаторов и величины уровня шихты в промежуточной емкости и скорости его изменения, в зависимости от величины указанной суммы изменяют расроды изопрена-ректификата и возврат ной фракции в колонну азеотропной осушки, при этом подачу конденсата в куб колонны азеотропной осушки изменяют в зависимости от нагрузки на-нее. На чертеже изображена блок-схема реализующая предлагаемый способ. Углеводородная шихта, содержаш,ая в своем составе от 15 до 17 вес.% изопрена, готовится путем смешения в смесителе 1 потоков изопрена-ректи фиката с концентрацией изопрена в пределах 70-90 вес.% и изопентанизопреновой возвратной фракции с кон центрацией изопрена в пределах 2,57 вес.%. После смесителя 1 углеводородная шихта поступает в колонну. 2 азеотропной осушки, где осущест.вляется отделение углеводородной ши: ты от влаги.. Температура в колонне 2 поддерживается за счет циркуляции части шихты через кипятильник 3, который обогревается паровым конденсатом. Посла солонны 2 азеотропной Осушки шихта поступает в промежуточную емкость 4, из которой отбирается на батареи полимеризации. Схема управления процессом приготовления шихты состоит из контура регулирования расхода изопрена-ректификата, состояш;его из датчика 5 расхода, регулятора б расхода, испол нительного механизма 7, контура регулирования расхода изопентан-изопреновой возвратной фракции, состоящего из датчика 8, регулятора 9, исполнительного механизма 10, контура регулирования расхода конденсата состоящего из датчика 11, регулятора 12,исполнительного механизма 13, датчшсов 14, 15 и 16 концентрации изопрена в изопрене-ректификате, в 94 возвратной фракции, в шихте, датчика 17 температуры в кубе колонны 2, датчика 18 уровня в промежуточной .емкости 4, датчиков 19 расхода ших- ты на батареи полимеризации и вычислительной машины 20. Управление процессом приготовления шахты по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Информацию от датчиков 5, 8, П, 14-19 вводят в вычислительную машину 20. По информации от датчика 18 уровня в промежуточной емкости 4 определяют производную по уровню H-ff где д, Н -измеУ1ение уровня за время At; At - частота опроса датчиков По информации с датчиков 19 определяют общую нагрузку на батареи полимеризации GO 2.Gmi - нагрузка на j-тую батарею полимеризации. По информации с датчиков 5 и 8 определяют нагрузку на колонну 2 азеотропной осушки по сумме потоков компонентов 4 подаваемых на смеситель 1 , где GP и G - расходы, соответственно, изопрена-ректификата и возвратной фракции. Определяют рассогласование нагрузок по выражению йG Go-Gкo Усредняют текущее рассогласование(uGi,-,v -uGi), где 1 - шаг усреднения; п - количество шагов усреднения от первого шага до i-того. Определяют заданную нагрузку на колонну 2 по выражению Сл -Н, где Н, Н - соответственно текущее и заданное значения уровня. По информации с датчиков 14, 15 и 16 определяют текущие значения изопрена соответственно в изопренеректификате (Ср), возвратной фракции (Св)и в шихте (Сш). Определяют управляющее воздействие по расходу изопрена-ректификата 5 Определяют отклонение текущей кондантрации изопрена в шихте от за данного значения: ) -Cvn Корректируют управляющее воздействие по расходу изопрена-ректификата в зависимости от отклонения GP ер Кп д Cm 4 Cm dt где К, I - соответственно пропорциональная и интегральная настройки регулятора 6. Определяют управляющее воздействие по расходу возвратной фракции -GP Сигналы, пропорциональные найден ным значениям управляющих воздейств GP и GJ, выдают соответственно на р гуляторы расходов 6 и 9, которые уп равляют исполнительными механизмами 7 и 10. По текущему значениюнагрузки на колонну 2, которая слагается из рас содов изопрена-ректификата и возвра ной фракции, определяют заданный ра ХОД конденсата в кипятильник 3 Kovtq 3Скол , который затем корректируют при откл нении температуры в кубе колонны 2 от заданного значения по выражению, вконд Кп, ()t )dt где J - коэффициент пропорциональ но ти;. ,TH - настройки регулятора 12 ра хода конденсатора хода конденсата, Т Т- соответственно заданное и текущее значения температур в кубе колонны 2. Сигнал, пропорциональный величин скорректированного расхода конденса та , выдают на регулятор 12, через к торый воздействуют на исполнительный механизм 13. Таким образом, учитывая изменени уровня в промежуточной емкости 4 (производная) и рассогласование межд нагрузками на колонну 2 и батареи полимеризации и, компенсируя возмущение по нагрузке на температуру в кубе колонны 2, добиваются лучшего 9 ка чества приготовления шихты (по составу и влаге). Экспериментальная проверка предлагаемого способа подтвердила его полезность и эффективность. Точность регулирования концентрации изопрена в шихте повысилась с 1,0 абс.% до 0,5 абс.%, что позволило повысить концентрацию шихты с 16,0% до 16,5% авб. При увеличении концентрации шихтЫ сокращаются расходные нормы по изопентану и энергетическим расходам на отгонку и переработку возвратного растворителя. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом приготовления полимеризационной шихты, осуществляемым в последовательно расположенных колонне азеотропной осущки, снабженной кубом, и промежуточной емкости, с которой шихта подается на батареи полимеризаторов, путем стабилизации состава шихты и температурного режима колонны азеотропной осушки изменением расходов изопрена-ректификата, возврат , ной фракции и конденсата, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения концентрации изопрена в шихте, суммируют усредненную величину рассогласования между нагрузкой на колонну азеотропной осушки и общей нагрузкой на батареи полимеризаторов и величины уровня шихты в промежуточной емкости и скорости его изменения, в зависимости от величины указанной суммы изменяют расходы изопрена-ректификата и возвратной фракции в колонну азеотропной асушки, при этом подачу конденсата.в куб колонны азеотропной осушки изменяют в зависимости от нагрузки на нее. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 323769, кл. G 03 D П/00, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР № 658136, кл. С 08 F 2/00, 1975 (прототип).

вМлдмАй - АМЧКМми