Способ автоматического управления процессом полимеризации в производстве бутилкаучука и устройство для его осуществления

Способ автоматического управления процессом полимеризации в производстве бутилкаучука и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ автоматического управления процессом полимеризации в производстве бутилкаучука путем изменения расхода катализаторного раствора в реактор в зависимости от конверсии мономеров, изменения расхода шихты в реактор в зависимости от температуры в зоне реакции и прекращения подачи шихты в реактор при превышении указанной температуры допустимого значения, отличающийся тем, что, с целью шения производительности процесса полимеризации и улучшения качествен- Hbtx показателен бутилкаучука, измеряют концентрацию изобутилена в шихте и в непрореагировавших газах и в зависимости от указанных параметров изменяют расход каталкзаторного раствора , стабилизируют уровень этилена в реакторе изменением расхода тащкого этилена в реактор, при этом измеряют расход паров этилена на выходе реактора и корректируют расход шихты в реактор в установившемся режиме в зависимости от расхода паров этилена, а на начальном и заключительном этапах проведения процесса - в зависимости от производительности, определяемой по расходу шихты в реактор , концентрации изобутилена в шихте и в непрореагировавших газах. 2.Устройство автоматического уп разления процессом полимеризации в производстве бутилкаучука, содержащее датчик температуры в зоне реакция , соединенный через первый регулятор с испольнительным механизмом на линии шихты, первое вычислительное устройство расчета конверсии мономеров , соединённое через второй регулятор с исполнительным механизмом на линии катализаторного раст- .вора, и датчик расхода шихты, отличающееся тем, что в него введены датчики концентрации изобутилена в шихуе и непрореагировавших азов, выходы которых связаны с первым и вторым входаш-г первого вычислительного устройства расчета конверсии мономеров, третий, четвертый и .пятый регуляторы, датчик расхода паров этилена, установленный на линии вывода паров этилена из реактора и связанный с первым входом третьего регулятора, второй вход Которого соедт1нен с выходом датчика температуры , датчик уровня зтилена в реакторе , выход которого через четвертый регулятор связан с исполнительным механизмом на линии подачи жидкого этилена в реактор, первый, второй и третий элементы сравнения, второе вычислительное устройство. § (Л со ч О5 М СП «А,

СОЮЗ СОВКтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

ЩСПИьЛИН (21) 3820969/23-05 (22) 07.12.84 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (71) Ордена Ленина институт проблем управления (72) А.A.Дорофеюк, А.И.Бабаев и Г.А.Самед-заде (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 687082, кл. С 08 Р 210/12, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 211092, кл. С 08 Р 2/06, 1966. (54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИИЕРИЗАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУТИЛКАУЧУКА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ автоматического управления процессом полимеризации в производстве бутилкаучука путем изменения расхода катализаторного раствора в реактор в зависимости от конверсии мономеров, изменения расхода шихты в реактор в зависимости от температуры в зоне реакции и прекращения подачи шихты в реактор при превышении указанной температуры допустимого значения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса полимеризации и улучшения качественных показателей бутилкаучука, измеряют концентрацию иэобутилека в шихте и в непрореагировавших газах и в зависимости от указанных параметров изменяют расход катализаторкого раствора, стабилизируют уровень этилена в реакторе изменением расхода мщкого этилена в реактор, при этом измеряют расход паров этилена ка выходе реактора и корректируют расход (51) 4 С 08 F 210/12, G 05 0 27/00 шкхты в реактор в установившемся режиме в зависимости от расхода паров этилена, а на начальном и заключительном этапах проведения процесса— в зависимости от производительности, определяемой по расходу шихты в реактор, концентрации изобутилека в шихте и в непрореагнровавших газах.

2.Устройство автоматического управления процессом полимеризации в производстве бутклкаучука, содержащее датчик температуры в зоне реакции, соецинекный через первый регулятор с испольнительным механизмом ка линии шихты, первое вычислительное устройство расчета конверсии мономеров, соединенное через второй регулятор с исполнительным механизмом ка линии катализаторкого раст.вора, и датчик расхода шихты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены да гчики концектрацип изобутилека в шихте к непрореагировавших

-азов„ выходы которых связаны с первым и вторым входами первого вычислительного устройства расчета конверсии макомеров, третий, четвертый и пятый регуляторы, датчик расхода паров этилена, установленный на линии вывода паров этилена из реактора и связанный с первым входом третьего регулятора, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры, датчик уровня этилена в реакторе, выход которого через четвертый регулятор связан с исполнительным механизмом на линии подачи жидкого этилена в реактор, первый, второй и третий элементы сравнения, второе вычислительное устройство, 1237675 входы которого связаны с выхода>ал датчиков концентрации изобутилена в шихте и в непрореагировавших газах и датчика расхода шихты, а выход — с входом пятого регулятора и входом первого элемента. Сравнения, клапан

ИЛИ, первое реле, входы которого соединены с вьеходами третьего тл пятого регуляторов, выход — с вторым входом первогб регулятора, а управля(ощий вход †. с выходом первого элемента сравнения, IITopoe реле, первый вход которого связан с вьгходом

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом полимеризации и устройствам для их осуществления и может быть использовано в нефтехимической и химической отраслях промышленности, в частности, при управлении пропеlcoM полимеризации в производстве бутил-. каучука, проводимом в трубчатом реакторе. fQ

Цегть1» изобретения является говыIIfeHHp Г(рОизаодительllОсти ттрогтесся полимеризации и улучшение качественных показателей бутилкаучукя.

Ня фиг.1 представлена прииципияль- l> няя схема устройства автоматичес.кого управления гтроцессом полимеризации в производстве бутилкяучука; иа фиг.2 — ггринципиальная схема вычислительного устройства для определения 70 конверсии моногтеров; на фиг,3 — принципиальная схема аычисггительиого устрогтства для определения произвоцителькости процесса полимеризяции; на фиг.4 — графики изменения основных параметров процесса.

Устройство автоматтлческого управления процессом полимеризации в производстве бутилкаучука (фиг.1) cogf> держит реактор 1 с центральной 13cac i iвающей трубой 2, периферически расположенными трубками 3, межтрубкым пространством 4 и мешалкой 5, расположенной в его нижней части, электродвигатель 6, жестко связанный с мешалкой 5, датчики расхода 7 и 8, первого регулятора, второй — с атмосферой, я выход — с исполнительным механизмом на ликии подачи шихты в реактор, вход втсрого элемента сравнения соединен с датчиком температуры, установлеиньгм в зоне реакции реактора, а выход — с первым входом клапана ИЛИ, вход третьего элемента сравнения связан с амперметром электродвигателя мешалки, а выход — с вторым входом клапана ИЛИ, выход которого соединен с управля1ащим входом второго реле. установленные соответственно на линии подачи шихты в реактор 1 и ня линии выводя llяров этилена из реактора. 1, дя!-тики концентрации 9 и 10 изобутиленя а шихте и непрорсягировявших газах, уcTBH01!лепные соответ(lTt3pf1flo пя лиепlи ПОдячи шихты В ре яктор 1 и ня ликии вывода суспензии полимера из реактора 1, датчик температуры 1 1, у"„Tai;oвтте(тит,>й в olfe реакции реактора 1, датчик уровня 12, ус:таиовленный в межтрубном гг1>остт>ЯИстае 4 реактора 1„- первое и второе вычислительfff>fe ycTpoilc f!311 13 и 14 (ООтHCTcTBPHHÎ Efëif >Я("е :1 1(0HBPPcHH мoiio«pof3 и производительности реяктop2 перВый H 1 0 >ÎÉ и трсттий элемееl ты сравнения со 3строенными зя11ятттт—

l я«и 15, 16 и j 7, кля>тан ИЛИ 18, Ipp

Efbff1 peò-QHB t Ор 1 9 13 opÎA p I >.IH Op

2(1 сс> Нс TpoeHH!1«задятчикo«, третий регуля op 21, четас=ртый 22 H пятьгй ,: .3 pe! уляторы сэ кс 1 >с!е иными з ядаT -1111((ипг. Нрр!3ое и Н; îðîå ре>те 74 и 25, f;(:и011и.гсс,:и:пые Исхакиi>>!HI 26. 27 и 28, УС г ЯНО)3ЛЕН!ЕЫ(- СООTI>F! С ТВ(1 HO НЯ ЛИ

НИЛХ >И>ДЯЧИ а1ИХТЫ, КЯ, ЯЛтт.-.атОРНОГО гpl(твот>я и жидког0 э тili>eHя 3 реяк— тот>

Вхотгы гтергзо-о вычислительного устp0IIc T:3я 1 3 Howl(л1(>тте Ib! I(выходя« pятчиков коицс- итряции 9 E) 10, rl выход через второй регулятор 20 связан с испол-тите>и:иым механизмом 27. Входы второ о вычислительного устройства

14 со.динсиы с выходами датчиков

1237 ном перемат lивании.

Ох.-тажденные приблизительно до

-96"С иптхта и катализаторный раствор подаются в нижнюю часть реактора 1

50 в зону перемешивания (фиг.l). Перемеш,твание осуществляется с помощью меь:;:;òêH 5, вращаемой электродвигателем 6. Под действием мешалки 5 производится непрерывная циркуляция

55 реакцттоцной массы пс центральной всасыт ающет1 трубе 2 вверх и к периферически расположенным трубкам 3 вниз. Тепло реакциц полимеризации концентрации 9 и 10 и датчика расхода 7, а выход — с входами пя гого регулятора 23 и первого элемента сравнения 15, выходы которых подключены соответственно к первому и управляющему входам первого реле 24. Первый вход третьего регулятора 21 связан

)с выходом датчика расхода 8, второй вход — с выходом датчика температуры !1, а выход — с вторым входом 10 первого реле 24. Первый вход первого регулятора 19 соединен с выходом датчика расхода 7, второй вход — c выходом первого реле 24, а выход с первым входом второго реле 25, вто-1 рой вход которого связан с атмосферой, а выход — с исполнительным механизмом 26. Вход второго элемента . сравнения 16 подключен к выходу датчика температуры 11, а выход — к пер- 2п вому входу клапана ИЛИ 18. Вход третьего элемента сравнения 17 связан с амперметром (не показан) электродвигателя 6, измеряющим нагрузку на его валу, а выход — с вторым входом клапана ИЛИ 18, выход которого соединен с управляющим входом второго репе 25. Вход четвертого регулятора 22 связан с выходом датчика уровня 12, а выход — с исполнительным механизмом 28.

Первое вычи лительттое устройство

13 для определения конверсии монометров (фиг.2) содержит трехмембранный элемент сравнения 29, блок умножения

30, блоки масштабирования 31 и 32, задатчик 33 опорного давления Р и о дроссель 34.

Задатчик 33 опорного давления Г соединен с плюсовой камерой 35 трех- <тт мембранного э темента сравнения 29, к плюсовой камере 36 которого подключен выход блока масштабирования

32. Входы блока умножения 30 связаны с выходными каналами Р. и Р 45 с1 с, соответственно датчиков концентрации

9 и 10, а выход — с входом блока масштабирования 32. Вход блока масштабирования 31 соединен с выходом

Рс датчика концентрации 10, а выход г подключен к минусовой камере 37 трехмембранного элемента сравнения 29, проточная камера 38 которого непосредственно связана с выходным каналом Р „„ и через дроссель 34 — с каналом питания.

Вычислительное устройство 14 для определения производительности про-.

675 4 песса полнмеризации. (фиг. 3) содержит пятнмембранные элементы сравнения

39 и 40, блоки масштабирования 41, 42 и 43 и задатчик 44 опорного давления Р

Выход Р, датчика концентрации 9

С1 соединен с входом блока масштабирования 42, выход Рс датчика концентрации 10 — с входом блока масштабирования 43, а выход Р датчика раси хода 7 — с входом блока масштабирования 4!. Задатчик 44 опорного .дав,ления Ро подключен к плюсовой камере 45- пятимембранного элемента сравнения 39, к минусовой камере 46 которого подсоединен гыход блока масштабирования 43. Выход пятимембранного эпемента сравнения 39 связан с собственной минусовой камерой 47 и минусовой камерой 48 пятимембранного элемента сравнения 40, плюсовая камера 49 которого связана с выходом блока масштабирования 41, плюсовая камера 50 — с выходом блока масштабттрования 42, а минусовая камера 51— с z ûêàäíûê каналом Р „ второго выгислительного устройства 14.

Способ автоматического управления процессом полимеризации B про— изводстве бутплкаучука осуществляют следующим образом.

Бутилкаучук получают совместной поли:1еризацией изобутилена с небольшим коли сством изопрена под действием катализатора алюминийхлорида в среде инертного разбагителя метил, ар»qa. Реакцию проводят при температуре близкой к -100 С. В качестве о хл доагента испол„зуют жидкий этилен.

Реакция сополимеризации изобути— .тон» с изопреHoM протекает с очень большой скоростью, почти мгновенно, с "-ыделенттсм большого количества тепла, поэтому отта осуществляется в прису.ствии разбавителя при интенсив1237675

Начало процесса полимеризации характеризуется резким повышением температуры в зоне реакции реактора 1, приводящим к образованию липкога полимера, который частично прилипает к стени(ам реактора и на па— верхнасти труб образует пленку, В дальнейшем тал(цина пленки начинает расти, в результате чего уменьшаются проходные сечения труб и ухудшается теплоабмен с хладоагентом. Это приводит к увеличению нагрузки на валу электродвигателя 6 мешалки 5 и по(ышению температуры в зоне реакции реаггара 1. При превышении нагрузки на валу электродвигателя 6 мешалки 5 или температуры в зоне реакции допустимых значений реактор

1 останавливают на промывку.

50 отводится путем испарения жидкого этилена, подаваемого в межтрубное пространство 4 реактора 1. Полученная суспензия полимера в объеме, равном объему подаваемых шихты и катализаторного раствора, непрерывно выводится из верхней части реактора в дегазатор (на фиг. 1 не показан), где производится удаление из бутилка- 1п учука непрареагировавших мономеров и метилхларида.

Шихта, представляющая собой раствор изобутилена и изопрена в метилхлориде, содержит, об.% изобутилен

24-29; изопрен 0,2-1 и метилхлорид

70-75,8.

Катализаторный раствор готовят растворением алюминийхлорида в метилхлариде, он содержит, вес.%: метилхлорид 99,7-99,9 и алюминийхлорид

0,1 — 0,3.

Качество бутилкаучука определяется его молекулярным весом, молекулярновесовым распределением (эти 2с; два. показателя характеризуются вязка< тью по Ыуни) и ненасыщенного полпмера. Наиболее высококачественные (с высокой вязкостью по Муни) полимеры получаются при низкой температуре полимеризации. Ненасыщенпость полимера зависит главным образом от конверсии мономеров, поэтому для получения адпороцного продукта по непасыщеннасти необходимо поддерживать

35 в течение всего цикла палимеризации постоянную копверси(о мономерав, вели(ина которой определяется маркой выпускаемого бутилкаучука.

Загрязнение реактора липким полив мерам снижает производительность процесса ввиду сокращения длительности цикла полимеризации, а повышение температуры в зоне реакции ухудшает качественные показатели бутилкаучука.

Одной из основных причин раста толщины полимерной пленки на поверхности труб реактора 1 является пестационарнасть его тепловой нагрузки, которая косвенно характеризуется, при поддержании постоянного уровня этилена.в межтрубном пространстве 4 реактора 1, расходом паров этилена из него, зависит, вследствие высокой экзатермичности реакции палимеризации, от ттраизвадительнасти процесса и определяет температурный режим в зоне Реакции реактора. Частые изменения в течение цикл". палимеризации состава т(тихть(, канцантрапии и активности :(àòà1(èçà.ар(!ага раст,нора, количества примесей в реакци1, анной среде приводят к больш!в(колебаниям производительности процесса., нестацианазпости тепловой (Iагрузки реактора 1 и те(тператур(тт..т.т скачкам тз его зоне реакции. Каждый температурный скачок вверх увеличивает вязкость образующегося полимера %- ускоряет рост толщины полимерной пленки, который носит необратимый характер.

Наличие в данном способа на-.ального, установившегося и заключи-.ельного этапов проведения процесса позволяет избежат(, pe=.(;nга пат.;тгше(тия температуры в заве реоттцтт(т рсатл ора

1 13 начале 11p0(iåññà ттал""!еризации, стабилизировать ее зпач(лите ("а наиболее возможном ви"-кам уравпе в условиях пастепепнога :.,-(удшеп и-. (Ko ((ере т(ал(шапия палиьтсро па ттоверхнасть труб реат(т Ора 1) т(. паоб(: е (в между хла,(аагентам и Реек((кo :(((oé средой и предотвратить сгп:,:((."((ие прапз во ли гельпа (и ттрат ег (а (т((!,Q (., ((гималь .: О-допустимой 1! От!11 (ивы . !

PzUI у(травяe (11(я праце".О О;„(:! т (Ол(1((ери зац1 и Вычист(11((то КОпв((Р(IIN м01(амерав ((a acIIuc.I(7pé ((1((((пзобутилет(а H в ихт( и в пепрареагирававших газах :- в =-авпсимости ат вычисленной ее- «елп-п(-. ньт регулирую! Расход катал -aT(!p(;v=o

Раствора в Реакторе 1, вычисля(от произвадититьнасть процесса па расходу

12 3 i <; i5 шихты в реакторе 1 и концентрациям изобутилена в шихте и в непрореагировавших газах, поддерживают постоянный уровень этилена в межтрубйом:

5 пространстве 4 реактора 1 изменением подачи жидкого этилена в него, измеряют расход паров этилена из реактора 1, регулируют его тепловую нагрузку путем коррекции расхода шихты 1О в реакторе 1 в установившемся режиме проведения процесса в зависимости от измеренного расхода паров этилена, а на начальном и заключительном этапе проведения процесса — в зави симости от вычисленной его производительности,стабилизируют температуру в зоне реакции реактора i в установившемся режиме проведения про- цесса путем постепенного уменьшения 2О его тепловой нагрузки по мере ухудшения теплообмена между хладоагентом и реакционной средой и прекращают подачу шихты в реактор 1 при превышении указанной температурой 25 или нагрузкой на валу электродвигателя б мешалки 5 допустимых значе- ний.

Устройство автоматического управления процессом полимеризации в производстве бутилкаучука работает следующим образом.

Ь вЂ” —— (c„)

2 где а= —— С,О

Процесс полимеризации начинают одновременно подачей в реактор 1 шихты и катализаторного раствора.

:Во избежание резкого повышения темпецих блоков 31 и 32.

После достижения заданной величины конверсии мономеров постепенно повышают производительность процесса ваиием его расхода. ратуры в момент начала реакции, первоначальная подача шихты, устанавливаемая первым регулятором 19, coor— ветствует минимальному ее расходу, достаточному для зарождения процесса. Расход катализаторного раствора устанавливается автоматически з зависимости ат конверсии мономеров, определяемой первым вычислительным устройством 13 и падцерживаемай на задапном уровне E3торым регулятором

20. Непосредственное воздействие выходного сигнала регулятора 20 на исполнительный механизм 27, установленный на JIIEEMH подачи каталчзаторного раствора в реактор 1, позволяет компенсировать нежелательное влияние на конверсию мономеров изменений в течение цикла палимеризации концентрации и активности катализатарного раствора регулираСоотношение изобутилена и изопрена составляет примерно 50: 1< поэтому конверсию мономеров в производстве бутилкаучука определяют по конверсии изобутилена

С1 —;Сг

Ж = (1)

С

3 где oC — конверсия изобутилена (мономеров)

С вЂ” концентрация изобутилена в шихте;

С вЂ” концентрация изобутилена в а непрореагировавших газах.

В основе работы вычислительного устройства 13 лежит использование линейного приближения гиперболы

1 2 С<

С, С,„(C ) где С< — номинальное (среднее) значение величины С<.

Соответственна исходное уравнение (1) преобразуется к виду и, = 1-а<С +Ь С < С г (3) параметры уравнения связи.

В рабочем диапазоне изменения входных сигналов 0,24 а С, = 0,29 и 0,04 < С, < 0,1 методическая погрешность вычисления конверсии <6 в соответствии с уравнением (3) оценивается величиной менее 0,0025.

Уравнение (3) реализуется с помощью первого вичислительного устройства 13 (фиг.2) по следующей зависимости . где P Р— пневматические сигнал, с, лы, пропорциональные концентрациям изобутилена в шихте и в непрореагнровавших газах и измеряемые соответственно датчиками концентрации 9 и 10; р — выходной сигнал, про<<и и порциональный значению конверсии ;

K К вЂ” коэффициенты машинного

<< уравнения, определяемые настройкой масштабирую1-237675

С„,(z, + М, ) = П+(С,„,+Gк П)

? 2) откуда

"-"5 ) G@(g, + с )-(С „+С ) (z+ > ° )

1-(, где П вЂ” производительностт- процес-. са полнмернзацни;

G — - весовой расход шнхты:, G — весовой расход катализаторк ного раствора; 55 ос,,0C — весовая концентрация соответственно изобутилена и изопрена в шихте; полимеризации, определяемую вычислительным устройством 14, с помощью пятого регулятора 23. На начальном этапе проведения процесса первое ре-, 5 ле 24 связывает выход пятого регулятора 23 с заданием первого регулятора 19, который воздействует через второе реле 25 на положение исполнительного механизма 26 на линии подачи шихты в реактор 1. Поэтому повышение производительности процесса полимеризации обеспечивается за счет роста подачи шихты и (с целью поддержания постоянной конверсии мономеров) расхода катализаторного раствора в реакторе 1. Постепенное повышение производительности процесса на начальном этапе проведения обеспечивает плавный рост тепловой нагрузки реактора 1 и незначительное повышение температуры в его зоне реакции. При достижении максимальной цля данной конструкции реактора 1 производительности процесса сраба- ? тывает первый элемент сравнения 15, имеющий два уровня срабатывания, который, воздействуя своим выходным сигналом на управляющий вход первого реле 24, переключает управление процессом с начального этапа его проведения в установившийся режим работы.

Производительность процесса полимеризации не может быгь измерена не—

35 посредственно из-за получения в результате реакции целевого продукта в виде вязкой суспензии полимера H непрореагировавших мономерах и раз бавителе. Однако она может быть вы(, ) числена на основании уравнения материального баланса, составленного для реактора 1.

I весовая концентрация соответственно изобутилена и изопрена в непрореагиро— вавших газах.

В промышленных условиях концентрация изобутилена и изопрена измеряется в объемных единицах. Для перехода из объемной концентрации.в весовую используется формула (7)

+ —,— - (— — — 1)

Wxn. 1

W HH3 С аз где К вЂ,весовая концентрация изоИ3 бутилена (изопрена);

W, — удельный вес метилхлорида;

W — удельный вес изобутилена (изопрена);

С „ — объемная концентрация

11 3 изобутилепа (изопрена) .

Для реализации уравнения (6) производится аппроксимация этого уравнения методом пошаговой регрессии

" Си+а С аз С, — а4, (8) гце С,,С; -- объемная кочцентрация изобутилена соответственно, в шихте и в непрореагировавших газах; а- ° а г а,,а4 — постоянные коэффициенты.

Например, в эабочем диапазоне изменения входных сигналов 8,0 < С 14,5 т/ч, 0,2 С а0,8 т/ч, 0,24 С 0,29, 0.04 «CÄ 0,1, 0,002 С,, 0,01, 0,001 - С = 0,005

Уравнение (8) принимает вид

П=0,155 С .+10,14 С,-7,24 С,—

2,225 (9) и методическая погрешность вычисления производительности процесса не превьш;ает 0,02 т/ч.

Уравпение (8) реализуется с по.ющью второго вычислительного устрой— ства 14 (фиг.3) по следующей зависимости:

Рьь, r, 1 Рс +1 Р . -, Р д -Р, (10) где Р,, — выходной сигнал, про .1 порпиональный значению производительности процесса полимсризации П;

Рс., — пневматический сигнал, пропорциональный расходу шихты в реакторе 1 и измеряемый датчиком расхода 7;

1237675

Г,Г, — пневматические сигналы, С1 У С2 пропорциональные концентрациям изобутилена в шихте и в непрореагирававших газах и измеряемые соответственно датчиками концентрации 9 и 10;

К, К2,К коэффициенты машинного 1ð уравнения, определяемые настройкой масштабирующих блоков 41,42 и 43.

Стабилизация производительности процесса и тепловой нагрузки реактора 1 в стационарном режиме проведения процесса обеспечивается путем воздействия выходного сигнала третi"":.— га регулятора 21 на задание первого регулятора 19. Любые изменения в кон- 2р центрации ядов в шихте, влияющие на реакционную активность процесса, мгновенно отражаются в расходе паров этилена из реактора 1 и компенсируются за счет регулирования подачи ших- 2 ты в реактор 1. Воздействие выходного сигнала датчика температуры 11 на задание третьега регулятора 21 позволяет поддерживать в течение всего установив1пегося режима на наиболее возможном низком уровне постоянную температуру палимеризации. Зт" достигается тем, что, по мере ухудшения теплообмена между хладоагентом и реакционной средой вследствие роста толщины полимерной пленки на внутренних поверхностях трубок реактора постепенно уменьшается задалие на расход паров этилена из него. уменьшение расхода паров этилена иэ реактора 1 указывает на постепен;ае уменьшение производительности процесса и тепловой нагрузки реактора 1 с целью поддержания наиболее низкой температуры палимеризации. При дасти » женин минимальнадопустимай производительности, ниже которой проведение процесса нецелесообразно, вновь срабатывает первый элемент сравнения 15 и происходит переключение

5а процесса с установившегося режима . на значительный этап его проведения.

На этом этапе управление вновь ведется в зависимости от производятельности процесса путем ее стабилизации на минимальнодопустимам уровне, что приведет к постепенчаму повышению температуры в зоне реакции реактора 1. При превышения температурай палимеризации или нагруз— кай на валу электродвигателя 6 мешалки 5 допустимой величины срабатывает второй иля третий элемент сравнения 16 или 17, в результате на выходе клапана ИЛИ 18 появляется сигнал, который, воздействуя на управляющий вход второго реле 25, прекращает процесс полимеризации путем соединения входа исполнительного механизма 26 с атмосферой и эакрытия ега.

Изменения основных параметров процесса полимеризации на начальном, установившемся и заключительном этапах его проведения показаны на графиках фиг.4, где обозначена:

С вЂ” весовой расход шихты в реакш торе

G, — весовой расход катализаторji ного раствора в реакторе 1;

И вЂ” производительность процесса полимеризации;

С, — весовой расход паров этилена из реактора 1, косвенно характеризующий ега тепловую нагрузку; нагрузка на валу электродвигателя 6 мешалки 5, измеряемая амперметром "-лектродвигателя и косвенно характеризующая толщину полимерной пленки на внутренних поверхностях трубок реактора 1; уровень этилена в межтрубнам прастрапстве 4 реактора 1; температура палимеризации; конверсия манамерав; длительность цикла палимеризацткя. начальный, Ij â€, установившийся и III — заключительный

i ! этапы проведения процесса.

Па расчетам использование данного изобретения позволит увеличить выпуск полимера на 10-15Х за счет увеличения длительности цикла полимеризацпи и уменьшить в 1,5-2 раза разброс качественных показателей бутилкаучука (вязкость па Муни, ненаскшенность полимера) от заданных значений путем поддержания в течение

cicего цикла полимеризации постоянной конверсии манамерав и на наиболее возможном низком уровне температуры палимеризации в установившемся режиме проведения процесса.

123?6?5

1237675 п,г

Составитель В.Шувалов едактор M.Бандура Техред Н. Бонкало Корректор М.Пожо

Заказ 3258/29 Тираж 470 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,r.Ужгород,ул.Проектная,4