Способ управления процессом полимеризации пропилена

Способ управления процессом полимеризации пропилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(>i) 462833

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.71 (21) 1652577/23-5 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.75. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 04.07.75 (51) М. Кл. С 0813/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.742.3.02:

:66.012 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Верхорубов, М. А. Гуревич, В. Д. Морозова, В. И. Молчанов и В. Г. Солонецкий (71) Заявитель

ЯПТБ ай 3-:МОЯ (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИ

ПРОПИЛЕНА

Изобретение относится к способам управления полимеризационными процессами и, в частности, к способу управления процессом полимеризации пропилена в каскаде последовательно соединенных реакторов.

Известен способ управления процессом полимеризации пропилена в среде углеводородного растворителя на катализаторах Циглера-Натта, проводимым в каскаде последовательно соединенных реакторов с отводом реакционного тепла за счет испарения в реакторах жидкой фазы, последующей конденсации паров и возврата в реакторы конденсата и неконденсирующейся газовой фазы, путем регулирования температуры полимеризации изменением расхода конденсата и молекулярного веса получаемого полимера введением в реакторы водорода, при этом наро-газовую смесь из каждого реактора направляют в отдельный конденсатор. Однако этот способ имеет ряд недостатков. Поскольку доля водорода, расходуемого на обрыв цепей, ничтожно мала по сравнению с потоком, уносимым в жидкой фазе, при существующем способе управления нельзя получить ниспадающую эпюру концентрации водорода по реакторам. В то же время для регулирования молекулярного веса это часто необходимо. Точность регулирования концентрации водорода невысока. Это связано с тем, что весь водород, покинувший реактор с газовой фазой, возвращается, и, даже, закрыв полностью подачу водорода, нельзя получить быстрого снижения концентрации.

На увеличение концентрации этот фактор

5 влияния не оказывает. Таким образом, известный способ не обеспечивает требуемого качества регулирования процесса полимеризации.

Кроме того, для осуществления известного способа необходимы отдельные конденсаторы

10 и газодувка для каждого реактора.

Целью изобретения является обеспечение поддержания величины концентрации водорода в последующем реакторе ниже чем в предыдущем, а также повышение точности регу15 лирования. Эти цели по предлагаемому способу достигаются тем, что паро-газовую смесь из всех реакторов направляют в общий конденсатор, конденсат возвр ащают пропорционально производительности реактора, а кон20 центрацию водорода регулируют изменением расхода возвращаемой в реактор неконденсирующейся газовой фазы.

Принципиальная схема управления, поясняющая предлагаемый способ, показана на

25 чертеже. Каскад включает три реактора 1,2,3.

В первый реактор непрерывно вводят катализатор по трубопроводу 4 и растворитель по трубопроводу 5. Пропилеи и водород подают в общие коллекторы по трубопроводам 6 и 7

30 соответственно. Получаемая в результате ре462833

45 акции смесь 8 полимера, растворителя, катализатора, жидкого мономера и растворенного водорода по трубопроводу 8 поступает из одного реактора в другой и из последнего выводится на дальнейшую обработку. Теплота реакции отводится за счет испарения растворителя и мономера. Пары вместе с водородом направляются .по трубопроводу 9 в общий конденсатор 10, где за счет отвода тепла хладагентом, циркулирующим в змеевике 11, происходит конденсация. Конденсат по трубопроводу 12 вводится в каждый реактор. Расход его пропорционален производительности и определяется системой регулирования температуры, состоящей из датчика 13, регулятора 14 и регулирующего клапана 15. Неконденсирующаяся газовая фаза, значительно обогащенная водородом по сравнению с паро-газовой смесью в трубопроводе 9, прокачивается по трубопроводу 16 газодувкой 17 через реакторы.

Подача газовой фазы в реакторы определяется заданной концентрацией водорода.

Система регулирования .построена по каскадной схеме и включает в себя контур стабилизации расхода, состоящий из датчика 18, регулятора расхода 19 и клапана 20, и ведущий контур, состоящий из датчика концентрации водорода 21 и регулятора 22, выход которого определяет величину «задания» регулятора

1-9. Поддержание заданной концентрации водорода в общем коллекторе 23 циркулирующей газовой фазы осуществляется, подачей свежего водорода. Система регулирования состоит из датчика концентрации водорода 24, регулятора 25 и клапана 26.

Схема работает следующим образом.

Пусть необходимо снизить концентрацию водорода во втором реакторе по сравнению с концентрацией в первом. Для этого прекращают передачу неконденсирующейся газовой фазы из коллектора 23 во второй реактор (закрывают клапан 20). При этом водород в реактор будет поступать только в растворенном виде в жидкой фазе из первого реактора и в виде конденсата из трубопровода 12. Поскольку содержание водорода в газовой фазе, покидающей реактор по трубопроводу 9, во много раз выше содержания его в жидкой фазе (растворимость низкая) и вся газовая фаза удаляется, концентрация водорода в реакторе будет, практически равна нулю.

Таким образом, концентрация водорода в предыдущем реакторе по предлагаемому способу не влияет на концентрацию водорода в последующем, следовательно, можно уменьшить концентрацию водорода в последующем реакторе вплоть до нуля.

При изменении подачи в реактор неконденсирующейся газовой фазы скорость изменения концентрации водорода (постоянная времени) определяется отношением объема газовой фазы реактора к расходу удаляемой из реактора пара-газовой смеси. Так как основную часть этого расхода составляют пары пропилена, испарившегося при отводе тепла реакции, изменение расхода водорода при помощи клапана 20 не изменяет постоянную времени канала «расход неконденсирующейся газовой фазы — концентрация водорода в реакторе». Следовательно, по предложенному способу канал управления будет симметричен, что обеспечит повышение точности регулирования.

Предмет изобретения

Способ управления процессом полимеризации пропилена в среде углеводородного растворителя на катализаторах Циглера-Натта, проводимым в каскаде последовательно соединенных реакторов с отводом реакционного тепла за счет испарения в реакторах жидкой фазы, последующей конденсации паров и возврата в реакторы конденсата и.неконденсирующейся газовой фазы, путем регулирования температуры полимеризации изменением расхода конденсата и регулирования молекулярного веса получаемого полимера введением в реакторы водорода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества получаемого полимера и точности регулирования процесса полимеризации, паро-газовую смесь из всех реакторов направляют в общий конденсатор и концентрацию водорода в каждом реакторе регулируют путем изменения расхода возвращаемой в реактор неконденсирующейся газовой фазы.

462833

Составитель В. Филимонов

Техред Т. Миронова

Редактор Л. Ушакова

Корректор Н Стельмах

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1512/5 Изд. № 577 Тираж 496 Подписно

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5