CS197817B1 - Sposob regulácie ohřevu vsádzkového reaktora pre suspenznú polymerizáoiu vinylchloridu - Google Patents

Description

1 197 817

Predmetom vynálezu Je rieSenie ohřevu polymerizačnýoh autoklávov používanýoh presuepenznú polymerizáoiu vinylchloridu, pričom vynález rieši počiatočná fázu ohřevu, kto-rá umožňuje skrátenie náběhověj periody, ako aj lepšie zvládnutie teplotného režimuso súčasným pozitívnym dopadom aj na ekonomiku v ddeledku minimalizáoie spotřeby tepelnejenergie.

Suspenzná polymerizáoia vinylohloridu vo veádZkovýoh reaktorooh pozostáva z trochhlavnýoh po aebe nasledu júoioh period t - vyhrievanie násady na požadovaná teplotu polymerizáoie, - polymerizáoia pri prísnyoh izotermiokýoh podmienkaoh, - dokončenie polymerizáoie pri Speoifiokýoh teplotnýoh podmienkaoh.

Vyhrievanie a ohladenie reaktora sa uskutečňuje změnou teploty oirkulujúoej vodyv plážti reaktora pomooou prívodov priamej páry a podohladenej čerstvej vody. Přebytekvody odohádza z plášťa oez přepad do vodného hospodáře tva prevádzky.

Spdsob ohřevu polymerizaSného reaktora pri vsádZkovej suspenznej polymerizáoiivinylohloridu významné ovplyvňuje vlastnosti vyrobeného polyméru, čo pri požiadavkerovnoměrněJ vysekej kvality produktu kladie mimoriadne přísné požiadavky na reproduko-vateTnosť priebehu ohřevu každéj polymerizaSnej násady. Rovnako třeba respektovat* požia-davku na So najkratSiu vyhrievaoiu periodu z hlediska dosiahmutia mazimálnej výrobno»tireaktora i požiadavku súSasnej minimálněj spotřeby energie.

OoterajSie používané spósoby ohřevu, Si už riadené ručně, poloautomaticky aleboúplné automaticky nespíňajú v plnej miere hoře uvedené požiadavky (Chemioal Engineering,August 5, 197*1» s. 93-95) aj napriek tomu, že sú známe a popísané obecné prinoipy opti-malizáoie ohřevu reaktora pre suspensmú polymerizáoiu vinylohloridu (Hydrooarbon Pro-cessing, June 1973, s. 97-100) i teoretické rieSenie optimalizáoie ohřevu priemyselnéhopolymerizaSného reaktora (5. sympózium "Počítače v ohemiokom inžinierstve", 5.-9· 10. 1977, s. 685-689 zbomíka prednáSok).

Mevýhody doterajSíoh spósobov ohřevu spoSívajú buď v dlhom a nereprodukovatelhom / priebehu ohřevu pri ručnom a poloautornatiokom spósobe ohřevu, alebo v tzv. prekmitnutížiadanej teploty polymerizaSnej násady pri rýohlejSíoh ohrevooh., zabezpeSovanýoh úplnéautomaticky. To má nepriaznivý dopad nielen na kvalitu vyráběného produktu, ale aj nabezpečnost’ prevádZky, protože sa zvySuje riziko z možnosti nekontrolovatelného zvýSeniatlaku v reaktore. Příčinou tohto stavu je, že v doteraz používaných spdsobooh ohřevu ohýba praktickypoužitelný vzťah alebo údaj, podlá kterého by sa ohřev násady dokončil jednoznačné pod-lá zadaného alebo předpokládaného priebehu.

Skutočný priebeh ohřevu polymerizaSnej násady je závislý od mnohýoh podmienok me-niaoioh sa od vsádzky k vsádzke. Je například závislý od počiatočnej teploty násady,resp. vSeobeone od počiatočných podmienok. Čalej je závislý od skutočnýoh vlastnostínásady, od vonkajSloh podmienok a pomerov v energetlokej sieti prevádzky a od kon- 2 197 817 čtrukčnýoh charakteristik reaktora, zahrňujúoioh aj proměnlivé podmienky preohodu teplaod vsádzky k vaádzke.

Podl’a tohto vynálezu aa spésob reguláoie obrovu vaádZkového reaktora pre auspenznúpolymerizáoiu vinylohloridu, počas náběhověj periody, opatřeného vyhrievaoím okruhoma privodom priamej páry a čerstvej podohladenej vody a viaoparametriokou reguláoiou,pričom jeden oaobitný regulačný obvod zabezpečuje končtantnú teplotu oirkulačnej vodyv oirkulačnom okruhu počas prvej časti náběhu, druhý oaobitný regulačný obvod zabezpečujizotermioký priebeh prooeau po doaiahnuti žiadanej teploty polymerizačnej násady po skonSen! druhéj časti náběhu uskutečňuje tak, že oaobitný třetí regulačný obvod riadi přívodpriamej páry do oirkulačného okruhu pri vopred zvolenoj teplota polymerizačnej násadyv rozmedzí teplét 38 až 53 °C, a výhodou v rozmedzí kO až k7 °C, pri teplota oirkulačnejvody v roaanedzí 70 až 95 °C, a výhodou v rozmedzí 85 až 95 °C.

VolTja teploty je závislá jednak na type používaného polymerizačného zariadeniaa oaobitne aa teplota volí aj a prihliadnutím k typu vyráběného produktu, pričom a pri-hliadnutím k uvedenému sú vo včetkýoh vaádzkaoh vždy priradené jednoznačné hodnoty teploty preručenia přívodu páry a teploty oirkulujúoej vyhrievaoej vody z uvedených rozaahovvhodných teplét. V priebehu ohřevu polymerizačnej náaady existuje čpeoifioká hodnota teploty podl’adaného typu vyrábaného polyméru jednoznačné závislá od teplotného rozdielu medzi teplo-tou vyhrievaoej vody v plášti reaktora a žiadanou konečnou hodnotou teploty polymerizač-nej násady, pričom táto teplota nie je závislá ani od počlatočnýoh podmianok, ani odmnožstva páry prlvádzanej na vyhrievanie a nezávisí ani od zmien v podmjenkaoh preohodutepla v priebehu ohřevu Jednotlivých vaádzok v rozsahu, bežne aa vyskytujúoom pri auapen-znej polymerlzáoii vinyohloridu. Spésob reguláoie ohřevu reaktora pre auspenznú polyme-rizáoiu vinylohloridu podl’a vynálezu spočívá v tom, že oaobitný regulačný obvod preruilpřívod priamej páry do oirkulujúoej vyhrievaoej vody pri jednoznačnej dopředu zvolenejhodnotě teploty polymerizačnej násady v romaedzí 38 až 53 °0, výhodou v rozmedzíkO až ký °C, podl’a typu vyrábaného polyméru a pri teploto oirkulujúoej vyhrievaoej vodyv romaedzí 70 až 95 °C, s výhodou v rozmedzí 85 až 95 °C, pričom čpeoifiokému typu vyrá-baného produktu je vždy priradená jednoaatačná hodnota teploty ukončenia přívodu páryz uvedených rozaahov praoovnýoh teplét podl’a výrobnej reoeptúry a stanovených teohnolo-giokýoh podmienok, pri ktorej pomocný oaobitný doplňujúoi regulačný obvod priradenýk doteraz používaným regulačným obvodem na reguláoiu končtantnej teploty oirkulujúoejvyhrievaoej vody a končtantnej teploty po doaiahnuti žiadanej hodnoty teploty náaadyautomaticky riadi přívod priamej páry až do doby, keS aa vplyv pomocného regulačnéhoobvodu automaticky alebo pri jednoduohom riečení ručně potlačí a reguláoiu teploty poly-merlzáoie preberá regulačný obvod pre udržanie požadovanéj teploty polymerizáoie. Výhody nového apéaobu ohřevu polymerizačného reaktora aú Jednoznačné. Nový spéaobreguláoie ohřevu zabezpečuje maximálně rýohly ohřev podl’a energetiokýoh možností pre- 3 197 817 vádzky, je nezávislý na po&iatoSnýoh podmienkaoh a při rýohlyoh ohrevooh úSinne zamedzujeprekmitnutia požadovanéj teploty polymerizáoie. Dosahuje sa nim požadovaná reprodukoiapriebehov ohřevu pri skráteni doby ohřevu a vylú&ením neef ektívneho pridávania páry do vy**hrievajúoeho oirkula&ného okruhu sa nový spdsob ohřevu uskuto&ňuje pri zníženej spotřeboenergií. ĎalXou výhodou nového epdaobu ohřevu je l'ahká realizáoia dostupnou analogovouteohnikou na starSíoh prevádzkaoh s nižším stupňom automatizáoie i aplikáoia pri riadeníohřevu riadiaoimi po&íta&mi. Základná zjednodušená schéma nového epdaobu reguláoie ohřevu je atázornená na obráz-ku 1 .

PolymerizaSný reaktor 1, je opatřený plášťom 2 a oirkula&ným okruhem J., do ktoréhoje přivedená priama para 4 * podohladená voda V prvej fáze ohřevu sa reguluje teplotaoixkulujúoej vody pomooou vysielaSa teploty 6 a regulátora 2 ovládajúoeho přívod párydo okruhu. Nový pomooný regula&ný obvod, ktorý po dosiahnutí stanovenej teploty blokujepřívod páry do oirkula&ného okruhu pozůstává z vysiela&a teploty násady 8 a regulátora £.Po skonSení ohřevu preberá podl’a naatavenoj žiadanej teploty polymerizáoie reguláoiuizotermiokej periody prooesu regulafiný obvod pozoatávajúoi z vysiela&a teploty polymeri-záoie 10 a vysiela&a teploty 6 v oirkula&nom okruhu 2 a poměrového regulátora 21» ovláda-júoeho přívod páry a podohladenej vody do okruhu.

Dosiahnuté výsledky novým spdsobom ohřevu dokumentujú nasledujúee příklady. Příklad 1

Pre požadovaná maximálnu teplotu suspenznej polymerizáoie vinylohloridu 60 °C saspdsobom sohématioky znázorněným na obrázku 1 reguluje ohřev polymeriza&nej násady pia-tioh po sebe naslednjúoioh vsádzok od základného vySietenia polymeriza&ného reaktora.Stanovená prepínaoia teplota je vo vSetkýdh vsázdkaoh 50 °C pri teplete oixkulujúoejvody 82 °C. Vo všetkýoh vsádzkaoh je přívod páry blokovaný po dosiahňuti 50 °C bez ohTaduna po&iato&né podmisnky a změnu podmienok přechodu tepla v ddsledku zanáSania stien reak-tora nánosem polyméru. Změnu podmienok indikuje prepínaoia doba, ktorá u 1. vsádZkyjeO,9hau5» vsádzky 1,1 h. Vo v&etkýoh pripadooh ohřev je dokon&ený v stanovenej doběbez prekmitnutia teploty násady a bez dohrievania polymerizaSnej násady. Příklad 2

Pre rovnaký typ produktu ako v příklade 1 sa popísaným spdsobom reguluje ohřev poly-meriza&nej násady na teplotu 60 °C pri teploto oixkulujúoej vody 90 °C. Prepínaoia teplo-ta pre vXetky vsádzky Je 46 °C. Přívod páry rovnako ako v příklade 1 je blokovaný vo všet-kýOh pripadooh po dosiahnntl 46 °C. Vo vSetkýoh pripadooh je ohřev dokon&ený bez prekmit-nutia žiadanej teploty a bez dodato&ného príhrievania polymeriza&nej násady. Doba ohřevusa skraeuje o ooa 15 Ψ oproti ohřevu v příklade 1.

Claims (2)

1. 4 187 817 Příklad 3 Pre odlidný typ vyrábaného produktu je stanovená prepínaoia teplota 53 °C pri teplotooirkulujúoej vody 70 °C. Požadovaní teplota násady je 60 °C. Pri týohto podmienkaoh eaoelková doba ohřevu znadne predlžuje a pri zhorMenýoh pocfcnienkaoh preOhodu tepla ea do-eiahmutie žiadanej teploty neobide bez dodatodného ohrievania polymerizadnej náeady* PRSDMBT VYNÁLEZU

   1. Spdsob reguláoie ohřevu veádzkového reaktora pre euapenznú polymerizáoiu vinyl-ohloridu podae náběhověj periody, opatřeného vyfarievaoím okruhom e přívodem priamej párya deratvej podohladenej vody e viaoparametridkou reguláoiou, pridom jeden oeobitný regu-ladný obvod zabezpeduje konžtantnú teplotu oiriculadnej vody v oirkuladnon okruhu podaeprvej daeti náběhu, druhý oeobitný reguladný obvod aabespeduje lzotermioký priebeh proce-su pO doeiahnutí žiadanej teploty polymerizadnej náeady po skondení druhej daeti náběhu,vyznadujúoi ea tým, že oeobitný třetí reguladný obvod riadi přívod priamej páry do oizku-ladného okruhu pri vopred zvolenej teploto polymerizadnej násady v romaedzí tepldt 38 až 33 °C, e výhodou v rozmedzí 40 až 47 °C, pri teploto oirkuladnej vody v rozmedzí70 až 95 °C, a výhodou v rozmedzí 85 až 95 °C.
2. 2. Spdsob reguláoie ohřevu podl’a bodu 1, vyznadujúoi ea tým, že vplyv oeobitnéhotretleho reguladrého obvodu ea potladí automaticky pri doeiahnutí žiadanej hodnoty teplo-ty polymerizadnej násady alebo podl*a potřeby aj rudne před doeiahnutím žiadanej hodnotyteploty polymerizadnej náeady, pridom reguláoiu teploty automaticky preberie druhý regu-ladný obvod pre reguláoiu izotermiokého priebehu polymerizáoie. 1 výkres