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

Abstract

Vynález sa týká riešenia ohřevu polymerizačnýoh autoklávov používaných pre suspenznú polymerizáoiu vinylchloridu, pričom rieši počiatočnú fázu ohřevu. Podstatou vynálezu je spdsob reguláoie ohřevu vsádzkového reaktora opatřeného vyhrievaoím okruhom s privodom priamej páry a deretvej podohladenej vody s viacparametriokou reguláoiou, pričom jeden osohitný regulačný obvod zabezpečuje konštantnú teplotu oirkulačnej vody v oirkulačnom okruhu počas prvej časti náběhu, druhý osohitný regulačný obvod zabezpečuje izotermioký priebeh prooesu po dosiahnut! žiadanej teploty polymerizačnej násady po skončení druhej časti náběhu, ktorý sa uskutočňuje tak, že osohitný třetí regulačný obvod riadi přívod priamej páry do oirkulačného okruhu pri vopred zvolenej teplote polymerizačnej násady v intervale 38 až 53 °C, pri teplote oirkulačnej vody v Intervale 7θ eí 95 °C.

Description

Predmetom vynálezu Je riečenie ohřevu polymerizačnýoh autoklávov používanýoh pre suepenznú polymerizáoiu vinylchloridu, pričom vynález rieSi počiatočnú fázu ohřevu, ktorá umožňuje skrátenie náběhověj periody, ako aj lepSie zvládnutie teplotného režimu so súčasným pozitivnym dopadom aj na ekonomiku v ddsledku minimalizáoie spotřeby tepelnej energie.

Suspenzná polymerizácia vinylchloridu vo veádZkovýoh reaktorooh pozostáva z troch hlavnýeh po sebe nasledujúoioh period:

- vyhrievanie násady na požadovaná teplotu polymerizáoie,

- polymerizáoia pri prísnyoh izotermických podmienkach,

- dokončenie polymerizáoie pri Speoifiokýoh teplotnýoh podmienkach.

Vyhrievanie a ohladenie reaktora sa uskutočňuje změnou teploty oirkulujúoej vody v pláčti reaktora pomooou privodov priamej páry a podohladenej čerstvaj vody. Prebytok vody odohádza z pláčťa oez přepad do vodného hospodářetva prevádzky.

Spdsob ohřevu polymerizačného reaktora pri vsádZkovej euepenznej polymerizáoii vinylchloridu významné ovplyvňuje vlastnosti vyrobeného polyméru, čo pri požiadavke rovnoměrněJ vysokej kvality produktu kladlo mimoriadne přísné požiadavky na reprodukovateTnosť priebehu ohřevu každéj polymerizačnej násady. Rovnako třeba rečpektovať požiadavku na čo najkratčiu vyhrievaoiu periodu z hladiska dosiahnutia maximálněJ výrobnosti reaktora i požiadavku súčasnej minimálnej spotřeby energie.

Doterajčie používané spósoby ohřevu, či už riadené ručně, poloautomaticky alebo úplné automaticky nespíňajú v plnej miere hoře uvedené požiadavky (Chemioal Engineering, August 5, 1974, s. 93-95) aj napriek tomu, že sú známe a popísané obecné prinoípy optimalizáoie ohřevu reaktora pre euspenznú polymerizáoiu vinylchloridu (Hydrooarbon Prooessing, June 1973, e. 97-100) i teoretické riečenie optimalizácie ohřevu priemyselného polymerizačného reaktora (5. sympózium Počítače v ohemiokom inžinierstve, 5.-9· 10. 1977, e. 685-689 zbomíka prednáčok).

Mevýhody doterajčíoh spósobov ohřevu spočívajú buá v dlhom a nereprodukovateXhom /

priebehu ohřevu pri ručnom a poloautornatiokom spdsobe ohřevu, alebo v tzv. prekmitnuti žiadanej teploty polymerizačnej násady pri rýehlejčíoh ohrevooh., zabezpečovaných úplné automaticky. To má nepriaznivý dopad nielen na kvalitu vyráběného produktu, ale aj na bezpečnost’ prevádzky, pretože sa zvySuje riziko z možnosti nekontrolovatelného zvýšenia tlaku v reaktore.

Příčinou tohto stavu je, že v doteraz používaných spdsobooh ohřevu ohýba praktioky použitelný vzťah alebo údaj, podlá ktorého by sa ohřev násady dokončil jednoznačné podlá zadaného alebo předpokládaného priebehu.

Skutočný priebeh ohřevu polymerizačnej násady je závislý od mnohýoh podmienok meniacioh ea od veádzky k vsádzke, Je například závislý od počiatočnej teploty násady, resp. včeobeone od počiatočných podmienok. Ďalej je závislý od skutočnýoh vlastnosti násady, od vonkajSioh podmienok a pomerov v energetickej sieti prevádzky a od kon197 817 štrukčnýoh oharekterietik reaktora, zahrúujúoieh aj proměnlivé podmienky preohodu tepla od vsédzky k vsádzke.

Podl’a tohto vynálezu sa apčaob regulácie ohřevu veádzkováho reaktora pre suspenzná polymerizáoiu vinylohloridu, počae náběhováj periody, opatřeného vyhrievaoím okruhem a prívodom priamej páry a čeretvej podohladenej vody a viaoparametriokou roguláoiou, priáom jeden oeobitný regulačný obvod zabezpečuje konštantnú teplotu oirkulačnej vody v oirkulačnom okruhu počae prvej časti náběhu, druhý oeobitný regulačný obvod zabezpečuj izotermioký priebeh prooesu po doeiahnuti žiadanej teploty polymerizačnej náeady po skon fieni druhej časti náběhu uskutečňuje tak, že oeobitný třetí regulačný obvod riadi přívod priamej páry do oirkulačnáho okruhu pri vopred zvolenoj teplote polymerizačnej násady v rozmedzí teplčt 38 až 53 °C, e výhodou v rozmedzí ko až k7 °C, pri teplote oirkulačnej vody ^v roamodzí 70 až 95 °C, a výhodou v rozmedzí 85 až 95 °C.

VolT>a teploty jo závislá jednak na type používaného polymerizačnáho zariadenia a osobitne aa teplota volí aj e prihliadnutím k typu vyráběného produktu, pričom e prihliadnutím k uvedenému eú vo všotkýoh veádzkaoh vždy priradená jednoznačné hodnoty teplo ty prerušenia přívodu páry a teploty oirkulujúoej vyhrievaoeJ vody ^z uvedenýoh rozeahov vhodných teplčt.

V priebehu ohřevu polymerizačnej násady existuje špeoifioká hodnota teploty podl’a daného typu vyrábanáho polyméru jednoznačné závislá od teplotnáho rozdielu medzi teplotou vyhrievaoej vody v plášti reaktora a žiadanou konečnou hodnotou teploty polymerizačnej násady, pričom táto teplota nie je závislá ani od počiatočnýoh podmienok, ani od množstva páry privádzanej na vyhrievanie a nezávisí ani od zmien v podmienkaoh preohodu tepla v priebehu ohřevu Jednotlivýoh veádzok v rozsahu.bežne ea vyskytujúoom pri euepenznej polymerlzáoii vinyohloridu. Spósob reguláoie ohřevu reaktora pre euepenzaú polymerizáoiu vinylohloridu podl’a vynálezu spočiva v tom, že oeobitný regulačný obvod prerušl přívod priamej páry do oirkulujúoej vyhrievaoej vody pri jednozaačnej dopředu zvolenej hodnotě teploty polymerizačnej náeady v romaedzi 38 až 53 °0, výhodou v rozmedzí ko až ký °C, podl’a typu vyrábanáho polyméru a pri teplote oirkulujúoej vyhrievaoej vody v romaedzi 70 až 95 °C, e výhodou v rozmedzí 85 až 95 °C, pričom špeoifIdkámu typu vyráběného produktu je vždy priradená jednosaiačaá hodnota teploty ukončenia přívodu páry z uvedenýoh rozeahov praoovnýoh teplčt podl’a výrobnej reoeptúry a stanovených teohnologiokýoh podmienok, pri ktorej pomocný oeobitný doplňujúoi regulačný obvod priradený k doteraz používaným regulačným obvodem na reguláoiu konštantnej teploty oixkulujúooj vyhrievaoej vody a konštantnej teploty po doeiahnuti žiadanej hodnoty teploty náeady automaticky riadi přívod priamej páry až do doby, keS aa vplyv pomooného regulačného obvodu automaticky alebo pri jednodudhom riešení ručně potlačí a reguláoiu teploty polymerlzáoie preberá regulačný obvod pre udržanie požadovanéj teploty polymerizáoie.

Výhody nového epčaobu ohřevu polymerizačnáho reaktora eú Jednoznačná. Nový epčeob reguláoie ohřevu zabezpečuje maximálně rýohly ohřev podl’a energetiokýoh možností pre197 817 vádzky, je nezávislý na počiatočnýoh podmienkach a pri rýohlyoh ohrevooh účinné zamedzuje prekmitnutie požadovanej teploty polymerizáoie. Dosahuje aa nim požhdovaná reprodukoia priebehov ohřevu pri ekrátení doby ohřevu a vylúčením neef ektívneho pridávania páry do vy** hrievajúoeho oirkulačného okruhu aa nový spčsob ohřevu uskutočňuje pri zníženej spotřeba energií. Ďalčou výhodou nového epčeobu ohřevu je l'ahká realizáoia dostupnou analogovou teohnlkou na etarčíoh prevádzkaoh e nlžčím etupňom automatizáoie i aplikáola pri rladení ohřevu riadiaoimi počítačmi.

Základná zjednodnčená sohéma nového epčeobu regulácie ohřevu je atázomená na obrázku 1 ·

Polymerizačný reaktor 1, je opatřený pláčťom 2 a oirkulačným okruhem 2, do ktorého je přivedená priama para 4 a podohladená voda £. V prvej fáze ohřevu aa reguluje teplota oixkulujúoej vody pomooou vyeielača teploty 6 a regulátora 2 ovládajúoeho přívod páry do okruhu. Nový pomooný regulačný obvod, ktorý po doeiahnutí stanovanéj teploty blokuje přívod páry do oirkulačného okruhu pozoetáva z vyeielača teploty náeady 8 a regulátora £. Po skončení ohřevu preberá podl’a nastavenej žiadanej teploty polymerizáoie reguláoiu izotermiokej periody prooeeu regulačný obvod pozostávajúoi z vyeielača teploty polymerizáoie 10 a vyeielača teploty 6 v oirkulačnom okruhu £ a poměrového regulátora 11. ovládajúoeho přívod páry a podohladenej vody do okruhu.

Doslahnuté výsledky novým epčeobom ohřevu dokumentujú nasledujúce příklady.

Příklad 1

Pre požadovaná maximálnu teplotu suepenznej polymerizáoie vinylchloridu 60 °C ea spčsobom eohématioky znázorněným na obrázku 1 reguluje ohřev polymerizačnej násady piatioh po eebe naeledujúoioh vsádzok od základného vyčietenia polymerizačného reaktora. Stanovená prepínaoia teplota je vo včetkýdh veázdkaoh 50 °C pri teplote oirkulujúoej vody 82 °C. Vo včetkýdh vsádzkaoh je přívod páry blokovaný po doeiahňutí 50 °C bez ohTadu na počiatočné podmienky a změnu podmienok přechodu tepla v dčaledku zanáčania stien reaktora nánosem polyméru. Změnu podmienok indikuje prepínaoia doba, ktorá u 1. veádZky jeO,9hau5. veádzky 1,1 h. Vo včetkýoh prípadoch ohřev je dokončený v stanoveno j době bez prekmitnutia teploty náeady a bez dohrievania polymerizačnej násady.

Příklad 2

Prs rovnaký typ produktu ako v příklade 1 ea popísaným epčeobom reguluje ohřev polymerizačnej náeady na teplotu 60 °C pri teplote oixkulujúoej vody 90 °C. Prepínaoia teplota pre včetky veádzky Je 46 °C. Přívod páry rovnako ako v příklade 1 je blokovaný vo včetkýOh prípadooh po dosiahnntí 46 °C. Vo včetkýoh prípadoch je ohřev dokončený bez prSkmltnutia žiadanej teploty a bez dodatočného prihrievania polymerizačnej násady. Doba ohřevu ea skraeuje o ooa 15 1» oproti ohřevu v příklade 1.

187 817

Příklad 3

Pra odlidný typ vyrábaného produktu ja stanovená prapínaoia teplota 53 °C pri teploto oirkulujúoej vody 70 °C. Požadovaní teplota násady jo 60 °C. Pri týohto podmienkaoh ea osiková doba ohřevu znadna predlžuje a pri zhordanýoh pocfcniankaoh praOhodu tepla aa doslahnutia žiadanaj teploty noobido bez dodatečného ohrievania polymorizadnoj násady.

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spdsob roguláois obrovu vaádZkového reaktora pro suspanznú polymsrizáoiu vinylohloridu podas nábobovsj periody, opatřeného vyhrievaoím okruhom a prívodom priamej páry a daratvaj podohladanaj vody a viaoparamatriokou raguláoiou, pričom Jadan osobitný raguladný obvod zabezpečuj· kondtantnú taplotu oirkuladnej vody v oirkuladnom okruhu podas prvej časti nábahu, druhý osobitný regulačný obvod zabazpaduja Izotarmioký priabah procesu p_O dosiahnutí žiadanaj teploty polymarizadnaj nácady po skondaní druhaj časti nábahu, vyznadujúoi aa tým, ža osobitný třetí regulačný obvod riadi přívod priamej páry do cirkulačního okruhu pri voprod zvolonoj teploto polymarizadnaj násady v romaodzi topldt

   38 až 53 °C, a výhodou v rozmedzí 40 až 47 °C, pri teplota oirkuladnej vody v rozmadzí 70 až 95 °C, a výhodou v rozmedzí 85 až 95 °C.
2. 2. Spdsob raguláoia ohřevu podl*a bodu 1, vyznadujúoi aa tým, ža vplyv osobitného tratlaho raguladného obvodu aa potlačí automatioky pri dosiahnutí žiadanoj hodnoty teploty polymorizadnoj násady alebo podl*a potřeby aj rudno před dosiabnutím žiadanaj hodnoty teploty polymorizadnoj násady, pričom roguláoiu teploty automatioky proborio druhý roguladný obvod pro reguláoiu izotormiOkého priebehu polymorizáoio.