SU763356A1 - Device for automatic control of polymerization process in solution - Google Patents

Device for automatic control of polymerization process in solution Download PDF

Info

Publication number
SU763356A1
SU763356A1 SU782585647A SU2585647A SU763356A1 SU 763356 A1 SU763356 A1 SU 763356A1 SU 782585647 A SU782585647 A SU 782585647A SU 2585647 A SU2585647 A SU 2585647A SU 763356 A1 SU763356 A1 SU 763356A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
reactor
unit
output
sensor
Prior art date
Application number
SU782585647A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Давид Михайлович Лепский
Станислав Нагинуллаевич Хусаинов
Владимир Моисеевич Черняк
Original Assignee
Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Нефтехимавтоматика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Нефтехимавтоматика" filed Critical Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Нефтехимавтоматика"
Priority to SU782585647A priority Critical patent/SU763356A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU763356A1 publication Critical patent/SU763356A1/en

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

Изобретение относитс  к об.ласти , автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в процессах полимеризации олефинов в среде жидкого мономера. Известно устройство автоматическо го управлени  процессом растворной полимеризации, содержащее датчики расхода и концентрации, установленные на линии подачи мономера в реактор , и датчики расхода и концентра-, ции, установленные на линии отвода непрореагировавшёго мономера, св зан ные через блоки умножени  со входами блока определени  скорости реакции, другой вход которого соединен через блок дифференцировани  с датчиком температуры, установленным в реакторе . Выход блока определени  скорости реакции через блок сравнени  соединен с регул тором расхода катализа тора Щ . Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность регулировани  концентрации полимера в реакцион ной зоне, поскольку не учитываетс  колебание плотности жидкого мономера при. изменении соотношени  температур и давлений в реакторе и в линии пода чи мономера в реактор. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство автоматического управлени  процессом растворной полимеризации, содержащее датчики температуры и давлени , установленные в реакторе и на трубопроводе подачи мономера в реактор , соединенные со входами блока коррекции, при этом один из входов блока коррекции соединен с блоком определени  скорости реакции, выход блока коррекции через блок сравнени  соединен с первым входом регул тора расхода, второй вход и выход регул тора расхода катализатора соединены соответственно с датчиком расхода катализа ора и с исполнительным механизмом , установленными на трубопроводе подачи катализатора в реактор,При этом на линии выгрузки суспензии из реактора установлен датчик расхода, св занный с блоком определени  скорости реакции 2 . Извест ное устройство не обеспечивает достаточной производительности процесса полимеризации, поскольку измерение расхода суспензии на выходе из реактора осуществл етс  со значительной в р де случаев ошибкой, котора  определ етс  тем, что суспензи  может сильно изменить, свойства датчика расхода за счет налипани  полимера на поверхности датчика при контактном способе, измерени , а при бесконтактном способе измерени  ошибка возникает за счет изменени  свойств суспензии при изменений в ней объемной доли полимера.The invention relates to the field of automation of polymerization processes and can be used in the processes of polymerization of olefins in a liquid monomer medium. A device for automated control of a solution polymerization process is known, comprising flow and concentration sensors installed on the monomer feed line to the reactor, and flow and concentration sensors mounted on the drain line of unreacted monomer connected through multipliers to the inputs of the velocity determining unit. reaction, the other input of which is connected through a differentiation unit with a temperature sensor installed in the reactor. The output of the unit for determining the reaction rate through the unit of comparison is connected to the regulator of the flow rate of the catalyst Щ. A disadvantage of the known device is the low accuracy of controlling the concentration of the polymer in the reaction zone, since the fluctuation of the density of the liquid monomer is not taken into account. change in the ratio of temperatures and pressures in the reactor and in the monomer feed line to the reactor. Closest to the invention, the technical entity is an automatic solution polymerization process control device comprising temperature and pressure sensors installed in the reactor and in the monomer feed pipeline to the reactor connected to the inputs of the correction unit, one of the inputs of the correction unit being connected to the determination unit reaction rate, the output of the correction unit through the comparison unit is connected to the first input of the flow controller, the second input and the output of the catalyst flow controller are connected according to Actually, with a catalysis flow sensor and an actuator mounted on the catalyst supply pipe to the reactor, the flow sensor connected to the reaction rate determining unit 2 is installed on the suspension discharge line of the reactor. The known device does not provide sufficient performance of the polymerization process, since the measurement of the suspension flow rate at the reactor exit is carried out with a significant error in a number of cases, which is determined by the fact that the suspension can greatly change the properties of the flow sensor due to adhesion of the polymer on the sensor surface at the contact method, the measurement, and in the non-contact method of measurement, an error occurs due to a change in the properties of the suspension when the volume fraction of the polymer changes in it.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса полимеризации за счет увеличени  точности регулировани .The aim of the invention is to increase the productivity of the polymerization process by increasing the control accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что известное устройство автоматического управлени  процессом растворной полимеризации, содержащее датчики температуры и давлени , установленное в реакторе и на трубопроводе подачи мономера в реактор, соединенные со входами блока коррекции, выход которого через блок сравнени  соединен с первым входом регул тора расхода катализатора, второй вход и выход регул тора расхода катализатора соединены соответственно с датчиком расхода катализатора и q исполнительным механизмом, установленными на трубопроводе подачи катализатора в реак тор , блок определени  скорости реакции , снабжено блоком коррекции скорости реакции и датчиком концентрации полимера, установленным в реакторе , при этом первые и вторые входы блоков определени  и коррекции скорости реакции соединены с датчиками концентрации полимера и температуры, выход блока коррекции скорости реакции соединен с третьим входом блока определени  скорости реакции, а выход блока определени  скорости реакции -соединен с третьим входом блока коррекции.This goal is achieved by the fact that the known device for automatic control of the solution polymerization process, containing temperature and pressure sensors installed in the reactor and in the monomer feed pipeline to the reactor, is connected to the inputs of the correction unit, the output of which is connected to the first input of the catalyst consumption regulator , the second input and output of the catalyst consumption regulator are connected respectively to the catalyst consumption sensor and q actuator installed on the pipe The catalyst feed into the reactor, the reaction rate detection unit, is equipped with a reaction rate correction unit and a polymer concentration sensor installed in the reactor, with the first and second inputs of the reaction rate detection and correction unit connected to the polymer concentration and temperature sensors, the speed correction unit output reaction is connected to the third input of the reaction rate determination unit, and the output of the reaction speed determination unit is connected to the third input of the correction unit.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства управлени  процессом растворной полимеризации; на фиг. 2 блок-схема блока коррекции скорости реакции.FIG. 1 shows a block diagram of a solution polymerization process control device; in fig. 2 is a block diagram of the reaction rate correction unit.

Устройство управлени  процессом -растворной полимеризации содержит датчик 1 температуры и датчик 2 давлени , установленные на трубопроводе 3 подачи мономера в реактор 4, в котором установлены датчик 5 температуры , датчик б давлени  и датчик 7 концентрации полимера. Выход датчика 5 температуры соединен с первым входом блока 8 коррекции скорости реакции , второй вход которого соединен с датчиком 7 концентрации полимера,а выход блока 8 коррекции скорости реакции соединен с третьим входом блока 9 определени  скорости реакции, второй и первый входы которого соединены соответственно с датчиком 7 концентрации полимера и с датчиком 5 температуры. Выход блока 9 определени  скорости реакции соединен с первым входом блока 10 коррекции, второй вход которого соединен с датчиком 5 температуры, третий вход с датчиком 6 давлени , четвертый вход - с датчиком 1 температуры, п тый вход - с датчиком 2 давлени .The process solution control unit of the polymerization comprises a temperature sensor 1 and a pressure sensor 2 installed on the monomer feed pipe 3 to the reactor 4, in which a temperature sensor 5, a pressure sensor b and a polymer concentration sensor 7 are installed. The output of the temperature sensor 5 is connected to the first input of the reaction speed correction unit 8, the second input of which is connected to the polymer concentration sensor 7, and the output of the reaction speed correction block 8 is connected to the third input of the reaction speed detection unit 9, the second and first inputs of which are connected respectively to the sensor 7 polymer concentration and with temperature sensor 5. The output of the reaction rate determining unit 9 is connected to the first input of the correction unit 10, the second input of which is connected to the temperature sensor 5, the third input to the pressure sensor 6, the fourth input to the temperature sensor 1, the fifth input to the pressure sensor 2.

Выход блока 10 коррекции через блок 11 сравнени  соединен с первым входом регул тора 12 расхода, второй вход которого св зан с. датчиком 13 расхода, установленным на трубопроводе 14 подачи катализатора в реактор 4. На трубопроводе 14 также установлено исполнительное устройство 15 св занное с выходом регул тора 12 расхода.The output of the correction unit 10 through the comparison unit 11 is connected to the first input of the flow controller 12, the second input of which is connected to. a flow sensor 13 installed on the catalyst supply pipe 14 to the reactor 4. The pipeline 14 also has an actuator 15 connected to the output of the flow controller 12.

Блок 8 коррекции скорости реакции содержит блок пам ти 16, выходы которого св заны с первым входом блока 17 определени  ошибки концентрации полимера, с первым входом блока 18 определени  ошибки температуры в реакторе и со входом блока 19 опреде-. лени  концентрации катализатора в реакционной зоне, выход которого св зан с первым входом коммутатора 20 и со вторым входом блока 17 определени  ошибки концентрации полимера, а также со вторым входом блока 18 определени  ошибки температуры в реакторе . Третий вход блока 17 определени  ошибки концентрации полимера через первый усилитель 21 св зан с первым входом сумматора 22, а выход блока 18 определени  ошибки температуры в реакторе через второй усилитель 23 св зан со вторым входом сумматора 22, выход которого через блок сравнени  24 соединен со вторым входом коммутатора 20 определени  скорости реакции.The reaction rate correction unit 8 contains a memory unit 16, the outputs of which are connected to the first input of the polymer concentration error detection unit 17, the first input of the reactor temperature error detection unit 18 and the input of the block 19 are determined. the concentration of catalyst in the reaction zone, the output of which is connected with the first input of the switch 20 and the second input of the polymer concentration error detection unit 17, as well as the second input of the reactor temperature error detection unit 18. The third input of the polymer concentration error detection unit 17 is connected through the first amplifier 21 to the first input of the adder 22, and the output of the temperature error error detection unit 18 in the reactor via the second amplifier 23 is connected to the second input of the adder 22, the output of which is connected to the second through the comparison unit 24 input switch 20 to determine the reaction rate.

Устройство управлени  процессом растворной полимеризации работает следующим образом.The control unit of the solution polymerization process works as follows.

При посто нстве плотности и состава жидкого монЬмера в трубопроводе 3 и посто нстве активности катализатора в трубопроводе 14 блок 8 коррекции скорости реакции по сигналам от датчика 5 температуры и датчика 7 концентрации полимера формирует сигнал следующим образом (см. фиг.2) Сигнал от датчика 5 температуры поступает на первый вход блока пам ти 16 и одновременно на третий вход блока 18 определени  ошибки температуры в реакторе, а сигнал от датчика 7 концентрации полимера поступает на второй вход блока пам ти 16 и одновременно на третий вход блока 17 определени  ошибки концентрации полимера . Запомненные сигналы с выхода блока пам ти 16 поступают одновременно на первый вход блока 17 определени  ошибки концентрации полимера, первый вход блока 18 определени  ошибки температуры в реакторе и вход блока 19 определени  концентрации катализатора в реакционной зоне, выходной сигнал которого, пропорциональный текущему значению концентрации катализатора в реакционной зоне, поступает одновременно на второй вход блока 17 определени  ошибки концентрации полимера и второй вход блока 1.8 определени  ошибки температуры в реакторе. В блоке 17 9пределени  ошибки концентрации полимера с использованием сигналов с выхода блока пам ти 16 и с выхода блока 19 определени  концентрации катализатора в реакционной зоне определ етс  текущее значение концентрации полимера в реакторе , в результате чего на выходе блока 17 вырабатываетс  сигнал, пропорциональный ошибке определени  концентрации полимера в реактора 4. В блоке 18 определени  ошибки температуры в реакторе с использованием сигналов с выхода блока пам ти 16 и с выхода блока 19 определени  концентрации катализатора в реакционной зоне определ етс  текущее значение температуры в реакторе 4, сравниваетс  с измеренньлм значением температуры в реакторе 4, в результате чего на выходе блока 18 вырабатываетс  сигнал, пропорциональный ошибке определени  температуры в реакторе 4. Выходной сигнал блока 17 определени  ошибки концентрации полимера, усиленный в первом усилителе 21, поступает на первый вход сумматора 22, где суммируетс  с поступившим на второй вход усиленным вторым усилителем 23 выходным сигналом блока 18 определени  ошибки температуры в реакторе.Выходной сигнал сумматора 22, пропорциональный текущему значению приведенной ошибки, поступает на вход блока сравнени  24, где сравниваетс  с заданным значением приведенной ошибки . Выходной сигнал блока сравнени  24 поступает на второй вход коммутатора 20, на первый вход которого по- ступает выходной.сигнал блока 19 определени  концентрации катализатора в реакционной зоне. В случае, когда значение приведенной ошибки, полученное в сумматоре 22, больше заданного значени , выходной сигнал коммутатора 20 не формируетс , а работа блока 8 коррекции скорости реакции продолжаетс , как описано выше. В случае , когда значение приведенной ошибки , полученной в сумматоре 22, меньше или равно заданному значению, на выходе коммутатора 20 формируетс  сигнал, равный выходному сигналу блока 19 определени  концентрации катализатора в реакционной зоне, который используетс  далее в качестве сигнала коррекции, поступающего на третий вход блока 9 определени  скорости реакции (см. фиг. 1), на второй вход которого поступает сигнал от датчика 7 концентрации полимера, а на первый вход - сигнал от датчика 5 температутры . Выходной сигнал из блока 9 определени  скорости реакции, проход When the density and composition of the liquid monomer in pipeline 3 is constant and the catalyst activity in pipeline 14 is constant, the response speed correction unit 8 signals the sensor 5 and the polymer concentration sensor 7 to generate a signal as follows (see Fig. 2). The signal from sensor 5 temperature is fed to the first input of memory 16 and simultaneously to the third input of block 18 for determining the temperature error in the reactor, and the signal from polymer concentration sensor 7 is fed to the second input of memory 16 and simultaneously to the third input concentration error determination unit 17 polymer. The stored signals from the output of memory 16 are simultaneously received at the first input of the polymer concentration error determination unit 17, the first input of the reactor temperature error detection unit 18 and the input of the catalyst concentration determination unit 19 in the reaction zone, the output of which is proportional to the current value of the catalyst concentration The reaction zone simultaneously arrives at the second input of the block 17 for determining the polymer concentration error and the second input for the block 1.8 for determining the temperature error in the reactor. In block 17 9, the determination of the polymer concentration error using signals from the output of the memory block 16 and from the output of the catalyst concentration determination unit 19 in the reaction zone determines the current polymer concentration in the reactor, resulting in a signal at the output of the control unit 17 proportional to the concentration determination error polymer in reactor 4. In block 18, the determination of the temperature error in the reactor using signals from the output of memory block 16 and from the output of block 19 for determining the concentration of catalyst in the reactor In this case, the current temperature in the reactor 4 is determined, compared with the measured temperature in reactor 4, resulting in a signal at the output of block 18 proportional to the error in determining the temperature in reactor 4. The output signal of the polymer concentration error determining 17 the amplifier 21 is fed to the first input of the adder 22, where it is summed up with the output signal of the unit 18 for determining the temperature error in the reactor amplified by the second amplifier 23 outputted to the second input. of the adder 22 is proportional to the current value given error arrives at the input of the block comparator 24, which is compared with a set value given error. The output signal of the comparator unit 24 is fed to the second input of the switch 20, the first input of which receives the output signal of the unit 19 for determining the concentration of the catalyst in the reaction zone. In the case where the reduced error value obtained in the adder 22 is greater than the specified value, the output signal of the switch 20 is not generated, and the operation of the reaction rate correction block 8 continues as described above. In the case when the value of the reduced error obtained in the adder 22 is less than or equal to the specified value, the output of the switch 20 generates a signal equal to the output signal of the catalyst concentration determining unit 19 in the reaction zone, which is used further as a correction signal to the third input block 9 for determining the reaction rate (see Fig. 1), the second input of which receives a signal from the sensor 7 of polymer concentration, and the first input - a signal from the sensor 5 of the temperature. The output signal from block 9 to determine the reaction rate, pass

через блок.10 коррекции, без изменени  подаетс  на блок 11 сравнени , где текуща  скорость реакции сравниваетс  с заданной и в зависимости от их разницы, мен етс  задание регул тору 12 расхода катализатора,управл ющему исполнительным устройством 15, которое измен ет подачу катализатора в реактор 4 до тех пор, пока текуща  скорость реакции не сравниваетс  с заданной.through correction block 10, without change, is fed to comparison block 11, where the current reaction rate is compared with the set one and, depending on their difference, the task is set to the catalyst consumption controller 12 controlling the actuator 15, which changes the catalyst feed to the reactor 4 until the current reaction rate is compared with the desired one.

00

При изменении плотности и (или) состава жидкости мономера в трубопроводе 3 и (или) активности катализатора в трубопроводе 14, в соответствии с изменением сигналов от датчикаWhen changing the density and (or) the composition of the liquid monomer in the pipeline 3 and (or) the activity of the catalyst in the pipeline 14, in accordance with the change of signals from the sensor

5five

5температуры и датчика 7 концентрации полимера измен етс  величина выходного сигнала блока 8 коррекции скорости реакции, в результате чего измен етс  выходной сигнал блока 9 5 temperature and the polymer concentration sensor 7 changes the value of the output signal of the reaction speed correction unit 8, as a result of which the output signal of the block 9 changes

0 определени  скорости реакции, поступающий на первый вход блока 10 коррекции , В соответствии с изменением выходного сигнала блока 9 определени  скорости реакции, а также с изменением сигналов датчиков темпера5 туры 1 и 5 и датчиков давлени  2 и0 determine the reaction speed, which is fed to the first input of the correction unit 10, in accordance with the change in the output signal of the reaction speed detecting unit 9, as well as the change in the signals of the temperature sensors 1 and 5 and the pressure sensors 2 and

6измен етс  выходной сигнал блока 10 коррекции, пропорциональный скорректированному значению текущей скорости реакции. Этот сигнал поступаD ет на вход блока-11 сравнени , где текуща  скорость реакции сравниваетс  с заданной, и, в зависимости от их разницы, мен етс  задание регул тору 12 расхода катализатора, управ5 л кмцему исполнительным устройством 15, которое измен ет подачу катализатора в реактор 4 до тех пор, пока текуща  скорость реакции не сравн етс  с заданной. За счет того, что в 6, the output signal of the correction unit 10 is proportional to the corrected value of the current reaction rate. This signal arrives at the input of the comparator unit-11, where the current reaction rate is compared with the set one, and, depending on their difference, the setting of the catalyst consumption controller 12 varies, controlling 5 liters of the actuator 15, which changes the catalyst feed to the reactor 4 until the current reaction rate is comparable to the set one. Due to the fact that

0 устройство автоматического управлени  процессом растворной полимеризации введен блок коррекции скорости0 device for automatic control of mortar polymerization process; speed correction unit is inserted.

.реакций, выполненный по описываемой схеме, стало возможным повысить производительность процесса полимери5 зации, так как по вилась возможность исключить из устройства управлени  процессом полимеризации датчик расхода суспензии на выходе из реактора,  вл кщийс  в р де случаев источником The reactions performed according to the described scheme made it possible to improve the performance of the polymerization process, since it was possible to exclude from the device for controlling the polymerization process the suspension flow sensor at the reactor exit, which in some cases is a source

0 погрешности определени  скоростиреакции , выступающей основной характеристикой процесса полимеризации. Описываемое устройство управлени  позвол ет определить скорость реак5 ции, основыва сь на знании состо ни  процесса вместо косвенного вычислени  скорости реакции по расходам мономера на входе в реактор и суспензии на выходе из реактора.0 errors in determining the rate of reaction, which is the main characteristic of the polymerization process. The described control unit allows the reaction rate to be determined based on the knowledge of the state of the process instead of indirectly calculating the reaction rate from the monomer consumption at the reactor inlet and the suspension at the reactor outlet.

00

Claims (2)

1.Патент США № 3130187, кл. 260-94.9, 21.04.64.1. US patent number 3130187, class. 260-94.9, 04.21.64. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 488194, кл. G 05 D 21/00, 16.04.74.No. 488194, cl. G 05 D 21/00, 16.04.74.
SU782585647A 1978-02-28 1978-02-28 Device for automatic control of polymerization process in solution SU763356A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782585647A SU763356A1 (en) 1978-02-28 1978-02-28 Device for automatic control of polymerization process in solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782585647A SU763356A1 (en) 1978-02-28 1978-02-28 Device for automatic control of polymerization process in solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU763356A1 true SU763356A1 (en) 1980-09-15

Family

ID=20751506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782585647A SU763356A1 (en) 1978-02-28 1978-02-28 Device for automatic control of polymerization process in solution

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU763356A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1475684B1 (en) Flow rate control apparatus
US3492283A (en) Control of chemical reactions
JPH05148307A (en) Preparation of ethylene/vinyl acetate copolymer
US4852053A (en) Material and energy balance reconciliation
SU763356A1 (en) Device for automatic control of polymerization process in solution
EP0916079A1 (en) Method and apparatus for increasing update rates in measurement instruments
US3708658A (en) Pressure monitored temperature controlled system for a liquid-vapor process
SU763357A1 (en) Device for automatic control of polymerization process in solution
SU952854A2 (en) Device for automatically controlling solution polymerization process
EP0111341A2 (en) Process for producing a vinyl polymer
SU837964A2 (en) Automatic control device for polymerization process in solution
US3427138A (en) Process control system for making butyl rubber
SU488194A1 (en) Device for automatic control of the polymerization process
SU1406146A1 (en) Method of controlling gasoline pyrolysis process
CN115166162A (en) Olefin ternary gas phase copolymerization dynamics real-time monitoring device and monitoring method thereof
CA1277744C (en) Material and energy balance reconciliation process control method and apparatus
CN115160468B (en) Polymerization method for preparing polyolefin material with controllable copolymerization composition
SU483987A1 (en) Method for automatic control of distillation process
SU1686412A1 (en) System for automatic control of product concentration at output of column type reactor for amino acid synthesis
SU994466A1 (en) Device for automatically controlling polymerization in solution
SU1291199A1 (en) Apparatus for automatic regulation of melt spraying of soda-regenerative boiler unit
SU1354175A1 (en) Device for regulating concentration of admixture in ethylene polymerization reactor
SU1030369A1 (en) Method for controlling emulsion polymerization
SU954391A1 (en) Method for controlling process of emulsion polymerization
CN117298885A (en) Control equipment for ternary gas phase composition in olefin gas phase copolymerization, method and device thereof