Способ управления процессом водной дегазации каучука
Изобретение относится к области автоматизации процессов дегазации в производстве синтетического каучука. С целью повышения качества полимера и снижения энергозатрат в процессе дегазации пипериленового каучука определяют вязкость дегазированного полимеризата и концентрацию толуола и димерных пипериленовых фракций с верха дегазатора второй ступени, и при отклонении вязкости полимеризата от заданного значения пропорционально изменяют расход растворителя каучука, а при превышении предельного значения концентрации толуола и димерных пипериленовых фракций увеличивают заданное значение температуры в дегазаторе второй ступени, причем отношение каучука и олигомеризатора поддерживают в пределах 50-60 отн.%. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области автоматизации процессов дегазации в производстве синтетического каучука и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности, в частности при получении пипериленового каучука типа СКОП.
Сущность изобретения заключается в том, что по способу управления процессом водной дегазации каучука регулируют расход полимеризата и температуру в дегазаторе изменением подачи пара в дегазаторы первой и второй ступени, дополнительно подают растворитель каучука на вход дегазатора второй ступени, определяют динамическую вязкость дегазированного полимеризата и концентрацию толуола и димерных пипериленовых фракций в пробах, взятых с верха дегазатора второй ступени, и при отклонении динамической вязкости полимеризата от заданного значения изменяют расход растворителя каучука в соответствии с формулой![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901644.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901645.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901646.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901647.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
b1 константа,
и выдают его в качестве установки на регулятор 14 и клапан 15, установленный на линии подачи растворителя в дегазатор 3. При нахождении вязкости в заданных пределах расход растворителя стабилизируют с помощью контура 13-15;
определяют по информации датчика 17 (хроматографа) концентрацию толуола и димерных фракций в отдувках (с верха дегазатора 3). Если текущее значение концентрации C меньше заданного значения Cп (C < Cп), то корректируют температуру T1зад. в дегазатор 3 по формуле:
Tp1fl = Tpf12l+
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
где Tза12д предыдущее заданное значение температуры в дегазаторе 3;
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
величина поправки к заданному значению температуры;
K0 константа
Величину Tp1fl используют в качестве нового заданного значения и отрабатывают по типовому закону регулирования с помощью регулятора 11 и клапана 12, установленного на линии подачи пара в дегазатор 3. Если текущее значение концентрации C больше или равно заданному значению (C
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8805.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901648.gif)
Если соотношение K1 отличается от заданного значения Kзад, то корректируют расход полимеризата в дегазатор 1 по типовому закону регулирования. Примеры
Исходные данные: на вход дегазатора 1 подают полимеризат 1500 кг/ч; концентрация пиперилена и изоамиленов Cи 25% концентрация толуола и димерных пипериленовых фракций C 0,08 мас. В дегазатор 3 подают растворитель уайт-спирит G1p 800 кг/ч. Заданное значение температуры в дегазаторах 1,3 Tз1ад= Tза12д 130oC. Расход пара в дегазаторы 1,3 Cп 0,4 т/ч. Заданное значение вязкости дегазированного олигомеризата
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901649.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
Gp= G1p+b1(
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
Gр 800 + 5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
Управляющее воздействие Gр 900 кг/ч выдаем в качестве уставки регулятору 14 для обработки его клапаном 15 на линии подачи растворителя. 3. Определяем по информации датчика 4 расход полимеризата G и датчика 13 расход уайт-спирита Gр текущее значение соотношения
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901650.gif)
Это соотношение находится в заданных пределах т.е. Kт K1 60% поэтому расход растворителя Gр оставляем без изменений. 4. Определяем по информации датчика 17 текущее значение концентрации толуола и димерных фракций Cтек 0,0,61 мас. сравниваем с заданным Cзад 0,05 мас. т.к. Cтек > Cзад, то заданное значение температуры Tза12д 130oC оставляем без изменений. Пример 2. При нанесении возмущений по расходу катализатора в процессе произошло отклонение параметров от нормы изменились вязкость и концентрация димерных фракций и толуола. 1. Определяем по информации датчика 16 текущее значение вязкости
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
Gp= G1p+b1(
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
Gр 800 + 5(180 200) 700 кг/ч
Управляющее воздействие Gр 700 кг/ч выдаем в качестве уставки регулятору 14 для отработки его клапаном 15. 2. Определяем по информации датчика 4 текущее значение расхода полимеризата G и датчика 13 расход уайт-спирита Gр текущее значение соотношения
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901651.gif)
т. к. текущее значение меньше нижнего предела соотношения Kз1ад 50% т.е. K1<K1ад 463,6 < 50% то корректируем расход полимеризата в дегазатор 1 по формуле:
G G1 + K2(Kт K1),
где K2 30
G 1500 + 30(46,6 50) 1400 кг/ч
Управляющее воздействие G 1400 кг/ч выдаем в качестве уставки регулятору 5 для воздействия на клапан 6. 3. Определяем по информации датчика 17 текущее концентрации толуола и димерных фракций Cтек 0,045 мас. сравниваем с заданным значением Cзад 0,05 мас. т.к. Cтек< Cзад, т.е. 0,045 < 0,05, то корректируем заданное значение температуры по формуле:
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901652.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901653.gif)
Полученное значение Tз2ад 135oC выдаем в качестве уставки регулятору 11 для воздействия на клапан 12 на линии пара. Проверка способа управления в промышленных условиях, проведенная в цехе дегазации олигопиперилена на ПО "Нижнекамскнефтехим" (г. Нижнекамск) в III кв. 1991 г. показала его эффективность. В таблице приведены результаты проверки. Таким образом, измеряя вязкость дегазированного полимеризата и корректируя соответственно расход растворителя каучука на входе дегазатора, добиваемся поддержания вязкости на заданном значении и способствуем максимальному извлечению остаточных углеводородов из каучука, а измеряя количество толуола и димерных фракций с верха дегазатора в отдувках, повышаем качество дегазации.
Формула изобретения
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901654.gif)
где
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/290/2901655.gif)
B' константа;
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
hзад заданное значение вязкости;
при уменьшении концентраций толуола и димерных пипериленовых фракций в пробах, взятых с верха дегазатора, по сравнению с заданными значениями концентраций увеличивают заданное значение температуры в дегазаторе второй ступени, причем количество используемого растворителя составляет 50 60% от количества полимеризата.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2