Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ШИХТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ШИХТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ШИХТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в области автоматизации технологических процессов, например производства низкомолекулярного дивинилпипериленового каучука СКДП - Н. Сущность изобретения заключается в управлении процессом путем контроля состава шихты, измерения расходов мономеров и возвратной фракции на приготовление шихты, уровня шихты в промежуточной емкости, расхода шихты на полимеризацию, регулирования расходов мономеров и возвратной фракции на приготовление шихты, определения заданного расхода шихты в промежуточную емкость и изменения управляющих воздействий регуляторам расходов мономера и возвратной фракции в зависимости от уровня очищенной возвратной фракции в буферной емкости и состава шихты, при котором дополнительно измеряют уровень шихты в промежуточной емкости, расход шихты на полимеризацию, измеряют и регулируют расход растворителя на приготовление шихты, определяют заданное значение расхода шихты в промежуточную емкость в зависимости от расхода шихты на полимеризацию и уровня шихты в промежуточной емкости, определяют соотношение концентраций мономеров в шихте и соотношение концентраций растворителя и мономеров в шихте, соотношение расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость и соотношение расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, определяют также заданное значение соотношения расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданное значение соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданное значение соотношения расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, а также заданное значение соотношения растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость и формируют управляющие воздействия регулятору расхода очищенной возвратной фракции на приготовление шихты, регулятору расхода первого мономера на приготовление шихты регулятору расхода второго мономера и регулятору расхода растворителя на приготовление шихты. Технический результат: повышение точности автоматического регулирования состава шихты (соотношения концентраций мономеров в шихте и соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте) и снижение затрат на получение тонны каучука 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2005726
Класс(ы) патента: C08F136/08, G05D27/00
Номер заявки: 5050472/05
Дата подачи заявки: 01.07.1992
Дата публикации: 15.01.1994
Заявитель(и): Воронежское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно- производственного объединения "Химавтоматика"
Автор(ы): Поплавский В.Ф.; Майстров Ю.П.; Киселев О.А.; Шухин А.П.; Шуман Г.Б.; Благов Е.А.; Фролов В.М.
Патентообладатель(и): Акционерное общество "СК Премьер"
Описание изобретения: Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов получения синтетических каучуков и может быть использовано в химической промышленности, например, в производстве низкомолекулярного дивинилпипериленового каучука СКДП-Н.
Известен способ автоматического управления процессом приготовления углеводородной шихты в производстве синтети- ческого каучука путем измерения концентрации мономера в шихте, расхода шихты, регулирования расходов мономера в возвратной фракции на приготовление шихты, определения по заданной концентрации мономера в шихте заданного соотношения расходов мономера и возвратной фракции на приготовление шихты, коррекции указанного соотношения по отклонению фактической концентрации мономера в шихте от заданного значения и воздействия на расходы мономера и возвратной фракции в зависимости от расхода шихты и скорректированного заданного соотношения расходов мономера и возвратной фракции.
В данном способе при формировании управляющих воздействий регуляторам расхода мономера и возвратной фракции на приготовление шихты не учитывается и не регулируется уровень шихты в промежуточной емкости для хранения шихты и уровень возвратной фракции в буферной емкости. Известный способ не предусматривает также регулирование соотношения мономеров в шихте, а предусматривает воздействие на расход только одного мономера.
В известном способе не предусмотрена также корректировка заданного соотношения концентрации мономеров в шихте и заданного соотношения концентрации растворителя и мономеров в шихте, что ухудшает точность регулирования состава шихты при подаче на приготовление шихты двух или более мономеров.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ автоматического управления процессом приготовления углеводородной шихты в производстве синтетического каучука путем автоматического контроля состава шихты, измерения расхода мономера и возвратной фракции на приготовление шихты, уровня очищенной возвратной фракции в буферной емкости, регулирования раcходов мономеров и возвратной фракции на приготовление шихты, изменения управляющих воздействий регуляторам расходов мономера и возвратной фракции в зависимости от уровня очищенной возвратной фракции в буферной емкости и состава шихты.
В известном способе при формировании управляющих воздействий не учитывается и не регулируется уровень шихты в промежуточной емкости, а также не предусматривается регулирование соотношения мономеров в шихте.
В известном способе предусмотрено воздействие на расход только одного мономера и не предусмотрена корректировка заданного соотношения концентрации мономеров в шихте и заданного соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, что ухудшает точность регулирования состава шихты при подаче на приготовление шихты двух или более мономеров и в конечном итоге отрицательно сказывается на качестве получаемого каучука.
Известный способ управления не предусматривает измерение и регулирование расхода растворителя на приготовление шихты, формирование управляющего воздействия регулятору расхода растворителя на приготовление шихты.
Кроме того, в тех случаях, когда на приготовление шихты подают не один, а два или более мономеров, то целесообразно в качестве промежуточной регулируемой величины использовать не соотношение расходов мономера и возвратной фракции, а соотношение расходов каждого из потоков и расхода шихты, т. е. соотношение расходов возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость и соотношение расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость.
Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу автоматического управления процессом приготовления углеводородной шихты в производстве синтетического каучука, например низкомолеку- лярного дивинилпипериленового каучука СКДП-Н, заключающемуся в автоматическом контроле состава шихты, измерении расходов мономеров и возвратной фракции на приготовление шихты, уровня очищенной возвратной фракции в буферной емкости, регулировании расходов мономера и возвратной фракции на приготовление шихты, изменении управляющих воздействий регуляторам расхода мономера и возвратной фракции в зависимости от уровня очищенной возвратной фракции в буферной емкости и состава шихты, дополнительно измеряют уровень шихты в промежуточной емкоcти, измеряют и регулируют расход растворителя на приготовление шихты, определяют заданное значение расхода шихты в промежуточную емкость в зависимости от расхода шихты на полимеризацию и уровня шихты в промежуточной емкости, определяют соотношение концентрации мономеров в шихте, определяют соотношение концентраций растворителя и мономеров в шихте. Определяют по расходам очищенной возвратной фракции, первого мономера, второго мономера и растворителя на приготов- ление шихты соотношение расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточ- ную емкость и соотношение расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость.
Определяют заданное значение соотношения расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежу- точную емкость по начальному значению этого соотношения и уровню очищенной возвратной фракции в буферной емкости. Формируют управляющее воздействие регулятору расхода второго мономера в зависимости от значения соотношения расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежу- точную емкость.
Корректируют заданное значение соотношения концентраций мономеров в шихте и заданное значение соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте в зависимости от отклонений их текущих значений от заданных оператором-технологом.
Определяют заданное значение соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций мономеров в шихте и скорректированному заданному значению соотношения концентрации растворителя и мономеров в шихте.
Определяют заданное значение соотношение расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежу- точную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций мономеров в шихте, скорректиро- ванному заданному значению соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте и заданному значению соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость.
Определяют заданное значение соотношения расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, заданному значению соотношения расходов возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость.
Формируют управляющее воздействие регулятору расхода очищенной возвратной фракции на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость.
Формируют управляющее воздействие регулятору расхода первого мономера на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов первого мономера на приготовления шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость.
Формируют управляющее воздействие регулятору расхода растворителя на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость и заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость.
Совокупность новых приемов регулирования, в сочетании с известными, обеспечивает повышение точности автоматического регулирования состава шихты (соотношения концентраций мономеров в шихте и соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте) и снижение затрат на получение тонны каучука. Это происходит по следующим причинам.
Измерение и регулирование уровня шихты в промежуточной емкости дает возможность системе управления оперативно реагировать на изменение этого уровня и не допускать больших отклонений уровня шихты в ту или другую сторону.
Это, с одной стороны, обеспечивает запас по управлению, т. е. возможность изменения расходов очищенной возвратной фракции, мономеров, растворителя, расхода шихты на полимеризацию как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения.
С другой стороны, поддерживанием уровня в заданных пределах достигается исключение таких ситуаций, когда происходит переполнение или опорожнение емкости. Такие ситуации приводили бы к резким изменениям указанных расходов или к останову процесса полимеризации. И то, и другое отрицательно скажется на точности регулирования состава шихты и приведет к увеличению затрат на получение тонны каучука.
Предлагаемый способ автоматического управления предусматривает корректировку заданного соотношения концентрации мономеров в шихте и заданного соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, что существенно улучшает точность регулирования состава шихты при подаче на приготовление шихты двух или более мономеров и в конечном итоге положительно сказывается на качество получаемого каучука. Это происходит потому, что в этом случае при отклонении от заданного значения соотношения концентраций мономеров в шихте произойдет изменение (см. формулу 19 и 20) заданного значения соотношения расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость (Sдшз), а также заданного значения соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость (Sвшз). А так как определение соотношений Sдшз, Sвшз осуществляется на основе материального баланса узла приготовления шихты, то выполнение корректировки приведет к устранению отклонения, причем это произойдет оптимальным образом.
Аналогичным образом осуществляется корректировка заданного соотношения концентраций растворителя (Sтшз) и мономеров в шихте. В этом случае изменение коснется не только соотношения Sтшз, но и Sвшз, Sдшз(формулы 19, 20, 21).
Предлагаемый способ управления предусматривает также измерение и регулирование расхода растворителя на приготовление шихты и формирование управляющего воздействия регулятору расхода растворителя на приготовление шихты, что и обеспечивает возможность изменения соотношения Sтшз.
В качестве промежуточной величины в предлагаемом способе управления используется не отношение расходов мономера и очищенной возвратной фракции, а соотношения расходов каждого из потоков и расхода шихты, т. е. соотношение расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость и соотношение расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость. Эти соотношения более стабильные, чем, например, соотношение расходов мономера и очищенной возвратной фракции, и в большей степени зависят от регулируемых величин - от соотношения концентраций мономеров в шихте и соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте.
Сущность изобретения поясняется примером его выполнения и чертежом, на котором изображена система, реализующая данный способ автоматического управления.
На схеме показаны: смеситель 1, промежуточная емкость 2 для хранения шихты, насос 3, технологический узел 4 полимеризации и дегазации, ректификационная колонна 5, буферная емкость 6 для хранения возвратной фракции, насос 7, управляющий вычислительный комплекс (УВК) 8, датчик 9 уровня шихты в промежуточной емкости 2, датчик 10 расхода шихты на полимеризацию, хроматограф 11, датчик 12, регулятор 13 и клапан 14 для регулирования расхода возвратной фракции на приготовление шихты, датчик 15, регулятор 16 и клапан 17 для регулирования расхода растворителя на приготовление шихты, датчик 18, регулятор 19 и клапан 20 для регулирования расхода первого мономера (дивинила) на приготовление шихты, датчик 21, регулятор 22 и клапан 23 для регулирования расхода второго мономера (пиперилена) на приготовление шихты и датчик 24 уровня возвратной фракции в буферной емкости 6.
На приготовление шихты подают четыре потока: поток возвратной фракции (неочищенной) от узла полимеризации и дегазации 4, поток первого мономера (дивинила), поток второго мономера (пиперилена), поток растворителя (толуола).
Очищенную возвратную фракцию, первый мономер и растворитель подают на безобъемный смеситель 1. Второй мономер подают в ректификационную колонну 5. В эту колонну подают также возвратную фракцию от узла полимеризации и дегазации, В колонне 6 происходит очистка (регенерация) возвратной фракции и очистка второго мономера. Очищенную возвратную фракцию, содержащую растворитель, первый и второй мономеры, небольшое количество примесей, подают из колонны 5 в буфеpную емкость 6.
Очищенную возвратную фракцию из буферной емкости 6 насосом 7 подают в смеситель 1, в который подают также первый мономер и растворитель.
В отдельных случаях может быть применена схема, в которой предусмотрена подача второго мономера не в ректифика- ционную колонну 5, а в безобъемный смеситель 1. Предлагаемый способ автоматического управления может быть применен при этом без изменений.
Приготовленная углеводородная шихта поступает из смесителя 1 в промежуточную емкость 2, откуда насосом 3 ее подают на узел 4 полимеризации и дегазации, где получают готовую продукцию - синтетический каучук.
Способ автоматического управления процессом приготовления углеводородной шихты в производстве синтетического каучука осуществляют следующим образом.
С помощью хроматографа 11 осуществляют хроматографический анализ углеводородной шихты. Отбор пробы на хроматографических анализ производят после смесителя 1. По результатам хроматографического анализа шихты определяют концентрации мономеров в шихте и концентрацию растворителя в шихте.
Измеряют расходы мономеров и очищенной возвратной фракции на приготовление шихты, уровень очищенной возвратной фракции в буферной емкости 6, расход шихты на полимеризацию. Регулируют расходы мономера и возвратной фракции на приготовление шихты.
Дополнительно измеряют уровень шихты в промежуточной емкости 2, расход шихты на полимеризацию, измеряют и регулируют расход растворителя на приготовление шихты.
Определяют заданное значение расхода шихты в промежуточную емкость 2 (Fшзi) в зависимости от расхода шихты на полимеризацию и уровня шихты в промежуточной емкости 2:
E2i = H2i - H (1)
Fшзi=
где Fшпi - расход шихты на полимеризацию, кг/ч; Δ2 - зона свободного изменения уровня шихты в емкости 2, % ; в этой зоне работает регулятор уровня с заниженными настройками;
H2i, H - текущее и заданное значение уровня в промежуточной емкости 2, % ; E2i - рассогласование между текущим и заданным значением уровня в промежуточной емкости 2, % ;
Δt - дискретность формирования и выдачи управляющих воздействий, ч;
К1, К2, К3, К4 - настоечные параметры.
Определяют соотношение концентраций мономеров в шихте и соотношение концентраций растворителя (толуола) и мономеров в шихте;
Kдпi= , (4)
Kтмi= , (5) где Сд, Сп, Ст - соответственно концентрация первого мономера (дивинила), второго мономера (пиперилена), растворителя (толуола) в шихте, масс доли; Кдпi - соотношение концентраций мономеров в шихте;
Ктмi - соотношение концентраций растворителей и мономеров в шихте.
Определяют по расходам очищенной возвратной фракции, первого мономера, второго мономера и растворителя на приготовление шихты соотношение расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость:
Sвшi= , (6)
Sдшi= , (7)
Sпшi= , (8)
Sтшi= , (9) где Fвi - текущее значение расхода возвратной фракции на приготовление шихты, кг/ч;
Fдi - текущее значение расхода первого мономера (дивинила) на приготовление шихты, кг/ч;
Fпi - текущее значение расхода второго мономера (пиперилена) в ректификационную колонну (на приготовление шихты), кг/ч; Fтi - текущее значение расхода растворителя (толуола) на приготовление шихты, кг/ч.
Определяют заданное значение соотношения расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежу- точную емкость по начальному значению этого соотношения и уровню очищенной возвратной фракции в буферной емкости 6;
H6 зi=
Sпшзi= sign E6i, где Н6i, H6зi - значение уровня возвратной фракции в буферной емкости и его заданное значение, % ;
Н6min1, H6max1 - минимальное и максимальное допустимые значения уровня, при нарушении которых включается регулятор уровня в буферной емкости, % ; E6i - рассогласование между значением уровня возвратной фракции в буферной емкости 6 и его заданным значением, % ; Snшзо, Snшзi - начальное и заданное значение соотношений расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость 2; К5, К6, К7 - настроечные параметры.
Причем второй мономер, необходимый для приготовления шихты, подается в большинстве случаев не в безобъемный смеситель 1, аналогично другим компонентам шихты, а на вход ректификационной колонны 5.
Формируют управляющее воздействие регулятору расхода второго мономера в зависимости от значения соотношения расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость 2, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость 2:
Fпзi= Sпшзi·Fшзi+K8(Sпшi-Sпшзi)+ K9(Sпшi-Sпшзi)Δt , (16) где Sпшi, Sпшзi - соотношение расходов возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость 2 и его заданное значение;
Fшзi - заданное значение расхода шихты в промежуточную емкость 2, кг/ч; К8, К9 - настроечные параметры;
Δt - дискретность формирования управляющего воздействия, ч.
Корректируют заданное значение соотношения концентраций мономеров в шихте и заданное значение соотношения концентраций растворителя (толуола) и мономеров в шихте в зависимости от отклонений их текущих значений от заданных оператором-технологом:
Kсдпзi= Kдпзо+K10(Kдпi-Kопдпз)+<> K11(Kдпi-Kопдпз)<Δ>t , (17)
Kстмзi= Kтмзо+K12(Kтмi-Kоптмз)+<> K13(Kтмi-Kоптмз) , (18) где Кдпi - текущее значение соотношения концентраций мономеров в шихте;
Кдпзоп - заданное оператором-технологом значение соотношения концентраций мономеров в шихте;
Кдпзо - начальное заданное значение соотношения концентраций мономеров в шихте; Кдпзic - скорректированное заданное значение соотношения концентраций мономеров в шихте, К10, К11, К12, К13 - настроечные параметры.
Определяют заданное значение соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций мономеров в шихте, скорректированному заданному значению соотношения концентрации растворителя и мономеров в шихте:
Sвшзi= (19) где Спв - концентрация второго мономера в очищенной возвратной фракции (принимается постоянной), масс. доли;
Сх - концентрация примесей в углеводородной шихте, масс. доли.
Определяют заданное значение соотношения расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежу- точную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций мономеров в шихте, скорректи- рованному заданному значению соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, заданному значению соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость:
Sдшзi= _ Sвшзi (20) где Сдд - концентрация первого мономера в его потоке (принимается постоянной), масс. доли;
Сдв - концентрация первого мономера в очищенной возвратной фракции (принимается постоянной), масс. доли.
Определяют заданное значение соотношения расходов растворителя (толуола) на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость 2 по скорректированному заданному значению соотношения концентраций растворителя (толуола) и мономеров (дивинила и пиперилена) в шихте, заданному значению соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приго- товление шихты и шихты в промежуточную емкость 2:
Sтшзi= -Sвшзi·Cтв , (21) где Ств - концентрация растворителя в возвратной фракции (принимается постоянной), масс. доли.
Формулы для определения заданного значения соотношения расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, а также заданное значение соотношения расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость 2 получены путем преобразования и решения системы уравнений, составленной на основе уравнений материального баланса узла приготовления шихты. Эта система уравнений может быть представлена следующим образом:
Fтi + Fвi ˙Cтв = Fшi ˙ Cтi, (22)
Fдi ˙ Cдд + Fвi ˙ Cдв = Fшi ˙ Cдi, (23)
Fвi ˙ Cпв = Fшi ˙Cпi, (24)
Стi + Cдi + Cпi + Схi = 1, (25)
(26)
, (27)
Sтшi= , (28)
Sвшi= , (29)
Формируют управляющее воздействие регулятору расхода очищенной возвратной фракции на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость 2 заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость 2:
Fвзi= Fвшзi·Fшзi+K14(Sвшi-Sвшзi)+ K15(Sвшi-Sвшзi)Δt , (30) где К14, К15 - настроечные коэффициенты.
Формируют управляющее воздействие регулятору расхода первого мономера на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость 2:
Fдзi= Fдшзi·Fшзi+K16(Sдшi-Sдшзi)+ K17(Sдшi-Sдшзi)Δt , (31) где К16, К17 - настроечные коэффициенты.
Формируют управляющее воздействие регулятору расхода растворителя на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость 2:
Fтзi= Fтшзi·Fшзi+K18(Sтшi-Sтшзi)+ K19(Sтшi-Sтшзi)Δt ,
(32) где К18, К19 - настроечные коэффициенты.
Экспериментальная проверка предлагаемого способа автоматического управления, проведенная в производстве низкомо- лекулярного дивинилпипериленового каучука СКДП-Н подтвердила его эффективность.
На данном объекте объем (вместимость) промежуточной емкости 2 для хранения шихты составляет 4м3, а объем буферной емкости для хранения возвратной фракции равен 10м3. Соотношение концентраций мономеров в шихте задавалось на уровне 0,5, в соотношение концентраций растворителя и мономеров в шихте - на уровне 0,2.
Концентрация дивинила в потоке дивинила изменялась в пределах 92-95 % . Содержание дивинила, пиперилена и толуола в возвратной фракции колебалась соответственно в пределах: 5-10% , 57-73% , 16-30% . Пределы измерения расходов: дивинила (0-1552 кг/ч), пиперилена (0-1403 кг/ч), толуола (0-390 кг/ч), возвратной фракции (0-2350 кг/ч).
Точность автоматического регулирования соотношения концентраций мономеров в шихте и соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте повысилась соответственно с ±0,046 до ±0,021 и с ±0,057 до ± 0025.
Результаты экспериментальной проверки подтвердили также снижение затрат на получение одной тонны каучука СКДП-Н за счет уменьшения расхода дивинила на 4,8 кг и расхода пиперилена на 9,6 кг на получение одной тонны каучука.
(56) Авторское свидетельство СССР N 979381, кл. С 08 F136/08, 1982.
Авторское свидетельство СССР N 1186622, кл. C 08 F 136/08, 1985.
Формула изобретения: СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ШИХТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА путем автоматического контроля состава шихты, измерения расходов мономера и возвратной фракции на приготовление шихты, уровня очищенной возвратной фракции в буферной емкости, регулирования расходов мономера и возвратной фракции на приготовление шихты, именения управляющих воздействий регуляторам расходов мономера и возвратной фракции в зависимости от уровня очищенной возвратной фракции в буферной емкости и состава шихты, отличающийся тем, что дополнительно измеряют уровень шихты в промежуточной емкости, расход шихты на полимеризацию, измеряют и регулируют расход растворителя на приготовление шихты, определяют заданное значение расхода шихты в промежуточную емкость в зависимости от расхода шихты на полимеризацию и уровня шихты в промежуточной емкости, определяют соотношение концентрации мономера в шихте и соотношение концентраций растворителя и мономеров в шихте, определяют по расходам очищенной возвратной фракции первого мономера, второго мономера и растворителя на приготовление шихты соотношение расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, соотношение расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость и соотношение расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, определяют заданное значение соотношения расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по начальному значению этого соотношения и уровню очищенной возвратной фракции в буферной емкости, формируют управляющее воздействие регулятору расхода второго мономера в зависимости от значения соотношения расходов второго мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость, корректируют заданное значение соотношения концентраций мономеров в шихте и заданное значение соотношения концентраций растворителя мономеров в шихте в зависимости от отклонений их текущих значений от заданных оператором-технологом, определяют заданное значение соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций мономеров в шихте, скорректированному заданному значению соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, определяют заданное значение соотношения расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по скорректированному заданному значению соотношений концентраций мономеров в шихте, скорректированному заданному значению соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, заданному значению соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, определяют заданное значение соотношения расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, заданному значению соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость по скорректированному заданному значению соотношения концентраций растворителя и мономеров в шихте, заданному значению соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, формируют управляющее воздействие регулятору расхода очищенной возвратной фракции на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов очищенной возвратной фракции на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость, формируют управляющее воздействие регулятору расхода первого мономера на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов первого мономера на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость, а также формируют управляющее воздействие регулятору расхода растворителя на приготовление шихты в зависимости от значения соотношения расходов растворителя на приготовление шихты и шихты в промежуточную емкость, заданного значения этого соотношения и заданного значения расхода шихты в промежуточную емкость.