Средства управления подачей сокатализатора и донора

Изменение относительного количества сокатализатора (ТЭА) и донора (ДИБДМС или ИБМДМС) оказывает влияние на некоторые физические свойства и характеристики полимера. Основными компонентами каталитической системы являются магний (катализатор), алюминий (сокатализатор) и кремний (донор). Для управления характеристиками продукции, как правило, используются два параметра, а именно: молярное отношение алюминия и магния (Al/Mg) и молярное отношение алюминия и силана (Al/Si).

Заданное значение расхода сокатализатора (ТЭА) устанавливается пропорционально фактическому значению (PV) расхода суспензии катализатора, измеряемому посредством FY-008. Сигнал с информацией о расходе катализатора поступает в вычислительный блок FF-008 (см. ниже), где производится его обработка с применением требуемого отношения Al/Mg, введенного оператором. Сигнал на выходе вычислительного блока является заданным значением расхода триэтилалюминия. Как и в системе подачи катализатора, регулятор расхода (FIC-008 или FIC-009) регулирует обороты насоса подачи алкила до тех пор, пока фактический расход триэтилалюминия, измеряемый FT-008/009, не окажется равным заданному значению. Отношение Al/Mg также используется в качестве входного параметра при моделировании скорости течения расплава.

Заданное значение расхода донора (силан) меняется в зависимости от требуемого расхода триэтилалюминия. Сигнал с заданным значением поступает от регулятора расхода ТЭА в вычислительный блок FF-011 A/B (см. ниже), один для каждого насоса, где производится его обработка с применением требуемого отношения Al/Si, введенного оператором. Сигнал на выходе вычислительного блока является заданным значением для регулятора расхода силана. Как и в системах подачи катализатора и сокатализатора, регулятор расхода (FIC-011 или FIC-012) регулирует обороты насоса подачи донора до тех пор, пока фактический расход донора, измеряемый FT-011/012, не окажется равным заданному значению.

 

ПРИМЕЧАНИЕ: Добавление силана в реактор очень важно с точки зрения контроля образования атактического полимера. При полном отсутствии силана в реакторе в течение весьма короткого периода времени (< 1 часа) скапливается весьма нежелательное количество клейкого порошка, в результате чего требуется полностью останавливать реактор и производить его очистку, процедура которой является весьма трудоемкой. В случае неправильной (недостаточной) дозировки подаваемого в реактор силана уже спустя 30 минут можно наблюдать ухудшение сыпучести порошка и его повышенную растворимость в декалине или ксилоле.

По этой причине расчет заданного значения расхода силана привязан к заданному значению Al/Mg, а не к фактической величине. Если данные о расходе алкила окажутся ошибочными, и будет произведена неправильная регулировка расхода, это может привести к неправильной дозировке и возможному уменьшению подачи силана, что обусловит плохую сыпучесть порошка по причине содержания в нем слишком большого количества атактического полимера. При нормировании силана с учетом заданного значения Al/Mg дозирование силана осуществляется исходя из «предполагаемого» количества триэтилалюминия, и будет более стабильным и, прежде всего, соответствующим количеству подаваемого катализатора.

Вычислительный блок для расчета заданных значений расхода сокатализатора (ТЭА) и донора (силана)

Выражение, используемое РСУ (распределенной системой управления) для определения заданного значения расхода триэтилалюминия, в словесной форме имеет следующий вид:

 

{Расход суспензии катализатора } x {Концентрация катализатора} x {Отношение Al/Mg} x {Содержание Mg (% масс.) в катализаторе} x {Молекулярная масса TЭА} Расход TEAl = {Молекулярная масса Mg} x {концентрация TЭА}

Где:

- содержание Mg в катализаторе (% масс.) указывается в сертификате анализа каталитической системы CDi (обычно составляет около 19%);

- концентрация катализатора в минеральном масле (обычно составляет 30% масс.);

- концентрация TЭА обычно составляет 100% масс. (чистый триэтилалюминий)

- молекулярная масса TEAl составляет 114,2;

- молекулярная масса Mg составляет 24,3;

- отношение Al/Mg для гомополимера обычно равняется 4,0.

Заданное значение для регуляторов расхода алкила FIC-008 (насос A) и FIC-009 (насос B) рассчитывается в вычислительном блоке FF-008 (см. PID0021103B). На вход данного блока поступают следующие сигналы:

• требуемое молярное отношение Al/Mg (вводится оператором);

• расход суспензии катализатора (сигнал с выхода FY-008);

• концентрация магния в чистом катализаторе (вводится оператором);

• концентрация катализатора в суспензии в минеральном масле (вводится оператором);

• концентрация ТЭА в алкиле (вводится оператором, постоянная величина);

Фактическое отношение Al/Mg рассчитывается РСУ в вычислительном блоке FY-027 (см. PID0021103B). На вход данного блока поступают следующие сигналы:

• расход суспензии катализатора (сигнал с выхода FY-008);

• концентрация магния в чистом катализаторе (вводится оператором);

• концентрация катализатора в суспензии в минеральном масле (вводится оператором);

• концентрация TЭА в алкиле (вводится оператором, постоянная величина);

• фактический расход TЭА (от действующего регулятора скорости насоса подачи алкила FIC-008/009, в зависимости от положения селекторного переключателя HS-014).

 

Выражение, используемое РСУ для определения заданного значения расхода силана, в словесной форме имеет следующий вид:

{Расход TЭА (заданное значение)} x {Концентрация TЭА} x {Молекулярная масса используемого силана} Силан = {Молекулярная масса TЭА} x {Отношение Al/Si} x {Концентрация силана}

Где:

- концентрация TЭА обычно составляет 100% масс. (чистый триэтилалюминий);

- концентрация силана обычно составляет 100% масс. (чистый ДИБДМС), но также может быть 20% масс. ДИБДМС или 50% масс. ИБМДМС в виде раствора в минеральном масле;

- отношение Al/Si обычно равняется 12 для гомополимера и приблизительно 45 для
ориентированного полипропилена;

- молекулярная масса силана составляет 204,4 для ДИБДМС и 162,1 для ИБМДМС.

Заданное значение для регуляторов расхода донора FIC-011 (насос A) и FIC-012 (насос B) рассчитывается отдельно для каждого насоса в вычислительном блоке FY-011 A или B, соответственно (см. PID0021102B). На вход данных блоков поступают следующие сигналы:

• требуемое молярное отношение Al/Si (вводится оператором отдельно для каждого насоса);

• фактический расход TЭА (от действующего регулятора скорости насоса подачи алкила FIC-008/009, в зависимости от положения селекторного переключателя HS-014);

• концентрация донора на основе силана, подаваемого в реактор (вводится оператором отдельно для каждого насоса);

• тип донора (выбирается оператором отдельно для каждого насоса посредством HS-002 A или B).

Фактическое отношение Al/Si рассчитывается РСУ отдельно для каждого насоса в вычислительном блоке FY-028 A или B. На вход данных блоков поступают следующие сигналы:

• фактический расход выбранного насоса подачи алкила;

• концентрация донора на основе силана, подаваемого в реактор (вводится оператором отдельно для каждого насоса);

• тип донора (выбирается оператором отдельно для каждого насоса посредством HS-002 А или B);

• фактический расход силана от FIC-011/012.

Все приведенная выше информация о концентрациях должна быть взята из предоставленных поставщиком сертификатов анализа. Требуемое отношение Al/Mg или Al/Si для конкретной марки полимера подбирается исходя из соответствующих технологических условий и/или технологической рецептуры.

Промывка пропиленом

Все линии подачи катализатора или сокатализатора, идущие к реактору, непрерывно промываются жидким пропиленом, что позволяет избежать засорения распылительных форсунок на входе в реактор. Для частиц катализатора и сокатализатора пропилен также выступает в качестве носителя, обеспечивающего их ускоренную доставку от насоса к реактору. Рекомендуемые заданные значения расхода для данных регуляторов приводятся ниже:

 

Промывка	Расположение	Заданное значение расхода (кг/ч)
FIC-006	Линия подачи катализатора
FIC-007	Линия подачи катализатора
FIC-014	Линия подачи сокатализатора