[发明专利]控制聚烯烃树脂生产装置的方法和仪器

说明书

本发明涉及用通用系统生产多元型聚烯烃树脂的生产装置的控制技术，尤其是，本发明涉及适合于聚烯烃树脂如聚乙烯和聚丙烯的生产装置的控制方法和仪器。

在生产聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯的生产装置中，一般用分配控制系统(此后称为“DCS)”，作为工艺控制系统。已有人建议，通过经DCS的系统总线将工艺计算机耦合到该DCS上来实现高精度工艺控制。

聚烯烃树脂象聚丙烯有各种各样的需要。在聚烯烃树脂如聚丙烯生产装置的生产工艺中，一般常常将所生产的树脂名称(树脂的类型)从一种变换到另一种，例如，从具有高分子量的高冲击强度树脂变换到具有低分子量的高流动性树脂，或常常将一种聚烯烃树脂变换到与另一种烯烃的共聚物。

为满足这样的要求，本发明人在未审查的日本专利公开昭和62-250010中建议的技术是，用传感器或气相色谱检测有关聚乙烯物性的参数，用计算机根据检测值实行操作并基于操作结果控制具有预定物性的聚乙烯的生产。然而，在将多种类型的聚烯烃树脂之一变换到另一种时，该技术难以适于所需的操作控制。

在这样聚烯烃树脂的生产装置中，在将树脂从一种变换到另一种所涉及的参数是取决于操作条件变化的。

众所周知，通过向聚合反应器中供应氢的量来控制熔体流动速率(此后称“MFR”)。为了将生产中的一种类型的聚烯烃在短期内变换到另一种以便增加反应器中氢的浓度来降低分子量，同时供入大量氢是有效的。然而，根据氢浓度的增加，这又趋于增加聚合催化剂的活性，造成由迅速增加氢浓度引起的异常聚合(例如增高聚合温度和聚合反应故障)。这是很危险也是不希望的，因为聚烯烃树脂的量不合格的增加。

另外，由于氢的供料速率与其它参数象要控制的反应器温度密切相关的，仅用DSC的普通控制很可能生产许多不合格产物，即在将一种类型的树脂变换到另一种时的缺陷。因此，消除生产不合格的产物要求由熟练的操作者基于知识或经验来控制。

在聚烯烃树脂生产装置中将一种类型树脂变换到另一种中，通常，熟练操作者根据其知识或经验改变可变要素的多元性。这些可变要素是工艺数据中的共同要素，这将按生产条件的变化而改变和当改变时将造成其它许多工艺数据的变化。共同要素包括聚合反应器中氢浓度和传热系数。

如果找到工艺数据中所述共同要素并用作控制参数以控制将树脂的一种类型变换到另一种的操作，那么有可能将消除不合格的产物的产生并适当而有效地变换树脂类型。

因此，本发明的目的是提供一种聚烯烃树脂生产装置的控制方法和设备，其中，当需要时，用由生产条件改变产生的适当工艺数据要素作为控制参数控制操作在聚烯烃生产装置中将树脂由一种类型变换到另一种类型，由此消除不合格产物的产生并保证变换树脂类型的适当而有效的自动控制。

根据本发明的第一方面，聚烯烃树脂生产装置的控制方法包括：

名称寄存步骤，由生产系统可生产的聚烯烃树脂的多元性名称预先寄存到作为指数数据的名称数据库中。

预先贮存最佳型操作模式的模式贮存步骤，将以操作模式表的操作变成在由生产系统当时运行生产工艺中处于生产中的当时树脂名称与由生产系统要生产的下一种目标树脂名称相互配合的模式贮存；

模式选择步骤，它将当时树脂名称与下一个目标树脂名称相比较，以便区别其配合和选择符合由操作模式表产生的区别的操作模式；和

变换控制步骤，它根据在模式选择步骤中选择的操作模式实现工艺控制的以变换由生产系统要产生的树脂类型。

在操作模式表中待贮存的各操作模式可以包括各树脂类型的控制目标值和在原料供料速率连续改变的信息。

模式选择步骤可以包括根据现时树脂类型的给定生产最终时间通过选择变换操作类型至各操作模式的最佳时间的操作模式来设定控制的开始时间的步骤。

可以使用生产系统生产多种类型的聚烯烃树脂，即聚烯烃的至少一种分子量和共聚物组分是相互不同的；和模式贮存步骤包括记录最佳操作模式步骤，该模式由多元区域每一个产生，基于至少氢浓度和聚合催化剂活性间的关系预先将聚合反应器中氢浓度分成操作模式表而得到该模式。

在上述情况下，生产系统可以用来生产多种类型的聚丙烯树脂，这些聚丙烯树脂至少一种聚丙烯的分子量和共聚物组分是相互不同的。

根据本发明的第二方面，提供一种聚烯烃树脂生产装置的控制方法，以连续改变在连续聚合的聚合反应器中所提供要素的组成，由此生产不同类型的聚合物，该方法包括：

在连续聚合中将一种类型树脂变换到另一种同时，通过改变各预先贮存的树脂名称的操作模式来改变基于操作模式的控制参数的改变控制步骤；