Comportamentos dinâmicos em um reator industrial de polimerização em fase gasosa

Abstract

(artigo convidado): Nos reatores de polimerização em fase gasosa, o controle de temperatura em uma estreita faixa de temperatura é importantíssimo para assegurar que a temperatura na zona de reação seja mantida acima do ponto de orvalho dos reagentes, assim como abaixo do ponto de fusão do polímero. Outro ponto importante é que se a temperatura estiver em malha aberta, estes reatores estão propensos à instabilidade e ao surgimento de ciclos limites, entretanto podem ser facilmente estabilizados com um controlador de temperatura apropriado. Neste trabalho é realizado um estudo detalhado do comportamento dinâmico de um reator industrial de polimerização em leito fluidizado, com a localização de pontos de bifurcação e estabilização do sistema com controlador PID projetado via otimização no domínio da freqüência.<br>(invited paper): In gas-phase ethylene polymerization reactors, tight temperature control is of utmost importance to ensure that the temperature in the reaction zone is kept above the dew point of reactants, yet below the melt point of the polymer. Another important point is that if the temperature was under open-loop conditions, these reactors are prone to instability and limit cycles, however can be easily stabilized with an appropriate temperature controller. In this work, a detailed study of the dynamic behavior of an industrial fluidized-bed polymerization reactor is carried out, with the location of bifurcation points and system stabilization by PID controller designed via optimization in the frequency domain

Multivariable Control Strategy Based on Bifurcation Analysis of an Industrial Gas-Phase Polymerization Reactor

“…Candidate auxiliary manipulated variables, that can be manipulated to reduce the reactor temperature, are catalyst feed rate, inert saturated organic feed rate, and ethylene partial-pressure controller setpoint. All these variables can stabilize the reactor temperature controller in the desired setpoint by reducing the rate of heat generation or increasing the heat transfer capacity (Salau, 2004). However, all of these variables reduce the production rate and other problems may arise with their use, some of them are shown in Table 1.…”