Способ автоматического регулирования процесса стабилизации полимера

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРА в производстве синтетического каучука путем изменения расхода антиоксиданта в смеситель в зависимости от расхода шихты на Полинеризационную установку и концентрации полимера в полимеризаторе на входе в смеситель, отличающийся тем, что, с целью стабилизации содержания антиоксиданта в стабилизированном полимере и снижения его себестоимости, измеряют концентрации компонентов антиоксиданта в исходном его растворе, изменяют расход раствора антиоксиданта в зависимости от. концентрации первого компонента антиоксиданта в исходном Iрастворе и заданной концентрации этого компонента в стабилизированном полимере, определяют ожидаемую концентра1щю второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере по расходу раствора антиоксиданта , концентрации второго компонента антиоксиданта в исходном растворе и расходу шихты и концентрации полимера, сравнивают указанную ожидаемую концентрацию второго компонента с допустимым значением и, если она окажется больше или равна I допустимому значению, оставляют расход раствора антиоксиданта без (Л изменения, а если она окажется меньше , то устанавливают заданную концентрацию второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере на допустимом значении и изменяют расход раствора антиоксиданта в зависимости от концентрации второго компонента антиоксиданта в исходном растворе и найденного значения заtfi данной концентрации этого компонента в стабилизированном полимере, при этом заданную концентрацию первого компонента в стабилизированном полимере устанавливают равной допустимому значению.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3719390/23-05 (22) 03.04.84 (46) 23.08.85. Бюл. У 31 (72) В.Ф.Поплавский, В.И.Галкин, P.Ê.Ãà6áàñîâ, Г.М.Абросимов, М.Н.Максимов, О.А.Киселев, Е.M.Êóêàðöeâ, А.П.Шухин и Т.В.Миненкова (53) 66.012-52(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 654639, кл. С 08 J 3/20, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 1098939, кл. С 08 F 136/04, 1983. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ

ПОЛИМЕРА в производстве синтетического каучука путем изменения рас- хода антиоксиданта в смеситель в зависимости от расхода шихты на полимеризационную установку и концентрации полимера в полимеризаторе на входе в смеситель, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью стабилизации содержания антиоксиданта в стабилизированном полимере и снижения его себестоимости, измеряют концентрации компонентов антиоксиданта в исходном его растворе, изменяют расход раствора антиоксиданта в зависимости от.концентрации первого

„„Я0„„1124447 (5 )4 С 08 J 3 20 С 05 D 27/00 компонента антиоксиданта в исходном ,растворе и заданной концентрации этого компонента в стабилизирован.ном полимере, определяют ожидаемую концентрацию второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере по расходу раствора антиоксиданта, концентрации второго компонента антиокснданта в исходном растворе и расходу шихты и концентрации полимера, сравнивают указанную ожидаемую концентрацию второго компонента с допустимым значением и, если она окажется больше или равна допустимому значению, оставляют расход раствора антиоксиданта без изменения, а если она окажется меньше, то устанавливают заданную кон:центрацию второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере на допустимом значении и изменяют расход раствора антиоксиданта в зависимости от концентрации второго компонента антиоксиданта в исходном растворе и найденного значения заданной концентрации этого компонента в стабилизированном полимере, при этом заданную концентрацию первого компонента в стабилизированном полимере устанавливают равной допустимому значению.

1174447

Изобретение относится к автомати зации технологических процессов производства синтетического каучука, а конкретнее к автоматизации процесса стабилизации полимера введением 5 в него антиоксидантов, и может быть использовано в производстве каучуков

СКИ, СКД и других в химической и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повы- 10 шение стабилизации содержания антиоксиданта в стабилизированном полимере и снижение его себестоимости.

Измерение концентрации компонентов антиоксиданта в его исходном 15 растворе можно осуществлять автоматически или путем лабораторного анализа.

Заданную концентрацию первого компонента антиоксиданта в стабилизи- 20 рованном полимере устанавливают в пределах 0,45-0,65 мас.Х, допустимое значение для концентрации второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере устанавливают 25 в пределах 0,15-0,20 мас.X.

На чертеже изображена принципиальная схема реализации способа в производстве изопренового каучука

СКИ-3. 30

На схеме обозначены полимеризационная установка, состоящая из полимеризаторов 1 и 2, смеситель 3, снабженный мешалкой 4, датчик 5 расхода шихты на полимеризационную установку Э5 датчик 6 концентрации полимера на входе в смеситель 3, контур регулирования расхода раствора антиоксиданта, состоящий из датчика 7, регулятора 8, клапана 9, датчиков 10 и 11 концент- 40 рации первого и второго компонентов антиоксиданта в исходном растворе, и управляющая вычислительная машина (уВМ) 12, Шихту, состоящую из мономера 45 (изопрена) и растворителя (иэопентана), подают последовательно в полимеризаторы 1 и 2 полимеризационной установки, где в присутствии катализатора происходит образование полимера. Полимер концентрацией 1013 мас.Х из полимеризационной установки подают в смеситель 3, куда также подают раствор антиоксиданта. Последний состоит из 3,5-4,5 мас.Х неозо- 55 на "Д" (первый компонент) и 1,52,5 мас.Х дифенил-и-фенилендиамина (второй компонент) в растворе толуПри этом

Сэд =С

1 п л *on 1 где С„ „ 1 — допустимый (нижний) предел концентрации первого компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере.

По информации с датчиков 5 и 6 расхода шихты и концентрации полимера и с датчика 11 концентрации С „„ второго компонента антиоксиданта в исходном растворе определяют ожидаемое значение концентрации С п,л о второго компонента в стабилизированном полимере (2) С

2пол

Сщ С пол

Проверяют полученное значение ожицаемой концентрации второго компоненола. В смесителе 3 раствор антиоксиданта и полимер интенсивно перемеши- вают мешалкой 4. Стабилизированный полимер далее подают на дезактивацию и отмывку от продуктов разложения катализатора.

В готовом каучуке первого компонента должно содержаться 0,5-0,8Х, а второго — 0 14-0,3Х.

Для получения каучука с меньшей себестоимостью необходимо регулировать содержание компонентов антиоксиданта в стабилизированном каучуке на нижнем допустимом пределе.

Регулирование процесса стабилизации полимера по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Информацию от датчиков 5, 6, 10 и 11 вводят в УВМ 12.

По информации с датчика 5 расхода

С„1шихты, датчика 6 концентрации

С пол полимера, датчика 10 концентрации С„ первого компонента антиокси-. данта в исходном растворе, а также в зависимости от заданной концентраЭаА ции С

1 пОл первого компонента в стабилизированном полимере определяют эа* заданный расход 6 ан раствора антиоксиданта в смеситель 3 по формуле

С . G . Сэа*

Эал

G (1) ан

С1 „100 та антиоксиданта в стабилизированном полимере на условие о<

С прл Э С о 2 У где Сд,„ 2 — дополнительный предел (нижний) концентрации второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере. 10

Если условие (3) выполнимо, то заданный расход раствора антиоксиданта оставляют без изменения, т.е.

МД

См1 где G „ — окончательное значение расхода раствора антиоксиданта.

Если условие (3) не выполняется, т устанавливают заданную концентрацию э«4

С 2„ л второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере на допустимом пределе

3d Д

2ПаЛ

С уоп1 и определяют заданный расход G мн антиоксиданта по формуле з * цу ПОЛ 2ПОЛ (6) С,„,(. 100

1174447 4.

При отсутствии датчика 6 концентрацию полимера определяют расчетным путем. (3) При отсутствии датчиков 10 и 11 концентрации компонентов антиоксиданта определяют путем лабораторных анализов один раз в партии. Партия антиоксиданта расходуется в течение

8-12 ч.

Таким образом, измеряя концентрации компонентов антиоксиданта в его исходном растворе и определяя расход раствора антиоксиданта на смешение с полимером по одному из них, прог(4) 15 нозируют концентрацию второго компонента в стабилизированном полимере.

Корректируя расход раствора антиаксиданта по прогнозируемому значению концентрации, добиваются получения

20 стабилизированного полимера с содержанием первого или второго компонентов в нем на допустимом (нижнем) пределе. Этим достигается экономия дорогостоящих компонентов антиоксиданта, а вместе с тем снижается себестоимость готового каучука. За счет исключения выхода концентрации любого из компонентов антиоксиданта в стабилизированном полимере за допустимый предел достигают повышения качества стабилизации полимера.

Брак каучука по содержанию антиоксиданта в готовом каучуке сокращается на 287.

Сигнал, соответствующий значению

Ф заданного расхода G „ антиоксиданта, выдают с УВМ 12 на задание регулятору 8, который по информации с датчика 7, воздействуя на клапан 9 изменяет расход раствора антиоксиданта и 40 приводит его к заданному значению.

При этом расход компонентов анти- оксиданта на получение 1 т стабилизированного каучука сокращается соответственно для неозона "Д" с

5,8 до 5,65 кг/т, для ДФФД вЂ” с 2,27 до 2,17 кг/т.

1174447

Полиме

Мията у

Составитель В. Шувалов

Редактор О. Врковецкая Техред Ж.Кастелевич Корректор М. Максимишинец

Заказ 5139/26 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4