Способ управления процессом эмульсионной полимеризации

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И1 (51) 4 С 08 Р 236/!О, G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

АО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ф гь о..„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3817675/23-05 (22) 27. 11. 84 (46) 28. 02. 86. Бюл. М 8 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации в нефтяной ихимическби промьппленности "Союзгеофизприбор (72) A.È.Бабаев, Т.И.Исмайлов, М.A.Ìåõòèåâ и И.И.Мамедов (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 342173, кл. G 05 D 22/QO, !972.

Голубятников В.А., Шувалов В.В.

Автоматизация производственных процессов и АСУП в .химической промышленности, М.: Химия, 1978, с.239-242, рис.120. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭМУЛЪСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ в производстве дивинилстирольного каучука, проводимой в батарее последовательно работающих полимеризаторов при подаче растворов модификатора и каталитического комплекса на вход полимеризационной батареи, заключающийся в регулировании температуры в полимериэаторах путем изменения расхода хладагента и корректировании расхода модификатора и каталитического комплекса в зависимости от технологического параметра процесса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения себестоимости получаемого каучука, измеряют расходы хладагентов, подаваемых в полимеризаторы, сравнивают измеренные значения с заданными и при отклонении измеренного.значения от заданного эа максимально допускаемую величину переключают полимеризатор, в котором это произошло, на очистку, при этом корректируют расходы каталитического комплекса и модификатора, а также температуру в остальных полимеризаторах в зависимости от приращения конверсии мономеров в головном полимериэаторе.

121»!6i7

Изобретение относится к способам управления процессами эмульсионной непрерывной полимеризянии в производстве дивинилстиральнаго каучука и может бь1ть использовано в нефтехимической промышленности.

Целью изобретения являстся умень-шение cебестоимости получаемого кяучукя °

На чертеже приведена блок-схема системы управления„ осуществляющей предлагаемый способ.

Блок-схема состоит из трубопроводОв 1,2,3 и 4 пОдячи дивиниля, сти=. рола, каталитического комплекса и модификатора соответственна палимериэя-трубопроводов 5,6 и 7 вода лятекса, трубопроводов 8 и 9 для подачи и вывода хладоагента, запорной арматуры 10 — 12 для перевода полнмеризяторя из режима полимерызации в режим очистки, датчиков 13, 14, 15,16 расходов дивинила,, стирала ка!алитическаго комплекса и модификатара, соответственно регуляторов

17,18,19 и 20 расхода дивинила, стирала, каталитическапо комплекса и мо»!Ификятаря соо 1>ветственно дополни тепьных механизмов 21 - 24„ датчика

25 температуры, регулятора ?6 температуры, исполнительного механизма

27, установленчый на трубопроводе хладагекта датчик 28 расхода хладагента, элемент 29 сравнения, аняли— затора 30 конверсии монамерав, вычислительного блока ВБ) 31 запорной арматуры 32 на трубопроводе азота, трубопровода 33 подачи азота.!

По трубопроводам 1,2,3 и 4 первый пог!Имеризятар 5 батареи полимериза-торов (полимеризяционная батарея ня схеме ycJ:авно показана тремя поли=меризятора -«и,» поступают днвинил,. стирал„ каталитический комплекс и модификатор. Реакционная масса (л>ятекс) выводи гся из первого пол1.:".1е«-ризатора по трубопроводу 6 и поступает в следующий, Ня выходе батареи полимеризаторов реакционная смесь по трубопроводу 7 направллетсл в отделение отгонки непрореагировавп.их мономеров. !

Реакция полимеризации дивиниля со стиролом происходит с выделением тепла. Для отвода тепла по трубопроводу

8 в полимериэаторы подается хлад1>=-H I., КОТОРЫЙ IIbIIIO IHTCR про>!О>1ям 9. Температура хлядагента ня входе в 1-олимеризяторы поддерживяетс» постолнной, Д и каждого полимериэаторя батареи предусмотрены эяпорнял арматура 10

12 и 32, которая используется дпя геревада данного полимеризяторя иэ р жима палимериэятаря В режи"«1 Очист

1О кн внутренней поверхности uò слоя полимера, отложившегося Во время его эксплуатации, и ог!орожнения полимери— за оря От латекся. Полимер, с..ложивш!1йс11 на внутренней поверхности

15 полимеризатор"., постепенно CIII I.ает эффективность теплаабменя между латексом и хлядягентом. Зто отряжаетсл HB Tcячествсннь»х пОК»1зятеллх >олимepя» .3днякО дс! On11еделен IGI о периода изменение приря;.:!гния конверсии маномеро=-, в полимеризаторе Обнаружить cJ!o!wo иэ-эя наличия системы автоматическо-о >>егуливовя1П1л конверсии в 11о!имеpH: ятэре ° Регуля > op конверсии моно м"-. ров с ростом слоя полжчера на внут1э!>пней пОверхнОсти ПОЛ1ме!ризята ра непрерывно увеличивает расход

- . †: †::- и»-гента (Ояссаля в †убяю " H э.;.е"вики погп!еризатора. Через апреде,1сн::эе время с момента пуска поли» ..еризято !я расход хладягентя дас:игает ::ваего максимально ваз -о:;акогo

=-.11Я>1е1-1кл» 1 осле этого мом:-.н = приря! е:-пв е еанв сраки в д»=:>1ИОГ! IGJ.>!! . р 1эя

>ЯЧ>,>ИЯ»> Т УТ> Е РЧ1,!.-! Я ст иц. I eJ.I I-Io сказываетсл и=-.:с=.е".=бе:=-::оИМО . > .-! И КЯЧЕСТВЕ ВЫХОД11ОГО П!!Э»ОДУКТЯ,,Б>1л подтверждения увеличения рясхОдя хлядягентя в зявисимОсти От

»»» 1 кОлич яств я палю«еря Отложив!пег Осл

1 я -.I-;óтпснnей пов» р хна--,—.:-:;-;О.:т: —:-..; Пиза топя Оь!Пл поставлен экспеви;--;ент .

Регисграция расходов .Лядяг>=H1я oсу=

Щ»> .»ВПЯЛЯСЬ Ня 1РЕГЬЕМ > !>-.), ЛIОМ

* 1! „ 1; едьмом (1«1), Девятом од11ннядцятом 1(;;,) полимеризятарях ..!Я1 BP»H- ПРИ ОДИНЯКОВОМ РЯCÕOÄe .Я ЕЯ

- "T=- p> моноь!еро»В > >ря!сходов 1«одиши11я

ТООЯ 1: КЯТ1>ПИ "И>»=СКОГО КОМПЛЕКСЯ. эб

:"Чаи этом в полимериэатop "=»х поддер111квались следующие значения темО г сход эмульсии был ваве1! 3.4 т/ч, я .::.: -!альп э;> з11ач«н Ir : емпе1 я уры !

> хладагентя 11 == -6 0. 1. !.".—:, че-:ные

Д!Я11нь!е приведены в таб1-:.:-!.;=, л

Расход хладагента, и /ч

Дни эксперимен с„ (та

8,3

1 7,8

7,8

8,2

8,2

6,8

8 2

8,2

8 8

G ) 9,5!

9,5

) 0

10,1

35 .

I1 8

12)0!

0,5

11,5

12,0

12.2

1! 3

13,2

1?,7

12,2

1I,6

13,8

13,2

13,2

Как видно из таблицы, тенденция роста расхода хладагента по времени для полимеризаторов очевидна.

Например, для третьего полимеризатора вначале эксперючента для получения заданного приращения конверсии мономеров (57.) расход хладагента составлял 7,8 и /ч, а через 2 мес

9 непрерывной работы из-за отложения полимера на внутренней поверхности з полимеризатора — 12,7 м /ч.

Переключение полимеризатора с режима полимеризации на режим очистки осуществляют следующим образом.

В режиме полимеризации задвижки

12 и 32 закрыты, а 1О и 11 — открыты.

При этом латекс иэ полимеризатора в полимеризатор поступает через задвижки 10 и 11. Когда на вьйоде 50 одного иэ элементов 29 сравнения появляется сигнал, указывающий на необходимость переключения соответствующего полимеризатора из режима полимеризации в режим очистки, открыва- 55 ют задвижку !2 и закрывают задвж.— ку 10, затем открывают задвижку 32 на трубопроводе 33 подачи азота в данный полимеризатор. При этом азот поступает в. полимеризатор и выдавли) влет латекс через задвижку 11 в общую линию. По окончании данного процесса заерьиают задвюкку 11, а затем задвижку 32 и, тем самым, от-. ключают данньп полимериэатор от общей системы.

После очистки внутренней поверхности полимеризатора для подсоединения его в общую систему открывают задвижки 1О и !1, а затем закрывают задв1екку 12.

Расходы дивинила, стирола, каталитического комплекса и модификатора измеряют соответственно датчиками ! :,I 4,15 и 16 и регулируют регуляторамп 17,18,!9 и 20 с воздействием нл исполнительные механизмы 21,2?,23 и 2ч

Температуры латекса в реакционных зонах полимеризаторов измеряют датчиками 25 и регулируют регуляторами 26 с воздействием на исполнительные механизмы 17, установленные на трубопроводах подачи хладагента в полиме ризаторы. Измерение и регулирование

Далее пб формулам (1-3) определя- ют корректирующие сигналы для расходов модификатора, каталитического комплекса и температуры в реакционных зонах полимеризаторов и направляют их в качестве "задания" к регуляторам 19, 20 и 26, В момент отключения одного из полнмеризаторов на очистку вычислительный блок запоминает значения расходов каталитического комплекса, модификатора и температуры в реакционной зоне и восстанавливает их при подключении отключенного полимеризатора в общую систему.

Таким образом, после переключения полимеризатора из режима. очистки в режим полимеризации температуры в полимеризаторах величины расходов каталитического комплекса и модификатора поддерживаются на. значении до момента переключения.

Таким образом, система осуществ« ляет переключение полимеризатора при необходимости на очистку, при этом корректируют расход каталитического комплекса, модификатора и температуру в реакционной зоне в эавиВ

В таблице приведены сравиительные технико-зкономические показатели производства до и после внедрения системы.

Расход, на l т До внедрекаучука. ния систеПосле внедрения системы

0,604

0,2075

0,60375

0,20675

0,4775

Стирол, т

Рассол, мгк

0,495

214677 8 симости от отклонения приращения конверсии мономеров от заданного значения, определяемой в головном полнмеризаторе батареи. Это приводит к уменьшению себестоимости выходного продукта и стабилизации его качества эа счет уменьшения расходных коэффициентов по дивинилу, стиролу, хладагенту и стабилизации температурных

10 режимов процесса полимериэации.

ВНИ ПИ Закаа 853/3>

Тиос 4 / ) Г1одписяоа

Филиал ППП "Патеит", г.зЪгороц, ул.Проектная, 4