Способ управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов

 

Изобретение относится к способу управления процессюм растворной полимеризации сопряженных диенов и может Лотализоте1р быть использовано в производстве синтетических каучуков. Он позволит снизить удельные расходные нормы по мономеру на 1 кг, а катализатора - на 0,1 кг на тонну каучука. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования расхода катализатора в зависимости от вязкости полимера, по Муни и степени конверсии мономера (датчик 5 расхода катализатора, регулятор 6, исполнительный механизм 7, датчик 11 конверсии и датчик 12 вязкости по Муни). При этом изменение расхода катализатора при помощи управляющей вычислительной машины 3 по периодическому колебательному за (О кону амплитуда колебаний расхода каСО С Рео/гционмд тесе OfUUOtfffO Т

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩ1АЛИСТИЧЕС (ИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 08 F 136/04 G 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ быть использовано в производстве синтетических каучуков. Он позволит снизить удельные расходные нормы по мономеру на 1 кг, а катализатора — на

0,1 кг на тонну каучука. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования расхода катализатора в зависимости от вязкости полимера, по

Муни и степени конверсии мономера (датчик 5 расхода катализатора, регулятор б, исполнительный механизм 7, датчик ll конверсии и датчик 12 вязкости по Муни). При этом изменение . расхода катализатора при помощи управляющей вычислительной машины 3 по периодическому колебательному за- Е кону амплитуда колебаний расхода каАиаииэрючо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3915422/23-05 (22) 24.06.85 (46) 30.11.86. Бюл. М 44 (72) В.И.Дорофеев, В.А.Кирчевский, С.Л.Подвальный, А.А.Рыльков, Е.А.Солдатов, P.Ê.Ãàááàñoâ и А.А.Кисурин (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 783303, кл. С 08 F 136/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 494388, кл. С 08 F 2/00, 1974. (54) СПОСОБ У11РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СОПРЯМЯННЫХ

ДИЕНОВ (57) Изобретение относится к способу управления процессом растворной полимериэации сопряженных диенов и может !

„В0 12ЛЗМ. А1. тализатора изменяется по вязкости полимера по 1уни, средняя величина расхода катализатора — по степени

1273364 конверсии мономера, период колебания — по времени пребывания реакционной массы в аппарате). 2 ил.„ (С = В+ (-1) А

1 — (t(7+1)

Т Т

Изобретение относится к автоматизации процессов полимеризации сопря-, женных диенов и может быть использо-, вано в производстве синтетических каучуков.

Целью изобретения является уменьшение удельных расходов мономера и катализатора.

На фиг.1 представлена блок-схема системы управления, с помощью которой реализуется предлагаемый способ.

Система состоит из первого 1 и последнего 2 реакторов батареи (промежуточные реакторы на схеме не показаны), управляющей вычислительной машины (УВМ) 3, смесителя 4, контура регулирования расхода катализатора, состоящего из датчика 5, регулятора 6, клапана 7, контура регулирования расхода реакционной массы, состоящего из датчика 8, регулятора 9, клапана 10, а также датчика 11 конверсии и датчика 12 вязкости по Муни.

На фиг.2 приведен пример воздействия на расход катализатора по ступенчатому периодическому колебательному закону

1 = О, 1, 2, 3,..., где t — - время, ч;

G — расход катализатора, кг/ч;

 — средняя величина расхода катализатора, кг/ч;

Т вЂ” период колебания, ч;

А - амплитуда колебания, кг/ч.

l °

Ловьппая среднее значение расхода катализатора, в аппарат подается . большее количество активных центров, интенсивнее идет процесс полимеризации, повьппается конверсия мономера до оптимального (наибольшего} значения. Изменяя амплитуду колебания рас5

46

1 хода катализатора при неизменной средней величине катализатора, в аппарат можно подавать то большее, то меньшее количество активных центров, поэтому одновременно в аппарате образуются фракции полимера то с меньшими, то с большими молекулярными весами, что в свою очередь позволяет получать полимер с широким или узким молекулярномассовом распределением (большей или меньшей полидисперсностью), различными средними молекулярными весами, а значит с необходимыми вяэкостными свойствами.

Средняя величина расхода катализатора Ь (фиг.2) представляет собой усредненное значение расхода катализатора за период Т, около которого как вокруг оси осуществляется периодический колебательный процесс изменения расхода катализатора.

Способ управления процессом растворной полимериэации осуществляется следующим образом.

Исходную реакционную смесь подают в первый 1 реактор батареи, при этом расход смеси регулируют с помощью датчика 8, регулятора 9, клапана 10.

Поток катализатора подают в реакционную смесь в смесителе 4, при этом расход его регулируется с помощью датчика 5, регулятора 6, клапана 7.

Сигналы от датчиков 11, 12 и 8 вводят в УВМ, туда же вводятся заданные значения вязкости полимера по Мунк и заданная величина конверсии..

Если текущая величина в вязкости по Муни ниже заданного значения, то амплитуду колебания расхода катализатора А уменьшают и наоборот.

При изменении текущего значения конверсии выше заданного значения среднюю величину расхода катализатора б Изменяют в сторону уменьшения и наоборот. Период колебания 1 определяется по формуле (2) 127336Ь

T k >

Сз) 10

3 где k — коэффициент;

G — расход реакционной смеси;

Р.с

V — объем реакотра.

G .с.

Тек кек — Е- — = (есть время пребывания реакционной массы в аппарате, то формула (2) имеет вид

Коэффициент М в формуле (, 2) выбирают таким образом, чтобы периодT е

Т изменялся в диапазоне †" с Т = - р4

Это объясняется тем что при Т с

1.

У

4 реакционная смесь в аппарате не успевает реагировать на изменение катали20

L затора в таких дозах, а при Т в аппарате не успевают образовываться фракции полимера с разными молекулярными весами, смешение которых и позволяет получить полимер с высокими качественными показателями по

Подбирая амплитуду Д от минимально допустимой А „„„ до максимальной

А можно достичь в аппаратах макс необходимых вязкостных свойств поли— мера при выбранном режиме по средней величине Б . Величина А„ равна максимально возможному расходу катализатора, а А „„= О, т. е вплоть до прекращения подачи катализатора

Т на время полупериода—

Таким образом,. поддерживая конвер-сию мономера на максимальном уровне изменением средней величины расхода катализатора, а изменением амплитуды колебаний стабилизируя необходимые вязкостные свойства полимера, данный способ позволяет повысить точность регулирования вязкости полимера по

Муни за счет смещения низко- и высокомолекулярных фракций, повысить конверсию мономера, что позволяет снизить удельные расходные HopMbt по мономеру на 1 кг, а катализатора на

0,1 кг на тонну каучука.

Формула и з обретения вязкости.

Задание регулятору расхода катализатора 6 формируется с помощью УВИ по формулам:

С = В + А, при O < t c — и 1 =

Т вЂ” О, 2, 4,... Г4)

С=6 — А, при — (t (Ти 1 = 35

Т

2 г5)

Т т.е. в первом полупериоде О (t cа -

40 расход катализатора определяется по формуле (4), во втором — (t < Т по

Т формуле (5) и так далее в следующих периодах.

Способ управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов, путем регулирования вязкости полимера по Муни и степени конверсии мономера изменением расхода катализатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения удельных расходов мономера и катализатора, расход катализатора изменяют по периодическому колебательному закону, при этом вязкость полимера по Иуни регулируют изменением амплитуды колебания расхода катализатора, степень конверсии мономера регулируют путем изменения средней величины расхода катализатора, а период колебания изменяют в зависимости от времени пребывания реакционной массы в аппарате.

1273364

Составитель В. Шувалов

Редактор Н. Слободяник Техред М.Ходанич Корректор В. Вутяга

Заказ 6387/19

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4