Способ управления непрерывным процессом полимеризации изопрена
Изобретение относится к автоматизации Производства синтетического каучука и может быть использовано в процессе полимеризации изопрена. Изобретение позволяет снизить расход катализатора и мономера за счет того, что в каскаде реактора полимеризации изопрена при стабилизированной температуре в первом реакторе изменением расхода комплексного катализатора минимизируют оптическую плотность, определяемую на длине оптического света 600-900 нм, изменением расхода одного из компонентов катализатора на стадии приготовления катализатора.. 3 ил., 3 табл.
(19) (11) 2 А1 ц)) 4 С 08 F 136/08 G 05 D 27/00
3p-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /, „,. д
К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4038259/23-05 (22) 20.03.86 (46) 30.04.88. Бюл. М 16 (72) Ю.И.Борейко, С.A.Áóäåð, Н.Д.Исаков, Л.М.Казимиров, М.Б.Копылов, Е.Д.Левин, Б.А.Равдель, В.П.Хомяков, P.Т.Шияпов, Е.E.Þäîâè÷ и В.В.Кротов (53) 678.762.3.02(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 372549, кл. G 05 9 21/00, 1969.
Авторское свидетельство СССР
Ф 575355, кл. С 08 F 136/04, 1975.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1014836, кл. С 08 F 136/08, G 05 D 27/00, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЬМ
ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЗОПРЕНА (57) Изобретение относится к автоматизации производства синтетического каучука и может быть использовано в процессе полимеризации изопрена.
Изобретение позволяет снизить расход катализатора и мономера за счет того, что в каскаде реактора полимеризации изопрена при стабилизированной температуре в первом реакторе изменением расхода комплексного катализатора минимизируют оптическую плотность, определяемую на длине оптического света 600-900 нм, изменением расхода одного из компонентов катализатора на стадии приготовления катализатора., 3 ил., 3 табл.
1392072
Изобретение относится к автоматизации производства синтетического каучука и может быть применено в процессе полимеризации иэопрена.
Цель изобретения — снижение удельного расхода катализатора и мономера за счет более точного управления процессом.
Пример 1. На фиг. 1 изображе- 10 ны графики зависимости оптической
Плотности полимеризата от соотношения компонентов.
При достижении эквимолярного соотношения .компонентов, которое обеспечивает максимальную активность катализатора, оптическая плотность подимеризата достигает минимального, значения. Абсолютное значение оптической плотности зависит от концент- 20 рации полимера в растворе (кривые 1, 1
2, 3 соответствуют разным значениям
1 концентрации) и может быть связано, например, с концентрацией изопренамономера в исходной шихте. 2»
На фиг. 2 показаны спектры поглощенияя полимериз ата при . одинаковой
Концентрации полимера в нем, но раэНом составе катализатора,, Кривая 1 соответствует избытку алюминийорганического соединения, кривые 2, 3, 4 -избытку титанового <омпонента. В областях спектра ниже
600 нм и выше 900 нм наблюдается за1 Метное поглощение от других факторо:в, 4то делает использование этих облас гей спектра неприемлемым.
В области ниже 600 нм проявляется заметное влияние поглощения катализатора, а в области выше 900 нм наблю40 дается заметное влияние поглощения компонентов шихты.
На фиг. 3 изображена блок-схема установки с управлением по предлагаемому способу.
Технологическая установка (фиг.3) содержит полимеризационную батарею, состоящую из реакторов 1 и 2, трубопровод 3 для подачи шихты (раствора иэопрена), смеситель 4 для приготовления катализатора, трубопроводы 5 и 6 для подачи компонентов катализатора на смещение, расходомеры 7 и 8 и регулирующие клапаны 9 и 10, установленные на трубопроводах 5 и 6 соответственно, нассс 11, трубопровод
12 подачи катализатора, расходомер 13 и регулирующий клапан 14 на трубопроводе 12, датчик 15 температуры, изме- ритель 16 оптической плотности, регуляторы 17 расхода катализатора и 18 расхода компонентов катализатора. Регулятор 18 регулирует соотношение компонентов шаговым поиском, минимизируя оптическую плотность.
Непрерывныи процесс полимеризации изопрена осуществляют в каскаде (батарее) из двух реакторов 1 и 2. В реактор 1 по трубопроводу 3 подают шихту с расходом 30 т/ч. Концентрация изопрена в шихте 15 мас.7. Заданная по технологическому режиму температура в реакторе 1-45 С. Первоначальный расход катализатора, устанавливаемый регулятором 17 для поддержания этой температуры, составляет 19,7л/ч, что в переводе на соотношение катализатор:мономер составляет 0,437.. Датчиком f6 оптической плотности на длине волны излучаемого света 800 нм измеряют оптическую плотность полимеризата на выходе иэ реактора i и с помощью регулятора 18 регулирующим клапанам 9 минимизируют значение оптической плотности путем изменения расхода алюминийорганического компонента. Максимальная длительность поиска минимума не превышает 15-20 мин. Температура в реакторе 1 возрастает при о, этом до 47 С и расход катализатора, подаваемого по трубопроводу 12, дополнительно корректируют в сторону уменьшения до восстановления температуры 45 С.
Операции регулирования представлены в табл. 1.
Аналогичные операции регулирования проводят кажцый час и за 8 ч (одну смену) определяют по израсходованным веществам удельный расход катализатора на тонну произведенного каучука и удельный расход изопрена-мономера.
В данном случае расход катализатора составил 2,1 кг/т, а изопрена
1,003 т/т.
H p и м е р 2. Осуществляют непрерывный процесс полимеризации изопрена как в примере 1, но измерение оптической плотности проводят на длине волны 600 нм и минимизируют ее значение изменением расхода титанового компонента с помощью регулирующего клапана 10.
Операции регулирования представлены в табл. 2 °
1392072
Удельный расход катализатора в этом примере составил 2, 1 кг/т, а изопрена-мономера — 1,004 т/т.
ПримерЗ. Осуществляют непре- 5 Формула и з обретения рывный процесс полимеризации изопрена как в примере 1, но измерение оп- Способ управления непрерывным тической плотности проводят на длине . процессом полимеризации изопрена в волны 900 нм и минимизируют ее значе- каскаде реакторов путем стабилизации ние изменением расхода алюминийорга- 10 температуры в первом реакторе изменического компонента. нением расхода комплексного катализатора, отличающийся тем, Операции регулирования представле- что, с целью снижения расхода катаны в табл. 3. лизатора и мономера, минимизируют
Удельный расход катализатора в 15 .оптическую плотность, определяемую этом примере составил 2,2 кг/т, а йа длине волны излучаемого света изопрена-мономАра — 1,004 т/т. 600-900 нм, изменением расхода одноПредлагаемый способ управления го из компонентов катализатора на позволяет снизить расход катализато- стадии приготовления катализатора.
Т а б л и ц а 1
Параметры процесса полимеризации изопрена при регулировании расхода алюминийорганического компонента по минимуму оптической плотности на длине волны света 800 нм ра на 0,5 кг/т, а изопрена-мономера—
0,004 т/т.
Соотношение ком№ п/п
Расход катав
Расход алюминийорга нического
ОптичесТемпература в реакторе, С кая понентов, Al/Ti лизаплотность тора, л/ч компонента, л/ч
19,7 0,96
19,7 0,98
18,8 1,00
19,0 1,01
18,8 1,00
036 . 100
10,3
0,32
10,5
0,30
44
10,8
0,31
10,5
0,30
Таблица2
Параметры процесса полимеризации изопрена при регулировании расхода титанового компонента по минимуму оптической плотности на длине волны света 600 нм г
Расход катали № п/п
Соотношение компо
Темпера тура в реакторе, С птичес- Расход титанового кая плотность затора л/ч компонента, л/ч нентов
Al/Ti
0,37 9,7
0,33 9,4
19,7 0,96
19,0 0,98
1392072
Продолжение табл.2
18,8 1,00
19,0 1,01
18,8 1,00
0,31 8,3
0,32 8,2
45
8,3
0,30
Таблица3
Параметры процесса полимеризации изопрена при регулировании расхода алюминийорганического компонента по минимуму оптической плотности на длине волны
900 нм
Оптичес¹ n/è
Расход СоотношеТемпература в реакторе, С
Расход алюминийорганического ние компонентов
А1/Ti кая катализатора, л/ч плотность компонента, л/ч
21,0 1,04
20,5 1,02
20,0 1,00
19 5 0,98
19,8 1,00
11,0
0,32
10,5
0,31
0,30
9,,7
0,34
45
0,30
6,4
1392072
ВНИИПИ Заказ 1866/29 ТиРаж 434 Подписное
Произв.- олигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
