Способ управления процессом полимеризации изопрена

 

Изобретение относится к управлению процессом полимеризации диеновых углеводородов, в частности изопрена, и может быть использовано в нефтехимической промышленности. Изобретение позволяет в каскаде реакторов растворной полимеризации изопрена со стабилизацией температуры расходом катализатора повысить точность стабилизации вязкости по Муни на ,5 ед. и снизить расход катализатора на 5% за счет изменения степени разбавления раствора или дисперсии катализатора перед его введением в реактор в зависимости от отклонения вязкости по Муни полимера от заданного значения . 1 табл. 3 ил.

„„Я0„„162О446 А 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Са1ИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН

451)5 С 08 F 136/06, G 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЗЕННЫЙ НОМИТЕТ

rlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4366936/23-05 (22) 19. 01. 88 (46) 15.01.91. Бзол. Л 2 (?1) Тольяттинский политехнический институт (72) Г.Т. Иербань, В.А.Щукин, В.А.Обрубов, А.В.Раков, А.П.Лисицын, А.И.Гуревич, Ю.H.Îðëîâ, В.О.Прадилов, Х.Б.Исмухамбетов и В.А.Сухов (53) 678.762.3.02 (038.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 412597, кл. С 05 D 21/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 895995, кп . С 08 F I.86/04, 1982. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИКЕРИЗАЦИИ ИЗОПРЕНА

Изобретение относится к управлеwe, в частности процессом полимеризации диеновых углеводородов изопреиа при получении синтетических каучуков, и может быть использовано

s нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации вязкости по Иуни каучука, получение каучука с более широким диапазоном пластических свойств и снижение расхода катализатора.

Пример 1, Схема системы управленка процессом полимериэации изопрена в присутствии модифицированного катализатора Циглера-Натта представлена на фиг.l.

Углеводородную шихту по линии 1 подают в реактор 2, куда вводят по

2 (57) Изобретение относится к управлению процессом полнмериэацин диеновых углеводородов, в частности нэопрена, и может быть использовано в нефтехимической промышленности. Изобретение позволяет в каскаде реакторов раетворной полимериэации нзопрена со стабилизацией температуры расходом катализатора повысить точность стабилизации вязкости по Иуни на 1,5 ед. и снизить расход катализатора на 52 за счет изменения степени разбавления раствора илн дисперсии катализатора перед его введением в реактор в зависимости от отклонения вязкости по Муни полимера от заданного значения. табл. 3 ил. линии 3 разбавленный раствор или дисперсию катализатора, полученный разбавлением раствора катализатора, подаваемого по линии 4 в смеситель (или емкость) 5, растворителем,вводимым по линии 6. В качестве растворителя используют углеводород,идентичный растворителю катализатора или растворителю, применяемому для процесса полимериэации.

Расход раствора (или дисперсии) катализатора измеряют диафрагмой 7 с дифманометром (не показан), регулируют регулятором 8, воздействующим на клапан 9, и корректируют в зависимости от отклонения температуры процесса полимеризации в первом по ходу процесса реакторе 2. В линии 10. выхода раствора полимера из реакто1620446 ра 2 измеряют чри помощи термопары

11.температуру процесса..Сигнал от термопары 11 подают в преобразователь

12, выход с которого направляют в регулятор расхода !3, куда по линии

14 вводят также заданное значение температуры в реакторе 2. Корректирующий сигнал иэ регулятора 13 подают в регулятор расхода 8. iPacxop шихты в реакторе 2 измеряют диафрагмой 15 с дифманометром (не показан), сигнал с которого подают в регулятор расхода 16, воздействую-. .щим на клапан 17, установленный на линии 1. Сигнал с регулятора 1б подают также в блок 18, вырабатывающий задание регулятору расхода катах изатора 8. В блок 18 вводят также сигнал с хроматографа; измеряющего со:держание диенового углеводорода в шихта, подаваемой по линии 1 в реак:тор 2 (не цоказан)., Раствор полимера из реактора 2 но линии 10 направляют во второй реакTGp 19,.o K é выводят но линии 20 на дальнейшую обработку (дезактивацию, отмывку, стабилизацию и выделение каучука).

Вязкость vo Мунк полимера (каучука) измеряют.муникометром 21 (или лабораторным путем), сигнал от ко- торого подают в блок 22, куда по линии 23 вводят заданное значение вязкости по Муни полимера (каучука).Выход с блока 22 направляют в логическое вычислительное устройство 24, сигнал с которого подают в блок 13.

Расход растворителя йа разбавление раствора нли дисперсии катализатора по лиции б измеряют диафрагмой .,25 с дифманометром (не показан), сигнал с .которого подают в регулирую" щий блок 26, связанный с блоком 24 . н воздействующйй на клапан 27.

На полимеризацию направляют . 40 т/ч шихты, содержащей 17 мас.%. иэопрена. Дозировка катализатора ,". 0 З от массы изопрена,.температура

° о

o., s первом реакторе 37 C, Заданное значение вязкости по Иуни каучука

?0+1,5. Концентрация катализатора в .растворе 100 г/л. Измеряют истинное.

: значение вязкости по Иуни готового каучука, равного 80 ед. Вязкость .по Иуни, графическая зависимость которой от. концентрации катализатора

:представлена на фиг.2 может быть. линеаризована и представлена в виде уравнения

И = 45 + 0,35 Ска,., 5 где И вЂ” вязкость по Иуни каучука;

Ск — концентрация катализатора в растворе, г/л, Тогда для того, чтобы достичь заданного значения вязкости по Иуни, равного.70 ед,, необходимо снизить вязкость каучука на 80-70=10 ед.Для этого каталиэаторный раствор необходимо разбавить растворителем.до кон1 центрации С кат, равной (45+0, 35, С кат )(45 + 0,35 Ск,.). = 10, т.е. С„„.

71,4 г/л.

Следовательно, раствор катализатора разбавляют растворителем из расчета 100:71,4 = 1,4, т.е. необходимо к каждому литру раствора катализатора добавить 0,4 л растворителя.

Корректирующий сигнал из логического устройства 24 через регулятор

2б.поступает на клапан 27 на линии растворителя, увеличивая его расход.

Производят разбавление раствора катализатора до :онцентрации-71,4 г/л и измеряют величину вязкости по Чуни каучука. :.лучают значение вязкости по 11уни каучука 73, т.е, на 3,0 ед. выше заданного значения. Тогда производят изменение температуры в первом реакторе, исходя иэ зависимости

И 92,5-0,415 Т (линериция зависимости представленной на фиг.З), Тогда И = — 0,415 T + 0,415 Т

73-70 .= З,О,,т.е. 3,0 = - 0,415 32+

+ 0 415 Т, и Т1 = 44,2 С.

40 Увеличйвают расход катализатора до достижения температуры 44,2 С в первом реакторе путем направления . сигнала из регулятора 13 через регулятор 8 на клапан 9, изменяющий рас45 ход катализатора. Определяют доэиров". ку: катализатора 9< = О,Зб от массы изопрена, Измеряют значение вязкости цо Иуни, равную 69,7, т.е. в пределах отклонения заданного значения. ,О. При необходимости увеличения вязкости по Муни каучука расчеты значений расхода растворителя и температуры в первом реакторе. проводят аналогичным образом.

П р и и е р ы 2 и 3. В таблице представлены результаты управления .процеесом полимеризации изопрена s присутствии модифицированного катализатора Цнглера-Натта по предлагаеФ

Основные показатели процесс Пример 2 Пример 3

45+ 8

48+ 9

56+4

56М

35-100 5-80

4,5

0.,32+0,04 0,4120,06

76,5+1,5 .64,0+1,2

8,0

+ - Интервал концентраций выбран для данного диапазона величин. вязкости по Иуни

5 162 мому способу. Содержание изопрена в шихте 17 мас.X. Концентрация катализатора (четырехкомпонентного) в растворе толуола 107 г/л. Температура .шихты -7 С. Расход шихты на полнмео ризацию 35 т/ч.. Каскад состоит из двух последовательно соединенных реакторов. Растворитель для разбавления катализаторного раствора — толуол.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество каучука, уменьшив разброс величины вязкости ро Муви до 1,5 ед, а также снизить íà 5Х расход катализатора.

/Формула изобретения

Способ управления процессом полимеризации изопрена проведением процесса в каскаде последовательно соединенных реакторов, стабилизацией температуры процесса воздействием на расход катализатора, вводимого в

Температура процесса, С в первом реакторе 2 во втором реакторе 19

Концентрация катализатора в растворе после разбавления, г/л

Расход катализатора,кг/т каучука .Дозировка катализатора, Ж от массы изопрена

Вязкость но Нуни каучука

Содержание нерастворимой части в каучуке, мас.X

0446 6 виде раствора нли дисперсии в углеводородном растворителе, о т л и — ч а ю шийся тем, что, с целью

5 повышения точности стабилизации вязкости по Иуни каучука, получения каучука с более широким диапазоном пластоэластических свойств и снижения расхода катализатора,. дополнительно изменяют расход растворителя на разбавление раствора нли дисперсии катализатора перед его введением в реактор и температуру в первом реакторе в зависимости от вязкости по Иуни полимера, причем при превышении заданного значения вязкости по Муни полимера сначала увеличивают расход растворителя на разбавление, .затем температуру, а при уменьшении задан20 ного значения вязкости по Муни полимера расход растворителя на разбавление и температуру s первом реакто ре уменьшают в той же последовательяостие

1620446

Ю 7$ Ж

Фиг.2!

620446

Со ставитеиь А. Гоайанд

Техред Л.Серд екова

Редактор И.Циткина

Корректор Н, Еор<щь

Заказ 4258 Тираж . Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета ло изобретениям н открытиям при гкП и;СР

113035, Москва, Ж-33, Рауиекая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат ФПатеит", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Ц

4М) ъ

26 Ю 4О Я Ю

Tevnepcrmypu д мрФл реактора, с

Фжд