Способ регулирования непрерывного процесса сополимеризации

 

+ y@ ех ничествсв "

"F Ф и;и", От -т а. 1"-

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советсииэ

Социалистическив

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.!.1967 (№ 1123487/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20VI.1969. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 14.XI.1969

Кл. 39с, 25/01

МПК С 08f

Комитет по лелем иэооретвниэ и отнрытий ори Совете йтинистров

СССР

УДК 66.095.26.012.-52:

: 678.742.2-134.2. 02 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Д. Ю, Бродов, Б. А. Перлин, К. В. Кисин и Н. С. Эльман

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С. В. Лебедева

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОЦЕССА

СОПОЛ ИМЕРИЗАЦИИ

Известен способ регулирования непрерывного процесса сополимеризации этилена с альфа-олефинами в батарее реакторов без газовой фазы путем стабилизации концентрации и соотношения мономеров во вводимой полимеризационной шихте, суммарного теплосъема с реактора и температуры в зоне реакции воздействием на подачу туда каталитического комплекса.

Однако одна стабилизация температуры в реакторе не приводит к постоянной скорости реакции, которая может меняться из-за целого ряда посторонних воздействий.

Изменение скорости реакций ввиду различной реакционной способности мономеров приводит в конечном итоге к изменению соотношения мономеров в получаемом сополимере.

Предлагаемый способ предусматривает проведение дополнительного регулирования процесса автоматическим изменением температуры в реакторе и соотношения свежих мономеров, подаваемых в последующий реактор, в зависимости от отклонения количества непрореагировавших мономеров в выходящей из реактора реакционной массе от заданной величины.

Это позволяет лучше стабилизировать скорость реакции, а следовательно, получать сополимеры постоянного и заданного состава и, кроме того, обеспечивать максимальную в данных условиях производительность.

На чертеже изображена принципиальная схема автоматического регулирования непрерывного процесса сополимеризации этилена с пропиленом в аппаратах без газовой фазы, 5 П р им е р. Технологическая схема процесса сополимеризации состоит из нескольких последовательно работающих реакторов.

Для простоты изложения принципиальная схема автоматического регулирования про10 цесса сополимеризации рассматривается на примере двух последовательно работающих реакторов.

В первый реактор (аппарат 1) подается постоянное количество реакционной смеси, 15 концентрация и количественное соотношение мономеров в которой постоянны. В этот же реактор подается каталитический комплекс.

При постоянной концентрации мономеров скорость реакции зависит только от количества

20 активного катализатора, поэтому поддержание постоянной скорости реакции возможно лишь изменением количества подаваемого каталитического комплекса.

Так как при сополимеризации альфа-олефи2> нов выделяется значительное количество тепла, то о величине скорости реакции легко судить по изменению температуры в реакторе при условии постоянного теплосъема с него.

Поскольку при сополимеризации олефинов

30 параметром, определяющим максимальную производительность аппарата, является коли246844 чество снимаемого тепла, то для обеспечения постоянной максимальной скорости полимеризации измеряются: 1) расход хладагента при помощи датчика расхода хладагента (/LPGA); этот расход поддерживается на максимально допустимом уровне при помощи регулятора расхода хладагента (PP>); 2) расход подаваемой реакционной смеси при помощи датчика расхода (ДР,); 3) температура исходной реакционной смеси, температура входящего и выходящего хладагента и температура в реакторе при помощи датчиков температуры (ДТь

ДТ>, ДТ, и ДТ,,).

Сигналы, пропорциональные этим параметрам, а также задание регулятору температуры (PTi) вводятся в вычислительное устройство (ВУ), в котором рассчитывается суммарное количество тепла, отбираемое хладагентом и реакционной смесью, и сравнивается с заданной величиной.

При появлении рассогласования на выходе из вычислительного устройства изменяется температура реакционной смеси при помощи регулятора температуры (PT.), чем стабилизируется суммарный теплосъем с реактора.

Расход каталитического комплекса регулируется при помощи регулятора температуры (РТ,) в зоне реакции, воздействующего на дозирующий насос каталитического комплекса (НД), благодаря чему обеспечивается постоянная скорость реакции.

Однако из-за целого ряда посторонних воздействий (например, изменения количества потерь тепла реактора) скорость реакции, регулируемая лишь стабилизацией температуры в реакторе, тоже будет изменяться.

Изменение скорости реакции из-за различной реакционной способности мономеров приводит к изменению их соотношения в выходящем растворе.

Для исключения влияния посторонних воздействий скорость реакции корректируется путем воздействия на задатчик регулятора температуры (PT>) в зоне реакции сигналом, пропорциональным отклонению отношения непрореагировавших мономеров от заданной величины, снятым анализатором состава (АС) реакционной смеси в реакторе, например хром атографом со специальным пробоотборным устройством. Этот же сигнал подается на регулятор (РР.,) расхода свежего этилена, измеряемого датчиком ДР,, для поддержания на заданном уровне концентрации и соотношения мономеров на входе во второй реактор (аппарат Il).

Регулирование скорости реакции в аппарате 11 и стабилизация тепла, снимаемого хладагентом, производятся по схеме, аналогичной описанной для аппарата 1. Таким образом, предлагаемый способ регулирования непрерывного процесса сополимеризации этилена с альфа-олефинами позволяет проводить процесс с постоянной заданной скоростью при

15 максимальной производительности аппаратуры и требуемом соотношении реагирующих мономеров независимо от любых посторонних воздействий.

Подобная схема регулирования может быть

20 выполнена в первом приближении и без вычислительного устройства. При этом стабилизируется тепло, вносимое реакционной смесью и снимаемое хладагентом, а так как изменение коэффициента теплопередачи в реакторе

25 из-за отложения полимера на стенках происходит с незначительной скоростью, поправка на это может вводиться периодически.

Предмет изобретения

Способ регулирования непрерывного процесса сополимеризации этилена с альфа-олефинами в батарее реакторов без газовой фазы путем стабилизации концентрации и соотноЗ5 шения мономеров во вводимой полимеризационной шихте, сумм арного теплосъем а с реактора и температуры в зоне реакции воздействием на подачу туда каталитического комплекса, отличающийся тем, что, с целью

40 получения сополимеров постоянного и заданного состава и обеспечения максимальной в данных условиях производительности, измеряют соотношение непрореагировавших мономеров в выходящей из каждого реактора

4> реакционной массе и при отклонении этой величины от заданной автоматически изменяют температуру в реакторе и соотношение свежих мономеров, подаваемых в последующий реактор.

246844

Составите.чь В. Филимонов

Редактор А. Петрова

Техред Л. Я. Левина Корректор Л. В. Юшина

Заказ 2866(9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Моск а, Раушская, д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2