SU1139737A1 - Способ регулировани процесса полимеризации в производстве изопренового каучука - Google Patents

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛ1Ф1ЕРИЗАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗОПРЕНОВ1 ГО путем стабилизации концентрации полимера изменением расхода катализатора и стабилизации в зкости по Муни полимера измене .шем расхода водорода в реакционную смесь и температуры исходной реакционной смеси, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности стабилизации в зкости по Муни полимера, измер ют расход исходной реакционной смеси, определ ют дозировку водорода на эту реакционную смесь и при отклонении ее от заданного значени  измен ют температуру исходной реакционной смеси. Задомие на хзнрсгт по Муни .-- - дРастоор по/гииера

Description

Изобретение отног/нтс  к ;пггсзматиз .-идии ripouecroR полимеризации и может бЬГГЬ tiCIIOJIb OPanO в ПрГ),СТпе cii JTeiHi R( И С5ггррь:оу ого каучука , в пефтехимичсскгм иромыпьтрнности .

И3 Г5 е с г 8Н с По с г 1 б )Р г у. 1 и ро Н а к

TjpoLiecca иол и.м ери за дин с отпр женных диено.в путегм стабилизации средней молекул рной масср.1 (в зкости по Иуни ) rroJjHf-iepa воадейстнием иа температурный peжи полимери  ад ион но то реактора иэмеиением расхода х.ладагента или температу хы исходной реакцио 1иой смеси (пьмхты) l J.

Недостатком данюго способа  в,п ютс .  отраничен ые вoaмoж rocти ио стпил1 . однородности каучука,

Это объ с}  етс  тем, что Л15И с:у; 1 ,еелл ую1ией т-екнолотии пoJiyчeни  изоlipenoiioro казчука и  eлeниe расхода хла1;аге;гга в )ажд,а) рубашку ;: Сг а к т с р а, о к а з fji п а t; т с   и е з ф е к т и и н ИРИДУ ко фсЬлп,иелпа renjuirieрсдпчи через стенки р еактора., па когч- )) лалиггает термоизолируклла  илтеi; ,1Л1мерао Изме 1ен11е TeMneimTvp i ;схгд.чно; iif ак1;ио1И1ой смеси г1Оз),о-л (-. :ч 1ули;)с нат;1 о,iecv м,,ссу {, 04 :i;orь II.:- fv; i) пО)Л1М(.ра и широких ир:;длах, одмако тчп канал VP гу:гиронан 5  характери- уетс  оольлллм зала зд нваиием , обуслоБ.гтс Л1;ым теплоиом инег/ционтость ; ат:к;дил7:,ника и Л(;Л 1мериз аци(ЛП1от( реактора, что ппгво;. л vxy;;ineiHTio точлосги pejy .г;роиапи  v, ухудшению одио одло1.ги по в зкости по Муни,

ilas-CiojH c IV лре ла1аемому по Ti,-л/л-ческой -чнаюсти и баз(тным объекго. Я31иотс  f:aot:oC peryjii-ipoBa- ЛИЯ .iii. ел ло:;и:-Сриз алии -э 1гроизводсгио лзСЛре riOHoio ьаучука путем сталл, г:зацич кол1Д Н Тра лил лоллмсра изме еиием ррсхо;да катализатора и сга;ллл{за-д;1 - в зкости по Кули лолимела 11змеле11ием расхода аодорсл а   реaKHKoFriyio c iecb .; тчлчлерату 5ь; исх;;АЛоЛ реак--,лолЛОЛ (. Мрллем при .Л1 -л зкос :- по iynv; за вер::Л1П1 предел осу11,ос ч;л ;ат позлелстлие ла ге--лтйратуру (лл одлсл1 реакдлолной с:г-ЛС -л а изменении йЯл осч1 ло Мул  лл илжплй за,глл И11П1 лредел осу1и; с1лл  от ноз;1ейстпие  а расхол ре; 1;;; т.лл: мг :кл уг; рЛ(ЗЙ мас;С1)1 :. 2j,,

il;.v; лглл.льзолалл лорзот умлл-лл Г vIO;i;C Ч- НО 3 Л еГкЧЗ И Я ЛЗМене ПЛ1 ММ

ло1) исходглэй реакционной смеси недс )Статки да.чното способа совпадают с описан1Л-,1ми д.п  способа 1. Иси (льзование же nTopoixi регулирующего

}зоз;тейст1 и  - изменени  расхода регуjiHTOpa молекул рной массы (в случае полиизопрена - водорода) - позвол ет ре1 улиро1 ать среднюю молекул рную (в зкость по Муни) полимера в

сравнительно узких пределах, что приводит к снижению точности стабиллзапии средней молекул рной массы (в зкости ITO ) полимера.

Однасо это г способ характеризуетс  ,остатол}лт в,1скол точностью стаСл1лУ залии Гт зкости ло Муни,

1( изобретени  - ловьпиение точлос л стаби.плза;:,ии в зкости по Муни ло.лимера .

|;ст;л-з. iienh достигаетс  тем, согластлт способу регулировани  процесса по.)задии Е производстве изол)() :чаучука путем стаби .П1залии KcxTuebxrpaunti ио/л-1мера измеЛ1ллием 1Л схола ка;а:л- затора и стабиллз;иил1 л зкости по Муни полимера из; .1елеллем раолл а в(дорода в реакционЛло смесь и температуры исходной реа:-:ллслплл1 смеси измер ют расход исхо . реакл,ло11лой смеси, олредел ют ллзлро л;у / одоро,па на эту реакционiiyro смесь 1 Л1)л отк/юнении ее от зал . з;лаь;ели  измен ют температуГ ). лсхс,;.ллл1 реакл,иоллой смеси.

лред„л1Гаемого способа со .( в ГОК, что Ч динамике в з-слглгь ио Мупи стабилизуетс  измене ллс.м расхс5л.а -лгулорода. и поскольку згот канал регу.чи)ОР,али   вл етс  П:;1строл;е;кл вую1:л м (изменение конле лгра1ЛЛ1 гллдорода п реакторе проис:л )дит очень быстро лри изменении его )асход.а), то л,ости аетс  высока  точ .Г}С- релу.лир 5вали , а в статике ре1ули л .вани  л зкости по Муни осущест1 л етс  гл1 сл.дет глз енени  температуры Пихгы, лто обеспечивает достаточно :;;)5;окий диалазон ре1улировани . При этом каскаллое ггостроение системы Р е гул I г Р; о в а Н л   об е с л е лив а е т подд е ржа- 1И1е ;л)з.-ллол Л1 вс/лрода. на о1Л1осительно нез1дсокои уровне, что исключает рл.лзможносгь образовани  п большом колллестле олилоь еров изопрена, что л)гло ,l иметь место при больших дозировках ЗЛ орода .

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа регулировани .

Схема состоит из реактора 1с мешалкой, трубопровода 2 подачи неходкой реакционной смеси (шихты), холодильника 3, трубопроводов 4-6 дл  подачи жидкого пропана, комплексного катализатора типа Циглера-Натта Иводорода соответственно, датчиков 7 и 8 расходов шихты и водорода, датчиков 9 и 10 концентрации и в зкости по Муни полимера, блока 11 определени  дозировки водорода (отношение расхода водорода к расходу шихты ) регул тора 12 и клапана 13 расхода водорода, датчика 14 и регул тора 15 темггературы шихты, клапана расхода хладагента (пропана), трубопровода 17 выхода раствора полимера регул тора 18 в зкости по Муни полимера , регул тора 19 дозировки водорода , регул тора 20 концентрации полимера на выходе реактора, клапана 2 расхода комплексного катализатора.

.Схема работает следующим образом

В реактор 1 с мешалкой по трубопроводу 2 подаетс  шихта - раствор .изопрена в изопентане, котора  предварительно охлаждаетс  в холодильнике 3 жидким пропаном, подаваемым по трубопроводу 4. По трубопроводу 5 в шихту подаетс  комплексный катализатор Циглера-Натта. По трубопроводу 6 в шихту подаетс  также водород в заданном соотношении с расходом шихты (дозировка), При этом расход шихты измер етс  датчиком 7, расход водорода - датчиком 8, с помощью блока 11 определ ютс  дозировка ВОДО рода и выходной сигнал с блока 11 I поступает на регул тор 12 расхода водорода, воздействующий на клапан 13, регулирутощий расход водорода в реакционную смесь.

Температура шихты измер етс  датчиком 14, сигнал от которого поступает на регул тор 15 температуры лшхты, воздействующий на клапан 16, регулирующий давление хладагента (пропана) в холодильнике 3.

Полимер выходит из реактора 1 по трубопроводу 17, на котором установлен датчик 9 концентрации и датчик 10 в зкости по Муни полимера. В качестве датчика в зкости по Муни используетс , например, двухкапилл рный вискозиг етр посто нного расхода . Сигнал от датчика 9 поступает на регул тор 20 концентрации полимера, воздействующий на клапан 21 расхода комплексного катализатора Сигнал от датчика 10 поступает на регул тор 18 в зкости по Муни, воздействующий на задание регул тора 12 расхода водорода. Сигнал от блока 11 определени  дозировки водорода поступает также на регул тор 19 дозировки водорода, выходной сигнал которого подают на задание регул тору 15 температуры шихты.

При изменении, например при увеличении , расхода шихты по трубопроводу 2 от датчика 7 расхода пшхты к бло-ку 11 поступает соответствующим сигнал ,. Измеренна  величина дозировки водорода меньшаетс  и соответствующий сигнал поступает с блока 11 на регул тор 12. По команде от регул тора 12 измен ют положение клапана 13 па трубопроводе 6 подачи водорода до тех пор, пока расход водорода не станет равным заданному с регул тора 18.

При изменении расхода шихты в сторону уменьшени  этот контур регулировани  работает соответствующим образом.

Поскольку контур регулировани  расхода водорода практически безынерционный , дозировка водорода восстановитс  до заданной при изменении расхода шихты очень быстро и ее кратковременное изменение не окажет вли 1П1Я па контур регулировани  температуры шихты. Задание на регул тор 12 поступает от регул тора 18 в зкости по Муни полгшера.

При изменении, например при увеличении , в зкости по Муни полимера (вследствие перехода на новую партию катализатора) на выходе реактора 1 в трубопроводе 17 соответствующий сигнал от датчика 10 в зкости по Муни поступает на регул тор 18 в зкости по Муни.С выхода последнего подаетс  сигнал на увеличение задани  регул тора 12 расхода водорода, который измен ет положение клапана 13 до-тех пор, пока расход водорода (измеренный датчиком 8) не будет соответствовать заданию на регул торе 12 от регул тора 18. Сигнал об увеличении дозировки водорода с бло1са 1 1 подаетс  также на регул тор 19, на выходе которого по витс  сигнал рассогласовани  текущего значени  дозировки водорода с заданным. Это ПРИВОДИТ к увеличеигао задани  регул тору 15 температуры шихты. Вследствие на.иичи  рассогласовани  между сигналом датчика 14 температуры глихты и заданием па регул торе 15 на выходе последнего по вл етс  сип-гал на увеличение температуры IKHXTM, который изм н ет положени  клапана 16 на трубопроводе ч так, чтобы w.eHbuiHTb расход хладагента в холодильник 3. Контур регулировани  темпег)атуры шихты прекращает работу, когда температуоа пшхты соответствует зад.аииго, поступающему с регул тора 19 дозировки водорода. При возм ацени х по ско1)ости полимеризации , которые,,в частности, могут быть вызваны теми же причинами, что и возмущени  по в зкости по Муни концентраци  по, стабилизируетС .У на заданном ypoiuie работой регулирующего контура: 9, информаци , по концентрации псхнимера с которого подаетс  на- регулг тор 20, i при наличии рассогласовани  между конде1;трлцией полимера   за,ианчег-1 с ЕЬ;ходр. регул.нтора 20 nocrynjiei сигн на клапан 21, рсгулРГ})ующий ::oiia.4V к тализатору :(о чрубопроподу 5 р реакто-о 1 „ Через некоторое «следствио поБьинени  reMviei a гурь; гиихть уме ыиаетс  Б зкосчь по Муип, умент. сигнал с датчика К)   зкос1и по iiy;-i4 и контур регу,жировани  дозирс вки водО Зода срабатывает в то- вгге;(Ы1ост1:-, к х о тисаи; ко в сбрат};у 0 стоооиу, . дорода, измеренна ; в бл, шаетс  3 т, г, ге  к siiabeiiHio, соогветстг;ую;цему задан ю на регул торе 19, на которог исчезает сигна,; расеогласовпнп , iio тупа.о1дий на регул  тор , и работа конту1;а регулирован1   темпе-натуры шихты прекращаетс . Она зафиксирова на на новом значении, обеспечивающе при наличии возмугцени  задгпиюе зна чение в зкост ; по Мунп и 3ajM,aHHy:c величину дозировки вод,оро,:а , Г(ри зменьшеиии в зкост1 по Муии цел схема -регулировани  работает аналогично, но из ечени  ироисход  S3 обратную сторону „ Таким образом, воздействие по из MesienHJO доз 5ровки водород.а при нении в зкоети но в да1;Н( соЬе  в.ч етс  вспомогательным возде1 и:твием , а контур регулировани  д,озирозки водорода - вспомогательным контуром, обеспечивающ м более быструю KOMneH.aiuiio возм чдений по в зкости 40 Муни по.ггимера и более точное ее регулирование в ди(гамике, Контур регулировани  температуры шихты  вл етс  ocuoBHbnvj регулирующим контуром„ Его рабо1-а обеепечивает поддё .ржание в статике заданного значени  в зкости по Муни в широком диаna3OFie ее изменени  и заданной величины ,дозировки водорода, П р и м е р 1. Регулирование проп , полимиризации в производстве чолиизопренового каучука осуществл ют по предлагаемому способу. Пр;-г этом процесс пг лимеризации ос у-цесгвл ют в реакторе 1 при 4А°С, pacxoj, шихты ( раствор изог ре;;п в изрпептане), поступаюпий по трхбопроводу 2, составл ет 30 т/ч . ,, при темперадуре -/. (,, -соторую поддерг-; ..«аюг регулирующего контура: д, тчик 1, г)егул тор 15. клапа : fi , п.-:;дил))1;и:с 3, .Цозировку аодоро: .,а . ог,лваемого по грубопро;юду б, 0,1 , .ет с помо1 ;т ,ю контура : датчики 7 и 8, 1.1 19, П. На оегу.п тО ы I / выходе реактора получают раствс-г ,- полиизот.рена с концентрацией 9,7i-jac,% KfiTopyio стабилизируют с liOMoiubii контура; датчик 9, регул  00 20 слапан 1, В зкость по Муни n;M i;;epa., измер ема  датчиком 10, (О:тапл ет 80 е;;, Му1-;и. 11-; задание регул тора 19 подают ; т г. с г -j   ч н у ю в с л и и н у ., с о о т в е т с т в ующ ую ча1,ап;1С)л дозировке вопорода 0,1 нм-/т, ):р; Че,;чтче :т;И в зкости по Муни полиметза гчзи riepexo;;e на новую партию кртализатор  до 82 ед. по регулирую:::гУ у кон-;-уру; датчик 10, регул тор 18, регул тор 12, слапам 13, д атчик 8, блок 1 , увеличивают дозировку водо; ода от 0,35 нм-/т. Через 30 мин в з-. кость по Муни снижаетс  ;о .заданного значени  80 ед. и кон1ур регу.ггировани  5, U

Claims (1)

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗОПРЕНОВиГО КАУЧУКА путем стабилизации концентрации полимера изменением расхода катализатора и стабилизации вязкости по Муни полимера изменением расхода водорода в реакционную смесь и температуры исходной реакционной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации вязкости по Муни полимера, измеряют расход исходной реакционной смеси, определяют дозировку водорода на эту реакционную смесь и при отклонении ее от заданного значения изменяют температуру исходной реакционной смеси.

   SU ...1139737 t I 39737