Способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов

Способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1)) З151) С 08 F 136/04; G 05 0 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ! РР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3371618/23-05 (22) 04.01.82 (46) 23.06.83. 6юл. )1 23 (72) В. Ф. Поплавский

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (53) 66. 012-52 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 866985, кл. С 08 F 136/08, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР

)1 412204, кл. С 08 F 136/04; 1971 (прототип), (54)(57) СПОСО6 АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СОПРЯЖЕННЫХ ДИЕНОВ на комплексном катализаторе Циглера-Натта в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок путем изменения расхода комплексного катализатора s зависимости от расхода шихты, регулирования температуры шихты подаваемой на установки, и объединения выходных потоков полимеризационных установок в один поток с последующим интенсивным смешением полимеризата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации вязкости по Муни полимера и снижения затрат на проведение процесса, изменяют расход комплексного катализатора на каждой полимеризационной установке в зависимости от конверсии мономера в первом реакторе соответствующей установки и регулируют температуру шихты, подаваемую на полимеризационные установки, в зависимости от вязкости по Муни полимера в потоке после смешения полимеризата.

1O244SS

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами растворной полимеризации сопряженных диенов на комплексном катализаторе

Циглера-Натта в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок и может быть использовано в производстве синтетических каучуков.

Известен способ автоматического управления процессом растворной полимериэации сопряженных диенов, заключающийся в том, что изменяют расход катализатора в зависимости от концентрации полимера, изменяют температуру в зоне реакции в зависимости от перепада давления s потоке полимериэата, при этом указанную величину перепада давления корректируют в зависимости от вязкости по Муни или 20 ,пластичности полимера (1) .

Недостатками этого способа являются высокие затраты на проведение процесса растворной полимеризации, что связано с изменением расхода катализатора в зависимости от концентрации полимера. Это приводит к значительному возрастанию расхода катализатора на тонну полимера при изменении концентрации мономера в ших- Зо те в сторону уменьшения и к значительному увеличению содержания незаполимеризовавшегося мономера в возвратной фракции при изменении концентрации мономера в шихте в сторону увеличения, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов на комплексном катализаторе Циглера-Натта в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок путем изменения расхода комплексного катализатора в зависимости от расхода шихты, регулирования температуры шихты, подаваемой на установки, и объединения выходных потоков полимеризационных установок в один поток с последующим интенсивным смешением полимеризата f2) .

Недостатком этого способа является недостаточно высокая точность стабилизации вязкости по Муни получаемого полимера и сравнительно выl сокие затраты на проведение про, цесса. Это связано с тем, >то способ не предусматривает обратной свяэи по вязкости по Муни получаемого полимера и по промежуточным параметрам в процессе полимеризации (конверсия мономера, температура полимеризации и т.д.) .

Цель изобретения - повышение точности стабилизации вязкости по Муни полимера и снижение затрат на проведение процесса.

Цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов на комплексном катализаторе Циглера-Натта в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок путем изменения расхода комплексного катализатора в зависимости от расхода шихты, регулирования температуры шихты подаваемой на установки, и объединения выходных потоков полимеризационных установок в один поток с послецующим интенсивным смешением полимериэата, изменяют расход комплексного катализатора на каждой полимериэационной установке в зависимости от конверсии мономера в первом реакторе соответствующей установки и регулируют температуру шихты, по даваемую на полимеризационные установки,в зависимости оТ вязкости по

Муни полимера в потоке после смешения полимериэата.

На чертеже изображена схема автоматического управления процессом растворной полимеризации в производстве изопренового каучука.

Схема содержит пропановый испаритель 1, сепаратор 2, первые реакторы 3 и 4 и вторые реакторы 5 и б, соответственно первой и второй полимеризационных установок, смеситель

7.полимеризата, вычислительную машину 8, датчики 9 и 10 конверсии мономера в первых реакторах полимериэационных установок, датчик 11 вяз— кости по Муни полимера, датчик 12 общего расхода шихты на полимеризацию, датчик 13 расхода шихты на первую полимериэационную установку, датчик 14 расхода шихты на вторую полимеризационную установку, датчик

15 температуры шихты, регуляторы 16 и 17 расхода комплексного катализатора на первую и вторую полимеризационные установки, а также регулятор 18 давления паров прогана. з 10244

Способ автоматического управления процессом растворной полимериэации осуществляют следующим образом.

Углеводородную шихту, содержащую 15-17 вес.1 изопрена, подают в трубное пространство пропанового испарителя 1, в межтрубное пространство которого поступает жидкий пропан из сепаратора 2. Охлажденная до 0(-8) С шихта поступает параллельны- 10 о ми патоками в первый реактор 3 первой полимеризационной установки и в первый реактор 4 второй полимеризационной установки.

Для четкости и простоты изложения на чертеже представлены две параллельные полимеризационные установки, а обычно в работе находятся от 2 до 7 установок. В первые реакторы 3 и 4 поступает также комплексный катализатор типа Циглера-Натта, Из первых реакторов 3 и 4 образовавшийся полимеризат направляют во вторые реакторы 5 и 6, где конверсия изопрена достигает .87-96 . Выходные потоки полимеризата первой и второй установки объединяют в один поток и подают в интенсивный смеситель 7 полимеризата.

На входы вычислительной машины 8 подают сигналы от датчиков 9 и 10 конверсии изопрена в первых реакторах полимеризационных установок, датчика 11 вязкости по Муни полимера на выходе смесителя 7 полимеризата, датчиков 12-14 расхода шихты и датчика 15 температуры шихты.

Конверсия изопрена в реакторах

3 и 4, измеряемая датчиками 9 и 10 конверсии изопрена, стабилизируется изменением задания регуляторами

16 и 17 расхода комплексного катализатора. При этом учитывается расход шихты на соответствующую полимеризационную установку:

Таким образом, данный способ asтоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов позволяет повысить точ- . ность стабилизации вязкости по Муни

З5 полимера, измеряемой после смешения выходных потоков всех полимеризационных батарей. При этом стабилизация конверсии мономера в первых реакторах полимеризационных установок обес40 печивает также снижение затрат на проведение процесса, так как при этом стабилизируется концентрация незаполимеризовавшегося в полимеризате мономера, а также обеспечивается по45 дача только минимально необходимого количества катализатора для достиже ния заданного значения конверсии.

Способ отличается также простотой реализации; Et-o применение исключает необходимость использованиярегулятора вязкости по Муни полимера отдельно для каждой полимеризациионной установки. п1 к/<

+ k!! (0, -iI, д! к заданное значение расхода комплексного катализатора на первую полимеризационную установку кг/ч (1! расход шихты на первую полимеризационную установку, т/ч; <, 1 — текущее и заданное значение конверсии изопрена в первом реакторе 3 первой полимеризационной установки,4;

1, 1 ь -- настроечные коэффициень| и ° и,ф ты регулятора конверсии, реализуемого на вычислительной машине 8.

Для второй полимериэационной установки закон регулирования конверсии изопрена в первом реакторе 4 записывается и реализуется аналогично.

Температура шихты измеряемая дат7 чиком 15, регулируется путем изменения заданного значения регулятору

18 давления паров пропана. В зависимости от вязкости по Муни полимера измеряемой на выходе смесителя полимеризата 7 с помощью датчика 11, регулятор вязкости по Муни, реализуемый на вычислительной машине, изменяет заданное значение регулятору температуры шихты, который также реализован на ЭВМ.

Проверка способа показывает, что количество получаемого полимера с разбросом вязкости по Муни от заданного значения + 3 ед. увеличива5 1024455 6 ется с 72 от общего количества по- . ся с 6,5 до 6,2 т,а расход комплекс лимера до 83 . Расход растворителя ного катализатора для получения 1 т для получения 1 т полимера снижает- полимера снижается с 6,0 до 5,7 кг, Составитель В.Шувалов

Редактор Ч. Гунько Техред С. Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 4330/22 ираж 494 Подп и с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, кп. Проектная. 4