Способ управления процессом полимеризации этилена или сополимеризации его с @ -олефинами в газовой фазе

Способ управления процессом полимеризации этилена или сополимеризации его с @ -олефинами в газовой фазе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способу управления процессом полимеризации этилена или сополимеризации его соболефинами в газовой фазе в присутствии катализатора на носителе и водорода , может быть использовано в химической и нефтехимической промьппленности и позволяет увеличить долю полимера высшего сорта на 1%. Способ управления реализуется установкой, включающей регулятор 3 давления в реакторе 2 полимеризации, регулятор 4 расхода катализатора, приготовленного в реакторе 1, регулятор 5 расхода водорода и регулятор 6 концентрации водорода. Концентрация водорода в реакторе 1 измеряется датчиком 7, концентрация Сг или отношения А1/Сг - датчиком 9, а показатель текучести расплава - датчиком 10. Установка имеет также вычислительное устройство 8. Способ предусматривает регулирование расхода основного .мономера в зависимости от давления в реакторе и показателя .текучести расплава изменением соотношения концентрации водорода и основного мономера. Соотношение концентраций, кроме того, корректируется в зависимости от содержани хрома или соотношения содержания А1/Сг в катализаторе. Расчет корректирующего воздействия производится вычислительным устройством 8. 4 ил. -Ф О L h- U W L-чй; ро ,00 t ою

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 С 08 F 10/02 G 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3943263/23-05 (22) 19.08.85 (46) 23.05.87. Бюл. 1(t 19 (72) Д.И. Шишлянников, Ю.В. Родных, С.Н. Кожанов, В.В, Кафаров и И.Н. Дорохов (53) 66.012-52(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(657034, кл. С 08 F 2/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 929649, кл. С 08 F 110/00, 1982. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА ИЛИ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЕГО Со(-ОЛЕФИНАМИ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ (57) Изобретение относится к способу управления процессом полимеризации этилена или сополимеризации его сс — олефинами в газовой фазе в присутствии катализатора на носителе и водорода, может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности и позволяет увеличить долю полимера высшего сорта íà 1Х. Способ управления реализуется установкой, включающей регулятор 3 давления в реакторе 2 полимеризации, регулятор расхода катализатора, приготовленного в реакторе 1, регулятор 5 расхода водорода и регулятор 6 концентрации водорода. Концентрация водорода в реакторе 1 измеряется датчиком 7, концентрация Cr или отношения А1/Cr— датчиком 9, а показатель текучести расплава — датчиком 10. Установка имеет также вычислительное устройство 8. Способ предусматривает регулирование расхода основного,мономера в зависимости от давления в реакторе и показателя текучести расплава изме- д нением соотношения концентрации водорода и основного мономера. Соотношение концентраций, кроме того, корректируется в зависимости от сорерианиа хрома или соотношения содержания

Al/Cr в катализаторе. Расчет коррек- 2 тирующего воздействия производится вычислительным устройством 8. 4 ил.

83 (2) 1 13120

Изобретение относится к способам управления процессами полимеризации и может быть использовано в производстве полиолефинов в химической, нефтехимической и других отраслях промьппленности, Цель изобретения -. получение более однородного по свойствам полимера, Способ управления процессом полимериэации этилена или сополимеризацни его с оС -олефинами в газовой фаse в присутствии катализатора на носителе и водорода осуществляется путем регулирования расхода мономера в зависимости от давления в реакторе, а также путем показателя текучести расплава изменением соотношения концентрации мономера и водорода в зависимости от параметров приготовлениякатализатора.20

Показатель текучести расплава (ПТР) полимера регулируют изменением соотношения концентрации водорода и мономера в зависимости от содержания хрома или отношения содержания алюми- 5 ния к хрому в катализаторе.

На фиг.1представлена схема установки,реализующей предлагаемычспособ1на фиг ° 2-график зависимостиПТР полимера от содержания хрома в катализаторе; на ЗО фиг.3-график зависимостиПТР,полимера от соотношения расходов водорода и этилена;на фиг.4-график зависимости ПТР от отношения в катализаторе.

Установка содержит реактор 1 приготовления катализатора и реактор 2 полимериэации или сополимеризации этилена с п -олефинами. Количество подаваемого мономера изменяют регулятором 3 в зависимости от давления 40 в реакторе 2. Расход катализатора регулируют регулятором 4. Подачу водорода изменяют регулятором 5 по сигналу регулятора 6 н зависимости от концентрации водорода в реакторе, оп- 45 ределяемой датчиком 7, и корректируют вычислительным устройством (BY) 8.

Содержание хрома или отношение Al/Cr в катализаторе определяется датчиком

9 и сигнал поступает в ВУ 8, сюда же падается сигнал от датчика 10 измерения ПТР получаемого полимера ° Компрессор 11 служит для циркуляции реакционной массы.

При полимеризации этилена в газовой фазе испольэуетсл катализатор

S-9, состоящий иэ дициклопентадиенилхрома (хромоцена), нанесенного на обеэвоженную двуокись кремния Б|0„.

При сополимеризации этилена с Ф.-олефинами используется катализатор S-2бис-трифенилсилилхромат, осажденный на SiO< и восстановленный в активную форму диэтилалюминием.

Удельный расход катализатора на

i т полимера 2-10 кг. Другие характеристики катализаторов приведены на фиг, 2 и 4.

Управление процессом осуществляют следующим образом.

Пусть показание датчика 9 измерения количества хрома в катализаторе увеличилось, например, ввиду изменения свойств используемого сырья для катализатора или режима работы реактора 1 приготовления катализатора от 1,35 до 1,6Х. Тогда значение ПТР, измеряемое датчиком 10, увеличится от 6,5 до 8 ед., если не изменять режим процесса полимериэации, в реакторе 2 (фиг. 2). Это приводит к получению некондиционного полимера.

Для возвращения ПТР к заданной величине (6,5) необходимо определить с помощью BY 8 требуемое значение отношения концентрации водорода к этилену по значениям датчика 7.

Алгоритм работы BY 8 можно описать уравнением

3Л ПТР = Ао + А13n(С ) + АпСг +

Н

+ А

И (1) 3

Требуемое отношение концентраций

Н, вычисляется из уравнения (1)

С при подстановке вместо измеренного

IITP его заданного значения ПТР;

Al

Н 3>а . ПТР-А -A C r-A a

exp (— -- — — — и--- — — -- -)

С

А, При использовании катализатора

S-9 изменение содержания хрома компенсируется изменением отношения конНг центраций водорода к этилену

Сп

При этом отношение алюминия к хрому

Al

Cr не изменяется а его значение

У в формуле (1) компенсируется изменением свободного члена А путем подстановки значения измеренного лабораторного анализа ПТР для адаптации уравнения (1) промышленному реактору.

3 1312083 4

Численные значения коэффициентов 0,021 до 0,024 (фиг. 3) путем соотА — A> выбираются в зависимости от ветствующей корректировки задания ремарки полимера из диапазона: А, = гулятору 6.

0,5-10; А,= 2-6; А = 0,001-0,1; А = Аналогично можно компенсировать

= 0,001-0,1. изменение свойств катализатора измеАналогично при использовании ката- нением температуры в реакторе полиА1 меризации. лизатора S-2 изменяется — — и не изСг В результате получаемый полимер выдерживают более точно на заданных значениях, что уменьшает вероятность получения некондиционного полимера порошка.

Увеличение доли полимера высшим сортом составляет 17..

Формула изобретения

П7Р

Г)Юмщ

8,5

7,35 M

Фиг.2 меняется Cr.

Увеличение ПТР от 6 5 до 8 ед. повлечет за собой изменения отношения Н /С от 0,033 до 0,039 (фиг. 3).

Возвращение ПТР к заданной величине осуществляется корректирующим воздействием на регулятор 6, который изменяет задания регулятору 5 расхода водорода. При этом расход катализатора и давление в реакторе l стабилизируют соответственно регуляторами

4 и 3. 20

Ф

Аналогично проходит управление процессом при изменении отношения содержания алюминия к хрому в катализаторе. Пусть, например, это отношение уменьшилось от 1,2 до 1 05 вслед- ствие изменения сырья или режима приготовления катализатора. Если не изменять условий проведения полимеризации, ПТР уменьшается от 0,8 до

0,65 г/10 мин (фин. 4), т.е. получают некондиционный полимер. Для предотвращения этого в соответствии с предлагаемым способом необходимо увеличить соотношение концентрации водорода к этилену в зоне реакции от 35

Способ управления процессом полимеризации этилена или сополимеризации его с 04 -олефинами в газовой фазе в присутствии алюмохромового ка- тализатора на носителе и водорода„ заключающийся в регулировании расхода основного мономера в зависимости от давления в реакторе и показателя текучести расплава изменением сооТ ношения концентрации водорода и основного мономера, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения более однородного по свойствам полимера, корректируют соотношение концентрации водорода к основному мономеру в зависимости от содержания хрома или соотношения содержания алюминия к хрому в катализаторе, 13 12083

At jcr

42 ÌË

Редактор Н. Рогулич

Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1933/23

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

07Р, 10иа

Составитель В. Шувалов

Техред Л.Сердюкова КорректорМ. Демчик