Способ управления процессом эмульсионной полимеризации в производстве бутадиенстирольного каучука

Способ управления процессом эмульсионной полимеризации в производстве бутадиенстирольного каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о954395 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 3001.81 (21) 3243768/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 300882, Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 3008.82

И11М. Кп.

С 08 F 236/10

G 05 0 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

133) УДК 66. 012-52(088.8) по комплексной автоматизации нефтяной и химической провввдленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ЭМУЛЬСИОННОЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ

БУТАДИЕНСТИРОЛЬНОГО КАУЧУКА

1 2

Изобретение относится к управлению процессами эмульсионной полимериэации, проводимыми с использованием модификатора, в батарее последовательно установленных полимеризаторов и ьюжет быть использовано в производстве синтетического бутадиенстирольйого каучука.

Известен способ управления процессом импульсной полимериэации в батарее последовательно установленных полимеризаторов, заключающийся в изменении заданного значения конверсии мономера на выходе батареи полимериэаторов в зависимости от расхода эмульсии, подаваемой на вход батареи полимериэаторов (11.

Недостаток этого способа состоит в том, что он не учитывает состав получаемого сополимера.

Наиболее близким к предлагаеьюму является способ управления процессом эмульсионной полимеризации в производстве бутадиенстирольного каучука, осуществляемой в батарее последовательно установленных полимериэаторов, заключающийся в изменении заданного значения конверсии мономеров в зависимости от величины среднего молекулярного веса полимера С23.

Недостатком известного способа являются его ограниченные воэможности в отношении повышения точности стабилизации эластичности каучука по отскоку из-эа неоднозначной зависимости этого качественного показателя от среднего молекулярного веса полимера.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации эластичности каучука по отскоку.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом эмульсионной полимеризации в производстве бутадиенстирольного каучука, осуществляемому в батарее последовательно установленных полимериэаторов, заключающемуся в изменении заданного значения конверсии мономеров в эависиьюсти от величины среднего молекулярного веса полимера, корректируют заданное значение конверсии ьюномеров на выходе батареи полимеризаторов в обратно пропорциональной зависимости от отношения скорости расходования мономеров к скорости расходования модификатора, определенного в одном или нескольких последовательно расположенных по ходу реакционной смеси полимеризаторах.

954395

При этом конверсию мономеров на выходе батареи полимеризаторов можно регулировать изменением точки ввода стоппера и его расхода.

На чертеже представлена схема осуществления способа. 5

На схеме показаны: полимеризаторы 1 и 2 батареи, трубопроводы 3 эмульсии, мономер 4 (вследствие сравнимой реакционной способности стирол и бутадиен рассматривают как один мо- 10 номер), модификатор 5, латекс 6, стоппер 7 — 9, чувствительные элементы 10 (расхода эмульсии) мономер 11 и модификатор 12, анализатор 13 конверсии мономеров на выходе последнего полимеризатора, регулятор 14 конверсии мономеров, анализатор 15 среднего молекулярного веса полимера, переключатель 16, чувствительный элемент 17 расхода стоппера на выходе последнего полимеризатора, регулятор .18 расхода стоппера на выходе последнего полимериэатора, регулирующий орган 19 на линии стоппера, подаваемого на выход последнего полимеризатора, чувствительный элемент 20 расхода стоппера,подаваемого на вход последнего полимеризатора, регулятор

21 расхода стоппера на входе последнего полимеризатора, регулирующий орган 22 на трубопроводе подачи стоп- -З0 пера на вход последнего полимеризатора, анализатор 23 конверсии мономег ров на входе последнего полимеризатора, анализатор 24 концентрации мо-:. дификатора и вычислительный блок 25. 35

Способ осуществляют следукицим образом.

На вход полимериэатора 1 (полимеризационная батарея на схеме услов- 40 но показана двумя полимеризаторами

1 и 2) по трубопроводу 3 поступает эмульсия, состоящая иэ мономеров, модификатора, активатора, инициатора и водной. фазы (активатор, инициа- 45 тор и водная фаза по схеме не показаны). Латекс по трубопроводу 6 выводится из цеха полимеризации в отделение незаполимеризовавшихся иономеров. Для предотвращения реакции полимеризации по трубопроводу 7 поступает стоппер. В зависимости от значения конверсии мономеров он подается либо по трубопроводу 8 на

Ж од последнего полимеризатора бареи, либо по трубопроводу 9 на выход полимеризационной батареи.

Расходы эмульсии; мономеров и модификатора изменяются с помощью чувствительных элементов 10-12.

Величина конверсии мономеров на .60 выходе и входе последнего полимеризатора батареи измеряется анализаторами 13 и 23 соответственно.

Сигнал, пропорциональный текущему значению конверсии мономеров 65 на выходе батареи полимеризаторов, подается в регулятор- 14 конверсии.

В камеру задания регулятора 14 поступает сигнал от анализатора 15, пропорциональный величине среднего молекулярного веса полимера.

Чувствительный элемент 17, регулятор 18 и регулирующий орган 19 образуют контур регулирования расхода стоппера, подаваемого на выход полимеризационной батареи. Чувствительный элемент 20, регулятор 21 и регулирующий орган 22 образуют контур регулирования расхода стоппера, подаваемого на вход последнего полимериэатора батареи. Концентрация модификатора на выходе первого полимеризатора измеряется анализатором 24.

Система управления содержит вычислительный блок 25, к входу которого подключены датчики 10-13, 23 и 24 измерякщие текущие значения расходов эмульсии, мономеров, модификатора, конверсии мономеров на входе и выходе .последнего полимериэатора батареи, а также концентрации модификатора на выходе первого полимеризатора батареи.

Первоначально вычислительный блок рассчитывает время пребывания реакционной смеси в полимеризаторе 1 как отношение объема данного полимеризатора батареи Ч„ к расходу эмульсии G3

V1

0э

Далее вычислительный блок определяет скорость расходования мономеров

Ы„ и модификатора М< с помощью следующих уравнений:

Gv.в -С 6м.аи „0э

Ч1 ф У (1

1 где 6м „ - расход мономерной шихты на входе полимеризатора 1;

G — расход модификатора;

C - величина конверсии мономеров на выходе первого полимеризатора батареи;

С - концентрация исходного модификатора (задается);

С вЂ” концентрация модификатора на выходе полимеризатора 1.

Вычислительный блок 25 находит величины отношения Ч /Ч,1, сравнивает найденные. значения с номинальными и в зависимости от величины отклонения определяет заданное значение конверсии мономеров на выходе батареи полимеризаторов. Выходной сигнал вычислительного блока 25 поступает в камеру

"коррекция" регулятора 14. Значение расхода стоппера, которое следует обеспечить при помощи изменения задания регулятором расхода 18 и 21, рассчитывают следующим образом.

95 4 395

Сначала определяют общее количество стоппера, которое необходимо подать в батарею

Ср=-К. С . См щ ю где К вЂ” расходный коэффициент по стопперу, показывающий количество стоппера, которое необходимо подать Ма единицу веса образовавшегося полимера;

С,1 — конверсия, достигаемая на выходе из батареи.

Далее рассчитывают долю прироста конверсии в последнем полимериэаторе батареи (по схеме в полимеризаторе 2) по выражению

Ьп= с

Затем определяют расход стоппера, который должен обеспечить регулятор

21

Gc„=äï ° Ki - GM и регулятор 18

Ос -

Подключение соответствующего регулятора осуществляется при помощи перекщочателя 16.

Таким образом, наряду с изменением заданного значения конверсии мономеров на выходе батареи полимеризаторов в зависимости от величины среднего молекулярного веса полимера система осуществляет дополнительную корректировку заданного значения конверсии мономеров в зависимости от отношения скорости расходования мономера к величине скорости расходования модификатора, определенного в одном или.нескольких последовательно расположенных по ходу реакционной смеси полимериэаторах. При увеличении величины укаэанного соотношения против номинала уменьщают заданное значение конверсии мономеров, и наоборот, причем величину конверсии мономеров на выходе батареи IIoлимеризаторов регулируют изменением точки ввода стоппера и его расхода.

Результатом реализации предлагаемого способа будет уменьшение среднеквадратичного отклонения величины эластичности каучука по отскоку до 2 единиц (известный способ дает

6-8 единиц).Это в свою очередь позволит получить большой экономичес5 кий эффект в народном хозяйстве страны эа счет увеличения срока службы резинотехнических иэделий, изготовленных иэ этого продукта.

Формула изобретения

1 ° Способ управления процессом эмульсионной полимериэации в произ15 водстве бутадиенстирольного каучука, осуществляемой в батарее последовательно установленных полимериэаторов, заключающийся в изменении заданного значения конверсии моно о меров в зависимости от величины среднего молекулярного веса полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации эластичности каучука по отскоку, 25 коРРектируют заданное значение конверсии мономеров на выходе батареи полимериэаторов в обратно пропорциональной зависимости от отношения скорости расходования мономера к скорости расходования модификатора, определенного в одном или нескольких, последовательно расположенных по ходу реакционной смеси полимеризаторах.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что конверсию мономеЗ5 ров на выходе батареи полимеризаторов регулируют изменением места ввода стоппера и его расхода.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Технологический регламент

Сумгаитского завода синтетического каучука. Производство синтетического каучука. Сумгаит, 1975, с.33.

2. йвторское свидетельство СССР

9 401976, кл. G 05 0 21/00, 1969 (прототип).

954395

Составитель В.Иувалов

Техред М.Коштура Корректор Г.Решетник

Редактор Ю.Середа

Филиал ППП "Патент", r.Óìãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 6363/20 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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