Способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов Советский патент 1983 года по МПК C08F136/04 G05D27/00 

ID N5 4 У У

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 исполь зовано в производстве синтетических каучуков.

Известен способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов, заключающийся в том, что изменяют расход катализатора в зависимости от концентрации полимера, изменяют температуру в зоне реакции в зависимости от перепада давления в потоке полимеризата, при этом указанную величину перепада давления корректируют в зависимости от вязкости по Муни или .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 шихте 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 z .

Недостатком этого способа является недостаточно высокая точность стабилизации вязкости по Муни получаемого полимера и Сравнительно высокие затраты на проведение процесса. Это связано с тем, что способ не предусматривает обратной связи 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 управлени 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, изменяют расход комплексного катализатора на каждой полимеризационной 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 смешени полимеризата.

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

Схема содержит пропановый испаритель 1, сепаратор 2, первые реакторы 3 и и вторые реакторы 5 и 6, соответственно первой и второй полимеризационных установок, смеситель 7 .полимеризата, вычислительную машину 8, датчики 9 и 10 конверсии мономера в первых реакторах полимеризационных установок, датчик 11 вязкости по Муни полимера, датчик 12 общего расхода шихты на полимеризацию, датчик 13 расхода шихты на первую полимеризационную установку, датчик 1А расхода шихты на вторую полимеризационную установку, датчик 15 температуры шихты, регуляторы 1б и 17 расхода комплексного катализатора на первую и вторую полимеризационные установки, а также регулятор 18 давления паров пропана. 3 Способ автоматического управлени процессом растворной полимеризации осуществляют следующим образом. Углеводородную шихту, содержащую 15-17 вес.% изопрена, подают в трубное пространство пропанового ис парителя 1, в межтрубное пространст во которого поступает жидкий пропан из сепаратора 2. Охлажденная до 0(-8)С шихта поступает параллельными потоками в первый реактор 3 первой полимеризационной установки и в первый реактор k 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 поступает также комплекс ный катализатор типа Циглера-Натта Из первых реакторов 3 и i образовавшийся полимеризат направляют во вторые реакторы 5 и 6, где конве сия изопрена достигает 87-96. Выхо ные 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, да чика 11 вязкости по Муни полимера на выходе смесителя 7 полимеризата датчиков 12-14 расхода шихты и датч ка 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 рас ход шихты на соответствующую полимеризационную установку: Л11 (-1), &K,K,«i: ni r- « U и сЗ .. )dt+i заданное значение рас хода комплексного кат лизатора на первую по лимеризационную установку, кг/ч; 5 расход шихты на первую полимеризационную установку, т/ч; текущее и заданное значение конверсии изопрена в первом реакторе 3 первой полимеризационной установкиД; настроечные коэффициен Ul H U, ты регулятора конверсии/ реализуемого на вычислительной машине 8. Для второй полимеризационной установки закон регулирования конверсии изопрена в первом реакторе 4 записывается и реализуется аналогично. Температура шихты.измеряемая датчиком 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, Таким образом, данный способ автоматического управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов позволяет повысить точ- . ность стабилизации вязкости по Муни полимера, измеряемой после смешения выходных потоков всех полимеризационных батарей. При этом стабилизация конверсии мономера в первых реакторах полимеризационных установок обеспечивает также снижение затрат на проведение процесса, так как при этом стабилизируется концентрация незаполимеризовавшегося в полимеризате мономера, а также обеспечивается подача только минимально необходимого количества катализатора для достиже ния заданного значения конверсии. Способ отличается также простотой реализации; Его применение исключает необходимость использования регулятора вязкости по Муни полимера отдельно для каждой полимеризациионной установки. Проверка способа показывает, что количество получаемого полимера с разбросом вязкости по Муни от заданного значения ±3 ед. увеличива5102iti 556

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 полумения 1 т для полумения 1 т полимера снижает- полимера снижается с 6,0 до 5,7 кг.

nojiet eptuojn