Способ автоматического регулирования процесса стабилизации полимера Советский патент 1985 года по МПК C08J3/20 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматы зации технологических процессов производства синтетического каучука, а конкретнее к автоматизации процесса стабилизации полимера введением в него антиоксидантов, и может быть использовано в производстве каучуков СКИ, СКЛ и других в химической и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение стабилизации содержания антиоксиданта в стабилизированном полимере и снижение его себестоимости.

Измерение концентрации компонентов антиоксиданта в его исходном растворе можно осуществлять автоматически или путем лабораторного анализа.

Заданную концентрацию первого компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере устанавливают в пределах 0,45-0,65 мас.%, допустимое значение для концентрации второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере устанавливают в пределах 0,15-0,20 мас,%.

На чертеже изображена принципиальная схема реализации способа в производстве изопренового каучука СКИ-3.

На схеме обозначены полимеризационная установка, состоящая из полимеризаторов 1 и 2, смеситель 3, снабженный мешалкой 4, датчик 5 расхода шихты на полимеризационную установку датчик 6 концентрации полимера на входе в смеситель 3, контур регулирования расхода раствора антиоксиданта состоящий из датчика 7, регулятора 8 клапана 9, датчиков 10 и 11 концентрации первого и второго компонентов антиоксиданта в исходном растворе, и управляющая вычислительная машина (УВМ)12.

Шихту, состоя1цую из мономера (изопрена) и растворителя (изопен- тана), подают последовательно в полимеризаторы 1 и 2 полимёризационной установки, где в присутствии катализатора происходит образование поли- мера. Полимер концентрацией 1013 мас.% из полимёризационной устаноки подают в смеситель 3, куда также подают раствор антиоксиданта. Последний состоит из 3,5-4,5 мас.% неозона Д (первый компонент) и 1,52,5 мае.% дифенил-и-фенилендиамина (второй компонент) в растворе толуола, В смесителе 3 раствор антиоксиданта и полимер интенсивно перемешивают мешалкой 4. Стабилизированный полимер далее подают на дезактивацию и отмывку от продуктов разложения катализатора.

В готовом каучуке первого компонета должно содержаться 0,5-0,8%, а второго - 0,14-0,3%.

Для получения каучука с меньшей себестоимостью необходимо регулировать содержание компонентов антиоксиданта в стабилизированном каучуке на нижнем допустимом пределе.

Регулирование процесса стабилизации полимера по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Информацию от датчиков 5, 6, 10 и 11 вводят в УВМ 12.

По информации с датчика 5 расхода Сц, шихты, датчика 6 концентрации С д„д полимера, датчика 10 концентрации С первого компонента антиоксиданта в исходном растворе, а также в зависимости от заданной концентрации С первого компонента в стабилизированном полимере определяют заданный расход G дц раствора антиоксиданта в смеситель 3 по формуле

Зе(4

G

пол ПОЛ

гскл

-. (1) он

100

1 «н

При этом

ЗИА

С

АОП 1 1 пол

где Сдоп 1 допустимьй (нижний) предел концентрации первого компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере. По информации с датчиков 5 и 6 расхода шихты и концентрации полимера и с датчика 11 концентрации С2д„ второго компонента антиоксиданта в исходном растворе определяют ожидаемое значение концентрации С второго компонента в стабилизированном полимере

ож

(2)

2ПОА

Проверяют полученное значение ожидаемой концентрации второго компонен3та антиоксиданта в стабилизированно полимере на условие о Сдопг где С ДСП 2 дополнительный предел (нижний) концентрации второго компонента ант оксиданта в стабилизированном полимере. Если условие (3) выполнимо, то з данный расход раствора антиоксидант оставляют без изменения, т.е. (4) ын где С«„ - окончательное значение расхода раствора антиоксиданта. Если условие (3) не выполняется, т устанавливают заданную концентрацию ,-. з«А С 2 пол второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере на допустимом пределе и определяют заданный расход G антиоксиданта по формуле Сигнал, соответствующий значению заданного расхода G ц антиоксиданта вьщают с УВМ 12 на задание регулятору 8, который по информации с датчика 7, воздействуя на клапан 9 изменя ет расход раствора антиоксиданта и приводит его к заданному значению. 7 При отсутствии датчика 6 концентрацию полимера определяют расчетным путем. При отсутствии датчиков 10 и 11 концентрации компонентов антиоксиданта определяют путем лабораторных анализов один раз в партии. Партия антиоксиданта расходуется в течение 8-12 ч. Таким образом, измеряя концентрации компонентов антиоксиданта в его исходном растворе и определяя расход раствора антиоксиданта на смешение с полимером по одному из них, прогнозируют концентрацию второго компонента в стабилизированном полимере. Корректируя расход раствора антиоксиданта по прогнозируемому значению концентрации, добиваются получения стабилизированного полимера с содержанием первого или второго компонентов в нем на допустимом (нижнем) пределе. Этим достигается экономия дорогостоящих компонентов антиоксиданта, а вместе с тем снижается себестоимость готового каучука. За счет исключения выхода концентрации любого из компонентов антиоксиданта в стабилизированном полимере за допустимый предел достигают повьшения качества стабилизации полимера. Брак каучука по содержанию антиоксиданта в готовом каучуке сокращается на 28%. При этом расход компонентов антиоксиданта на получение 1 т стабилизированного каучука сокращается соответственно для неозона Д с 5,8 до 5,65 кг/т, для ДФФД - с2,27 до 2,17 кг/т. Михта Полимер Растбор антиоксиданта ш ш

(изиро6анн(

Стаби

и

полимер

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРА в производстве синтетического каучука путем изменения расхода антиоксиданта в смеситель в зависимости от расхода шихты на Полинеризационную установку и концентрации полимера в полимеризаторе на входе в смеситель, отличающийся тем, что, с целью стабилизации содержания антиоксиданта в стабилизированном полимере и снижения его себестоимости, измеряют концентрации компонентов антиоксиданта в исходном его растворе, изменяют расход раствора антиоксиданта в зависимости от. концентрации первого компонента антиоксиданта в исходном Iрастворе и заданной концентрации этого компонента в стабилизированном полимере, определяют ожидаемую концентра1щю второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере по расходу раствора антиоксиданта, концентрации второго компонента антиоксиданта в исходном растворе и расходу шихты и концентрации полимера, сравнивают указанную ожидаемую концентрацию второго компонента с допустимым значением и, если она окажется больше или равна I допустимому значению, оставляют расход раствора антиоксиданта без (Л изменения, а если она окажется меньше, то устанавливают заданную концентрацию второго компонента антиоксиданта в стабилизированном полимере на допустимом значении и изменяют расход раствора антиоксиданта в зависимости от концентрации второго компонента антиоксиданта в исходном растворе и найденного значения заtfi данной концентрации этого компонента в стабилизированном полимере, при этом заданную концентрацию первого компонента в стабилизированном полимере устанавливают равной допустимому значению.