Способ управления непрерывным процессом полимеризации изопрена Советский патент 1988 года по МПК C08F136/08 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации производства синтетического каучука и может быть применено в процессе полимеризации изопрена.

Цель изобретения снижение удельного расхода катализатора и мономера за счет более точного управления процессом.

Пример 1, На фиг, 1 изображе ны графики зависимости оптической Плотности полимеризата от соотношени Компонентов.

При достижении эквимолярного соотношения .компонентов, которое обеспечивает максимальную активность ка- |тализатора, оптическая алотность по- |лимеризата достигает минимального |эначения. Абсолютное значение опти- ческой плотности зависит от концент- |рации полимера в растворе (кривые 1, |2, 3 соответствуют разным значениям концентрации) и может быть связано, например, с концентрацией изопрена- мономера в исходной шихте.

На фиг„ 2 показаны спектры поглощения полимеризата при.одинаковой Концентрации полимера в нем, но раз- Ном составе катализатора.,.

Кривая 1 соответствует избытку рлюминийорганического соединения,

& кривые 2, 3, 4 -избытку титановог |компонента. В областях спектра ниже J600 нм и Bbmie 900 нм наблюдается за- Йетное поглощение от других факторов |что делает использование этих облас- гей спектра неприемпемым. ; В области ниже 600 нм проявляется заметное влияние поглощения катализатора, а в области выше 900 нм наблюдается заметное влияние поглощения компонентов шихты.

На фиг. 3 изображена блок-схема установки с управлением по предлагаемому способу.

Технологическая установка (фиг.З) содерзкит полимеризационную батарею, состоящую из реакторов 1 и 2, трубопровод 3 для подачи шихты (раствора изопрена), смеситель 4 для приготовления катализатора, трубопроводы 5 и 6 для подачи компонентов катализатора на смещение, расходомеры 7 и 8 и регулируюш;ие клапаны 9 и 10, установленные на трубопроводах 5 и 6 соответственно, насос 11, трубопровод 12 подачи катализатора, расходомер и регулирующий клапан 14,на трубопроводе 12, датчик 15 тежэературы, изме

ритель 16 оптической плотности, регуляторы 17 расхода катализатора и 18 расхода компонентов катализатора. Регулятор 18 регулирует соотношение компонентов шаговым поиском, минимизируя оптическую плотность.

Непрерывный процесс полимеризации изопрена осуществляют в каскаде (батарее) из двух реакторов 1 и 2. В реактор 1 по трубопроводу 3 подают шихту с расходом 30 т/ч. Концентрация изопрена в шихте 15 мас.%. Заданная по технологическому режиму температура в реакторе . Первоначаль- ньй расход катализатора, устанавливаемый регулятором 17 для поддержания этой температуры, составляет 19,7 л/ч, что в переводе на соотношение катализатор: мономер составляет 0,43%. Датчиком Г6 оптической плотности на длине волны изл,учаемого света 800 нм измеряют оптическую плотность полимеризата на выходе из реактора 1 и с помощью регулятора 18 регулирующим клапаном 9 минимизируют значение оптической плотности путем изменения расхода алюминийорганического компонента. Максимальная длительность поиска минимума не превышает 15-20 мин. Температура в реакторе 1 возрастает при

этом до

и расход катализатора.

этом до

подаваемого по трубопроводу 12, дополнительно корректируют в сторону уменьшения до восстановления температуры 45 С. I

Операции регулирования представлены в табл. 1.

Аналогичные операции регулирования проводят каждый час и за 8 ч (одну смену) определяют по израсходованным веществам удельный расход катализатора на тонну произведенного каучука и удельный расход изопрена-мономера. В данном случае расход катализатора составил 2,1 кг/т, а изопрена 1,003 т/т.

i

П р и м е р 2. Осуществляют непрерывный процесс полимеризации изопрена как в примере 1, но измерение оптической плотности проводят на длине волны 600 нм и минимизируют ее значение изменением расхода титаново- го компонента с помощью регулирующего клапана 10.

Операции регулирования представлены в табл. 2.

Удельньш расход катализатора в этом примере составил 2,1 кг/т, а изопрена-мономера - 1,004 т/т.

П р и м е р 3. Осуществляют непре- с рывныи процесс полимеризации изопре- . на как в примере 1, но измерение оптической плотности проводят на длине волны 900 нм и минимизируют ее значение изменением расхода алюминийорга- нического компонента.

ра на 0,5 кг/т, а изопрена-мономера - 0,004 т/т.

Формула изобретения

10

Способ управления непрерывным процессом полимеризации изопрена в каскаде реакторов путем стабилизации температуры в первом реакторе изменением расхода комплексного катализатора, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода катализатора и мономера, минимизируют 15 . оптическую плотность, определяемую на длине волны излучаемого света 600-900 нм, изменением расхода одного из компонентов катализатора на стадии приготовления катализатора.

Т а б л и ц а 1

Параметры процесса полимеризации изопрена при регулировании расхода алюминийорганического компонента по минимуму оптической плотности на длине волны света 800 нм

Операции регулирования представлены в табл. 3.

Удельный расход катализатора в этом примере составил 2,2 кг/т, а изопрена-мономера - 1,004 т/т.

Предлагаемый способ управления позволяет снизить расход катализатора на 0,5 кг/т, а изопрена-мономера - 0,004 т/т.

Формула изобретения

с .

10

15

Изобретение относится к автоматизации Производства синтетического каучука и может быть использовано в процессе полимеризации изопрена. Изобретение позволяет снизить расход катализатора и мономера за счет того, что в каскаде реактора полимеризации изопрена при стабилизированной температуре в первом реакторе изменением расхода комплексного катализатора минимизируют оптическую плотность, определяемую на длине оптического света 600-900 нм, изменением расхода одного из компонентов катализатора на стадии приготовления катализатора.. 3 ил., 3 табл.

Таблица2.

Параметры процесса полимеризации изопрена при регулировании расхода титанового компонента по минимуму оптической плотности на длине волны света 600 нм

ТаблицаЗ

Параметры процесса полимеризации изопрена при регулировании расхода алюминийорганического компонента по минимуму оптической плотности на длине волны

900 нм

4J

4J

m

Продолжение табл.2

«л м/п

- О б5Ь700 800 900 1000 Нм

Фиг, 2

Фиг.З