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

(21)4188446/23-05

(22)02; 02.87

(46) 30.08.88. Бкш. № 32 (72) В.В.Солодкий, В.А.Лавров, В.П.Глухов, М.С.Перфильева, И.В.Гармонов, В.А.Федоров, Б.А.Перлин, П.П.Шпаков, А.В.Зак, Ю.Н.Туйбарсов, Е.А.Цыганов, Н.Р.Гильмутдинов и С.А.Ахметчин

(53)678.762.3(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 530034, кл. С 08 F 2/00, 136/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР 1139737, кл. С 08 F 136/08, 08. D 27/00, 1983.

(54)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕПРЕРЬШНЫМ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЗОПРЕНА

(57)Изобретение относится к автоматизации технологии производства синтетического каучука и может быть использовано для управления непрерывным процессом полимеризации в производстве синтетического изопренового каучука. Изобретение позволяет снизить расход катализатора и содержание олигомеров в по-пимере в процес-г се непрерывной полимеризации изопрена путем стабилизации концентрации мономера на выходе реактора изменением расхода комплексного металлоор- ганического катализатора и регулирования вязкости по Муки полимера регулированием температуры реакционной за счет подачи части выводимого из первого реактора потока поли- меризита на его вход и регулирования температуры на входе в реактор изменением расхода указанного потока. 1 ил.

с

б

(Л

f со со

о

Изобретение относится к автоматизации технологии производства синтетического каучука и может быть исполь- - овано для управления непрерывным . Процессом полимеризации в производстве синтетического изопренового каучука.

Цель изобретения - снижение рас- хода катализатора и содержания олиго- ю меров в полимере.

На чертеже изображена схема pea- . ;лизации предлагаемого способй управ- |ления.

Схема содержит реактор 1 полимери-15 зации, ццркуляционньй насос 2, дат- чик 3 температуры реакционной смеси на входе, ре актора, датчик 4 концент- рации полимера на выходе реактораj датчик 5 вязкости по Муки полимера, 20 регулятор 6 концентрации полимера на выходе реактора, регулятор 7 вяз- кости по Муни полимера, регулятор 8 температуры реакционной смеси на входе реактора полимеризации, регулиру- ющий клапан 9 расхода комплексного металлоорганического катализатора, регулирующий клапан 10 расхода поли- меризата, трубопровод 11 подачи исходной реакционной смеси, трубопро- 30 вод 12 подачи комплексного металло- органического катализатора на вход реактора, трубопровод 13 подачи по- лимеризата с выхода первого реактора на вход второго реактора, трубопро- з5 вод 14 подачи полимеризатга с выхода первого реактора полимеризации;на его вход.

Пример. Способ, управления непрерывным процессом полимеризации 40 в производстве изопренового каучука осуществляют в батарее из двух реакторов, объемом 16 м. В реактор 1 полимеризационной батареи по трубопроводу 11 подают 30 исходной 45 реакционной смеси (15 мас.% раствора изопрена в изопентане) с температурой , измеряемой датчиком 3. Концентрацию полимера на выходе реактора 1, измеряемую датчиком 4, под- сп держивают равной 9,6 мас.%, для этого с .помощью регулятора. 6 и регулирующего клапана 9 в реактор Г по трубопроводу 12 подают 98 л-ч раствора комплексного металлоорганичес- « кого катализатора с-концентрацией 100 г-л Температура полимеризата на вьгходе реактора 1 равна 44 С. Для поддержания вязкости по Муни полимера на выходе реактора на заданном уровне 78 ед. с выхода реактора 1 на его вход по трубопроводу 14 подают полимеризат в количестве 2,5 т/ч , при этом температура реакционной смеси на входе в реактор 1 после смешения с исходной реакционной смесью составляет 1,5 С. Содержание олигоме ров с полимере при этом составляет 0,45 мас.% (л/0,09 мас.% в полимери- зате).

Необходимо вьтус.кать полимер с вязкостью по Муни 68 ед. Регулятору 7 вязкости по Муни полимера устанавливают новое задание - 68 ед. Так ка текущее значение вязкости по Муни полимера на выходе реактвра 1 полимеризации, измеряемое датчиком 5, больше, чем .задание, то с выхода регулятора 7 поступает новое задание регулятору 8 на увеличение температуры реакционной смеси на входе в реактор 1, измеряемой датчиком 3. Регулятор 8, воздействуя на клапан 10, открывает его, увеличивая расход полимеризата, подаваемого с выхода реактора 1 на его вход, до тех пор, пока не установится температура задаваемая регулятором 7. Регулятор 7 перестает изменять задание регулятору 8, когда вязкость по МУНИ поли- мера, измеряемая датчиком 5, станет равной 68 ед. Температура на входе реактора 1 полимеризации, измеряемая датчиком 3, при этом равна 26,, расход полимеризата, подаваемого с выхода реактора 1 на его вход, в . трубопроводе 14 равен 50 т,-ч . Вследствие того, что температура на входе в реактор 1, куда подают катализатор резко возрастает, это приводит к активации процес са полимеризации. Концентрацию полимера на выходе реактора 1 с помощью датчика 4, регулятора 6 и регулирующего клапана 9 стабилизируют изменением расхода комплексного металлоорганического катализатора на том же значении 9,6 мас.%, расход катализатора при этом уменьшают до 87 результате получают полимер с вязкостью по Муни 68 ед, и содержанием олигомеров в гсгговом полимере 0,45 мас.% (в полимеризате 0,09 мас.%).

Необходимо вьшускать полимер с вязкостью по Муни 72 ед. Регулятору вязкости по Муни полимера 7 устанавливают новое задание, так как текущее

значение вязкости по Муни полимера на выходе реактора 1 меньше, чем значение задания, то с выхода регулятора

7поступает новое задание регулятору

8на уменьшение -температуры реакцион- нрй смеси на входе в реактор 1. Регулятор 8, воздействуя на клапан 10, уменьшает расход полимеризата, подаваемого с выхода реактора 1 на его вход, до тех пор, пока не установится температура, заданная регулятором

7i Регулятор 7 перестает изменять за дание регулятору 8, когда вязкость по Муни полимера, измеряемая датчиком 5, станет равной 72 ед. Температура на входе реактора 1, измеряемая датчиком 3, при этом равна 16,4 С, расСпособ управления непрерывным процессом полимеризации изопрена, проводимым в батарее -реакторов, в присутствии комплексного металлоор- ганического катализатора путем стабиход полимеризата, подаваемого с выхода реактора 1 на его вход, в трубопро-20 Ливадии концентрации полимера на выводе 14 равен 20 . Вследствие того, что температура на входе в реактор 1,- куда подают катализатор, понизилась по сравнению с предьщущим

воздействие, это привело к понижению 25 реактор, отличающийся активности процесса полимеризации, тем, что, с целью снижения расхода

ходе реактора изменением расхода катализатора и регулирования вязкости по. Муни полимера изменением температуры реакционной смеси на входе в

Концентрацию полимера на выходе реактора 1 с помощью датчика 4, регулятора 6 и регулирующего клапана 9 стабилизируют изменением расхода комплексного металлоорганического катализатора на том же значении 9,6 мае .%, . расход катализатора при зтом увеличикатализатора и содержания олигомеров в полимере, отделяют часть потока полимеризата, выводимого из пер. 30 вого реактора батареи, и направляют на его вход и для увеличения температуры реакционной смеси на входе и реактор увеличивают, а для умень- пГения температуры - уменьшают рас- .

вают до 90 Л Ч В результате получают полимер с вязкостью по Муни прли-з5 полимеризата, поступающего на мера 72 ед. и содержанием олигомеров вход реактора с его выхода.

в полимере 0,45. мас.% (в полимериза те /- 0,09 мас.%).

При использовании предлагаемого способа для регулирования вязкости по Муни в широком диапазоне средний катализатора составляет 93 л-ч т.е. 9,3 , что соответствует 3,1 кг на 1 т каучука, а концентрация олигомеров в полимере 0,45 мас.%.

Формулаиэ обретения

Способ управления непрерывным процессом полимеризации изопрена, проводимым в батарее -реакторов, в присутствии комплексного металлоор- ганического катализатора путем стабиЛивадии концентрации полимера на выЛивадии концентрации полимера на выходе реактора изменением расхода катализатора и регулирования вязкости по. Муни полимера изменением температуры реакционной смеси на входе в

катализатора и содержания олигомеров в полимере, отделяют часть потока полимеризата, выводимого из пер30 вого реактора батареи, и направляют на его вход и для увеличения температуры реакционной смеси на входе и реактор увеличивают, а для умень- пГения температуры - уменьшают рас-

з5 полимеризата, поступающего на вход реактора с его выхода.

-О