Способ управления непрерывным процессом растворной полимеризации бутадиена Советский патент 1989 года по МПК C08F136/08 G05D27/00 

1

Изобретение относится к управлению технологическим процессом растворной полимеризации бутадиена и может быть использовано в производстве синтетического каучука, в частности при получении низкомолекулярных го- мо- и сополимеров анионной полимеризацией с передачей цепи.

Целью изобретения является стабилизация значений динамической вязкости полимера.

Пример 1. Процесс растворной полимеризации бутадиена проводят в каскаде из трех полимеризаторов (по 2 и 3 кг1ждый), шихта в которые подается параллельно, а подача компонентов каталитического комплекса алоксида калия (КОК) и нормального

литий бутила) (н. LiBu) осуществляется в первый полимеризатор.

На чертеже представлена блок-схе - ма способа регулирования.

Схема содержит полимеризаторы 1-3, датчики 4,1-4.6 расхода, регулирующие -органы 5.1-5.5, регуляторы 6.1-6.5 расхода, датчики 7,1-7.3 температуры и вычислительное устройство (ВУ) 8,

Расходы компонентов каталитического комплекса регулируют локальными регуляторами 6.1 и 6.2 расхода, а сигналы от датчиков 4.1 и 4,2 расхода поступают на ВУ 8, На ВУ также поступают сигналы от датчиков 7.1- 7.3 температуры и от датчика 4.6 расхода шихты.

4

Од Од

ч

со а

; Расход шихты в каждый полимериза- |гор регулируют регуляторами 6.3-6.5 Ьасхода. задания на которые поступают Ьт вычислительного устройства в зависимости от следующих параметров: заданной динамической вязкости (ijrtA, Аин) измеряемой температуры в полимеризаторах (Т)j измеряемого 1расхода шихтй (Р) j измеряемого расхо- Q 1да модификатора (ROK) измеряемого расхода ини1Ц1атора (и. LilJu) . Концентрация бутадиена в шихте 40 мас.%, заданная динамическая вязкость равна 8±0,5 П.

Измеряемые параметры: температура IB полимеризаторах равна 1 - 70°С, 2 - , 3 - 80°С; расход шихты |800 кг/ч; расход модификатора 28 Kr/4j расход инициатора 19,2 кг/ч

Вычисхлительное устройство рассчи.. ROK

тывает молярное соотношение

241,3

кг

201,6

кг

15

20

Пример 2. Два полимеризатора в каскаде, содержание бутадиена в шихте 40 мас,%.

Заданная динамическая вязкость равна 8+0,5 П. .

Измеряемые параметры: температура в полимеризаторах равна 1 - , 2 - ) расход шихты 600 кг/ч; расход модификатора 28 кг/ч расход

H.LiBu

Гследующим образом: по известной плот- юности растворов модификатора и ини- 25 инициатора 19,2 кг/ч, циатора и их концентрации в растворе Рассчитываемое молярное соотноше- ;0пределяется додача компонентов ка- LROK 3946. тал.итического комплекса и рассчитыва- H.LiBu

ется их.молярное соотношение.Вычислительное устройство рассчиВ заданном примере плотность рав- |зо тывает скорость подачи шихты в поли- на 0,8 кг/л, концентрация модификато- меризаторы ра в растворе 0,046 моль/лj концент V, 17,6 35 V 19, 93

моль мон.

рация инициатора в 0,17 моль/л, поэтому

растворе

2,8 . 0,8

0,046

19,2 0,8

0,17

0,3946.

241,3

кг

201,6

кг

Пример 2. Два полимеризатора в каскаде, содержание бутадиена в шихте 40 мас,%.

Заданная динамическая вязкость равна 8+0,5 П. .

Измеряемые параметры: температура в полимеризаторах равна 1 - , 2 - ) расход шихты 600 кг/ч; расход модификатора 28 кг/ч расход

инициатора 19,2 кг/ч, Рассчитываемое молярное соотноше- LROK 3946. H.LiBu

|зо тывает скорость подачи шихты в поли меризаторы

V, 17,6 35 V 19, 93

моль мон.

мин-моль кат, в реакторе моль мон.

m

,

Далее ВУ рассчитывает скорость подачи шихты в полимеризаторы по еле дующему алгоритму:

. 7

. .анн1..8б 1..0.37.Т,

V.

V, 17,6

моль мон.

V, 19,93

V, 22,25

мин- моль кат. з реакторе моль мон.

мин. моль кат. в реакторе моль мон

m

-, rrm , 0,6757

40

G,

45

50

55

В случае изменения технологических параметров (возникновение в объекте неконтролируемых возмущений) производится пересчет скорости подачи шихты в полимеризаторы каскада,

Например, расход модификатора уменьшился до 25 кг/ч, молярное соотношение стало равно 25:0,8 31, 25-0,046 1,4375 моль/ч, тогда

ROK 1,4375 „ ,(,„„ CH.LiBu 4,08 - Для каскада из двух полимеризаторов: V, 12,9858; Vi 14,8358,

га, 0,68; G, 357,1 кг/ч G - 242,9 кг/ч- и от ВУ на регулятор расхода поступает новое задание.

При переходе с одного технологического режима на другой также произ водится с помощью вычислительного устройства пересчет скорости подачи шихты в реакторы каскада, величины которой являются заданием для регуля- торов расхода.

Например, общая производительность установки должна быть уменьшена до 500 кг/ч. Так как остальные технологические параметры поддерживаются на том же уровне, то расчет скорости подачи шихты в реакторы дает

297,6 кг/ч

500-0,68 1,68

202,4 кг/ч

Формула изобретени

Способ управления непрерьшным процессом растворной полимеризации бутадиена, проводимом в каскаде последовательно соединенных полимеризаторов при параллельной подаче по- лимеризационной шихты и стабилизированных подаче каталитического комплекса в первый полимеризатор и тем- пературе в казядом полимеризаторе при использовании заданной динамической вязкости полимера, температуры и соотношении компонентов каталитического комплекса, о тличаю- Щ и и с я тем, что, с целью стабилизации динамической вязкости полимера расход шихты в каждый попимеризатор

устанавливают в зависимости от производительности батареи по формулам G. - Р

Go

Р G,

- производительность батареи, КГ/Ч{

.,п- скорость подачи шихты соответственно в 1,2, ... п полимеризаторы, кг/ч;

ш

ш

|V 1 1

-г

)

1 +

ш,

25

0

5 З-Я-АЯН

0

. м- ,86 Д +0,37Т,.

- 57755: -i

1 1, 2, ..., п,

V; - приведенная скорость подачи шихты в 1,2, ..., п полимеризаторы, °

мин-моль кат.

температура в i-м полимеризаторе, С}

заданная динамическая вязкость, П}

ROK

LiBu ярное соотношение

алкоксида калия и литий бутила в каталитическом комплексе.

Т.