СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕПРЕРБШИОЙ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ Советский патент 1970 года по МПК C08F2/04 C08F4/42 

Известны способы регулирования процесса полимеризации, включающие регулирование температуры в зоне реакции путем изменения величины теплосъема или подачи катализатора, а также регулирование конверсии и молекулярного веса полимера путем изменения концентрации каталитического комплекса, нагрузки на реактор и т. д. Однако регулирование конверсии и молекулярного веса этими способами возможно лишь только при наличии приборов автоматического контроля конверсии и молекулярного веса. Такие приборы в настоящее время или отсутствуют или обладают низкой точностью и плохой эксплуатационной надежностью.

С целью создания способа регулирования процесса полимеризации, в котором использование вышеупомянутых приборов не обязательно, и с целью повышения точности регулирования конверсии И молекулярного веса полимера предлагается температуру в зоне реакции регулировать изменением подачи каталитического комплекса при строгой стабилизации величины теплосъема с реактора, осуществляемой поддержанием постоянства суммы тепла, снимаемого хладагентом (включая тепло, снимаемое испарением растворителя), и тепла, снимаемого (вносимого) шихтой.

т. е. в условиях постоянной нагрузки реактора и концентрации мономеров в шихте (нетрудно показать из уравнения теплового баланса реактора), стабилизирует количество выделяемого тепла в реакторе и, следовательно, глубину превращения мономеров, а также в определенной мере (с точностью, определяемой влиянием изменения концентрации микропримесей в шихте на скорость реакции и молекулярный вес полимера) стабилизирует концентрацию каталитического комплекса и молекулярный вес полимера.

Примером реализации предлагаемого способа может служить схема, приведенная на фиг. 1.

В холодильник / подаются постоянные расходы мономера (Смон) и растворителя (Gp) т. е. постоянное количество шихты, температура которой на выходе из холодильника стабилизуется регулятором РТш, воздействующим на степень разрежения в линии отсоса пропана. Информацию о температуре щихты за холодильником регулятор РТ получает от датчика температуры ДТ .

Регулирование температуры в зоне реакции осуществляется датчиком температуры ДТ и регулятором РТ, последний регулирующе воздействует, щапример, на вариатор числа оборотов универдоза УН (дозировочногг

насоса), дозирующего катализатор в реактор 2.

Величина теплосъема может быть стабилизирована, путем измерения и суммирования тепла, снимаемого хладагентом, и тепла, снимаемого (или вносимого в реактор) шихтой, и изменения одной из этих составляющих при отклонении суммарного теплосъема от заданного. При этом тенло, снимаемое хладагентом, может быть изменено, например, изменением его температуры на входе в кожух реактора или его расхода. Тепло, снимаемое щихтой, быть изменено, например, изменением температуры шихты или расхода растворителя при постоянном расходе мономера (т. е. изменением концентрации мономера в шихте).

Для расчета величины суммарного теплосъема (фиг. 1) в вычислительное устройство ВУ поступает информация о расходе и температуре (на входе и выходе из кожуха реактора) хладагента, расходе и температуре шихты, поступающей в реактор, и о заданной регулятору РТ величине температуры в зоне реакции. По этим данным ВУ вычисляет суммарный теплосъем Qc по формуле

QC - GxCpj (Га - TI) + ОщСрш (Г(, - Гщ),

где GX и Ощ - расходы хладагента и шихты;

Срх и Срш -удельные теплоемкости хладагента и шихты;

Т и Tj -температуры хладагента на входе и выходе из реактора;

Тщ -температура ш.ихты; -заданная регулятору температ)фы РТ величина температуры IB зоне реакции. Сигнал, соответствующий суммарному теплосъему, от ВУ поступает на регулятор величины теплосъема РВТ, который при отклонении этой величины от заданной воздействует.

например, на задатчик регулятора температуры шихты РТш (т. е. меняет температуру шихты) или на задатчик регулятора расхода хладагента (если удельный вес телла, снимаемого хладагентом, достаточно велик).

Следует отметить, что при установившемся процессе в реактор вводится такое количество каталитического комплекса, которое обеспечивает образование тепла реакции (Qo-

тепло, выделяемое при синтезе единицы веса полимера, GMQH -нагрузка реактора по мономеру, а-конверсия).

QP : QCЕсли коэффициент теплопередачи от реакционной жидкости к хладагенту постоянен или удельный вес тепла, снимаемого хладагентом, мал, суммарный теплосъем можно стабилизировать путем раздельной стабилизации тепла, снимаемого хладагентом, и тепла, снимаемого шихтой. Такая стабилизация представлена на схеме (фиг. 2). Здесь автономно стабилизируется расход и температура шихты и расход и температура (на входе в

кожух реактора) хладагента.

Предмет изобретения

Способ регулирования процесса непрерывной растворной полимеризации сопряженных диенов на комплексном металлорганическом катализаторе путем стабилизации температуры в зоне реакции изменением подачи туда катали:затора при Стабилизированиой подаче мономеров, отличающийся тем, что, с целью стабилизации конверсии мономеров и повышения качества полимеров, измеряют тепло, снимаемое хладагентом, и тепло, вносимое в реактор шихтой, суммируют эти величины и в зависимости от отклонения полученной величины теплосъема от заданного значения изменяют температуру шихты или расход хладагента.