СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ Советский патент 1973 года по МПК G05D21/00 

I

Известен способ регулирования процесса непрерывного изготовления полимера, по которому один или больше мономеров, водород и один или несколько каталитических компонентов подают в реактор, причем подачу мономеров и температуру процесса поддерживают в основном постоянными.

Предлагаемый способ регулирования процесса непрерывного получения полимера отличается тем, что с целью повышения точности регулирования и поддержания однородных свойств полимера температуру процесса -и степень конверсии мономера поддерживают постоянными, а регулирование количества подаваемого в реакцию водорода осуществляют в зависимости от соотношения мономера и водорода в готовом продукте.

Температуру в реакторе поддерживают постоянной путем регулирования количества катализатора или каталитических компонентов. Эти компоненты обычно подают отдельно и Б постояином объемном соотношении.

С целью контроля хода процесса точку плавления продукта можно периодически определять с помощью пробы. Однако этот процесс является слишком медленным (т. е. отнимает приблизительно полчаса) для того, чтобы служить основой для регулирования способа.

Существо способа поясняется чертежами;

на фиг. 1 показана схема процесса; на фиг. 2 дано графическое изображение соотношения между точкой плавления продукта и отношением этилена к водороду после выхода из

реактора.

На фиг. 1 изображен сосуд 1 для растворения, в котором растворитель, подаваемый по трубопроводу, смешивают с мономерами, подаваемыми по трубопроводам 3 и 4. Количество мономеров, подаваемых в сосуд У для растворения, поддерживают постоянным посредством регуляторов потока 5 и 6 и приводимых ими в действие контрольных клапанов 7 и 8. Отводящий трубопровод 9 служит для

предотвращения образования чрезмерно высокого давления в сосуде / для растворения.

Раствор мономеров посредством насоса 10 подают из сосуда / в абсорбер 11 для абсорбции водорода раствором мономеров.

Водород в определенном количестве подают в абсорбер // через трубопровод 12 посредством контрольного клапана 13. Раствор мономеров с водородом непрерывно подают из

абсорбера // через трубопровод 14 и охладитель 15 в реактор 16. Регулятор потока 17 соединен с трубопроводом 14 с целью привода в действие контрольного клапана 18, находящегося в трубопроводе 19 для выходящего из

реактора потока.

Это регулирование начинает действовать, если во время нроведения реакции при адиабатических условиях нужно получить особенно высокий выход при заданной максимальной температуре и при заданном минимальном времени пребывания в реакторе. Кроме того, реактор 16 снабжен мешалкой 20. Один или больше каталитических компонентов подают в реактор через трубопроводы 21, 22 и 23 с соответствующими контрольными клапанами 24, 25 и 26. Эти контрольные клапаны приводят в действие регулятором 27 температуры, соединенным с реактором 16.

Выходящий из реактора поток непрерывно отводят через трубопровод 19 и контрольный кланан 18, который приводится в действие регулятором 17 потока, находящегося в подающем трубопроводе 14 реактора. Трубопровод 19 для выходящего из реактора потока снабжен трубопроводом для отбора проб, чтобы обеспечить регулярное определение точки плавления. Отношение мономера к водороду в выходящем из реактора потоке 28 постоянно определяют, например, с помощью хроматографа 29, и полученный таким образом результат гередают в регулятор 30, который приводит в действие контрольный клапан 13 в подающем водород трубопроводе 12.

На фиг. 2 показано соотнощепие между точкой плавления полиэтилена, обозначенной буквами 5,/, отношением этилена к водороду в выходящем из реактора потоке, обозначенном C-2.lHz, и температурой выходящего из реактора потока, обозначенной TI или Гг, причем Т больше TZ.

При данном соотношении более высокая температура Т дает более высокое S,I. Поэтому для обеспечения постоянного S, I, величину CZ/HZ следует увеличить до d, это значит, что при более высоких температурах следует снизить количество HZ.

Если степень .превращения повышают, а температура остается постоянной, то величина CZ/HZ снижается до е, так как количество присутствующего этилепа снижается. Для достижения постоянпого S, Г, в этом случае велпчина CZ/HZ должна оставаться постоянной, так что нужно снизить количество //g.

Пример 1. При получении полиэтилена предлагаемым способом 20,6 кг/час этилена растворяют в 87,5 кг/час бензина в сосуде 1 для растворения. Затем вместе с 0,003 кг/час водорода раствор мономеров подают в абсорбер 11, в котором водород абсорбируют. Полученную таким образом смесь охлаждают до -25°С и подают в реактор 16. Через трубопровод 21, 22 пли 23 в реактор подают раствор из трех катализаторов (всего 0,75 кг/час). При температуре 180°С из реактора выходит поток, содержащий, кг/час: полиэтилена 20,

этиленового мономера 0,6, водорода 0,003 и бензинового растворителя 87,5. Рассчитанная степень превращения в полиэтилен составляет 96%. Точку плавления полиэтилена определяют методом ASTMD-1238-57, причем Т составляет приблизительно 10.

Количество подаваемого катализатора составляет 75% от прежнего; когда достигают равновесия, количество подаваемого в абсорбер Л водорода увеличивают до 0,004 кг/час посредством регулятора 30 через контрольный клапан 13. В этом случае поток выходит из реактора 16 при температуре 178°С п содержит следующие количества компонентов,

кг/час: полиэтилена 19,77, этиленового мономера 0,825, водорода 0,004 и бензинового растворителя 87,5. Степень превращения составляет 96%, точку плавления полиэтилена определяют методом ASTMD-1238-57, причем Т

составляет приблизительно 10.

Пример 2. Работают согласно примеру 1. После достижения равновесия температуру подаваемого в реактор 16 раствора с водопроводом повышают до -20°С. После того, как

опять было достигнуто равновесие, подаваемый в реактор 16 раствор катализаторов умепьшают до 0,45 кг/час посредством регулятора 27 через контрольные клапаны 24, 25 и 26. В соответствии с этим подаваемое в абсорбер 1} количество водорода увеличивают до 0,005 /се/час посредством регулятора 30 через контрольный кланан /5. В этом случае поток выходит из реактора при температуре 180°С и содержит следующие количества компонентов, кг/час: полиэтилена 19,57, этиленового мономера 1,03, водорода 0,005 и бензинового растворителя 87,5. Степень превращения составляет 95%. Точку плавления полиэтилена определяют методом ASTMD-1238-57,

причем Т составляет приблизительно 10.

Предмет изобретения

1.Способ регулирования процесса полимеризацин путем взаимодействия мопомеров,

водорода и каталитических компонентов в условиях стабильного поддержания расхода мономеров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и поддержания однородных свойств полимера, температуру процесса и степень конверсии мономера поддерживают постоянными, а регулирование количества подаваемого в реакцию водорода осуществляют в зависимости от соотношения мономера и водорода в готовом продукте.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру в реакторе поддерживают постоянной путем регулирования количества катализатора или каталитических компопентов.

J 22