Способ регулирования процесса инициированной полимеризации Советский патент 1982 года по МПК C08F2/24 G05D27/00 

Изобретение относится к способам регулирования процесса инициированной полимеризации и может быть йс- пользовано в производстве синтетического каучука.

Известен спо- обурегулирования процесса инициированной полимеризации, заключающийся в изменениях температуры реакционной смеси и расхода активирующего комплекса-.в зависимости от степени Конверсии мономеров 11.

Недостаток известного способа состоит в том, что при некоторых режимах згшанное значение конверсии мономеров не может быть достигнуто изменениями только температуры реакционной.смеси и расхода активирующего комплекса.

Наиболее близким к предпагаемому является способ регулирования процесса инициированной полимеризации, заключающийся в стабилизации температуры в реакционной зоне и изменении расхода эмульгатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, в зависимости от поверхностного натяжения латекса 2Т.

Недостатком этого способа является низкое качество получаемого полимера по вязкости вследствие того, что в нем не учтена одна из основных причин снижения активности процесса, вызванная дезактивацией инициатора, которая связана с возможным наличием примесей в реакционной смеси, что нарушает скорость расходования иницициатора. Нежелательные последствия могут вызвать не только уменьшение,

10 но и увеличение концентрации инициатора выше допустимых пределов. Это приводит ,. в частности, к образование значительных количеств полимера с низким молекулярным весом, что

15 вызывает ухудшение механических свойств конечного продукта.

Цель изобретения - улучшение показателей вязкости полимера.

Эта цель достигается тем, что при

20 способе регулирования процесса ини- . циированной полимеризации, заключающемся стабилизации температуры. в реакционной зоне и изменении расхода эмульгатора, подаваемого на

25 вход батареи полимеризаторов, в зави-т симости от поверхностного натяжения латекса, расход эмульгатора дополнительно корректируют в обратно пропорциональной зависимости от кон30 .центрации инициатора в реакционной смеси , измеренной по крайней мере в одном полимеризаторе батареи. На чертеже представлена схема ре ализации способа. : На схеме показаны полимеризатор трубопроводы эмульсии 2, инициатора 3, эмульгатора 4, водной фазы 5, латекса6, прямого хладоагента 7 и обратного хладоагента 8, чувствительные элементы 9-11 расхода эмульсии, инициатора и эмульгатора, регулятор 12 расхода эмульгатора, регулирующий орган 1.3 на трубопроводе эмульгатора, чувствительный элемент 14для-измерения температуры в реакционной зоне, регулятор 15 темпе ратуры, регулирующий орган 16, установленный на линии подачи прямого хладагента, анализатор 17 конверсии мономеров, анализатор 18 для определения концентрации инициатора анализатор 19 поверхностного натяжения латекса и вычислительный блок 20 Способ осуществляется следующим образом. На вход лолимеризатора 1 (полимеризационная батарея на схеме условно показана одним полимеризатором ) по трубопроводу 2 поступает эмульсия, состоящая из мономеров, инициатора, эмульгатора и водной фазы, причем в водную фазу входит модификатор и . железотрилоновый комплекс. Реакционная масса по трубопроводу б выводится из цеха полимеризации в отделение незаполимеризовавшихся мономеров. Для отвода тепла реакции полимери ации по трубопроводу 7 в полимеризатор 1 подают хладагент, который выводится затем по трубопроводу 8. Расходы эмульсии, инициатора и эмульгатора измеряют с помощью чувствительных элементов 9-11. Расход эмульгатора регулируют с помощью регулятора 12 и регулирующего органа 13. Чувствительный элемент 14, регулятор 15 и регулирующий орган 16 образуют -контур регулирования температуры в р еакционнрй зоне. Величи ну конверсии мономеров на выходе по лимеризатора 1 измеряют анализатором 17. Концентрацию ингщиатора на выхо де полимеризатора 1 измеряют с помо щью анализатора 18,а поверхностно е натяжение латекса - с помощью анализатора 19. Система регулирования содержит вычислительный блок 20, к входу которого подключены датчики 9, 10, 11, 17, 18 и 19, измеряющие текущие значения расходов эмульсии, инициатора, эмульгатора, конверсии мономе ров, крнцентрации инициатора и поверхностное натяжение латекса. Первоначально вычислительный блок 20 определяет начгшьную крнцен в системе по рацию инициатора формуле расход инициатора; К°- концентрация инициатора (может колебаться в пределах 6-6,5% в зависимости от чистоты мономеров наличия примесей и т.д.); Gjfic расход эмульсии. В зависимости от значения КнЬч и заданной конверсии устанавливают заданную концентрацию инициатора Kj. а выходе полимеризатора 1. Далее вычислительный блок 20 расчитывает требуемый расход эмульгаора Gj по формуле „Зад m дтг 1 эм а-аК Ь-лС где ду - величина отклонения поверхностного натяжения латекса от номинала; дК - величина отклонения концентрации инициатора от номиналаj дС - величина отклонения конверсии мономеров от номинала; гп,а,Ь - коэффициенты, равные соответственно 28, 11 и 09. Повышение концентрации инициатора на выходе первого полимеризатора свидетельствует об уменьшении прореагировавшей его части, что приводит к уменьшению величины конверсии мономеров. Инициатор взаимодействует с активатором, создает активные центры, которые, попадая в дальнейшем внутрь мицелл, образуют зародыши полимера. Повышение концентрации инициатора на выходе первого полимеризатора свидетельствует также об уменьшении числа активных центров, что определяет необходимость уменьшения количества подаваемого эмульгатора с тем, чтобы наибольшее количество этих центров попадало внутрь мицелл, где происходит образование полимерных частиц. Рассчитанное значение расхода 6,2 в качестве задания поступает на : эгулятор 12, который изменяет положение регулирующего органа 13 до тех пор,- пока текущее значение расхода не станет равным заданному. Таким образом, наряду с изменением расхода эмульгатора в зависимости поверхностного натяжения латекса регулирующая система осуществляет корректировку расхода эмульгатора в обратно пропорциональной зависимости от отклонения концентрации инициатора в реакционной смеси от заданного значения, измеренного в полимеризаторе. Преимуществом предлагаемого способа перед известный является то, что он позволяет повысить производительность полимеризационной бататери на 1% и способствует улучшению среднеквадратичного отклонения вязкости полимера по Myни до 5 ед. (в известном способе колебания могут достигать 15-20 ед.).

Формула изобретения

Способ регулирования процесса инициированной полимеризации, заключаюшийся в стабилизации температуры в реакционной зоне и изменении расхода эмульгатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, в зависимости от поверхностного натяжения латекса, отличающийс я тем, что, с целью улучшения по казателей вязкости полимера, расход эмульгатора дополнительно корректируют в обратно пропорцион шьной зависимости от концентрации иницнатора в реакционной смеси, 1змереиной по крайней мере в одном полимеризаторе батареи.

Источники информации,

10 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 170676, кл. С 08 F 2/00, 1964.

2.Производство синтетического кучука. Технологический регламент

15 Сумгаитского завода синтетического каучука. Сумгаит, 1975, с. 50-51 (прототип).

«N4

сэ

CM