Способ управления непрерывным процессом получения синтетического изопренового каучука

пщ 682528 ПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикф без 1 Дополнительное к авт. сви 4826/23-0 Заявлен 08 Г 136/08 05 Р 21/00 рисоединением заявкиосударственныи комите иоритетублпковано 30.08.79. Бюллетень32 та опубликования описания 30.08.79, Г, В. Бурова, Г. Г. Гольцова, Л,ва, Ю. В. Попов, В. М. Беляев, Ю.в, А, А, Яковенко, В, ф. Москальцови А, Я. Дудченко 71) Заявитель ПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЪВНЪМ ПРОЦЕССЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ИЗОПРЕНОВОГОКАУЧУКА 54) СПОСО ПОЛУЧ 2 Изобретение относится к области автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического изопренового каучука.Известен способ управления непрерывным процессом получения синтетического изопренового каучука, осуществляемого при охлаждении шихты хладагентом, путем изменения расхода катализатора в зависимости от конверсии мономеров 1,Недостаток такого способа - сравнительно высокие затраты на проведение процесатрат на проведение проедложенному способу упвным процессом получего изопренового каучука, при охлаждении шихты м изменения расхода касимости от конверсии моют произведение концентв в реакционной смеси на а реакционной смеси и ти изопрена, суммируют зведение с произведением а катализатора на удельатализатора, минимизируДля сниженияцесса согласно прравления непрерьния синтетическоосуществляемомухладагентом, путтализатора в завномеров определярации олигомеровеличину расходудельной стоимополученное проивеличины расходную стоимость к ют величину полученной суммы изменениемрасхода хладагента, охлаждающего шихту.На чертеже схематически изображена установка для реализации предложенного5 способа,В непрерывном процессе полимеризацииизопрена в присутствии катализатора типаЦиглера-Натта, например смеси триизобутил алюминия и четыреххлористого титана,10 измеряется и стабилизируется молекулярный вес цис,4-полипзопрена изменениемрасхода изопрена, стабилизируется конверсия мономеров изменением расхода катализатора.5 Влияние температуры процесса полимеризации на конверсию мономеров и олигомеров различно как по величине, так и по знаку воздействия. Увеличение температу- О ры процесса полимеризации приводит к увеличению конверсии мономеров и (при условии обеспечения заданной конверсии мономеров) к уменьшению расхода катализатора, т. е. с точки зрения экономии катализатора целесообразно проводить процесс полимеризации при максимальной температуре.45 50 55 00 Однако увеличение температуры процесса полимеризации приводит к увеличению концентрации олигомеров, безвозвратно теряемых при переработке полимеризата на стадии выделения и при дальнейшей переработке полимера, т. е. с точки зрения уменьшения потерь мономера целесообразно проводить процесс полимеризации при минимальной температуре,Изменение температуры процесса полимеризации можно осуществить различными путями, в частности одним из наиболсс эффективных - изменением расхода хлад- агента, подаваемого для охлаждения шихты,Следовательно, существует такой расход хладгента, при котором суммарные экономические затраты на катализатор и изопрен будут минимальными. Затраты на катализатор можно определить умножением расхода катализатора на его удельную стоимость, а затраты на изопрен, связанные с потерями олигомеров, можно найти умножением расхода шихты на концентрацию олигомеров и на удельную стоимость изопрена.В первый реактор каскада последовательно включенных первого 1, второго 2 и третьего 3 реакторов подают изопрен, изопентан и комплексный катализатор, причем изопрен и изопентан проходят через холодильник 4.Концентрацию полимера (конверсию мономеров на выходе из третьего реактора 3) измеряют датчиком 5, сигнал которого поступает через регулятор 6 на клапан 7. Датчиком 8 измеряют молекулярный вес полимера, вязкость по Муни полимера на выходе из третьего реактора и стабилизируют ее с помощью регулятора 9 и клапана 10.Дополнительно измеряют концентрацию олигомеров с помощью датчика 11. (Измерение концентрации олигомеров осуществляют хроматографом, имеющим высокую чувствительность датчика).Измеряют расход реакционной смеси в первый реактор 1 с помощью датчика 12. Сигналы от датчиков 11 и 12 перемножают в блоке 13. Полученный сигнал подают в блок 14, где его умножают на сигнал, пропорциональный удельной стоимости пзопрена.Затем измеряют расход катализатора датчиком 15, сигнал от которого подают в блок 16, где его умножают на сигнал, пропорциональный удельной стоимости катализатора. Выходные сигналы блоков 14 и 16 складываются в сумматоре 17. Выходной сигнал сумматора 17 подают на вход экстремального регулятора 18, выходной сигнал которого подают на клапан 19, изменяющий расход хладагента.В процессе регулирования экстремальный 5 10 15 20 25 Зо 55 40 регулятор 18, например, увеличит расход хладагента с помощью клапана 19. В результате этого температура шихты уменьшается и, следовательно, уменьшается температура процесса полимеризации, начинает уменьшаться конверсия мономеров (на выходе из третьего реактора 3) и увеличиваться молекулярный вес полимера (вязкость полимера по Муни), Система регулирования конверсии мономеров обеспечит поддержание заданной конверсии мономеров увеличением расхода катализатора, а система регулирования молекулярного веса полимера (вязкости по Муни) обеспечит поддержание заданного молекулярного веса уменьшением расхода мономера,В результате этого сигнал на выходе блока 16 увеличится, а сигнал на выходе блока 13 уменьшится, Одновременно за счет уменьшения температуры процесса полимеризации уменьшится концентрация олигомеров и, следовательно, уменьшится выходной сигнал датчика 11,Если в результате указанных действий сумма сигналов на выходе сумматора 17 уменьшится, то экстремальный регулятор 18 обеспечит повторное увеличение расхода хладагента.Если же сумма сигналов на выходе сумматора 17 увеличится, то при новом периодическом шаге экстремального регулятора 18 произойдет уменьшение расхода хлад- агента с помощью клапана 19 и будут осуществлены аналогичные действия, но обратного знака.Если приращение сигнала после сумматора 17 на входе экстремального регулятора 18 окажется меньше заданного, то знак изменения расхода хладагента при следующем шаге экстремального регулятора 18 будет аналогичен предыдущему,Формула изобретенияСпособ управления непрерывным процессом получения синтетического изопренового каучука, осуществляемого при охлаждении шихты хладагентом, путем изменения расхода катализатора в зависимости от конверсии мономеров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат на проведение процесса, определяют произведение концентрации олигомеров в реакционной смеси на величину расхода реакционной смеси и удельной стоимости изопрена, суммируют полученное произведение с произведением величины расхода катализатора на удельную стоимость катализатора, минимизируют величину полученной суммы измснеыием расхода хладагента, охлажда 1 ощего шихту.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство ССС Р274357, кл, С 08 Г 2/00, 1968.682528ИипьтанСоставитель Л. АлександровРедактор Т, ЗагребельнаяКорректор Л. БрахнннаЗаказ 1798/7 Изд Мо 531 Тираж 727 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2