Способ получения изопренового каучука

ИСА БРЕТЕНЬСТВУ лиз кау тов изо прс в д мог ю щ м проаждаеием аря очно во а. НЫЙ НОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОЬЮ С 8 ИДЕТ(56) Кирпичников П.А. и др. Альбомтехнологических схем основных производств промышленности синтетическогокаучука. Л.,Химия, 1976, с. 60-64,(54)57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА, заключающийся в полимеризации изопрена в среде изопентана вприсутствии катализатора ЦиглераНатта, дезактивации процесса и стаби)С 08 Р 136/08 С 08 С 2/06 ции полимера, водной дегазации ука и очистке возвратных продук включающий приготовление смеси рена и возвратной иэопентан-изо овой фракции и ее охлаждение избыточном давлении 0,8-1,2 МПа пользованием пропанового холода е ступени и промежуточной алюлевой осушки, о т л и ч а - и й с я тем, что, с целью пония сухого остатка раствора пора, подаваемого на дегазацию, одят охлаждение смеси иэопрена ратной иэопентан-иэопреновой фракции в две стадии, сначала мьппленной оборотной водой, охл мой в градирнях с использова естественного холода, затем и ющимся пропаном, причем избы вление промьппленной оборотн ддерживают в пределах 0,3-0Изобретение относится к технологийполучения синтетических каучуков,.вчастности изопренового, растворнойполимеризацией с последующим выделением каучука из раствора водной дегазацией, и может быть использованов нефтехимической промышленности,Целью изобретения является повышение сухого остатка раствора полимера, подаваемого на дегазацию.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.Смесь изопрена в изопентан-изопреновой фракции после азеотропнойосушки направляют на охлалдение в теп-" 15лообменник, в трубное пространство которого подают промьппленную оборотнуюводу. В холодные и зимние месяцы года воду охлаждают в градирнях до5-15 С, предпочтительно до 7-12 ОС, 2 Опутем подключения в работу дополнительного количества вентиляторов.:При низких температурах воздуха взимние месяцы (от -20 до -50 С) температуру оборотной воды выдерживают 25в пределах от 10 до 15 ОС, при еепонижении отключают поочередно вентиляторы градирен во избежание обмерзания внутри оросителя, а также предотвращения разрывов чугунной арма- ЗОтуры на подземных сетях оборотноговодоснабжения.Благодаря использованию естественного холода управляют работой градирни таким образом, чтобы выдерживать минимально возможную температуру оборотной воды для каждого значения температуры окружающего воздуха.Смесь изопренаи изойентан-изопре новой фракции охлаждают оборотнойводой до 15-25 С с 55-60 С,В отличие от известного способа охлаждение смеси на 35-.40 С проводят обо ротной промышленной водой, причем давление воды поддерживают в пределах от 0,3 до 0,5 ИПа, что исключает попадание воды через неплотности, имеющие место при развальцовывании у трубок теплообменника) в углеводородный поток, а следовательно, и посадки процесса полимеризации изопрена.Охлажденную смесь изопрена и изопентана-изопреновой фракции с температурой 15-25 С подают на вторую стадию охлаждения испаряющимся пропаном, которую при необходимости осуществляют в две ступени.На второй ступени охлаждениесмеси проводят до температуры от-5 до -15 С,В отличие от известного способаполучения изопренового каучука охлаждение смеси изопрена с.изопентан-изопреновой фракцией в двестадии сначала промышленной оборотной водой, охлаждаемой в градирняхс максимальным использованием естественного холода, затем испаряющимся пропаном позволяет снизитьзатраты энергии на получение про.панового холода и повысить сухойостаток раствора полимера эа счетснижения температуры шихты нао10-15 С, Такое снижение температуры шихты особенно важно при наличии высокоэффективных катализаторов процесса полимериэации, а такжеисключает недостаток известных конструкций полимеризаторов, снабжен"ных рубашкой для съема тепла реакции,.Учитывая,что доля тепла реакции, отводимого через рубашки полимеризато ров, практически не превышает 8-107,получение температурного запаса полимеризационного процесса эа счет снижения температуры смеси (шихта) является одним из основных факторов интенсификации процесса. П р и м е р 1 (контрольный). Получение каучука осуществляют известнымспособом, являющимся базовым объектом.Основные показатели процессаРасход смеси изопрена с изопентан-изопреновойфракцией (шихты)на азеотропную осушку, т/ч 90Концентрация изопрена в шихте,мас.й 12,3Температура шихты после аэеотропной осушки, С 53Температура шихты после охлаждения в пропановых холодильниках фС,до осушки в алюмогелевомосушителе и после первойступени охлаждения 25после осушки в алюмогелевом осушителе и после второй ступени охлаждения 15Расход пропанового холода,Гкал/ч с температурой ;1167190 Продолжение таблицы 47 53 56 5 60 20 Температура шихтыпосле охлажденияв пропановых холодильниках, С 76,41 О-12 11,0153,3 1, 296 Затраты электроэнергии на охлаждение воды, квтч/ткаучука О, 121520 13 20 0,3 Температура прЬцесса полимеризации в реакторе У ОСв первом 49 42 во втором Дозировка трехкомпонентного катализатора (синтезированного при -70 С), Ж от массы изопрена 35 В хол,одные месяцы года (осенне-зимний период)40 В теплые Показатели месяцыгода(летне-весенний период 0,35 0,35 Содержание сухого остатка в полимеризате, мас.Х Производительность каскадареакторов пополимеру, т/ч Суммарные затраты холода на охлаждение шихты, Гкал/т каучукаРасход пара на выделение каучука водной дегазацией, Гкал/т кау- чука Расход смесиизопрена с изопентан"изопре- ,новой фракцией(шихты) на азеотропную осушку,т/ч 13,2 90 12,5 45 11,25 11,88 90 50 Концентрацияиэопрена в шихте,мас. Х 0,137 0,109 17 17 2 ф 25 2 э 10 53 Температура процесса полимеризации в реакторе,фСв первом (полимеризаторе)во второмв третьемв четвертомРасход рассола на охлаждениерубашек реакторов (температура рассола -15 С), т/чДозировка трехкомпонентного, .катализатора мас.Е от массыизопрена 0,6Содержание сухого остатка вполимериэате, масЖПроизводительность каскадареакторов по полимеру, т/чКоличество тепла реакции,отводимого рассолом черезрубашки реакторов, Гкал/чДоля тепла реакции, отводимого рассолом (в 7. от общего .количества тепла реакции) 6,25Суммарные затраты холода,Гкал/т каучукаРасход пара на выделениекаучука водной дегазацией, Гкал/т 2,5П р и м е р 2. Изопреновый каучукполучают по предлагаемому способу сохлаждением шихты сначала промышленной оборотной водой, затем за счетиспарения пропана.Основные показатели процесса даны в таблице,Температура шихты после азеотропной осушки, С 53 Температура шихты после охлаждения оборотной промышленной водой, С 32 Расход пропановогохолода, Гкал/ч 1,417 Давление оборотнойводы, МПа 0,5 Расход рассола на охлаждение рубашек реакторов, т/ч 751167190 6давления и развальцотеплообменника и мо,при колебанияхвывания трубокжет привести кмеризации. посадке процесса полиСоставитель В.филимоновРедактор М.Недолуженко Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Пожо Заказ 4387/26 Тираж 475 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-. 35, Раушская наб., д. 4/5ПодписноеСССР Филиал ППП "Патент" , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При давлении оборотной промыщпен.ной воды, подаваемой на первую стадию охлаждения шихты, менее 0,3 МПа снижается коэффициент теппопередачи, что приводит к повышению температуры шихты после первой стадии охлаждения до 35-40 С и требует увеличения расхода пропанрвого холода на вторую стадию охлаждения.Использование оборотной воды с давлением более 0,5 МПа, особенно при давлении шихты 0,8 МПа, повышает опасность попадания воды в шихту 5Как видно из примеров, внедрениепредлагаемого способа получения нзопренового каучука позволяет повыситьсухой остаток полимеризата на 15-203,10 снизить расход на 0,05-0,08 Гкал/ткаучука, уменьшить расход пара надегазацию каучука на 0,25-0,4 Гкал/т,повысить производительность,