Способ выделения синтетических каучуков

( 1) 726105 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреслублии Ф аъ // -(53) УД К 678.762. .621.96(088 8) па делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07,04,80 В, Д. Баженов, Н. А. Коноваленко, В. С. Шеин,Б, А. Марков и А. И, Назаров(72) Авторы изобретения Воронежский технологический институт и Ефремовский завод синтетического каучука имени С. В, Лебедева(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ1Изобретение относится к промышленности синтетического каучука, в частности, к способу выделению каучуков из углеводородных растворов методом водной дегазации.Водный способ выделения каучуков,5 получаемых полимеризацией в углеводородных растворителях, является основным промышленным способом выделения.Дегазацию обычно проводят в несколько ступеней. Тепло, необходимое для дегазации полимера, подводят в систему в виде острого водяного пара. В процессе отгонки растворителя каучук выделяется в виде крошки Г 11. Суспензию отдегази-, рованной крошки каучука в воде (пульпу) направляют после дегазаций в устройства для отделения крошки от юды, после чего она поступает и агрегаты обезвоживания и сушки каучука, 20Наиболее близкой к изобретению известный способ выделения синтетических каучуков (СК) из их углеводородных растворов двухступенчатой водной дега 2зацией, заключающийся в эмульгировании раствора каучука в воде, в диспергировании эмульсии в струе острого водяного пара и в дросселнрованин полученной смеси в горячую воду в зоне дегазации с последунхцим отделением крошки каучука из полученной водной пульпы и пециркуляцией воды в зону дегазации Г 2.По произюдственным данным, при работе по указанной схеме в производстве каучука (СКД) в полимере после дегазации остается 0,05-0,2 вес,% растворителя и 0,02-0,1 вес,% тримера мономера. При этом расход водяного пара на дегаэацию снижен до 7,5-8,5 т/т каучука, а производительность систем. по каучуку достигает 4,5-5,5 т/ч,Однако и этот способ имеет существенные недостатки. Воду, возвращаемую в процесс дегазации, в аппараты первой ступени подают в таком объеме, чтобы концентрация образовавшейся крошки каучука в пульпе составляла 2,5-5,0 вес.%, поскольку дальнейшее увели5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 Я) 3 72чение концентрации приводит к эабивайию насосов для перекачки пульпы (впроизводстве СК еще нет насосов, способных перекачивать пульпу., концентрациякрошки вкоторой свыше 5-6 вес,%).Цель изобретения - уменьшение расхода пара и потерь тепла, а также загазованности атмосферы на стадии отделениякрошки каучука от йульпы.Эуа цель достигается тем, что 5.10 о 6.% циркуляционной воды подают наэмульгирование раствора каучука, 3050 об,% циркуляционной воды подают напервую Стуйень дегазации и 45-60 об.%циркуляционной воды подают на разбавление пульпы после второй ступени де гаэации, при этом пульпу после первойступени дегазации перед дросселированиемво вторую:ступень перегревают в струеострого водяного пара.Схемой предусмотрена вторая стадияулавливания мелкой крошки в используемом в настоящее время аппарате, а " также подогрев части циркулирующей водыпоступающей на первую ступень дегазации еСущность изобретения заключается втом,. что не всю воду, возвращаемую с, мокрого узла", подводят в дегазаторпервой ступени.Таким образом, с момента образования крошки научука дегазацию ее отоставшегося растЬорителя ведут при высокой концентрации пульпы (8-12 вес.%),используя" методсброса давления пульпы перед дегаэатором второй ступени.Кроме того, горячую отдегаэированнуюпульпу после второй ступени дегазациисмешивают с частью охлажденной циркулирующей воды, что позволяет избежать"парения" над виброситом за счет дросселирования горячей пульпы.Способ поясняется схемой, изображенной йа чертеже;Эмульгированный раствор полимеранасосом 1 подают на перегрев и после" " дуюшее"диспергирование в Систему паровых инжекторов 2, Ввод перегретойсмеси в гидроциклон-дегазатор 3 первой ступени производят в верхнюю частьтангенцияльно к кор пусуаппарата в поток сгекающей по стенкам подогретойциркулирующей воды. Образовавшуюся 6105 4 при дросселировании эмульсии крошкукаучука, частично отдегаэированную впотоке горячей иоды и вторичного водяного пара, поступающего иэ дегазатора 4,в виде водой пульпы цаправляют и паровой инжектор-подогреватель 5. Герегретая пульпа поступает далее в дегазатор второй ступени 4 (полый илк секционированный), но перед-входом йульпуподвергают декомпрессии в расширенномклапане 6. Таким образом, в дегазаторе 4при дросселировании происходит мгновенное испарение части воды и большейчасти оставшегося растворителя. Окончательно крошку каучука дегазируст засчет подачи в аппарат 4 острого водяного пара, который затем в виде вторичного передает (за счет перепада давлений или тепловым насосом) в аппаратпервой ступени или на подогрев эмульсии полимеризат - вода. Дегаэацию вовторой стпени ведут при температуре110-130 С и давлении 0,5-3,0 атм.Смесь воды и крошки полимера, практически не содержащей растворителя, отводят из нижней части дегазатора 4, смешивают с частью охлажденной циркулируюцей воды и насосом 7 откачиваютна водоотделительное устройство 8 (вибросито) . Влажную отдегаэированнуюкрошку каучука направляют далее на обезвоживание и сушку, а воду возвращаютв процесс насосом 9,Часть циркулирующей воды, направляемой в гидроциклон 3, проходит теплообменник 10, где ее подогревают отходящими парами дегазации и через крсшкоулавливакзцее устройство 11 вводят в аппарат 3 тангенциально к его корпусу.Пары дегазации из гидроциклона-дега- затора 3 первой ступени подают в устройство 11 так как показано на чертеже. Мелкую крошку каучука и капельную жидкость, унесенные с парами, подают за "счет инерционной силы в воду и вводят затем в дегазатор 3, а очищенные пары направляют в теплообменник 10 и ,далее на конденсацию и цех регенерации растворителя,Результаты проведения испытанийпредлагаемого способа приведены в таблице.726105 Показатель 47 160 8,15 8,2 31 10 30 100 60 40 100 его еВс 100 20 21 5,0 21,5 10,2 10 50 10,7 10,9 10,8 100,2 100,3 100 146 148 109 110 109 109 100,5 101 4,9 7,0 11,8 72 6,2 0,1 0,21 0,12 1,9 0,1 0,2 Среднее время пребывания пульпы в дегазаторе первой ступени, мин Расход циркуляционной воды, м /ч:ва смешение"с полймеризатом= "в дегазатор первой ступени на разбавление отдегазированнойпульпы Расход водяного пара, т/ч: в систему крошкообразованияна нагрев пульпы после первой ступени в дегазатор второй ступени Расход раствора полимера, т/чв дегазаторе первой ступени подогретой пульпы перед дегазатором второй ступени в дегазаторе второй ступени пульпы, поступающей на вибросито/Концентрация дегазируемо йпульпы, вес,% Удельный расход острого водяного парат/т Остаточное содержание растворителя в дегазированной крошке, вес,%Парообразование на вибросите, т пара/ч Испытания проведены в производственных условиях по временной обвязке техно-о логических линий с использованием существенного аппарата первой ступени большого объема ( Ч - 160 м ) и схемы3 крошкообразования, описанной в прототипе 12155 Использование предлагаемого способа, например , в производстве полибутадиена и полпиэопрена позволит снизить расход йегазатор объемом, мводяного пара на дегазацию на 15-20%,исключить из схемы дегазаторы первойступени большего объема и сократитьвыброс в атмосферу органических веществ с парами вторичного вскипанияот вибросит. Кроме того, существенноулучшится качество дегазации каучуказа счет иСпользования метода сбросадавления(дросселирования) пульпы пе-,ред дегазаторами второй ступени.7 726105 8ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я пы, 5-10 об.% циркуляционной воды подают на эмуль ирование раствора каучуСпособ выделения синтетических кау- ка, 30-50 о 6,% циркуляционной воды почуков из их углеводородных растворов дают на первую ступень дегазации и 45- двухступенчатой водной дегазацией, за 560 об.% циркуляционной воды подают на ключающийся в эмульгировании раствора разбавление пульпы после второй ступени каучука в воде, диспергировании эмуль- дегаэации, при этом пульпу после первой сии в струе осрого водяного пара и в ступени дегаэации перед дросселир)вадросселировании полученной смеси в го- нием во вторую ступеньперегревают в рича воду в зоне дегаэации с последую О струе острого водяного пара.шим отделЖием крошки каучука иэ йолу- Источники информации,ченной водной пульпы и рециркуляцией принятые- во внимание при экспертизе воды в зону дегазации, о т л и ч а ю. Патент Великобритании Мо 866490, ш и й с я тем, что, с целью уменьще- кл. 2/6/Р, опублик. 1961.ния расхода пара и уменьшенияпотерь 15 2. Авторское свидетельство СССР тепла и загазованности атмосферы на Мф 557085, кл. С 08 С 2/06, 1976 стадии отделения крошки каучука от пуль- (прототип). Составитель В. Филимонов ехред О. Андрейко . Корректор Ю, Макаре шак акто Подписноемитета СССРоткрытийская набд, 4/5/21Тираж 549 ИПИ Государственного по делам изобретений 5, Москва, Ж, Ра акаэ 599 ПНИ