Способ управления процессом эмульсионной полимеризации в производстве бутадиенстирольного каучука

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 954395(22) Заявлено 300181 (21) 3243768/23-05с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 300882, Бюллетень Йо 32Дата опубликования описания 3008,82 1 М, Кл,С 08 Г 236/10 6 05 О 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий133) УДК 66. 012-52(088.8) по комплексной автоматизации нефтяной и химической проьыаленности(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМЭМУЛЬСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕБУТАДИЕНСТИРОЛЬНОГО КАУЧУКА2 Изобретение относится к управлению процессами эмульсионной полимериэации, проводимыми с использованием модификатора, в батарее последовательно установленных полимеризаторов и ьюжет быть использовано в производстве синтетического бутадиенстирольйого каучука.Известен способ управления процессом импульсной полимериэации в батарее последовательно установленных полимеризаторов, заключающийся в изменении заданного значения конверсии мономера на выходе батареи полимериэаторов в зависимости от расхода эмульсии, подаваемой на вход батареи полимериэаторов 11.Недостаток этого способа состоит в том, что он не учитывает состав получаемого сополимера. Наиболее близким к предлагаевюму является способ управления процессом эмульсионной полимеризации в производстве бутадиенстирольного каучука, осуществляемой в батарее последовательно установленных полимериэаторов, заключающийся в изменении заданного значения конверсии мономеров в зависимости от величины среднего молекулярного веса полимера 121Недостатком известного способа являются его ограниченные воэможности в отношении повышения точности стабилизации эластичности каучука по отскокуиз-эа неоднозначной зависимости этого качественного показателя от среднего молекулярного веса полимера.Цель изобретения - повышение точности стабилизации эластичности каучука по отскоку. Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом эмульсионной полимеризации в производстве бутадиенстирольного каучука, осуществляемому в батарее последовательно установленных полимериэаторов, заключающемуся в изменении заданного значения конверсии мономеров в эависиьюсти от величины среднего молекулярного веса полимера, корректируют заданное значение конверсии ьюномеров на выходе батареи полимеризаторов в обратно пропорциональной зависимости от отношения скорости расходования мономеров к скорости расходования модификатора, определенного в одном или нескольких последовательно расположенных по ходу реакционной смеси полимеризаторах.При этом конверсию мономеров на выходе батареи полимеризаторов можно регулировать изменением точки ввода стоппера и его расхода.На чертеже представлена схема осуществления способа. 5На схеме показаны; полимеризаторы 1 и 2 батареи, трубопроводы 3 эмульсии, мономер 4 (вследствие сравнимой реакционной способности стирол и бутадиен рассматривают как один мо номер), модификатор 5, латекс 6, стоппер 7 - 9, чувствительные элементы 10 (расхода эмульсии) мономер 11 и модификатор 12, анализатор 13 конверсии мономеров на выходе последне го полимеризатора, регулятор 14 конверсии мономеров, анализатор 15 среднего молекулярного веса полимера, переключатель 16, чувствительный элемент 17 расхода стоппера на выходе последнего полимеризатора, регулятор 18 расхода стоппера на выходе последнего полимериэатора, регулирующий орган 19 на линии стоппера, подаваемого на выход последнего полимеризатора, чувствительный элемент 20 расхода стоппера,подаваемого на вход последнего полимеризатора, регулятор 21 расхода стоппера на входе последнего полимеризатора, регулирующий орган 22 на трубопроводе подачи стоп- З 0 пера на вход последнего полимеризатора, анализатор 23 конверсии мономег ров на входе последнего полимеризатора, анализатор 24 концентрации мо-:. дификатора и вычислительный блок 25. 35 Способ осуществляют следукицимобразом,На вход полимериэатора 1 (полимеризационная батарея на схеме условно показана двумя полимеризаторами1 и 2) по трубопроводу 3 поступаетэмульсия, состоящая иэ мономеров,модификатора, активатора, инициатора и водной. фазы (активатор, инициатор и водная фаза по схеме не показаны). Латекс по трубопроводу 6 выводится из цеха полимеризации в отделение незаполимеризовавшихся иономеров. Для предотвращения реакцииполимеризации по трубопроводу 7поступает стоппер. В зависимостиот значения конверсии мономеров онподается либо по трубопроводу 8 наЖод последнего полимеризатора бареи, либо по трубопроводу 9 на выход полимеризационной батареи.Расходы эмульсии; мономеров и модификатора изменяются с помощьючувствительных элементов 10-12.Величина конверсии мономеров на 60выходе и входе последнего полимеризатора батареи измеряется анализаторами 13 и 23 соответственно.Сигнал, пропорциональный текущему значению конверсии мономеров 65Первоначально вычислительный блок рассчитывает время пребывания реакционной смеси в полимеризаторе 1 как отношение объема данного полимеризатора батареи Ч к расходу эмульсии Оэ РЧ 11 фОэДалее вычислительный блок определяет скорость расходования мономеров Ч и модификатора Ч с помощью следующих уравнений:Оюв -С Омв Ч ОэЧ 1 гУ1 где О - расход мономерной шихтына входе полимеризатора 1;О - расход модификатора;С - величина конверсии мономеров на выходе первого полимеризатора батареи;С - концентрация исходного модификатора (задается);С - концентрация модификаторана выходе полимеризатора 1. Вычислительный блок 25 находит вели чины отношения Ч /Ч , сравнивает найденные, значения с номинальными и в зависимости от величины отклонения определяет заданное значение конверсии мономеров на выходе батареи полимеризаторов. Выходной сигнал вычислительного блока 25 поступает в камеру "коррекция" регулятора 14. Значение расхода стоппера, которое следуетеспечить при помощи изменения задая регулятором расхода 18 и 21, раситывают следующим образом. об ни сч на выходе батареи полимеризаторов, подается в регулятор. 14 конверсии. В камеру задания регулятора 14 поступает сигнал от анализатора 15, пропорциональный величине среднего молекулярного веса полимера.Чувствительный элемент 17, регулятор 18 и регулирующий орган 19 образуют контур регулирования расхода стоппера, подаваемого на выход полимеризационной батареи, Чувствительный элемент 20, регулятор 21 и регулирующий орган 22 образуют контур регулирования расхода стоппера, подаваемого на вход последнего полимериэатора батареи. Концентрация модификатора на выходе первого полимеризатора измеряется анализатором 24. Система управления содержит вычислительный блок 25, к входу которого подключены датчики 10-13, 23 и 24 измерякщие текущие значения расходов эмульсии, мономеров, модификатора, конверсии мономеров на входе и выходе .последнего полимериэатора батареи, а также концентрации модификатора на выходе первого полимеризатора батареи.10 формула изобретения топпе гулят 20 ре 25 ров наров регуда стоп ники информац внимание при огический рег завода синте изводство син мгаит, 1975, си,кспертиаментическогетическ33. принятые во1. Технол Сумгаитског каучука. Пр каучука. Су 5 Сначала определяют общее количество стоппера, которое необходимо подать в батареюСе щК. С С м ш,где К - расходный коэффициент постопперу, показывающий 5количество стоппера, которое необходимо подать Маединицу веса образовавшегося полимера;С,1 - конверсия, достигаемая навыходе из батареи.Далее рассчитывают долю прироста конверсии в последнем полимериэаторе батареи (по схеме в полимеризаторе 2) по выражению 15 ьп=Затем определяют расх который должен обеспечит 21 6 с=дпи гулятор 18с=с бсПодключение соответствующего регулятора осуществляется при помощи перекл)очателя 16.Таким образом, наряду с изменением заданного значения конверсии мономеров на выходе батареи полимеризаторов в зависимости от величины среднего молекулярного веса полимера система осуществляет дополнительную корректировку заданного значения конверсии мономеров в зависимости от отношения скорости расходования мономера к величине скорости расходования модификатора, определенного в одном или.нескольких последовательно расположенных по ходу реакционной смеси полимериэаторах, При увеличении величины укаэанного соотношения против номинала уменьщают заданное значение конверсии мономеров, и наоборот, причем величину конверсии мономеров на выходе батареи полимеризаторов регулируют изменением точки ввода стоппера и его расхода.Результатом реализации предлагаемого способа будет уменьшение среднеквадратичного отклонения величиныэластичности каучука по отскокудо 2 единиц (известный способ дает6-8 единиц).Это в свою очередь позволит получить большой экономический эффект в народном хозяйствестраны эа счет увеличения срока службы резинотехнических иэделий, изготовленных иэ этого продукта. 1Способ управления процессом эмульсионной полимериэации в производстве бутадиенстирольного каучука, осуществляемой в батарее последовательно установленных полимериэаторов, заключающийся в изменении заданного значения конверсии мономеров в зависимости от величины среднего молекулярного веса полимера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации эластичности каучука по отскоку, корректируют заданное значение конверсии мономеров на выходе батареи полимериэаторов в обратно пропорциональной зависимости от отношения скорости расходования мономера к скорости расходования модификатора, определенного в одном или нескольких, последовательно расположенных по ходу реакционной смеси полимеризаторах.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что конверсию мономевыходе батареи полимеризатолируют изменением места ввопера и его расхода. 2, йвторское свидетельство СССВ 401976, кл. С 05 О 21/00, 1969а е илиад ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4 Тираж Государстве елам изобрет Москва, Ж 14 Подп ого комитета СССР ий и открытийРауюская наб.,