Способ управления процессом (со)-полимеризации стирола

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕИТ СССР) ОЙИСАНИК ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Рупыаев В,Г мыков ОМ Новос Гинзбург Л.И, (84) СПОСОБ УП (СО)-ПОЛИМЕР(6 У). Изобретение цессу сополимери тение позволяет стадию очистки к Йв 41-42Таркова ЕМСинькевич ВА Калелов 8.ЕУсов Е.НЕгорова ЕИ РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗАЦИИ СТИРОЛАотносится к непрерывному прозации в массе стирола Изобреупростить технологию - исключить онденсата перед возрастом в ре(19) ЯХ (И) 1455649 А 1. 2акторы каскада Упрощение технологии обеспечивается эа счет сополимеризации стирола в массе в присутствии 2,6-дитрет-бутип-метил-фенола со съемом теплаиспарением стирола и зтилбенэопа. конденсацией паров и возвратом конденсата в процерс причем в возвращающем конденсате увеличивают содержание 2,6-ди-трет-бутил-метиленопа на величину, равную произведению исходной концентрации 26-дитрет-бутил-метилфенопа на относительное изменение содержания тяжелых примесей.50 Изобретение относится к производству пластмасс, в частности к управлению неп рерывной полимеризацией стирала в массе в каскаде реакторов, Оно может быть использовано в процессах получения полистирола как общего назначения, так и ударопрочного.В непрерывном процессе полимеризации стирала в массе со сьемом тепла полимеризации испарением низкокипящих составляющих реакционной массы стирала, растворителя) испзрившиеся вещества конденсируют и возвращаются в цикл полимеризации. Также поступают с непрореагировавшим стиролом и растворителем, удаляемым в вакуум-камере, В г 1 роцгссе полимеризации образуются тяжель,е примеси - олигомеры стирала димеры, тримеры, тетрамеры и т,д.), Эти вещества летучи при температуре и давлении отгонки низко- кипящих компонентов и таким обрэзом попадают в конденсат, возвращаемый в процесс, Накопление тяжелых примесей в реакционной массе приводит к снижению скорости полимеризации, что вызывает уменьшение производительности установки и ухудшение качества продукта. Для предотвращения накопления тяжелых примесей в реакционной массе конденсат г,еред возвратом в цикл очищают различными способами,Целью изобретения является улучшение технологии за счет почти полного 1 лсключения очистки конденсата перер возвратом его в реакторы каскада,П р и м е р 1 контрольный по прототипу), Полимеризацию проводят в каскаде из двух реакторов обьемам 40 мз, работающим непрерывно. В первый реактор кзскздз подается 3800 кг/ч 8-9%-ного раствора каучука СКД-ЛПР в стироле, содержащего 0,06 мас,%, 2,6-ди-трет-бут ил-метилфенолз, 3380 кг/ч конденсата-рецикла, содержащего 57 мас,% стирала и 43 мзс,% этилбензола, 0,1 мас,% тяжелых г.римесей и 0,24 мас.% 2,6-дитрет-бутил-метил 4 енолз. Уровень заполнения аппаратов 25 и, В псрвом аппарате поддерживается температура 128 - 129 С сьем избыточного тепла рез сции осуществляется испарением) и конверсия мономера 35 мзс,%, Во втором аппарате каскада поддерживается температура 135 - 150 С и конверсия мономерз до 85%Удаление остаточных мономерз и растворителя происходит в вакуум-камере,При полимериззции стирала и рециркуляции конденсата мономерз и растворителя происходит накопление тяжелых примесей в аппаратах каскада и конденсата-рециклз,При дос гиженил их концентрации более 0,4 мзс.% в реакционной массе и конденсатерецикле происходит снижение скорости полимериззции,дестабилизация непрерывной работы каскада и ухудшение свойств готового продукта, что нежелательно.Динамика накопления тяжелых примесей в конденсзте-рецикле и первом аппарате каскада дана в табл. 1,Начиная с 4 сут, когда концентрация тяжелых примесей достигает 0,385-0,400%, конденсат начинает выводить из технологического процесса на очистку или сжигание со скоростью 48 - 67 кг/ч, а в систему подают зто же количество свежей смеси стирала и этилбензола указанного состава. Когда концентрация тяжелых примесей достигает О,0-0,08 мзс,%, обмен конденсата прекраозется,Свойства готового продукта приведены в табл, 2.П р и м е р 2, Полимеризацию проводят как в примере 1, но при достижении концентрации тяжелых примесей в каскаде Х 1- 0,3 мас,% в систему через рецикл-конденсат дополнительно начинают вводить 0,2 мас.% или 6,76 кг 2,6-ди-трет-бутил-метилфенола л поддерживают суммарную концентрацию ионолз в системе 0,5 мзс,%. Количество дополнительно вводимого ионола рассчитывают г,о формулеХд - О 1 мзс % Сл 03 мзс %% 0,2тогда Со 1 = - =- 0,2% или 6,76 кгО,Зи, следовательно. С 10,5 мзс,%,После указанной операции кзскад реакторов работает в течение 6 мес. без изменения концентрации тяжелых, после чего ихсодержание вновь начинает возрастать.При концентрации тяжелых примесей Х 2=-0,35 мзс,% проводят повторное регулирование процесса путем корректировки содеожзния 2.6-ди-трет-бутил-метилфенолав системе, рассчитанное следующим образом;Х 2 = 0,35 мас.%%С =-05 мзс,%0,050,35Сс = - - = 0.07%,Суммарную концентрацию 2,6-ди-трет-бутил"метилФенола поддерживают постоянной С 2 . 0,57 мзс,%, После указаннойоперации каскад реакторов работает в устойчивом режиме в течение 4 месдалееконцентрация тяжелых примесей вновь начлнзет возрастать, При достижении концентрации тяжелых примесей Хз = 0.38 мзс,%Со" 0,3 мас,% Хо - 0,1 мас,% Ь Х (0.3 - 0,1) мас,% или 6,76 кг 2,6-дитрет-бутил-метилфенола. 40 вновь проводят регулирование процесса путем дополнительного введения в систему через рецикл-конденсат Соз " 0,045 мас.% или 1,52 кг 2,6-ди-трет-бутил-метилфенола (расчет аналогичен),Операцию регулирования процесса полимеризации путем корректировки содержания 2,6-ди-трет-бутил-метилфенола можно проводить до тех пор, пока концентрация тяжелых примесей в системе не достигнет Х 4 - 0,4 мас.%. При этом конденсат-рецикл следует выводить на очистку или сжигание, как указано в примере 1,Свойства готового продукта приведены в табл, 3.П р и м е р 3 (контрольный по прототипу). Полимеризацию проводят е каскаде из двух реакторов объемом 40 мз, работающих непрерывно. 8 первый реактор подается 3800 кг/ч стирола, содержащего 0.06 мас.% 2,6-ди-трет-бутил-метилфенола и 1,9 мас.% минерального масла, и 3380 кг/ч конденсата. содержащего 57 мас.% стирола и 43 мзс.% этилбензола, и 0.24 мас,% 2,6-дитрет-бутил-метилфенола. Уровень заполнения аппарата около 25 м, в реакторе поддерживзется температура в пределах 110-120 С, конверсия мономера при этом 29-35%. Теплосьем осуществляется путем испарения мономера и растворителя. Во втором аппарате каскада поддерживается температура в пределах 130-150 С, конверсия мономера до 85%, Удаление нвзаполимеризоваешегося стирала и растворителя проводится в вакуумной камере. Следовательно, суммарную конденсацию 2.6-ди-трет-бутил-метилфенола повышают до С 1 " 0,3 - 0,2 мас.%, вводят в конденсат-рецикл 6,76 кг этого вещества.В установившемся состоянии кзскад реакторое работает без увеличения содержания тяжелых в течение 6 мес. после чего их содержание начинает возрастать, При достижении концентрации тяжелых Хг 0,35 мас.% проводят повторное регулирование путем корректировки содержания 2,6-дитрет-бутил-метилфенолз, Количество дополнительно вводимого в рецикл 2,6-ди-трет-бутил-метилфенола равно0 5 0,35 - 0,3 0.08 мас,Эили 2,68 кг. В процессе полимериэации происходит образование и накопление в реакционной массе и возвратном рецикле-конденсате более 0,4 мзс.% происходит снижение скорости процесса и нарушается стабильность технологических параметров процесса, приводящие к ухудшению физико-химических свойств готового полимера. Для обеспечения сохранения нормативной производительности технологической линии и свойств полистирола, удовлетворяющих требования нормативно-технической документации, снижают содержание тяжелых примесей за счет вывода на очистку или сжигание части (или всего) возвратного рецикла и подачи равного количества свежей смеси стирала и этилбензола указанного состава. При достижении содержания тяжелых примесей около 0,1 - 0,8 мас.% обмен рецикла прекращают.Свойства полимера, полученного в этих условиях, приведены в табл, 3.Динамика накопления тяжелых примесей в конденсате-рецикле и первом аппарате каскада, дана в табл, 2,П р и м е р 4. Процесс проводят аналогично примеру 3, но при достижении в каскаде содержания тяжелых примесей в реакционной массе и конденсате-рецикле Х 1 = 0,3 мас.% изменяют содержание 2,6- дитрет-бутил-метилфенола, рзссчитывая дополнительное количество следующим образом: Суммарное содержание 2,6-дитрет-бутил-метилфенола в рецикле поддерживают постоянным и равным С 2 = 0,58 мзс.%.8 новом установившемся состоянии каскад работает в устойчивом режиме в течение 4 мес. Операции регулирования процессом со(полимеризации) путем корректировки содержания 2,6-ди-трет-бутил-метилфенола проводят до тех пор, пока концентрация тяжелых е системе не достигнет максимально допустимого значения 0,4 мас.%, При этом часть конденсата обменивается на свежий и можно осуществлять новые корректировки. Свойства полимера приведены в табл, 31455649 Формула изобретения Составитель В.ПоляковаРедактор Т.Пилипенко Техред М,Моргентал КоРРектоР О Густи Заказ 3245 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ (СО-ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СТИРОЛА в массе в каскаде реакторов в присутствии 2,6- ди-трет-бутил-метил-фенола с конденсацией испарившихся низкокипящих составляющих реакционной массы и возвратом конденсата в реакторы каскада, включающий определение концентрации Х 1 тяжелых примесей в реакционной массе и поддержание содержания тяжелых примесей в реакционной массе ниже значения, вызывающего падение скорости полимеризации, отличающийся тем, что. с целью упрощения технологии, регулярно определяют отклонение Л Х; концентрации тяжелых примесей от первоначальной Хл и увеличивают в конденсате, возвращающем в реакторы, содержание 2,6-ди-трет-бутил-метилфенола на величину, равную произ.ведению исходной концентрации 102,6-ди-трет-бутил-метилфенола в системе на относительное изменение ЛХ / Х содержания тяжелых примесей,