Способ управления процессом полимеризации изопрена

СОЮЗ бОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ИЯ ЕЛЬСТВУ ицын,лилов,ГОСУДЮфСТОЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 412597, кл. С 05 0 21/00, 1974.Авторское свидетельство СССРУ 895995, кп. С 08 Г 1.86/04, 1982.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЛИКЕРИЗАЦИИ ИЗОПРЕНА Изобретение относится к управлению, в частности процессом полимеризации диеновых углеводородов изопрена нри получении синтетических каучуков, и может быть использовано в нефтехимической промышленности.Целью изобретения является повышение точности стабилизации вязкос. ти по Иуни каучука, получение каучука с более широким диапазоном пластическихсвойств и снижение расхода катализатора.П р и м е р 1, Схема системы управ ленив процессом полнмериэации изопрена в присутствии модифицированного катализатора Циглера-Натта представлена на фиг.1.Углеводородную шихту по линии 1 подают в реактор 2, куда вводят по(57) Изобретение относится к управлению процессом полнмериэацин диеновыхуглеводородов, в частности нэопрена,и может быть использовано в нефтехимической промышленности. Изобретениепозволяет в каскаде реакторов раетворной полимеризации изопрена со стабилизацией температуры расходом катализатора повысить точность стабилизации вязкости по Иуни на 1,5 ед. иснизить расход катализатора на 52за счет изменения степени разбавления раствора илн дисперсии катализатора перед его введением в реакторв зависимости от отклонения вязкостипо Муни полимера от заданного значения.табл. 3 ил. линии 3 раэбавленныи раствор или ней дисперсию катализатора, полученный разбавлением раствора катализатора, подаваемого по линии 4 в смеситель (или емкость) 5, растворителем,вводимым по линии 6, В качестве растворителя используют углеводород,идентичный растворителю катализатора или растворителю, применяемому для процесса полимериэации.Расход раствора (или дисперсии) катализатора измеряют диафрагмой 7 с дифманометром (не показан), регулируют регулятором 8,воздействующим на клапан 9, и корректируют в зависимости от отклонения температуры процесса полимеризации в первом по ходу процесса реакторе 2. В линии 10. выхода раствора полимера из реакто1620446 М = 45 + 0,35 Скатф5где М - вязкость по Муни каучука;Ск - концентрация катализаторав растворе, г/л,Тогда для того, чтобы достичь заданного значения вязкости по Муни,равного.70 ед необходимо снизитьвязкость каучука на 80-70=10 ед,Дляэтого каталиэаторный раствор необходимо разбавить растворителем.до концентрации Сат, равной (45+0,35 С )- (45 + 035 Скат) 10 т.е. Скат71,4 г/л.Следовательно, раствор катализа"тора разбавляют растворителем из расчета 100:71,4 = 1,4, т.е. необходимок кажцому литру раствора катализатора добавить 0,4 л растворителя.Корректирующий сигнал из логического устройства 24 через регулятор26 поступает иа клапан 27 на линиирастворителя, увеличивая его расход,Производят разбавление раствора катализатора до онцентрации 71,4 г/ли измеряют величину вязкости по Чуникаучука. 1 случают значение вязкостипо 11 уни каучука 73, т.е. на 3,0 ед.выше заданного значения. Тогда производят изменение температуры в первом реакторе, исходя иэ зависимостиМ92,50,415 Т (линериция зависимости прецставленной на фиг.З),Тогда М = - 0,415 Т + 0,415 Т73-70.= З,От,е, 3 О = - 0 415 ф 3:7++ 0,415 Т, и Т 1 = 44,2 С.Увеличйвают.расход катализаторадо достижения температуры 44,2 С впервом реакторе путем направления. сигнала из регулятора 13 через регулятор 8 на клапан 9, изменяющий рас" ра 2 измеряют чри помощи термопары11.температуру процессаСигнал оттермопары 11 подают в преобразователь12, выход с которого направляют врегулятор расхода 3, куда по линии14 вводят также заданное значениетемпературы в реакторе 2. Корректирующий сигнал иэ регулятора 13 подают в регулятор расхода 8.Расход шихты в реакторе 2 измеряютдиафрагмой 15 с дифманометром (непоказан), .сигнал с которого подаютв регулятор расхода 16, воздействую.щим на клапан 17, установленный налинии 1. Сигнал с регулятора 1 б подают также в блок 18, вырабатывающийзадание регулятору расхода катализатора 8. В блок 18 вводят также сигнал с хроматографа; измеряющего со:держание диенового углеводорода вшихта, подаваемой по линии 1 в реактор 2 (не показан).,Раствор полимера из реактора 2 нолинии 10 направляют во второй реактор .19,.откуда выводят по линии 20на дальнейшую обработку (дезактивацию, отмывку, стабилизацию и выделение каучука).Вязкость по Мунк полимера (каучука) измеряют муникометром 21 (илилабораторным путем), сигнал от ко-торого подают в блок 22, куда по линии 23 вводят заданное значение вязкости по Муни полимера (каучука).Выход с блока 22 направляют в логическое вычислительное устройство 24,сигнал с которого подают и блок 13.Расход растворителя ца разбавление раствора нли дисперсии катализатора по лиции б измеряют диафрагмой. и воздействующйй на клапан 27.На полимеризацию направляют . 40 т/ч шихты, содержащей 17 мас,% иэопрена, Дозировка катализатора ,". 0 Зот массы иэопрена,.температурафь,, в первом реакторе 37 С. Заданноезначение вязкости по Мунк каучука 01,5. Концентрация катализатора.врастворе 100 г/л. Измеряют истинное. : значение вязкости по Иуни готового каучука, равного 80 ед. Вязкость .по Муви, графическая зависимость которой от. концентрации катализатора представлена на Фиг.2 может быть. ку: катализатора Э = 0,3 бот массыизопрена, Измеряют значение вязкостицо Иуни, равную 69,7, т.е. в пределах отклонения заданного значения. ,О. При необходимости увеличения вязкости по Муни каучука расчеты значенийрасхода растворителя и температурыв первом реакторе проводят аналогичным образом,П р и и е р ы 2 и 3. В таблицепредставлены результаты управления.процеесом полимеризации изопрена вприсутствии модифицированного катализатора Цнглера-Натта по предлагаеФОсновные показатели процесс Пример 2 Пример 3 45+ 8 48+ 9 56 ф 4 56 ф 4 35-100 5-80 4,5 0.,32+0,04 0,414 Ю,Об 76,5+1,5 .64,0+1,2 8,0 тф - Интервал концентраций выбран для данногодиапазона величин. вязкости по Иуни 162 мому способу. Содержание изопрена в шихте 1 7 мас.Х. Концентрация катализатора (четырехкомпонентного) в растворе толуола 107 г/л. Температура .шихты -7 С. Расход шихты на полнмеоризацию 35 т/ч Каскад состоит из двух последовательно соединенных реакторов. Растворитель для разбавления катализаторного раствора - толуол.Предлагаемый способ позволяет повысить качество каучука, уменьшив разброс величины вязкости по бруни до 1,5 ед, а также снизить на 5 Х расход катализатора./Формула изобретенияСпособ управления процессом полимеризации изопрена проведением процесса в каскаде последовательно соединенных реакторов, стабилизацией температуры процесса воздействием на расход катализатора, вводимого в Температура процесса, Св первом реакторе 2во втором реак"торе 19Концентрация катализатора в растворе после разбавления, г/л Расход катализатора,кг/т каучука.Дозировка катализатора, Ж от массы взопрена Вязкость по Муии каучукаСодержание нерастворимой части в каучуке, мас.й 0446 6виде раствора нли дисперсии в углеводородном растворителе, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 5повышения точности стабилизации вязкости по Иуни каучука, получениякаучука с более широким диапазономпластоэластических свойств и снижениярасхода катализатора,. дополнительноизменяют расход растворителя на разбавление раствора нли дисперсии катализатора перед его введением в реактор и температуру в первом реакторе в зависимости от вязкости по Иуни полимера, причем при превышениизаданного значения вязкости по Иуниполимера сначала увеличивают расходрастворителя на разбавление, .затемтемпературу, а при уменьшении задан ного значения вязкости по бруни полимера расход растворителя на разбавление и температуру в первом реакторе уменьшают в той же последовательности.1620446 ктор И.Цитк Корректор Н, Е каэ Тирайоиитета ло изобретениям ва, Ж-ЗЗ, Рауиекая 218осударственного к113035, Моск одствеино-издательск Составитеаь А.Т Техред Ю.сердюк Подписноеи открытиям при гам и;СР6., д. 4/5 Уигород, ул. Гагарина, 10