Способ управления процессом эмульсионной полимеризации

СООЗ С 0 ВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Я ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТЕЛЬСТВУ СРСНОМУ(54) (57СОМ ЭМУЛЪпроизвочука, пвательнпри под РОЦЕСАЦИИ вого к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Научно-исследовательский ипроектный институт по комплекснойавтоматизации в нефтяной ихимичеспромьппленности "Союзгеофизприбор(56) Авторское свидетельство СССРР 342173, кл, б 05 Р 22/00, 972.Голубятников В.А., Шувалов В,ВАвтоматизация производственныхпроцессов и АСУП в .химическойпромышленности, М.: Химия, 1978,с.239-242, рис.120. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗтве дивинилстирольнводимой в батарее посработающих полимеризае растворов модификат) 4 С 08 Р 236/О, С 05 В 27 и каталитического комплекса на входполимеризационной батареи, заключающийся в регулировании температурыв полимериэаторах путем изменениярасхода хладагента и корректированиирасхода модификатора и каталитического комплекса в зависимости оттехнологического параметра процесса,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения себестоимостиполучаемого каучука, измеряют расходы хладагентов, подаваемых в полимеризаторы, сравнивают измеренные значения с заданными и при отклоненииизмеренного.значения от заданногоэа максимально допускаемую величинупереключают полимеризатор, в котором это произошло, на очистку, приэтом корректируют расходы каталитического комплекса и модификатора,а также температуру в остальныхполимеризаторах в зависимости отприращения конверсии мономеров вголовном полимериэаторе.Изобретение относится к способам управления процессами эмульсионной непрерывной полимеризании в произВопстве дивинилстирольного каучука и может бьть использовано в нефтехимической промышленности.Целью изобретения являстся умень шение себестоимости получаемогокяучукя,На чертеже приведена блок-схемасистемы управления осуществляющейпредлагаемый способ.Блок-схема состоит из трубопроводов 1,.2,3 и 4 подачи дивинила, сти=рола, каталитического комплекса и модификатора соответственно полимериэя торов трубопроводов 5,6 и 7 для выводя латекса, трубопроводов 8 и 9для подачи и вывода хладоагента,запорной арматуры 10 - 12 для перевода полимеризатора из режима полимериэации в режим чистки, датико 13,14, 15,16 расходов дивинила стиролякаалитического комплекса и модификатора, соответственно регуляторов 17,18,19 и 20 расхода дивинила, стирала, каталитическо 1 О комплекса и МОттифттикаТОРЯ СООТВЕТСТВЕННО ДОПОЛНИ, тепьных механизмов 21 - 2 ц датчика 25 температуры, регулятора 2 О темпе" ратуры, исполнительного механизма 27, устяновленчый на трубопроводе хлацагента датчик 28 расхода хлад- агента, элемент 29 сравнения, анализатора 30 конверсии мономеров, вычислительного блока ВБ) 31, запорной арматуры 32 на трубопроводе азота, трубопровода 33 подачи азота.По трубопроводам 1,2,3 и 4 первый погптмеризятор 5 батареи полимериза торов полимеризационняя батарея на схеме условно показана тремя поли=- меризаторагп": поступают дивинил стирол каталитический комппекс и модиикятор, Реакционная масса Латекс) выводится иэ первого пол.=ме. риэатора ПО трубопрОВОду 6 и поступает в следующий, На выходе батареиполимеризаторов реакционная смесь по трубопроводу 7 направляетсл в отделение отгонки непрореагировавших мономеров.Реакция полимеризации дивиниля со стиролом происходит с выделением тепла, Для отвода тепла по трубопроводу 8 в полимериэаторы подается хлад. аент который выводится по трубоПРОттотЯМ 9. ТЕМПЕРЯТУРЯ ХЛЯДЯГЕНТЯна входе в .олимеризяторы поддерживяетс постолнной,Д 1 я каждого полимериэатора батареипредусмотрены запорная арматура 1012 и 32, которая используется дляпереводя дянного полимеризато 1)я изрежима полимериэаторя в Оежтл Очист О ки внутренней поверхности от слояполимера, Отложившегося во Время его эксплуатации, и опторожнения полимери - зяОря от латекся, Полимер, .с.локившчйся на внутренней поверхности15 полимеризаторя, постепенно снтщяетэфэективность теплообменя между латексом и хлядяГентом. Зто Отряжяетсл ня конверсии мономеров и качественных показателях полимера, Зднакодо Определенного периода изменение приря;.Гния конверсии мономеров в полимериза.торе Обнаружить слот.-ноиэ-эа наличия системы автомятического регулирования конверсии в полимед риэатэре. Регуля:.ор конверсии мономеров с ростом слоя полмера наВНУТРЕтгНЕй ПОВЕРХНОСти ПОЛЮаЕРИтэатОря непрерывно увеличивает расход ХттПтя ЕНтяОЯССОЛЯ В рубашку И Э.;. Е "ВИКИ ПОгнт 1 ЕРИЗЯТОРЯ. ЧЕРЕЗ ОПРЕ- деленже время с момента пуска полигЕпиэпто та РаСХОД ХЛаДЯГЕНТЯ ДОСиГает воего максимально возможногозначения. 1.осле этого момента прираще. - Ке еонвеО( ии В дяпнОГ ИО П 1.евиэя ИЯЧтИПЯЕТ УВЕЛИЧИ;-ЯТЬСЛ. ЗТО стрицятельно сказыаяетсл пя себестоИМО .ТИ И КЯЧЕСТВЕ ВЫХОДОГО ПтЭоттУКТЯ,,Бл подтверждения увеличения расхода хладагента в зависимости от РКОЛИЧЕСТВЯ ПОЛИМЕРЯ ОтложитпЕт ОСЯ;,; а и-.,УтттсиЕй ПОВ ЕттХНО, ТИ П, .,тт:. - .Еттт 1 ЭЯТОДЯ ОЬтт ПОСТЯВЛЕН Э 1 СПЕРИ;.,; НтРегисграцИя расходов хладЯГенЯ Осу=ществлялась на третьем ,11 , ;ятом1 седьмом 1 т,), девятомОДИИНЯДЦЯТОМ т 5,;,) ПОЛИМЕРИЭЯтОРаХОя.яреи 1 ри одинаковом расходе .а ка:"-. "тве моно:еров ряс: Одоп 1 Одишикато:.;я и кяталитич.-;ского комплекса.эб :"1 ри этом в полимериэаторах подде:;:дклались следуюшие значения темгъ-, Сяод ЭМУЛЬСИИ бЫП раВЕН т,Й Т/Ч,.а ,: - ттаЛЬПО Эттаяапи; ТЕ:1 ПЕВатУРЫ ХладяГЕНтя Г =- -6 0. 1 ГЕ.:тЧЕ.-:НЫЕ даниье приведены В таб 1-:.ип.,9Расход хладагента, и /ч Дни эксперимента 8,3 1 7,8 7,8 8,2 6,8 8 2 8 9,5 9,5 с,; О,11,8 12)0 11,5 12,0 12.2 1 3 13,2 2,7 12,2 11,6 13,8 32 13,2 Как видно из таблицы, тенденция роста расхода хладагента по времени для полимеризаторов очевидна, Например, для третьего полимеризатора вначале эксперимента для получения заданного приращения конверсии мономеров (57.) расход хладагента составлял 7,8 и /ч) а через 2 мес3непрерьвной работы из-за отложения полимера на внутренней поверхностизполимеризатора - 12,7 м 7 ч.Переключение полимериэатора с режима полимеризации на режим очистки осуществляют следующим образом.В режиме полимеризации задвижки 12 и 32 закрыты, а 1 О и 1 - открыты. При этом латекс иэ полимеризатора в полимеризатор поступает через задвижки 10 и 11. Когда на вьйоде 50 одного иэ элементов 29 сравнения появляется сигнал, указьвающий на необходимость переключения соответствующего полимеризатора из режима полимериэации в режим очистки, открьва ют задвижку 2 и закрывают задвж- ку 10, затем открывают задвижку 32 на трубопроводе 33 подачи азота в данный полимеризатор. При этом азот поступает в, полимеризатор и выдавли) влет латекс через задвижку 11 в общую линхч, По окончании данного процесса закрьвают задвюкку 11, а затем задвикку 32 и, тем самым, отключают данный полимериэатор от общей системы,После очистки внутренней поверхности полимеризатора для подсоединения его в общую систему открывают задвижки 1 О и 1, а затем закрывают задвпккуРасходы днвинила, стирола, каталитического комплекса и модификатора измеряют соответственно датчиками 13,14)15 и 16 и регулируют регуляторамн 17,18,9 и 20 с воздействием на исполнительные механизмы 21,22,23 иТемпературы латекса в реакционных зонах полимеризаторов измеряют датчиками 25 и регулируют регуляторами 26 с воздействием на исполнительные механизмы 17, установленные на трубопроводах подачи хладагента в полиме ризаторы, Измерение и регулирование,ерст(.1 ео".Я 11 ия Одного цз ПО Пт:ттврц ЗЯТОрОВ;".р мя пр бые 1 дния латекса в,.-,.-О П ОВ 11,ИВ ИЕтт 1 тт 1 Я11 Етт- л т." ттттЕ ят 7/атООЯ,Рт ОЯЕЯЕЕтт тЯ КоцтЕЕЕЕЗСтт 1 И МОНО 2-"311 В ,"ОЛОБНО 11 т 1 ЯСТБ.т;торов время пребывания реакцион.тасся в батарее уменв 11111 ется. :ПК ОотЕЗатТЕЛВ 110, /МЕЕ 11 тНЯЕТСЯ ц КОЕ 1 ВЕрм 1 н(1, ,.ров 1:.а Бьее(О ее бат ЯДРИ полия:" тО 1 тОВ, Е 11 рц ЗТОМ Нттяе 1 ИКЯЕТ - .,: О,11 ж 1(ЕстВ КОРРЕКтЦРОВКЦ тЕМ 1:ЕРЫ В ПЕЯЕ(ВЦОПНЬтХ ЗОНЯХ ПОЛЦМЕДалее пб формулам 1-3) определя-ют корректирующие сигналы для расходов модификатора, каталитическогокомплекса и температуры в реакционных зонах полимеризаторов и направляют их в качестве "задания" крегуляторам 19, 20 и 26,В момент отключения одного изполнмеризаторов на очистку вычислительный блок запоминает значениярасходов каталитического комплекса,модификатора и температуры в реакци"онной зоне и восстанавливает их приподключении отключенного полимеризатора в общую систему.Таким образом, после переключенияполимеризатора из режима. очистки врежим полимеризации температуры вполимеризаторах величины расходовкаталитического комплекса и модификатора поддерживаются на. значении домомента переключения.Таким образом, система осуществляет переключение полимеризаторапри необходимости на очистку, приэтом корректируют расход каталитического комплекса, модификатора и температуру в реакционной зоне в эави В таблице приведены сравиительные технико-экономические показатели производства до и после внедрения системы. Расход, на 1 т До внедрекаучука ния систеПосле внедрениясистемы 0,6040,2075 0,603750,206750,4775 25 Стирол, т 0,495 Рассол, мгк 214677 8симости от отклонения приращения конверсии мономеров от заданного значения, определяемой в головном полнмеризаторе батареи. Это приводит к уменьшению себестоимости выходного продукта и стабилизации его качества эа счет уменьшения расходных коэффициентов по дивинилу, стиролу, хлад- агенту и стабилизации температурных 10 режимов процесса полимериэации,НИИБ 1 Заказ 853,35 Типаж 4/ 1 ГЬдписзо ал ППП "Патеит", г,Хтгороц, ул,Проектная, 4