Способ управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СОПРЯЖЕННЫХ ДИЕНОВ в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок путем объединения потоков с этих установок в один поток с последующим их смешением, изменения расхода катализатора на каждой полимеризационной установке в зависимости от входных параметров процесса полимеризации и конверсии мономера, регулирования температуры шихты, определения вязкости по Муки готового каучука, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности регулирования вязкости по Муни готового каучука, определяют вязкость по Муни полимера на выходе одной полИмеризационной установки, регулирзтот температуру шихты, подаваемой на полимеризационные установки, в зависимости от вязкости по Муни полимера на выходе полимеризационной установки , корректируют заданное значение . вязкости по:Нуни полимера на выходе (Л полимеризационной уст-ановки в зависимости от вязкости по Муни готового каучука и регулируют конверсию в первом реакторе каждой полимеризаС ционной установки в зависимости от расхода шихты иа эту установку.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3662276/23-05 (22) 16.11.83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) Б.Ф.Поплавский, Е.M.Êóêàðöåâ, О.A.Êèñåëåâ, В.А.Котов, P.Ê.Ãàááàсов, Г.М.Абросимов, M.Н.Максимов, А.С.Зстрин, Г.М.Галыбин, Н.Л.Сергеева, Д.П.Емельянов и В.N.Âoðoíoâ (53) 66.0!2-.52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР №- 412204, кл. С 08 F 136/04.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1024455, кл. С 08 F 136/04, 1982 (прототип). (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

РАСТВОРНОЙ ПОЗПМЕРИЗАЦИИ СОПРЯЖЕННЫХ

ДИЕНОВ в системе нескольких параллельно работающих полимериэационных установок путем объединения потоков с этих установок в один поток с последующим их смешением, изменения расхода катализатора на каждой поли4(si) С 08 F 136/04 G 05 D 27 00 меризационной установке в зависимости от входных параметров процесса полимеризации и конверсии мономера, регулирования температуры шихты, определения вязкости по Муки готового каучука, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования вязкости IIQ Муни готового каучука, определяют вязкость по

Мунк полимера на выходе одной полимериэационной установки, регулируют температуру шихты, подаваемой на полимеризационные установки, в зависимости от вязкости по Муни полимера на выходе полимеризационной установки, корректируют заданное значение вязкости по.Муки полимера на выходе полимеризационной установки в зависимости от вязкости по Муни готового каучука и регулируют конверсию в первом реакторе каждой полимеризационной установки в зависимости от . расхода шихты на эту установку. дусматривает также изменения конверсии мономера в первом реакторе каждой полимеризационной установки в зависимости от расхода шихты на установку, что приводит к отклонению вязкости по Муни полимера от заданного значения на отдельных установках существенной разности между значениями вязкости по Муни полимера на параллельно работающих полимеризационных установках, а следовательно,— к невысокой точности регулирования вязкости по Муни готового каучука и его однородности по физико-механичесЦелью изобретения является повышение точности регулирования вязкости по Муни готового каучука. Поставленная цель достигается тем„ что согласно способу управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок путем объединения потоков с этих установок в один поток с последующим их смешением, изменения расхода катализатора на каждой полимеризационной установке в зависимости от входных параметров процесса полимеризации и конверсии мономера, регулирования температуры шихты,.опре— деления вязкости по Муни готового каучука, определяют вязкость по

Муни полимера на выходе одной полимеризационной установки, регулируют температуру шихты, подаваемой на полимеризационные установки в зависимости от вязкости по Муки полимера на выходе полимеризационной установки, корректируют заданное значение вязкости по Муни полимера на выходе полимеризационной установки в зависимости от вязкости по Муни готового каучука и регулируют конверсию мономера в первом реакторе каждой полимеризационной установки в завйсимости от расхода шихты на эту установку.

На чертеже изображена схема установки управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов. установка содержит пропановый испаритель 1, сепаратор 2, первые реакторы 3 и 4 и вторые реакторы 5 и 6 соответственно первой и второй полимеризационной установок, обо1 1141098

Изобретение относится к управлению процессом растворной полимеризации сопряженных диенов в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок и может быть использовано в производстве синтетичвского каучука.

Известен способ управления ..процессом растворной полимеризации со-, пряженных диенов в системе несколь- 1О ких параллельно работающих полимеризационных установок путем стабилизации входных параметров, например соотношения компонентов катализатора и расходов мономера и катализато- 1 ким показателям. ра, объединения потоков с нескольких параллельно работающих полимеризационных установок в один поток с последующим интенсивным смешением в проточных смесителях 1.1) .

Недостатками этого способа явля= ются низкая точность регулирования вязкости по Муни готового каучука и недостаточная его однородность по физико-механическим показателям во времени. Это связано с тем, что способ не предусматривает регулирования вязкости по Муни полимера, а также промежуточных параметров процесса полимеризации (например, конверсии мономера или температуры полимериэата).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления процессом растворном полимеризации сопряженных диенов в системе нескольких параллельно работающих полимеризационных установок путем объединения потоков с этих установок в один поток с последующим их смешением, изменения расхода катализатора на каждой полимеризационной установке в зависимости от входных параметров процесса полимеризации и конверсии мономера, определения вязкости го Муни готового каучука (2). Ф

Недостатками известного способа являются низкая точность регулирования вязкости по Муни готового каучука, а следовательно, недостаточная его однородность по физико-механическим показателям во времени.

Это связано с тем, что известный способ не предусматривает определение вязкости по Муни готового каучука и зз воздействие на параметры процесса полимеризации в зависимости от этого параметра. Известный способ не пре1l4l

В первые реакторы 3 и 4 подают также комплексный катализатор, а образовавшийся полимеризат направ- 35 ляют во вторые реакторы 5 и 6. Выходные потоки полимеризата первой и второй установки подают к оборудованию 7, где осуществляют процессы отмывки полимеризата от продуктов 40 разложения комплексного катализато— ра, усреднение полимеризата, его дегазации, а также сушки, брикетирования и упаковки каучука. На выходы управляющей вычислительной машины 8 подают сигналы от датчиков 9 и 10 конверсии изопрена в первых реакторах полимеризационных установок, датчиков 11 и 12 вязкости по Муни полимера на выходе первой полимериза- 5О ционной установки и вязкости по Муни готового каучука, датчиков 13 и 14 расхода шихты и датчика 15 температуры шихты. Конверсия мономера в реакторах 3 и 4, измеряемая дат в 55 чиками 9 и 10, стабилизируется изменением задания регуляторам 16 и 17 расхода комплексного катализатора.

3 рудование 7 для проведения процессов отмывки понимеризата, усреднения полимеризата 4 и его дегазации, а также сушки, брикетирования и упаковки каучука, управляющую вычис- 5 лительную машину 8, датчики 9 и 10 конверсии мономера на выходе первых реакторов полимеризационных установок„ датчики 11 и 12 вязкости по Муни полимера на выходе первой полимеризационной установки и вязкости по Муни готового каучука, датчики 13 и 14 расхода шихты на полимеризационные установки, датчик 15 температуры шихты, регуляторы 16 и 17 расхода катализатора на полимеризационные установки, регулятор 18 давления паров пропана.на выходе пропанового испарителя 1.

Способ управления процессом растворной полимеризации сопряженных диенов осуществляют следующим образом.

Углеводородную шихту nopают в трубное пространство пропанового испарителя I, в межтрубное пространство которого поступает жидкий пропан из сепаратора 2. Захоложенная до температуры 0-8 С шихта поступает о параллельными потоками в первый реактор 3 первой полимеризационной ус30 тановки и в первый реактор 4 второй полимеризационной установки.

098 4

Управляющие воздействия регуляторам расхода катализатора определяются, например, следующим образом

1л)

1в

i ) ц1 и1 q

Х = Х "4 в в

3 Ю о

Ж где Х:

3о значение конверсии мономера, заданное оператоpoM„ X;

Кн — настроечный коэффициент.

Для второй полимеризации установки закон регулирования конверсии мономера в первом реакторе 4 записывается и реализуется аналогично. (0

+ 55(X -х )d<+K —, o (1) где à — управляющее воздействие

k регулятору расхода катализатора на первую полимеризационную установку, 41 кг/ч;

F — расход катализатора на о первую полимеризационную установку, заданный оператором, кг/ч;

F — расход шихты на первую полимеризационную установку, кг/ч;" — расход шихты на первую полимеризационную установку, заданный оператором, кг/ч;

Х,Х вЂ” текущее и заданное значения конверсии мономера в первом реакторе поли.— меризационной установки» Ху

К„,К,K5 — настроечные коэффициенты регулятора конверсии мономера, реализуемого с помощью управляющей вычислительной машины 8.

Подачу катализатора в реактор можно осуществлять также в зависимости от отклонения температуры полимеризации в первом реакторе от заданного значения. А заданное .значение температуры определять из уравнения теплового баланса для первого реактора.

Заданное значение конверсии мономера корректируется в зависимости от расхода шихты на полимеризационную установку

S 1141098 6

= (шо 1("(и ("((() "6 4 ((5)(11

5 15

1 О где Й„, N — текущее и заданное зна(( чение вязкости по Иуни полимера на выходе первой полимеризационной установки, определяемой с помощью датчика 11, единиц Иуни;

Т вЂ” значение температуры шихты, Ш 0 о заданное операторс(м, С;

К 5,К вЂ” настроечный коэффициент.

Ы зависимости от вязкости по Му ни готового каучука, определяемой с помощью датчика 12, корректируется заданное значение вязкости по Муви полимера на выходе первой полимеризационной установки

20

30

NI1t= n4 г(г ь k((1(Mt»t NggIdlt о

Конверсию мономера в первых реакторах можно регулировать также путем изменения заданного значения температуры в этих реакторах. Температура шихты, измеряемая датчиком 15, регулируется путем изменения заданного значения регулятору 18 давления паров пропана. Заданное значение температуры шихты TIII, определя Ь ется в зависимости от вязкости по 10

Муни полимера на выходе первой полимеризационной установкй где N — значение вязкости по MyIIp ни полимера на выходе первой полимеризационной установки, заданное оператором, единиц Муни;

Иг, ̄— текущее и заданное к « значения вязкости по Муни готового каучука, единиц Иуни;

К 7, К8 — настроечные пара— метры.

С целью повышения устойчивости работы такой схемы регулирования для корректировки заданного значения температуры шихты и заданного значения вязкости по Иуни полимера на выходе первой полимеризационной установки можно использовать полупропорциональные регуляторы, например известный регулятор, предложенный Фернером (типа Ф ), или регулятор, предложенный О.M. Мининой (типа М).

При отсутствии датчика для авто— матического контроля вязкости по Муни готового каучука необходимо своевременно вводить в УВМ данные лабораторных анализов на вязкость по

Муни готового каучука.

Проверка предлагаемого спбсоба, проведенная в производстве СКИ-3 пропрошла успешно и подтвердила его эффективность. Максимальные отклонения вязкости по Муни готового каучука от заданного значения снизились с =5 единиц до 2,5 единиц.

1141098.Составитель В.)1)увалов

Техред А.Бабинец: Корректор Е.Сирохман

Редактор Г. Волкова

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 444/21 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I)3035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5