Способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации

 

«н 66О978

Союз Советских

Социвлистикеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 020377 (21) 2457606/23-05 (51) м. к.

С 08 F 2/22

G 05 D 27/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 66. 012. . 52 (088. 8) С>публиковано 050579. Б оллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 0505.79 (72) Авторы изобретения

Ф. 14. Абдуллаев, И. А Мехтиев, В. Л. Левин, Т. И. Исмаилов и P. А. Галстян (Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности (54 ) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭМУЛЬСИОННОЙ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Изобретение относится к способам управления процессами эмульсионной полимеризации, проводимыми с использованием модификатора в батарее последовательно установленных полимеризаторов. Оно может быть использовано в производстве синтетического каучука, эмульсионного полистирола и других полимерных продуктов, полученных эмульсионной полимериза- о цией.

Известен способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации в батарее последовательно установленных полимеризаторов при подаче в первыи полимеризатор воднои фазы, шихты, катализатора и модификатора, заключающийся в стабилизации соотношения расходов водной фазы, шихты и катализатора, в изменении расхода модиФикатора в зависимости от расхода шихты,в изменении расхода хладагента в зависимости от теплосъама на полимеризаторах (11. Недостатком этого способа является то, что достижение стабилизации конверсии и повышение качества полимера осуществляется с помощью ограниченного числа управляющих воздействий. В тех случаях, когда в процессе полимеризации не используется регулятор молекулярного веса, необходимое качество полимера может быть достигнуто лишь при невысоких значениях конверсии, что экономически невыгодно.

Другим недостатком известного способа является то, что величина теплосъема не может характеризовать качество полимера. Теплосъем может характеризовать лишь конверсию мономеров. Таким образом, управление качеством по величине теплосъема недостаточно эффективно.

Цель предлагаемого изобретения повышение стабильности качества получаемого полимера.

Поставленная цель достигается тем, что определяют прирост конверсии в одном или нескольких последовательно установленных полимеризаторах, определяют в зависимости от нагрузки на батарею полимеризаторов и объема соответствующих полимериэаторов интервал времени, за который достигнут указанный прирост конверсии, по этим величинам определяют прогнозируемый прирост величины конверсии по батарее полимеризаторов и в зависимости от разности полученной вели660978 чины и ее заданного значения корректируют расход модификатора.

Способ поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема системы автоматического регулирования, предназначенная для реализации предлагаемого способа. 5

В батарею полимеризаторов 1, 2, 3 по трубопроводу 4 поступает эмульсия, образующаяся в результате смешения мономерной шихты и водной фазы, которые подаются по линиям 5 и 6. )p

По линиям 7 и 8 поступают соответственно катализатор (инициатор) и модификатор. Расход мономерной шихты измеряется и стабилизируется с помощью датчика 9, регулятора 10 и кла- 5 пана 11. Датчик 12, регулятор 13 и клапан 14 образуют контур для регулирования расхода водной фазыу датчик 15, регулятор 16 и клапан 17 контур для регулирования расхода 20 катализатора; датчик 18, регулятор

19 и клапан 20 — контур для регулирования расхода модификатора. Температура эмульсии на входе и выходе полимеризаторов измеряется датчиками 21, конверсия мономеров — датчиками 22. Датчик 23 предназначен для измерения температуры хладаген-. та (прямого рассола), датчик 24 †для .измерения температуры хладагента (обратного рассола) на выходе из ЗО кожуха полимеризатора.Расход хлад агента в кожухи полимериэаторэв измеряется датчиками 25 и регулируется клапанами 26. Для реализации способа используется также ЭВМ 27. 35

Способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации осуществляют следующим образом.

На входе батареи полимеризаторов

1, 2, 3 поддерживается соотношение 40

Расходов мономерной шихты и соответственно водной фазы, катализатора и модификатора. Теплосъем рассчитывается из теплового баланса, исходя из температуры эмульсии на входе и 48 выходе из полимеризаторов, нагрузки на батарею, температуры и расхода хладагента по формуле

0=G С (Т -Т1 )+Q>C2(+> где G< и 62 — расходы хладагента и эмульсии;

С, и С вЂ” теплоемкости -хладагента и эмульсии;

Т и Т вЂ” температура хладаген1 2 та на выходе и входе из кожуха полимеризатора;

t и t 2 — температура эмульсии на вйходе и входе из полимеризатора.

Величина конверсии мономеров функционально связана с величиной теплосъема

@ к " Сш где К - прирост конверсии в одном полимеризаторе или в группе их; тепловой эффект реакции полимеризации (количество тепла, выделяющегося при образовании 1 кг полимера);

6щ- расход мономерной шихты.

В зависимости от найденной в ЭВМ величины теплосъема система изменяет расход хладагента, поддерживая заданное значение конверсии.

С помощью датчиков 22 определяют прирост конверсии в одном полимеризаторе или в группе их. Далее определяют. время, за которое достигнут этот прирост конверсии. По сигналам от датчиков 9, 12, 15 и 18 определяют нагрузку на батарею (как сумму расходов мономерной шихты, водной фазы, катализатора и модификатора) .

Время Т, за которое достигнут найденный прирост конверсии, вычисляют по формуле

Ч г=

7 эм где Ч - объем реактора или группы реакторов, в которых определен этот прирост конверсии;

6зм- нагрузка на батарею.

После этого рассчитывают скорость

% роста конверсии вдоль батареи по формуле

ЬК

ЧЧ = где ьК вЂ” найденный прирост конверсии .

Заданное значение скорости роста конверсии вдоль батареи 9/ определяют исходя из нагрузки на батарею, объема полимеризаторов и заданного значения конверсии С на выходе батареи

)с ф эм у с М

i=1 где N — число работающих полимеризаторов.

Отклонение, полученное в результате сравнения величин р и

Ж ., используют для корректировки расхода модификатора. Для этого сигнал, пропорциональный указанному отклонению, направляется из ЭВМ в элемент коррекции регулятора 19 рас. хода модификатора.

Предлагаемый способ позволяет учитывать изменение скорости роста конвеРсии и таким образом косвенно прогнозировать качество получаемого полимера и регулировать его путем воздействия на расход модификатора, Формула изобретения

Способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации в батарее последовательно установленных полимеризаторов при подаче в первый полимеризатор водной фазы, ших660978

Составитель Л. Александров

Релактоо Л. Ушакоеа Хех е М.Петко Кодэектор И. Муска

Заказ 2373/20 Тираж 584 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб.д д. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ты, катализатора и модификатора, заключающийся в стабилИзации соотношения расходов водной фазы, шихты и катализатора, в изменении расхода модификатора в зависимости от расхода шихты, в изменении расхода хладагента в зависимости от теплосъема на полимеризаторах, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения стабильности качества получаемого полимера, определяют прирост конверсии в одном или нескольких 10 последовательно установленных полимеризаторах, определяют в зависимости от нагрузки на батарею полимеризаторов и объема соответствующих полимериьаторов интервал времени, за который достигнут указанный прирост конверсии, по этим величинам определяют прогнозируемый прирост величины конверсии по батарее полимеризаторов и в зависимости от разности полученной величины и ее заданного значения корректируют расход модификатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9 226677007722, кл. С 08 F 2/ 04, 1966.