Ф.И.Чирский, В.Ф.Поплавский,Н.Г.Горелик-, вЂ Р вЂ .К.РаббаЖУв, В.И.Дорофеев, В.А.Кроль, И.И.Панькин,В.А.Кирчевский, Г.М.Грачев, А.И.Балуца, В.A. Якунин р С.Л.Сидоров

1:,-. (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ PACTBOPHOA

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУТАДИЕНА

Изобретение относится к управлению производственными процессами, в частности к способам управления процессом растворной полимеризации бутадиена при получении стереорегулярно-. го полибутадиенового каучука, и может быть использовано в химической и нефгехимической промышленности...

Известен способ регулирования не прерывного процесса полимеризации путем воздействия на расход компонентов каталитического комплекса в зависимости от промежуточного параметра, например от температуры в зоне;> реакции, конвер ии мономера или вязкости полимеризата, а задание на этом параметре корректируют в зависимости от отключения качественного показателя полимера, например вязкости, от заданного значения 1

Однако этот способ обладает недостатками, так как стабилизация одного из промежуточных параметров недостаточна для стабилизации процесса полимеризации в целом.

Известен также способ управления процессом растворной полимериэации бутадиена на комплексном катализаторе, состоящем из алюминиевого и титанового компонентов, при раздельном введениии компонентов в зону реакции путем стабилизации температуры в этой зоне, измерения среднего молекулярного веса или вязкости по Мунк полимера, а также его пластичности и воздействия при отклонении первых двух параметров от номинального значения на расход алюминиевого катализатора, а при отклонении третьего параметра от номинального значения на расход титанового компонента катализатора 2).

Недостатком этого способа является невысокое качество стабилизации вязкости каучука по Муни в конце процесса Нз-за большого транспортного за-:. паздывания в контурах управления, в случае проведения процесса полимериэации в батарее последовательно установленных полимернэаторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления процессом растворной полимеризации бутадиена, проводимом в батарее последовательно установленных полимеризаторов, при подаче углеводородной шихты в первые два полимериэатора и. компонентов катализатора: галогенидов титана н триизобу30 тилаллюминия вЂ” в первый полимериэа. 937466

Расход бутадиена 2,5 < 0,5 т/ч, растворителя 18 g 2,5 т/ч. Распределение шихты: 60% в первый и 40% во второй раекторы. Процесс протекает в присутствиии комплексного катализатора, образующегося непосредственно в реакционной среде.

На выходе второго реактора 2п измеряют концентрацию полимера в ре акционной средне Си с помощью автоматического жидкостного рефракто метра (вес.З).и вязкость реакционной среды р с помощью вибрационного низкочастотного вискоэиметра в пуазах.

Определяют количество заполимериэовавшегося мономера в первых двух реакторах К по формуле

С 100

/1 (1) ш

К! где С вЂ” концентрация шихты, которую определяют расчетным путем по расходам бутадиена С и растворителя С по д р формуле, вес.%:

С 100 (2) С + С д р

Определяют время прохождения реакционной массы через третий и последующие реакторы до поступления на выход батареи Т по формуле

T (3) где G вЂ” количество подаваемой реакционной массы, м э/ч;

Ч вЂ” объем полимеризаторов, м

По указанным параметрам определяют на выходе второго реактора значение вязкости по Муни, которое будет иметь голмер на выходе батареи по истечении времени Т, по формуле

+ 1 25 T + 24 (4) Пример. Исходные продукты процесса полимериэации вЂ” бутадиен (концентрация не ниже 99% ) и растворитель (толуол ) вЂ” предварительно охлажденные соответственно до температур (-10 ) 2 и (-25) + 5 С, непрерывно подают на вход смесителя 1.

Образующуюся полимериэационную шихту распределяют в заданном соотношении между двумя первыми по ходу процесса реакторами полимеризационной старея, 65 тор путем изменения расхода галоге= нидов титана в зависимости от конверсии мономера. Согласно этому способу обеспечивается поддерживание на за-:. данном знач.=:.: ии вязкости реакционной ,среды и концентрации в ней полимера (конверсии ) в головной части полимериэ ацион ной батареи 3 J°.

Однако стабилизация указанных промежуточных параметров не всегда обеспечивает поддержание на заданном эна- 0 чении вязкости каучука по Муни в конце процесса. Обусловлено это тем, . что на вязкость по Муни полимера в конце процесса Йолимеризации оказывает сильное влияние изменение конверсии Й мономера в головной части батареи.

Цель изобретения вЂ” улучшение однородности полимера по вязкости.

Эта цель достигается способом управления процессом растворной поли- 20 мериэации бутадйена, проводимом в батарее последовательно установлен ных полимеризаторов, при подаче углеводородной шихты в первые два полимеризатора и компонентов катализатора вЂ” галогенидов Титана и триизобутилалюминия в первый полимеризатор путем изменения расхода галогенидов титана в зависимости от конверсии мономера, измеряют на ыходе второго полимеризатора вязкость реакционной среды и концентрацию полимера определяют конверсию мономера и время пребывания р акционной массы в третьем и последуюших полимеризаторах, по полученным значениям физико-химичесхих параметров определяют прогнозируемое значение вязкост. ; по Муйи полимера на выходе батареи полимеризаторов и в зависимости от полученного значения корректируют расход триизобутилалю- 4О миния.

На чертеже представлена блок-схема, реализующая предлагаемый способ.

Блок-схема содержит смеситель 1, 45 раекторы 2 вЂ” 2, датчики расходов бутадиена 3, растворителя 4, триизобу" тилалюминйя 5 и галогенидов титана

6, а также вискозиметр 7, рефрактометр 8, вычислительное устройство QQ

9, регуляторы вязкости по Муни 10, конверсии 11, расходов трииэобутил-алюминия 12 и галогенидов титана 13.

М = 13,10- 1,71 С - 0,184 К +

Конверсию мономера К стабилизируют на заданном значении изменением расхода галогенидов. титана.

Прогноэируемое значение вязкости по Муни полимера, рассчитанное по формуле (4), сравнивается с заданным значением вязкости полимера по Муни на батарее(М ).

Если разнйца между ними больше по абсолютному значению наперед заданной величины Е, то осуществляется воздействие на расход триизобутилалюминия. При этом если М-М>)E то расход триизобутилалюминия увеличивают, если М-М сЕ вЂ” то уменьшают. Значение

Е устайавливают исходя из точности регулирования вязкости по Муни.Если диапазон регулирования ее 44-48 ед, то Е = 0,25, если 42-50, то F. = 0,5.

937466

Определение значений величин осу= ществляют с помощью вычислительного устройства 9. Первый выходной сигнал устройства поступает на вход регулятора 10, выходной сигнал которого используют в качестве задания регулятору расхода триизобутилалюминия

12, на вход которого поступает сигнал от датчика 5.

Второй выходной сигнал с устройства поступает на вход регулятора 11, вы- 10 ходной сигнал которого поступает в качестве задания регулятору расхода га-, логенидов титана 13, на вход которого поступает сигнал от датчика 6.

В процессе экспериментальной про- )5 верки способа достигнуто повышение качества полимера за счет уменьшения диапазона изменения вязкости по Муни каучука в конце процесса. Диапазон изменения вязкости по Муни уменьшился.с 38;55 до 43-49 ед. Достигнуто повышение конверсии мономера в среднем на 1,5Ъ. Внедрение способа позволит исключить образование некондиционного (вязкость по Муки ниже 40 и выше 50 ед ) каучука, повысить производительность процесса. 3а счет повышения конверсии мономера достигнуто уменьшение расхода толуола, подаваемого на полимеризацию, для получения

1 т каучука на 0,6 т.

Формула изобретения

Способ управления процессом растворной полимеризации бутадиена, проИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе свидетельство СССР

08 F 2/00, 1970. свидетельство СССР

08 F 136/06, 1972.

„свидетельство СССР

F 136/04, 1974(про1. Авторское

Р 388666, кл. С

2. Авторское

9 402527, кл. С

З..Авторское

9 413785, С 08 тотип ). водимым в батарее последовательно установленных полимериэаторов, при подаче углеводородной шихты в первые . два полимериэатора и компонентов катализатора - галогенидов титана и триизобутилалюминия в первый полимеризатор путем изменения расхода галоге .нидов титана в зависимости от конверсии мономера, о г л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения

- однородности полимера по вязкости, измеряют на выходе второго полимеризатора вязкость реакционной среды и концентрацию полимера, определяют конверсию мономера и время пребывания реакционной массы в третьем и последующих полимериэаторах, ло полу". ченным значениям физико-химических параметров определяют прогнозируемое значение вязкости по Иуни поли- " мера на выходе батареи полимериэаторов и в зависимости от полученного значения корректируют расход трйиэобутилалюминия.

9374бб

Уутада

РаещЬ

Трюм|5

/аюге

Составитель В.Шувалов

Редактор Н.Рогулич Техред А. Бабинец Корректор M. Kapok

Заказ 4373/32,Ткраж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деЛам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

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

Способ управления процессом растворной полимеризации бутадиена

Похожие патенты: