PT84017B - Processo de controlo da temperatura de polimerizacao - Google Patents
Processo de controlo da temperatura de polimerizacao Download PDFInfo
- Publication number
- PT84017B PT84017B PT84017A PT8401786A PT84017B PT 84017 B PT84017 B PT 84017B PT 84017 A PT84017 A PT 84017A PT 8401786 A PT8401786 A PT 8401786A PT 84017 B PT84017 B PT 84017B
- Authority
- PT
- Portugal
- Prior art keywords
- polymerization
- temperature
- reflux condenser
- control
- valve
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F110/04—Monomers containing three or four carbon atoms
- C08F110/06—Propene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00054—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2219/00056—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2219/00058—Temperature measurement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00054—Controlling or regulating the heat exchange system
- B01J2219/00056—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
- B01J2219/00058—Temperature measurement
- B01J2219/00063—Temperature measurement of the reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00191—Control algorithm
- B01J2219/00193—Sensing a parameter
- B01J2219/00195—Sensing a parameter of the reaction system
- B01J2219/002—Sensing a parameter of the reaction system inside the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00191—Control algorithm
- B01J2219/00211—Control algorithm comparing a sensed parameter with a pre-set value
- B01J2219/00213—Fixed parameter value
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00191—Control algorithm
- B01J2219/00211—Control algorithm comparing a sensed parameter with a pre-set value
- B01J2219/0022—Control algorithm comparing a sensed parameter with a pre-set value calculating difference
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00191—Control algorithm
- B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
- B01J2219/00227—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions
- B01J2219/00238—Control algorithm taking actions modifying the operating conditions of the heat exchange system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S526/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S526/902—Monomer polymerized in bulk in presence of transition metal containing catalyst
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
A. ) Âmbito da Invenção:
A presente invenção refere-se a um processo para a remoção do calor de polimerização após produção de um polímero por polimerização de um ou mais monómeros, e mais especificamente a um proces so para controlar esse calor de polimerização arrefecendo e condensan do o vapor produzido num reactor.
B. ) Técnica Antecedente à Invenção:
É extremamente importante manter a temperatura de polimeri zação a um nível pré-determinado removendo o calor de polimerização que é produzido durante uma reacção de polimerização. Sabe-se remo ver esse calor de polimerização através da parede dum reactor ou por meio de um permutador de calor colocado dentro do reactor. Dado que os processos acima referidos não permitem estabelecer uma grande área de transferência de calor no caso de um reactor de grandes dimensões, propós-se também utilizar um condensador de refluxo que utiliza o ca lor latente de um meio líquido. Foi referido na Publicação de Paten te Japonesa NS 45961/1983 que um condensador de refluxo possui uma grande capacidade de arrefecimento e pode remover o calor de polimerização com uma boa capacidade de resposta se se utilizarem certas variáveis de controlo específicas.
Mesmo se se utilizar o processo acima descrito, é tecnicamen te difícil controlar e manter constante a temperatura de polimerização alterando o caudal de um meio de arrefecimento dado que a quantidade de calor que deve ser removida por um condensador de refluxo é muito grande num reactor de grandes dimensões. Tem sido extremamen te difícil resolver este problema, mesmo com concepções especiais de modo a existirem várias linhas com meios de arrefecimento possuin do diferentes caudais e controlando o(s) caudal(is) do meio refrige65 650
Ref: FMT-709-tt
- 3 rante através da(s) linha(s) de fluxo que possuem caudais mais peque nos para permitirem pequenas variações na quantidade de calor a remo ver.
SUMARIO DA INVENÇÃO:
Os presentes inventores efectuaram uma investigação extensa com vista a encontrar um processo para resolver os problemas aci. ma descritos. Como resultado, verificou-se que pode conduzir-se uma reacção de polimerização a uma temperatura constante controlando o caudal de um fluido num sistema refrigerante e removendo o calor de polimerização com um controlo muitíssimo bom, o que levou à apresen tação desta invenção.
Num aspecto da presente invenção, apresenta-se assim um pro cesso para controlar a temperatura de polimerização num dispositivo de polimerização equipado com um sistema refrigerante, em que o vapor, produzido na presença de um meio líquido volátil num sistema reaccional, ê condensado num condensador de refluxo e o gás não con densável e condensado resultantes são em seguida feitos regressar ao sistema reaccional, removendo-se assim o calor de polimerização. Faz-se recircular uma parte do gás não condensável para o sistema de refrigeração, e controlam-se o caudal de gás não condensável a recir cular e o caudal de um meio refrigerante a introduzir no condensador de refluxo de acordo com a temperatura do sistema reaccional.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
FIGURA 1 - ilustra um exemplo de um dispositivo de polimeri. zação útil na prática do processo da presente invenção, em que se faz regressar uma parte do gás não condensável para uma linha de descarga de gás não condensável que sai do condensador de refluxo de modo a recircular essa parte do gás não condensável;
FIGURA 2 - mostra outro exemplo de um dispositivo de polimerização útil na prática do processo da presente invenção, em que se faz também voltar a uma linha de introdução do vapor resultante para o condensador de refluxo uma parte adicional do gás não condensável;
650
Ref: FMT-709-tt
- 4 FIGURA 3 - é um gráfico que mostra, juntamente com os resul tados de uma experiência comparativa, a relação entre o tempo de ope ração e a temperatura de reacção quando se conduziu a polimerização no Exemplo 1; e
FIGURA 4 - é um gráfico que mostra, juntamente com os resul tados de outras experiências comparativas, a relação entre o tempo de operação e a temperatura de reacção quando se conduziu a poli, merização no Exemplo 2.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO:
Pode aplicar-se o processo de controlo da presente invenção a qualquer polimerização de qualquer monómero desde que se conduza a polimerização utilizando um reactor equipado com um condensador de refluxo. 0 processo de controlo da presente invenção é particularmente eficaz quando se aplica a uma reacção de polimerização que é conduzida com uma técnica de polimerização global utilizando como meio líquido volátil um monómero a polimerizar, de modo a poder remover uma grande parte do calor de polimerização através do condensador de refluxo.
termo ”meio líquido volátil aqui utilizado inclui, por exemplo, hidrocarbonetos, como por exemplo propano, pentano, hexano, heptano, decano, benzeno e tolueno, hidrocarbonetos halogenados como por exemplo 2-dicloroetano, etc.
Como monómeros utilizáveis na polimerização, podem mencionar -se os que contêm duplas ligações polimerizáveis através de reacções de adição possuindo um calor de polimerização relativamente grande como por exemplo o propileno, cloreto de vinilo, cloreto de vinilideno, buteno-1, hexeno-1, estireno e p-metilestireno.
processo da presente invenção pode também ser aplicado quando se copolimerizam dois ou mais dos monómeros acima citados ou se submetem um ou mais dos monómeros acima citados a uma reacção de copolimerização com etileno.
650
Ref: FMT-709-tt
- 5 Além disso, o processo da presente invenção pode ser aplica do quando a reacção de polimerização é conduzida descontínua ou con tinuamente.
Ele é contudo particularmente eficaz quando se aplica o pro cesso da presente invenção a uma reacção de polimerização contínua em que são difíceis de predizer as variações no padrão de geração do calor de polimerização.
Descrever-se-ão a seguir, realizações práticas da presente invenção com referência aos desenhos anexos.
Far-se-á uma descrição, em primeiro lugar da utilização do dispositivo apresentado na FIGURA 1, em que se faz voltar a uma linha de descarga de gás não condensável que se estende de um condensador de refluxo uma parte do gás não condensável acima mencionado de modo a recircular este gás.
Polimeriza-se um monómero na presença de um meio líquido vo látil num tanque de polimerização 1. Introduz-se o vapor do meio lí. quido volátil, que foi aquecido pelo calor de polimerização, num con densador de refluxo 2 por meio duma linha 4. Introduz-se um meio re frigerante de uma linha 8 através de uma válvula de controlo de caudal 22 no condensador do refluxo 2 e descarrega-se através duma linha 9, condensando assim o vapor. Faz-se regressar o condensado re sultante ao tanque de reacção 1 através duma linha 5, enquanto se comprime o gás não condensável que não foi condensado por uma turbina 3 e se faz regressar uma parte do gás não condensável através duma válvula de controlo do caudal 21, através de uma linha 7 para o tanque de reacção 1 e se faz regressar a parte restante através de uma válvula de controlo do caudal 23, ao longo de uma linha 11, para uma linha 6. Através de um controlador 32, controlam-se respectivamente as válvulas 21, 22, 23 de acordo com os dados obtidos por um termómetro (meio primário) 31. No dispositivo acima descrito podem utilizar-se outros meios de transferência mecânica, por exemplo, vã rios compressores em vez da turbina 3.
650
Ref: FJlT-709-tt
- 6 Podem aplicar-se vários processos conhecidos para controlar as válvulas de controlo de caudal 21, 22, 23 que são operadas de acor do com a temperatura medida pelo termómetro 31. Embora não se imponha nenhuma limitação particular aos servo-mecanismos para actuarem sobre as válvulas de controlo do caudal, controla-se habitualmente o processo de conversão dos sinais, que são proporcionais às temperaturas, em sinais a fornecer aos servo-mecanismos, ou ao processo de computação, e as válvulas de controlo do caudal, 21, 22, 23 são habitualmente controladas de modo a que se estabeleça um equilí brio nas variações das temperaturas do tanque de polimerização, e tratam-se as variações de temperatura operando as válvulas de controlo 21, 23 quando elas são mais pequenas do que o valor de equilí. brio mas pela válvula de controlo 22, quando não são mais pequenas do que o valor de equilíbrio. Tratam-se assim variações substanciais na quantidade do calor a remover alterando em primeiro lugar o caudal do meio refrigerante, enquanto as pequenas variações na quan tidade do calor a remover são tratadas alterando o caudal do gás não condensável.
processo de controlo das válvulas do controlo da presente invenção será em seguida descrito com mais detalhe. Geralmente, o grau de abertura de cada uma das válvulas é controlado combinando uma função proporcional à diferença de um valor pré-estabelecido, e a outra função obtida por diferenciação da diferença entre o valor pré-estabe lecido em relação ao tempo e uma função adicional obtida integrando a diferença em relação ao valor pré-estabelecido. Não se especifica qual de uma ou duas das três funções acima referidas devem ser dadas, devido a que esse facto depende de cada dispositivo e de cada sistema de polimerização. Contudo a válvula 23 é apenas controlada quando a diferença do valor pré-fixado é mais pequeno do que um valor pré-determinado e o valor absoluto do valor diferenciado é também mais pequeno do que um valor pré-fixado. A válvula 22 é contudo controla da quando o valor absoluto do valor diferenciado é o valor pré-fixado ou superior. Quando o valor diferenciado se torna mais pequeno que um valor pré-determinado, a válvula 23 é controlada mantendo o
650
Ref: FMT-709-tt
- 7 grau de abertura da válvula 22 constante. Aqui, a função do contro lo do grau de abertura de cada válvula correspondente a variações de temperatura pode também ser alterado de acordo com os valores in tegrados acima mencionados durante um dado período de tempo. A válvula 23 pode ser mantida com o mesmo grau de abertura constante com que está,pode ser mantida no meio da gama de variação, ou pode ser interligada com a válvula 22 e fechada. S também possível abrir a válvula 23 de modo a absorver uma parte das variações na quantidade de calor a remover, variações que são causadas por variações da vál vula 22. Pode determinar-se o processo de controlo das válvulas de controlo de acordo com as características de controlo do reactor.
Far-se-à em seguida uma descrição da utilização do dispositi^ vo apresentado na FIGURA 2, no qual se faz regressar uma porção adicional do gás não condensável acima mencionado a uma linha de introdução do vapor resultante para o condensador de refluxo.
Polimeriza-se um monómero na presença de um meio líquido vo látil no tanque de polimerização 1. Introduz-se o vapor do meio lí. quido volátil, que foi aquecido pelo calor de polimerização, no con densador de refluxo 2 por meio da linha 4. Condensa-se o vapor intro duzindo o meio refrigerante da linha 8 através da válvula de controlo de caudal 22 para o condensador de refluxo 2 e em seguida descarrega-se o mesmo através da linha 9.
Faz-se regressar o condensado resultante para o tanque de reacção 1 através da linha 5, enquanto se comprime o gás não conden sável que não foi condensado na turbina 3 e se faz regressar uma par te do gás não condensável através da válvula de controlo do caudal 21, através da linha 7 para tanque de reacção 1. A estrutura acima descrita é a mesma da apresentada na FIGURA 1. Introduz-se a parte restante do gás não condensável através de uma válvula de controlo de caudal 24, através de uma linha 12 para a linha 4 ou através da válvula do controlo 23 pela linha 11 para a linha de descarga de gás não condensável 6 que se estende do condensador de refluxo 2. Junto ao controlador 32, controlam-se respectivamente as válvulas de contro
650
Ref: FMT-709-tt
-βίο de caudal 21, 22, 25, 24 de acordo com os dados resultantes do termómetro 31 que mede a temperatura do tanque de polimerização 1.
Podem aplicar-se vários processos conhecidos para controlar as válvulas de controlo de caudal 21, 22, 23, 24 que são operadas de acordo com a temperatura medida pelo termómetro 31. Embora não se imponha limitação particular aos servo-mecanismos que actuam nas vál vulas de controlo do caudal, ao processo de conversão de sinais, que são proporcionais às temperaturas, em sinais a serem fornecidos aos servo-mecanismos, ou ao processo de computação, controlam-se habitu almente as válvulas de controlo de caudal 21, 22, 23, 24 de modo a que se estabeleça um equilíbrio no que diz respeito a variações de temperatura no tanque de polimerização, e tratam-se as variações de temperatura com a operação das válvulas de controlo 21, 24, 23 quan do elas são mais pequenas do que o valor de equilíbrio mas operando a válvula de controlo 22 de modo interligado cora a válvula de contr£ lo 21, 24 e/ou 23 quando não são mais pequenas do que o valor de equilíbrio.
No dispositivo ilustrado na FIGURA 2 efectua-se o controlo através da válvula 21 no dispositivo representado na FIGURA 1 usan do as três válvulas de controlo 24, 23, 21. Conduz-se geralmente o controlo de duas maneiras, isto é, dando precedência ao controlo pe la válvula 21, ou ao controlo interligado pelas válvulas 23, 24. Depende da forma do reactor, da temperatura do meio de refrigeração, da temperatura do reactor ou semelhantes,em relação aos quais a pre dos controlos cedência/deva ser dada. Quando a diferença de temperaturas entre o meio refrigerante e o reactor é grande, por exemplo, pode conseguir -se um melhor controlo em muitos casos efectuando o controlo através das válvulas 23, 21, de modo interligado. Quando está envolvida uma quantidade relativamente grande de gás não condensável, pode obter-se um melhor controlo em muitos casos conduzindo o controlo através da válvula 24.
Tratam-se variações substanciais da quantidade de calor a remover alterando em primeiro lugar o caudal do meio refrigerante,
650
Ref: FMT-709-tt
- 9 enquanto as pequenas variações na quantidade de calor a remover são tratadas com alteração do caudal do gás não condensável.
Descrever-se-à a seguir com maior detalhe o processo de con trolo das válvulas de controlo no dispositivo representado na FIGURA 2. Geralmente, tal como as válvulas de controlo no dispositivo repre sentado na FIGURA 1, controla-se o grau de abertura de cada uma das válvulas combinando uma função proporcional à diferença de um valor pré-determinado, obtendo-se outra função diferenciando a diferença entre o valor pré-fixado em relação ao tempo e uma função adicional obtida integrando a diferença do valor pré-fixado. Não se especifi. ca qual de uma ou das duas ou das três funções acima referidas deve ser dada, porque depende de cada dispositivo e de cada sistema de po limerização. Contudo, a válvula 24 é apenas controlada quando a diferença do valor pré-fixado é mais pequena do que o valor diferencia do predeterminado e o valor absoluto do valor diferenciado é também mais pequeno do que o valor pré-fixado. A válvula 22 é contudo controlada quando o valor absoluto do valor diferenciado é o valor pré-fixado ou superior. Quando o valor diferenciado se torna mais peque no do que um valor predeterminado, controla-se a válvula 24 mantendo o grau de abertura da válvula 22 constante. Aqui, a função do contro lo do grau de abertura de cada válvula correspondente a variações de temperatura pode também alterar-se de acordo com os valores integrados acima mencionados para um dado período de tempo. A válvula 24 pode ser mantida com o mesmo grau de abertura constante com que está, pode ser mantida no meio da gama de variações ou pode ser interligada com a válvula 22 e fechada. É também possível abrir a válvula 22 de modo a absorver uma parte das variações na quantidade de calor a remover, variações que são causadas por variações da válvula 22.
processo de controlo das válvulas de controlo pode ser determinado de acordo com as características de controlo do reactor.
Pode-se controlar a temperatura de polimerização com um bom controlo removendo o calor de polimerização de acordo com o processo da presente invenção, dado que parece ser possível efectuar um contro lo preciso de modo a que a quantidade de vapor a introduzir no con-
650
Ref: FMT-709-tt
- 10 densador de refluxo, por outras palavras, a quantidade de vapor a condensar (nomeadamente a quantidade de calor a remover parece ser controlável com precisão) controlando a quantidade de gás não conden sável que não é condensado no condensador de refluxo.
De acordo com o processo da presente invenção a controlabiM dade da temperatura de uma reacção de polimerização num reactor é extremamente elevada de modo a que se possa conduzir a reacção de po limerização a uma temperatura constante. É assim possível obter-se polímeros de qualidade uniforme, mesmo quando os polímeros são de policloreto de vinilo, polipropileno e semelhantes cujas qualidades dependem consideravelmente das suas temperaturas de polimerização. Na polimerização global, as variações de temperatura causam proble mas para transferência de uma suspensão ou material semelhante devido às variações de temperatura resultarem directamente em variações na pressão. 0 processo da presente invenção pode resolver esses problemas. Ele é extremamente valioso, como processo para a prática de polimerização global à escala industrial.
A presente invenção será agora descrita com maior detalhe com base nos seguintes Exemplos.
Exemplo 1 :
Conduziu-se a polimerização global de propileno líquido de modo contínuo na presença de um catalisador composto de tricloreto de titânio e cloreto de dietilenoalumínio num tanque de polimerização possuindo um sistema de controlo de temperatura apresentado na FIGURA 1 e de capacidade interna de 40 m , utilizando o propileno líquido também como meio líquido.
Cobriu-se o tanque de polimerização com uma camisa que podia ser refrigerada (quantidade máxima de calor removível 2508 MJ/hr). Removeu-se uma parte do calor de polimerização introduzindo na camisa água de refrigeração com uma temperatura substancialmente constan te como meio refrigerante. Utilizou-se também um condensador de refluxo (quantidade máxima de calor removível 8 360 MJ/hr) como repre65 650
Ref: FMT-709-tt
- 11 sentado na FIGURA 1 para controlar a temperatura do tanque de polime rização.
Efectuou-se a polimerização contínua controlando o tanque de 3 polimerização para manter cerca de 30 m de uma suspensão e carregan do o catalisador a um caudal de 1,2 kg/hr em termos de tricloreto de titânio de modo a obter-se propileno a um caudal de 24 ton/hr. Duran te a operação, carregou-se também hidrogénio gasoso no tanque de polimerização a um caudal suficiente de modo a manter a concentração de hidrogénio a 7% na fase vapor de modo a controlar o peso molecular do polipropileno a obter.
Conduziu-se a polimerização durante 10 horas nas condições acima descritas enquanto se controlava a temperatura de polimerização a 70°C. Conduziu-se, tamhém com oobjectivo de comparação, uma operação adicional em que se fechava a válvula de controlo 23 mas se abria a válvula de controlo 21. A FIGURA 3 ilustra as variações de temperatura durante as 10 horas de operação. Na Experiência de Comparação, a temperatura variou consideravelmente. Quando a tempe ratura era baixa, isto é, a pressão era baixa, era difícil descarre gar a suspensão do tanque de polimerização. Quando a temperatura, isto é, a pressão era alta, por outro lado, descarregava-se mais sus pensão. Era assim difícil manter o volume da suspensão a ura nível constante. Além disso a estereoregu 1 aridade do propileno resultan te era pobre.
No Exemplo presente, efectuou-se o controlo das válvulas de controlo, 21, 22, 23, de acordo com as temperaturas medidas do modo seguinte.
Controlou-se a temperatura de um tanque de polimerização que tinha sido medida pelo termómetro 21, com uma temperatura pré-fixada de 70°C, no controlador 32. Reduziu-se ainda mais o grau de abertura da válvula de controlo 23 quando a temperatura acima me dida era superior â temperatura pré-fixada e a taxa de variação da temperatura do tanque de polimerização não era superior a um dado valor. Quando a taxa de variação da temperatura do tanque de poli65 650
Ref: FNT-709-tt
merização era superior ao valor acima referido aumentava-se o grau de abertura da válvula de controlo 22 e controlava-se também o grau de abertura da válvula 23.
Quando a temperatura do tanque de polimerização era inferior â temperatura pré-fixada, operavam-se as válvulas de controlo respec tivas de modo oposto ao acima descrito.
Além disso, realçava-se a estabilidade do sistema de contro lo, controlando por feedback a válvula de controlo 21 de acordo com uma função da taxa de alteração de temperatura após processamento da taxa de cada alteração da temperatura do tanque de polimerização no controlador 32.
Exemplo 2:
Conduziu-se continuamente a polimerização global de propile no liquido na presença de um catalisador composto de tricloreto de titânio e cloreto de dietilenoalumínio num tanque de polimerização possuindo o sistema de controlo de temperatura apresentado na FIGURA 2 e uma capacidade interna de 40 m , utilizando o propileno líquido como meio líquido também.
Cobriu-se o tanque de polimerização com uma camisa que podia ser arrefecida (quantidade máxima de calor removível 2508 MJ/hr). Removeu-se uma parte do calor de polimerização introduzindo na camjL sa água de refrigeração com uma temperatura substancialmente constan te como meio refrigerante. Utilizou-se também um condensador de refluxo (quantidade de calor removível de 8360 MJ/hr) como apresentado na FIGURA 1 para controlar a temperatura do tanque de polimerização.
Conduziu-se a polimerização contínua enquanto se controlava o tanque de polimerização de modo a conter cerca de 30 m de uma sus pensão e carregando o catalisador a uma taxa de 1,2 kg/hr em termos de tricloreto de titânio de modo a obter-se polipropileno a um caudal de 24 ton/hr. Durante a operação, carregou-se também hidrogénio no tanque de polimerização a um caudal suficiente de modo a manter a con centração de hidrogénio a 7% na fase de vapor de modo a controlar o
650
Ref: FMT-709-tt
- 13 peso molecular do polipropileno a obter.
Conduziu-se a polimerização durante 10 horas nas condições acima descritas mantendo a temperatura de polimerização a 70°C. Para comparação, conduziu-se também uma operação adicional em que se fechava a válvula de controlo 24 mas se abria a válvula de contro lo 21.
A FIGURA 4 ilustra as variações de temperatura durante as ope rações de 10 horas. Na Experiência de Comparação, a temperatura variava consideravelmente. Quando a temperatura era baixa, isto é, a pressão era baixa, era difícil descarregar a suspensão do tanque de polimerização. Quando a temperatura, isto é, a pressão era alta, descarregava-se mais suspensão. Era assim difícil manter o volume da suspensão a um nível constante. Além disso, a estereoregularida de do polipropileno resultante era fraca.
No Exemplo presente, fazia-se o controlo das válvulas, 21, 22, 24 de acordo com as temperaturas medidas do modo seguinte.
Controlou-se a temperatura de um tanque de polimerização, que tinha sido medida pelo termómetro 31, de acordo com a temperatura pré-fixada de 70°C, no controlador 32. Reduziu-se ainda mais o grau de abertura da válvula de controlo 24 quando a temperatura aci. ma medida era superior ao valor pré-fixado e a taxa de variação da temperatura do tanque de polimerização não era superior a um determinado valor. Quando a taxa de variação da temperatura do tanque de polimerização era superior ao valor acima referido, aumentava-se o grau de abertura da válvula de controlo 22 e controlava-se também o da válvula de controlo 24.
Quando a temperatura do tanque de polimerização era infeiúor ao valor pré-fixado, operavam-se as respectivas válvulas de controlo de modo oposto ao acima descrito.
Em adição, realçava-se a estabilidade do sistema de controlo controlando por feedback a válvula de controlo 21 de acordo com uma função da taxa das variações de temperatura após processamento
650
Ref: FMT-709-tt
da taxa de cada alteração da temperatura do tanque de polimerização no controlador 32.
Exemplo 3:
Repetiu-se o procedimento do Exemplo 2 com excepção de se ter aumentado a concentração de hidrogénio para 15%. Dado que o grau de controlo era ligeiramente fraco, fechou-se a válvula 24 e controlaram-se as válvulas 21, 23 de modo interligado com a válvula 22.
Nomeadamente, controlava-se a temperatura do tanque de poli meriZação que tinha sido medida pelo termómetro 31, de acordo com a temperatura pré-fixada de 70°C no controlador 32. Quando a tempera tura acima detectada era superior à temperatura pré-fixada e a taxa de variação da temperatura do tanque de polimerização não era superior ao valor de equilíbrio, não se alterava o grau de abertura da válvula de controlo 22, reduzia-se ainda mais o grau de abertura da válvula de controlo 23 e aumentava-se ainda mais o grau de abertura da válvula 21 de um modo interligado cora a válvula 23. Quando a tem peratura do tanque de polimerização era inferior â do valor pré-fixa do, operavam-se as respectivas válvulas de controlo de maneira oposta ao modo acima descrito. Da maneira acima descrita era possível continuar a reacção de polimerização a uma temperatura constante e com um bom grau de controlo.
Claims (4)
- REIVINDICAÇÕES ia. _ Processo de controlo da temperatura de polimerização num dispositivo de polimerização equipado com um sistema de refrige ração no qual o vapor, que ocorre na presença de um meio líquido, volátil num sistema reaccional, é condensado num condensador de reflu xo, se faz, em seguida, o gás não-condensável e o condensado resultantes regressar ao sistema reaccional, removendo assim o calor de polimerização, caracterizado por se recircular uma parte do gás não65 650Ref: FMT-709-tt- 15 -condensável para o sistema de refrigeração, e por se controlarem o caudal do gás não-condensável a recircular e o caudal de um meio refrigerante a introduzir no condensador de refluxo de acordo com a temperatura do sistema reaccional.
- 2a. - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se fazer regressar a porção de gás não condensado a uma conduta de descarga de gás não-condensado, que se prolonga desde o condensador de refluxo do sistema de arrefecimento, de modo a recircu lar o mesmo.
- 3&. - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se fazer regressar a parte do gás não-condensável a uma conduta de entrada do vapor resultante para o condensador do sistema de refrigeração e também a uma conduta de descarga de gás não-conden sável que sai do condensador de refluxo, recirculando assim a parte do gás não-condensável, e por se controlarem pelo menos um dos caudais da parte do gás não-condensável, a recircular para a conduta de entrada e conduta de descarga, e o caudal do meio refrigerante a introduzir no condensador de refluxo.
- 4&. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio líquido volátil ser um monómero a ser polimerizado.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60295281A JPS62153302A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 重合温度の制御方法 |
| JP29528085A JPS62153303A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 重合温度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PT84017A PT84017A (en) | 1987-02-01 |
| PT84017B true PT84017B (pt) | 1993-03-31 |
Family
ID=26560194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PT84017A PT84017B (pt) | 1985-12-27 | 1986-12-23 | Processo de controlo da temperatura de polimerizacao |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4742131A (pt) |
| KR (1) | KR910005941B1 (pt) |
| CN (1) | CN1008739B (pt) |
| AU (1) | AU567021B2 (pt) |
| BE (1) | BE906047A (pt) |
| CA (1) | CA1257450A (pt) |
| DE (1) | DE3643136A1 (pt) |
| FI (1) | FI865036L (pt) |
| FR (1) | FR2593507B1 (pt) |
| GB (1) | GB2184736B (pt) |
| IT (1) | IT1198251B (pt) |
| NL (1) | NL190582C (pt) |
| PT (1) | PT84017B (pt) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2923383B2 (ja) * | 1991-10-01 | 1999-07-26 | 出光石油化学株式会社 | スチレン系重合体の製造方法 |
| FI90474C (fi) * | 1991-05-30 | 1994-02-10 | Borealis Polymers Oy | Säätömenetelmä olefiinien polymeroinnissa käytetyn reaktorin lämpötilan säätämiseksi |
| WO1993024533A1 (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-09 | Amoco Corporation | Polymerization of alpha-olefins |
| US5521392A (en) * | 1994-04-29 | 1996-05-28 | Efos Canada Inc. | Light cure system with closed loop control and work piece recording |
| US5532487A (en) * | 1994-11-23 | 1996-07-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Near-infrared measurement and control of polyamide processes |
| US6391484B1 (en) * | 1999-07-06 | 2002-05-21 | General Motors Corporation | Fuel processor temperature monitoring and control |
| DE102005001768A1 (de) * | 2005-01-13 | 2006-07-20 | Vinnolit Gmbh & Co.Kg Profit-Center Vintec | Verfahren zur Polymerisation von vinylhaltigen Monomeren |
| SG138525A1 (en) * | 2006-06-13 | 2008-01-28 | Sumitomo Chemical Co | Method for measuring concentration of propylene polymer slurry, and process for producing propylene polymer |
| WO2013124627A1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-08-29 | Compactgtl Limited | Reactor temperature control system and method |
| CN102633935B (zh) * | 2012-05-09 | 2014-03-12 | 中国天辰工程有限公司 | 一种san连续本体法生产工艺 |
| US10274907B2 (en) * | 2013-10-28 | 2019-04-30 | Wpt Llc | System and method for preventing total plant shutdown due to low temperature excursion |
| US11486409B2 (en) | 2013-10-28 | 2022-11-01 | Wpt Llc | System and method for preventing total plant shutdown due to low temperature excursion |
| SG11201803824RA (en) | 2015-11-11 | 2018-06-28 | Fluitec Invest Ag | Device for carrying out a chemical reaction in a continuous method |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3013004A (en) * | 1957-09-12 | 1961-12-12 | Phillips Petroleum Co | Process for automatic control of polymerization reactions by measurement of coolant vapor volume and apparatus therefor |
| DE1495145B2 (de) * | 1963-10-10 | 1971-05-06 | Badische Anilin & Soda Fabrik AG, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum abfuehren der reaktionswaerme bei der polymerisation in dispersion bzw loesung |
| DE2038363B2 (de) * | 1970-08-01 | 1974-10-03 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Polymerisationsansätzen |
| DE2504659C3 (de) * | 1975-02-05 | 1988-02-11 | Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zum geregelten Abführen der Reaktionswärme bei Polymerisationsreaktionen in Dispersion bzw. Lösung |
| US4024329A (en) * | 1975-07-03 | 1977-05-17 | The Dow Chemical Company | Method for removing heat from a chemical reaction |
| JPS56110701A (en) * | 1980-02-07 | 1981-09-02 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method and apparatus for removal of heat from polymerizer |
| DE3123115A1 (de) * | 1981-06-11 | 1982-12-30 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum herstellen von homopolymerisaten oder copolymerisaten des propylens |
| JPS58201801A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-11-24 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 重合反応熱の除熱方法 |
| US4491924A (en) * | 1982-04-22 | 1985-01-01 | The Babcock & Wilcox Company | Olefin oxidation reactor temperature control |
| US4488239A (en) * | 1982-04-22 | 1984-12-11 | The Babcock & Wilcox Company | Temperature control system for olefin oxidation reactor |
| IN160886B (pt) * | 1983-04-25 | 1987-08-15 | Babcock & Wilcox Co | |
| JPS6053513A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-27 | Kuraray Co Ltd | エチレン−酢酸ビニル共重合体の連続製造法 |
| JPS60248702A (ja) * | 1984-05-24 | 1985-12-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 重合反応制御方法および装置 |
-
1986
- 1986-12-09 US US06/939,690 patent/US4742131A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-10 FI FI865036A patent/FI865036L/fi not_active Application Discontinuation
- 1986-12-10 AU AU66394/86A patent/AU567021B2/en not_active Ceased
- 1986-12-11 GB GB8629668A patent/GB2184736B/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-15 NL NL8603181A patent/NL190582C/xx not_active IP Right Cessation
- 1986-12-17 DE DE19863643136 patent/DE3643136A1/de active Granted
- 1986-12-18 CA CA000525762A patent/CA1257450A/en not_active Expired
- 1986-12-23 PT PT84017A patent/PT84017B/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-12-23 FR FR868618074A patent/FR2593507B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-23 IT IT22855/86A patent/IT1198251B/it active
- 1986-12-24 BE BE0/217605A patent/BE906047A/fr not_active IP Right Cessation
- 1986-12-24 CN CN86108822A patent/CN1008739B/zh not_active Expired
- 1986-12-27 KR KR1019860011336A patent/KR910005941B1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1198251B (it) | 1988-12-21 |
| FI865036A7 (fi) | 1987-06-28 |
| GB2184736A (en) | 1987-07-01 |
| CA1257450A (en) | 1989-07-11 |
| FR2593507B1 (fr) | 1991-02-01 |
| AU567021B2 (en) | 1987-11-05 |
| FR2593507A1 (fr) | 1987-07-31 |
| GB2184736B (en) | 1990-01-31 |
| FI865036A0 (fi) | 1986-12-10 |
| DE3643136C2 (pt) | 1992-04-30 |
| KR910005941B1 (ko) | 1991-08-09 |
| NL190582C (nl) | 1994-05-02 |
| DE3643136A1 (de) | 1987-07-02 |
| NL190582B (nl) | 1993-12-01 |
| IT8622855A0 (it) | 1986-12-23 |
| CN1008739B (zh) | 1990-07-11 |
| FI865036L (fi) | 1987-06-28 |
| AU6639486A (en) | 1987-07-16 |
| GB8629668D0 (en) | 1987-01-21 |
| US4742131A (en) | 1988-05-03 |
| NL8603181A (nl) | 1987-07-16 |
| BE906047A (fr) | 1987-04-16 |
| KR870006089A (ko) | 1987-07-09 |
| PT84017A (en) | 1987-02-01 |
| CN86108822A (zh) | 1987-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PT84017B (pt) | Processo de controlo da temperatura de polimerizacao | |
| ES2405556T3 (es) | Métodos para determinación en línea del grado de pegajosidad de una resina utilizando un modelo para depresión de la temperatura de iniciación de la fusión | |
| Chylla et al. | Temperature control of semibatch polymerization reactors | |
| Embirucu et al. | A survey of advanced control of polymerization reactors | |
| KR20010022316A (ko) | 기체상 중합반응의 조절방법 | |
| BRPI0722416A2 (pt) | processo de polimerizaÇço de fase de pasta | |
| McAuley et al. | Effects of operating conditions on stability of gas‐phase polyethylene reactors | |
| Lee et al. | Generic model control—a case study | |
| US3998995A (en) | Polymerization method and apparatus | |
| ES2914610T3 (es) | Un método para determinar la temperatura de pegajosidad de una resina | |
| NO175209B (pt) | ||
| EP2167211A2 (en) | Process for the separation of a hydrocarbon-containing feed stream | |
| US6162879A (en) | Continuous process for polymerizing a vinyl monomer | |
| BRPI0518667B1 (pt) | processo compreendendo polimerizar um monômero de olefina opcionalmente junto com um co-monômero de olefina e reatores circulatórios de uma construção tubular contínua compreendendo pelo menos duas seções horizontais e pelo menos duas seções verticais" | |
| PT2207817E (pt) | Bloqueio reduzido durante a transferência de um produto polímero de um reactor para outro | |
| US3259614A (en) | Polymerization process and control system | |
| US6753387B1 (en) | Temperature controlling system for olefin polymerization reactors | |
| BRPI0411257B1 (pt) | processo para controlar um processo exotérmico em fase gasosa contínuo em um reator | |
| BR112014030609B1 (pt) | Método para o resfriamento de um reator de fase gasosa para a polimerização de olefinas | |
| JPS62153303A (ja) | 重合温度の制御方法 | |
| JPH0574602B2 (pt) | ||
| JPS6198701A (ja) | 重合温度の制御方法 | |
| ALTINTEN et al. | Tracking performance of control methods | |
| JPH029841Y2 (pt) | ||
| Berber et al. | Nonlinear model predictive control with state estimation in batch polymerization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 19920922 |
|
| MM3A | Annulment or lapse |
Free format text: LAPSE DUE TO NON-PAYMENT OF FEES Effective date: 19940331 |