RU2106361C1

RU2106361C1 - Method for production of oligopiperylene

Info

Publication number: RU2106361C1
Application number: RU96104063A
Authority: RU
Inventors: А.П. Болдырев; А.В. Хафизов; Л.М. Курочкин; Н.Р. Гильмутдинов; Т.Г. Бурганов; Р.Г. Салахутдинов; И.А. Наумкова
Original assignee: Акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: production of synthetic paintwork material in chemical and petrochemical industries. SUBSTANCE: oligopiperylene is produced in reactor, degasifiers, condensers and mixers by supplying reaction mixture and subsequent degassing of residual hydrocarbons with steam. For solving of the task, additionally installed are apparatuses of continuous action, outlet flows from degasifiers are separated into gas and liquid phases, and unreacted hydrocarbons are returned through recycled lines to reactor and degasifier to reduce losses of hydrocarbons and steam consumption for degassing. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству олигопипериленового каучука, в частности к технологическим стадиям полимеризации и дегазации каучука, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. The invention relates to the production of oligopiperylene rubber, in particular to the technological stages of the polymerization and degassing of rubber, and can be used in the chemical and petrochemical industries.

Известен способ проведения процесса водной дегазации каучука [1], предусматривающий изменение температуры в дегазаторе воздействием на подачу пара в зависимости от соотношения водной и углеводородной фаз, определяемого путем отбора паровой смеси с верхней части дегазатора. A known method of conducting the process of water degassing of rubber [1], providing for a temperature change in the degasser by influencing the steam supply, depending on the ratio of the aqueous and hydrocarbon phases, is determined by taking the steam mixture from the top of the degasser.

Недостатком указанного способа является невысокое качество дегазации, т. к. недостаточно удаляются толуол, димерные фракции, не учитываются возмущения по расходу полимеризата. The disadvantage of this method is the low quality of degassing, because toluene and dimeric fractions are not sufficiently removed, disturbances in the consumption of the polymerizate are not taken into account.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ [2], включающий полимеризацию исходного мономера, выделение полимера из полимеризата водной дегазацией при дезактивации катализатора и стабилизации полимера растворителем. The closest in technical essence to the proposed one is the method [2], including the polymerization of the starting monomer, the selection of the polymer from the polymer by aqueous degassing during catalyst deactivation and stabilization of the polymer with a solvent.

Недостатком способа является невысокое качество дегазации каучука и перерасход пиперилена (мономера), т.к. неэффективно удаляется остаточный мономер и увеличиваются потери тяжелых углеводородов (толуол, димерные фракции). The disadvantage of this method is the low quality of degassing rubber and overspending piperylene (monomer), because residual monomer is inefficiently removed and losses of heavy hydrocarbons (toluene, dimer fractions) increase.

Задачей изобретения является повышение качества дегазации и снижение потерь углеводородов. The objective of the invention is to improve the quality of degassing and reduce losses of hydrocarbons.

Поставленная задача решается тем, что по способу получения олигопиперилена, включающему полимеризацию пиперилена в присутствии катализатора, выделение полимера из полимеризата водной дегазацией при дезактивации катализатора и стабилизации полимера растворителем, водную дегазацию осуществляют в две ступени, после первой ступени дегазации полимеризат разделяют на жидкую и газовую фазы, жидкую фазу подают на вторую ступень дегазации, дезактивацию катализатора и стабилизацию полимера растворителем осуществляют перед подачей жидкой фазы на вторую ступень дегазации, а газовую фазу после первой и второй ступеней дегазации подвергают конденсации и перемешиванию с последующей подачей соответственно в пиперилен и недегазированный полимеризат. The problem is solved in that according to the method for producing oligopiperylene, including the polymerization of piperylene in the presence of a catalyst, the polymer is separated from the polymer by water degassing during catalyst deactivation and stabilization of the polymer by the solvent, water degassing is carried out in two stages, after the first degassing stage, the polymerizate is separated into liquid and gas phases , the liquid phase is fed to the second stage of degassing, catalyst deactivation and polymer stabilization by the solvent are carried out before liquid zy on the second degassing stage, and the gas phase after the first and second degassing steps is subjected to condensation and kneaded, followed by feeding piperylene and respectively nondegassed polymer.

Совокупность новых приемов получения олигопиперилена в сочетании с известными придает изобретению новые свойства, обеспечивающие улучшение качества олигопиперилена и снижение потерь мономеров в производстве. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенного решения критерию изобретения. The combination of new methods for producing oligopiperylene in combination with the known ones gives the invention new properties that improve the quality of oligopiperylene and reduce the loss of monomers in production. This allows us to conclude that the proposed solution meets the criteria of the invention.

Процесс получения олигопиперилена осуществляют в аппаратах непрерывного действия следующим образом (см. чертеж)
Реакционную смесь (пиперилен - изоамиленовая фракция и катализатор - тетрахлорид титана) по трубопроводу 1 подают в реактор 2, где происходит экзотермическая реакция полимеризации пиперилена до определенной конверсии.The process of obtaining oligopiperylene is carried out in continuous apparatus as follows (see drawing)
The reaction mixture (piperylene - isoamylene fraction and catalyst - titanium tetrachloride) is fed through pipeline 1 to reactor 2, where the exothermic polymerization of piperylene takes place to a certain conversion.

Полученный полимеризат (олигопиперилен + оставшиеся углеводороды) по трубопроводу 3 поступает в дегазатор первой ступени 4, где происходит частичная дегазация олигопиперилена за счет тепла, подаваемого с паром в нижнюю часть дегазатора 4, откуда раствор олигопиперилена поступает по трубопроводу 5 в сепаратор 6, здесь происходит разделение частично дегазированного полимеризата на два потока (фазы). Газовую фазу (легколетучие углеводороды) - пиперилен, изоамилены направляют на конденсацию в конденсатор 6 и далее по трубопророду 9 в смеситель 10, откуда насосом 11 по трубопроводу 12 возвращают легколетучие углеводороды на вход реактора 2. Жидкую фазу по трубопроводу 13, в который подают дезактиватор катализатора и растворитель, направляют в дегазатор второй ступени 14, где происходит окончательная дегазация олигопиперилена и удаляются тяжелые углеводороды (толуол, димеры и др.) за счет тепла, подаваемого в нижнюю часть дегазатора 14. The obtained polymerizate (oligopiperylene + remaining hydrocarbons) through pipeline 3 enters the degasser of the first stage 4, where oligopiperylene is partially degassed due to the heat supplied with steam to the lower part of degasser 4, from where the oligopiperylene solution flows through pipeline 5 to separator 6, separation occurs here partially degassed polymerizate into two streams (phases). The gas phase (volatile hydrocarbons) is piperylene, isoamylenes are sent for condensation to the condenser 6 and then through the pipe 9 to the mixer 10, wherefrom the pump 11 via the pipe 12 the volatile hydrocarbons are returned to the inlet of the reactor 2. The liquid phase through the pipe 13, into which the catalyst deactivator is fed and the solvent, sent to the degasser of the second stage 14, where the final degassing of oligopiperylene takes place and heavy hydrocarbons (toluene, dimers, etc.) are removed due to the heat supplied to the lower part of the degasser 14.

Газовую фазу (тяжелые углеводороды) с верха дегазатора 14 по трубопроводу 15 направляют через конденсатор 16, трубопровод 17 в смеситель 18, откуда насосом 19 по трубопроводу 20 возвращают тяжелые углеводороды на вход дегазатора первой ступени 4. The gas phase (heavy hydrocarbons) from the top of the degasser 14 through the pipe 15 is sent through the condenser 16, the pipe 17 to the mixer 18, whereby the heavy hydrocarbons are returned to the inlet of the first stage 4 degasser by the pump 19 through the pipe 20.

Дегазированный олигопиперилен с выхода дегазатора 14 поступает на склад готовой продукции. Degassed oligopiperylene from the outlet of the degasser 14 enters the finished goods warehouse.

Сущность изобретения поясняется примером и чертежом, где изображена принципиальная схема получения олигопиперилена в производстве СКОП на заводе СК (контрольно-измерительные приборы не показаны на схеме). The invention is illustrated by an example and a drawing, which shows a schematic diagram of the production of oligopiperylene in the production of SCOP at the SK plant (instrumentation is not shown in the diagram).

Исследование процессов полимеризации и дегазации получения олигопиперилена показало, что эти процессы определяют на 80% экономику производства каучука, здесь используется основное количество тепла и электроэнергии, а также происходят потери углеводородов (пиперилена, уайт-спирита, окиси пропилена). Получение олигопиперилена по предлагаемому способу позволит снизить расход пара на переработку растворителя и снизить потери пиперилена, окиси пиперилена, толуола. A study of the polymerization and degassing of oligopiperylene production showed that these processes determine the economy of rubber production by 80%, the main amount of heat and electricity is used here, and hydrocarbons (piperylene, white spirit, propylene oxide) are also lost. Obtaining oligopiperylene by the proposed method will reduce the consumption of steam for processing the solvent and reduce the loss of piperylene, piperylene oxide, toluene.

Для уменьшения потерь углеводородов и снижения энергозатрат газовую фазу из дегазатора первой ступени 4 возвращают по циркуляционному контуру (4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12) на вход реактора полимеризации 2, что снижает потери пиперилена; а по циркуляционному контуру (14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20) газовую фазу с дегазатора второй ступени подают на вход дегазатора первой ступени 4, что исключает потери тяжелых углеводородов (уайт-спирит и др. ). Таким образом, за счет введения дополнительных рециклов по углеводородам повышаем эффективность производства олигопипериленового каучука. To reduce hydrocarbon losses and reduce energy consumption, the gas phase from the degasser of the first stage 4 is returned through the circulation circuit (4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12) to the inlet of the polymerization reactor 2, which reduces the loss of piperylene; and along the circulation circuit (14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20) the gas phase from the degasser of the second stage is fed to the inlet of the degasser of the first stage 4, which eliminates the loss of heavy hydrocarbons (white spirit, etc.). Thus, by introducing additional hydrocarbon recycles, we increase the production efficiency of oligopiperylene rubber.

Экспериментальная проверка способа по предлагаемому способу, проведенная в цехе полимеризации АО "Нижнекамскнефтехим", (г. Нижнекамск) в IV кв. 1995 года, показала его эффективность. An experimental verification of the method according to the proposed method, carried out in the polymerization shop of JSC "Nizhnekamskneftekhim", (Nizhnekamsk) in the IV quarter. 1995, showed its effectiveness.

Ниже приведены численные примеры реализации предлагаемого способа и сравнение его с прототипом. Below are numerical examples of the implementation of the proposed method and its comparison with the prototype.

Исходные данные. Initial data.

На вход реактора 1 подается реакционная смесь (мономер - пропилен и катализатор - тетрахлорид титана): G_р.с. = 2 т/ч, дозировка катализатора на пиперилен составляет C_к= 0,5-0,7 вес.%, температура реакции T_р = 95-105^oC.At the inlet of reactor 1, the reaction mixture (monomer - propylene and catalyst - titanium tetrachloride) is _fed : G _r.s. = 2 t / h, the dosage of the catalyst for piperylene is C _k = 0.5-0.7 wt.%, The reaction temperature T _p = 95-105 ^o C.

Расход полимеризата на дегазатор 4 первой ступени G₁ = 2 т/ч, температура в дегазаторе 110^oC.The consumption of polymerizate on the degasser 4 of the first stage G ₁ = 2 t / h, the temperature in the degasser 110 ^o C.

В сепараторе 6 поток полимеризата разделяют на две фазы. При этом расход полимеризата на дегазатор 4 второй ступени составляет G₂ = 1,7 т/ч, температура в дегазаторе 115^oC.In the separator 6, the polymerisate stream is divided into two phases. The flow rate of the polymerizate to the degasser 4 of the second stage is G ₂ = 1.7 t / h, the temperature in the degasser 115 ^o C.

Расход непрореагировавшего пиперилена в конденсатор 8 составляет G_к = 0,3 т/ч.The flow rate of unreacted piperylene to the condenser 8 is G _k = 0.3 t / h.

Дополнительный расход растворителя (уайт-спирита) на дегазатор 14 составляет G_р = 500 л/ч, дозировки дезактиватора катализатора (окись пропилена) C_д = 2,5 вес.% по отношению к дозировке катализатора.The additional consumption of solvent (white spirit) on the degasser 14 is G _p = 500 l / h, the dosage of the catalyst deactivator (propylene oxide) C _d = 2.5 wt.% With respect to the dosage of the catalyst.

Расход тяжелых углеводородов (уайт-спирита, димеров) на конденсатор 16 составляет G_у = 60 л/ч.The consumption of heavy hydrocarbons (white spirit, dimers) to the capacitor 16 is G _y = 60 l / h.

Расход готового продукта на склад G_п = 1,6 т/ч.The consumption of the finished product at the warehouse G _p = 1.6 t / h

После проведения дегазации олигопиперилена с возвратом легколетучих углеводородов по контуру 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12 на вход реактора 2 и тяжелых углеводородов по контуру 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20 на вход дегазатора 4 получены показатели, которые приведены в таблице по предлагаемому способу в сравнении с прототипом. After degassing of oligopiperylene with the return of volatile hydrocarbons along the circuit 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12 to the inlet of the reactor 2 and heavy hydrocarbons along the circuit 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20 on the entrance of the degasser 4 obtained indicators, which are shown in the table by the proposed method in comparison with the prototype.

Приведенные опытные данные показывают, что использование предлагаемого способа позволяет за счет дополнительных рециклов увеличить конверсию пиперилена, уменьшить расход пара на 1-ю и 2-ю ступени дегазации, а также уменьшить потери пиперилена, уайт-спирита, окиси пропилена и толуола. Это увеличивает производительность установки на 7,1 отн. % и улучшает качество каучука по остаточным углеводородам на 4,2 отн.%. The above experimental data show that the use of the proposed method allows due to additional recycling to increase the conversion of piperylene, reduce steam consumption at the 1st and 2nd stages of degassing, as well as reduce the loss of piperylene, white spirit, propylene oxide and toluene. This increases installation productivity by 7.1 rel. % and improves the quality of rubber on residual hydrocarbons by 4.2 rel.%.

Claims

The method of producing oligopiperylene, including the polymerization of piperylene in the presence of a catalyst, the separation of the polymer from the polymer by water degassing during catalyst deactivation and stabilization of the polymer with a solvent, characterized in that the water degassing is carried out in two stages, after the first stage of degassing, the polymerizate is divided into liquid and gas phases, the liquid phase fed to the second stage of degassing, catalyst deactivation and stabilization of the polymer with a solvent is carried out before the liquid phase is fed to the second stage degassing, and the gas phase after the first and second stages of degassing is subjected to condensation and mixing and subsequent supply, respectively, to piperylene and non-degassed polymerizate.