RU2114869C1 - Styrene (co)polymer production process - Google Patents
Styrene (co)polymer production process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114869C1 RU2114869C1 RU96121177A RU96121177A RU2114869C1 RU 2114869 C1 RU2114869 C1 RU 2114869C1 RU 96121177 A RU96121177 A RU 96121177A RU 96121177 A RU96121177 A RU 96121177A RU 2114869 C1 RU2114869 C1 RU 2114869C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- mass
- styrene
- heat exchanger
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Abstract
Description
Изобретение относится к химии полимеров, в частности к получению (со)полимеров стирола, в том числе в присутствии эластомеров, непрерывной полимеризацией в массе. The invention relates to the chemistry of polymers, in particular to the production of (co) polymers of styrene, including in the presence of elastomers, continuous polymerization in bulk.
(Со)полимеры стирола, а именно гомополистирол, сополимеры стирола с производными акриловой или метакриловой кислоты, а также полимеры, усиленные эластомерами (каучуками и/или термоэластопластами), такие, как ударопрочный полистирол и/или акрилонитрилбутадиенстирольные сополимеры (АБС), являются конструкционными материалами и находят широкое применение во многих отраслях промышленности, в частности, для изготовления деталей и корпусов телевизоров, телефонных аппаратов, корпусов холодильников, упаковки и т.п. (Co) styrene polymers, namely homopolystyrene, copolymers of styrene with derivatives of acrylic or methacrylic acid, as well as polymers reinforced with elastomers (rubbers and / or thermoplastic elastomers), such as high-impact polystyrene and / or acrylonitrile butadiene-styrene copolymers (ABS materials) are and are widely used in many industries, in particular, for the manufacture of parts and cases of televisions, telephones, cases of refrigerators, packaging, etc.
При осуществлении непрерывных процессов полимеризации в массе стирола или его смеси с другими виниловыми мономерами, особенно в присутствии эластомеров, образуются высоковязкие растворы полимера в мономере или в смеси мономеров. Вязкость этих растворов зависит от концентрации полимера, его молекулярной массы, состава и температуры. Обычно технологический процесс полимеризации разбивают на ряд стадий (ступеней) с различной концентрацией полимера и температурой реакции. На всех стадиях процесса наиболее трудной проблемой является отвод теплоты полимеризации и создание условий для эффективного теплообмена и перемешивания, а также поддержание температуры реакционной массы в заданных пределах и поддержание постоянного состава полимеризационной массы. Наиболее трудно решается проблема отвода теплоты полимеризации на стадии форполимеризации, когда концентрация полимера составляет 20-45 мас.%. При указанных концентрациях скорость процесса высока, выделяется большое количество тепла, а реакционная масса уже имеет высокую вязкость, поэтому отвод тепла через обычные теплообменные поверхности, такие, как рубашка аппарата (реактора), практически невозможен и требуются специальные приемы для поддержания заданного режима полимеризации и избежания аварийных ситуаций. When carrying out continuous polymerization processes in the mass of styrene or its mixture with other vinyl monomers, especially in the presence of elastomers, highly viscous polymer solutions are formed in the monomer or in the mixture of monomers. The viscosity of these solutions depends on the concentration of the polymer, its molecular weight, composition and temperature. Typically, the polymerization process is divided into a number of stages (steps) with different polymer concentrations and reaction temperatures. At all stages of the process, the most difficult problem is the removal of the heat of polymerization and the creation of conditions for efficient heat transfer and mixing, as well as maintaining the temperature of the reaction mass within specified limits and maintaining a constant composition of the polymerization mass. The most difficult problem is the removal of heat of polymerization at the prepolymerization stage, when the polymer concentration is 20-45 wt.%. At the indicated concentrations, the process speed is high, a large amount of heat is released, and the reaction mass already has a high viscosity, therefore, heat removal through ordinary heat-exchange surfaces, such as the jacket of the apparatus (reactor), is practically impossible and special techniques are required to maintain the given polymerization mode and avoid emergency situations.
Известен [патент США N 3954722, кл. 526-68, 1976.] способ получения (со)полимеров стирола непрерывной полимеризацией в массе стирола, или смеси стирола с акрилонитрилом (АН) и/или метилметакрилатом (ММА), или раствора каучука в смеси стирола и АН (возможно в присутствии инертного растворителя) в нецельнозаполненном реакторе (или каскаде нецельнозаполненных реакторов) в условиях кипения реакционной массы (мономеров). Пары мономера(ов) конденсируются в выносном холодильнике. Часть полимеризуемой массы отводят из реактора в специальную зону смешения, куда подают конденсат мономера(ов) и питающий реактор раствор. В зоне смешения полимеризуемая масса, конденсат и питающий раствор интенсивно перемешиваются и смесь, имеющую температуру ниже температуры, поддерживаемой в реакторе полимеризации, возвращают в реактор. Из реактора полимеризуемая масса с конверсией мономера(ов) ≈ 80%, содержащая непрореагировавшие мономеры и, возможно, инертный растворитель, подается в вакуумное устройство для отделения полимера от летучих. Указанный способ позволяет обеспечить достаточное усреднение полимеризуемой массы с конденсатом и питающим раствором и достаточно эффективно отводить теплоту реакции полимеризации за счет испарения мономеров и охлаждения части полимеризуемой массы в зоне смешения с конденсатом и питающим раствором. Known [US patent N 3954722, class. 526-68, 1976.] a method for producing (co) styrene polymers by continuous polymerization in a mass of styrene, or a mixture of styrene with acrylonitrile (AN) and / or methyl methacrylate (MMA), or a solution of rubber in a mixture of styrene and AN (possibly in the presence of an inert solvent ) in an unfilled reactor (or a cascade of unfilled reactors) under the conditions of boiling of the reaction mixture (monomers). Vapors of monomer (s) are condensed in an external refrigerator. Part of the mass to be polymerized is taken from the reactor to a special mixing zone, where the condensate of the monomer (s) and the solution feeding the reactor are fed. In the mixing zone, the polymerizable mass, condensate and feed solution are intensively mixed and a mixture having a temperature below the temperature maintained in the polymerization reactor is returned to the reactor. From the reactor, a polymerizable mass with a conversion of monomer (s) ≈ 80%, containing unreacted monomers and, possibly, an inert solvent, is fed into a vacuum device to separate the polymer from the volatiles. The specified method allows to ensure sufficient averaging of the polymerizable mass with condensate and the feed solution and to efficiently remove the heat of the polymerization reaction by evaporating the monomers and cooling part of the polymerizable mass in the mixing zone with the condensate and the feed solution.
Однако при снятии тепла испарением мономера(ов) при кипении полимеризуемой массы в реакторе невозможно избежать конденсации части паров на крышке и стенках реакторов, поскольку они нецельнозаполненные, и возврата конденсата в реактор, что приводит к получению неоднородного по молекулярно-массовому распределению (ММР) продукта, а в случае сополимеризации стирола с АН или ММА, так как пары обогащены более легколетучим компонентом, и к получению непостоянного по составу сополимера. Кроме того, поскольку в реакторе есть газовая фаза, в процессе эксплуатации возникает налипание полимера на стенках реакторов и валах мешалок на границе раздела фаз. Из-за налипания полимера непрерывный процесс требует периодических остановок для чистки аппаратуры, а весь налипший полимер идет в отходы. При возникновении экстремальных ситуаций (при "разгоне" процесса) может происходить вспенивание полимеризуемой массы и возможна забивка полимером конденсатора-теплообменника и идущих к нему труб. However, when heat is removed by evaporation of the monomer (s) during the boiling of the polymerized mass in the reactor, it is impossible to avoid condensation of some of the vapors on the lid and walls of the reactors, since they are incompletely filled, and the condensate will return to the reactor, which leads to the formation of an inhomogeneous molecular weight distribution (MMP) of the product , and in the case of copolymerization of styrene with AN or MMA, since the vapors are enriched with a more volatile component, and to obtain a copolymer that is not constant in composition. In addition, since there is a gas phase in the reactor, polymer sticking occurs on the walls of the reactors and shafts of the agitators at the phase boundary during operation. Due to polymer buildup, the continuous process requires intermittent shutdowns to clean the equipment, and all adherent polymer is wasted. In the event of extreme situations (during the "acceleration" of the process), foaming of the polymerized mass may occur and the polymer may clog the condenser-heat exchanger and the pipes going to it.
Известен также [патент РФ N 2010805, кл. C 08 F 255/06, 1994] способ получения стирольных термопластичных смол путем непрерывной полимеризации смеси стирола и АН в присутствии радикального инициатора и эластомера в среде инертного растворителя в двух последовательно установленных цельнозаполненных трубчатых реакторах с последующей отгонкой непрореагировавших мономеров и растворителя в тонкопленочном испарителе и их рециклом. Для съема теплоты полимеризации трубчатые реакторы снабжены наружными кожухами (рубашками) и встроенными внутрь реакторов трубами для пропускания потока теплоносителя. Каждый реактор оборудован мешалкой с 48 горизонтальными лопастями. В реакторах поддерживается температура 70-150oC, предпочтительно в первом реакторе - 103-108oC и во втором реакторе 111-119oC.Also known [RF patent N 2010805, class. C 08 F 255/06, 1994] a method for producing styrene thermoplastic resins by continuous polymerization of a mixture of styrene and AN in the presence of a radical initiator and an elastomer in an inert solvent in two sequentially installed whole-filled tubular reactors, followed by distillation of unreacted monomers and solvent in a thin-film evaporator and their recycle. To remove the heat of polymerization, tubular reactors are equipped with outer casings (shirts) and pipes built into the reactors to pass the coolant flow. Each reactor is equipped with a mixer with 48 horizontal blades. The temperature in the reactors is maintained at 70-150 o C, preferably in the first reactor 103-108 o C and in the second reactor 111-119 o C.
Способ по патенту РФ N 2010805 обеспечивает равномерную степень прививки мономеров на всех эластомерных цепях, осуществляется без кипения реакционной массы, а следовательно, позволяет получить однородные сополимеры стирола (АБС-сополимеры) как по составу, так и по ММР. The method according to RF patent N 2010805 provides a uniform degree of grafting of monomers on all elastomeric chains, is carried out without boiling the reaction mass, and therefore, it is possible to obtain homogeneous styrene copolymers (ABS copolymers) both in composition and in MWR.
Недостатками указанного способа являются:
сложность конструкции используемых реакторов ввиду наличия встроенных теплообменных поверхностей и многоярусной мешалки;
недостаточная интенсивность теплообмена, связанная с тем, что теплота полимеризации отводится только через теплообменные поверхности реактора, в котором трудно разместить значительные встроенные поверхности, в результате чего могут возникнуть трудности с теплосъемом при экстремальных технологических ситуациях (повышенная вероятность "разгона" процесса и остановки мешалки);
наличие в реакторах "затененных" зон из-за встроенных поверхностей теплообмена, что создает повышенную вероятность застоя полимеризуемой массы в них, а следовательно, и налипания полимера на стенках реактора и теплообменных поверхностях ("зарастание" отдельных зон реактора);
производительность процесса невысока, так как более 50% полимеризуемой массы составляет инертный растворитель и выходящая из второго реактора масса (после окончания процесса полимеризации) имеет содержание твердой фазы всего только 30-40%..The disadvantages of this method are:
the complexity of the design of the used reactors due to the presence of built-in heat exchange surfaces and a multi-tier mixer;
insufficient heat exchange intensity, due to the fact that the heat of polymerization is removed only through the heat exchange surfaces of the reactor, in which it is difficult to place significant built-in surfaces, as a result of which there may be difficulties with heat removal in extreme technological situations (increased likelihood of "acceleration" of the process and stop of the mixer);
the presence of “shaded” zones in the reactors due to the built-in heat exchange surfaces, which creates an increased likelihood of stagnation of the polymerized mass in them, and, consequently, polymer sticking to the walls of the reactor and heat transfer surfaces (“overgrowing” of individual reactor zones);
the productivity of the process is low, since more than 50% of the polymerized mass is an inert solvent and the mass leaving the second reactor (after the end of the polymerization process) has a solids content of only 30-40% ..
Наиболее близким к заявляемому способу по совокупности существенных признаков является способ согласно патенту РФ N 1005429 (кл. C 08 F 279/02, опубл. 1993), в соответствии с которым сополимеры стирола получают непрерывной сополимеризацией в массе смеси стирола с АН и/или ММА или раствора каучука (эластомера) в смеси указанных мономеров. Способ включает подачу питающего раствора в каскад последовательно расположенных цельнозаполненных реакторов, отвод части полимеризуемой массы из реактора (одного или двух) в связанную с ним зону охлаждения, смешение этой части массы с конденсатом мономеров (ранее полученным), охлаждение ее путем испарения низкокипящих веществ и возврат охлажденной массы в тот же реактор. Смешение полимеризуемой массы с конденсатом и ее охлаждение испарением выполняют раздельно в отдельных зонах, при этом потоки конденсата и массы, отводимой на охлаждение, объединяют в зоне смешения до подачи в зону охлаждения, а введение смеси полимеризуемой массы с конденсатом в зону охлаждения осуществляют с диспергированием потока. Closest to the claimed method in terms of essential features is the method according to RF patent N 1005429 (class C 08 F 279/02, publ. 1993), according to which styrene copolymers are obtained by continuous copolymerization in the bulk of a mixture of styrene with AN and / or MMA or a solution of rubber (elastomer) in a mixture of these monomers. The method includes supplying a feed solution to a cascade of sequentially placed whole-filled reactors, removing part of the polymerized mass from the reactor (one or two) to the cooling zone associated with it, mixing this part of the mass with condensate of monomers (previously obtained), cooling it by evaporating low-boiling substances, and returning chilled mass into the same reactor. Mixing the polymerizable mass with condensate and cooling it by evaporation is carried out separately in separate zones, while the flows of condensate and the mass discharged for cooling are combined in the mixing zone before being fed into the cooling zone, and the mixture of the polymerizable mass with condensate is introduced into the cooling zone with dispersion of the flow .
Процесс получения сополимеров стирола по описанному способу- прототипу позволяет получать достаточно однородный по составу продукт и осуществить достаточно эффективный отвод тепла полимеризации с использованием простого оборудования - типовых емкостных реакторов с мешалками и несложных испарительных емкостей. Циркуляция полимеризуемой массы (отвод ее из реактора, охлаждение и возврат в тот же реактор) улучшает теплообмен, уменьшает вероятность образования застойных зон. The process of obtaining styrene copolymers according to the described prototype method allows to obtain a product with a fairly uniform composition and to carry out a rather effective heat removal of polymerization using simple equipment — typical capacitive reactors with mixers and simple evaporative tanks. The circulation of the polymerized mass (its removal from the reactor, cooling and return to the same reactor) improves heat transfer, reduces the likelihood of stagnant zones.
Однако способ по прототипу не обеспечивает достаточно надежного во времени отвода тепла полимеризации из реактора, в котором поддерживается концентрация сополимера в пределах 20-45 мас.%, поскольку охлаждение части полимеризуемой массы в испарителе до температуры на 5-10oC ниже температуры, поддерживаемой в реакторе, лишь незначительно (в 1,5-2 раза) снижает скорость полимеризации массы, что приводит с течением времени к обрастанию испарителя сополимером. Наличие конденсата, особенно при концентрации сополимера 40-45 мас.%, когда конденсат плохо смешивается с полимеризуемой массой, также способствует обрастанию испарителя сополимером и приводит к неоднородности состава получаемого сополимера.However, the method according to the prototype does not provide a sufficiently reliable in time heat removal of the polymerization from the reactor, which maintains the concentration of the copolymer in the range of 20-45 wt.%, Since the cooling of part of the polymerized mass in the evaporator to a temperature of 5-10 o C below the temperature maintained in reactor, only slightly (1.5-2 times) reduces the rate of polymerization of the mass, which leads over time to fouling of the evaporator with a copolymer. The presence of condensate, especially at a concentration of copolymer of 40-45 wt.%, When the condensate is poorly mixed with the polymerized mass, also contributes to the fouling of the evaporator by the copolymer and leads to heterogeneity of the composition of the resulting copolymer.
Кроме того эффективность снятия тепла испарением в выносном испарителе ограничена при преодолении экстремальных технологических ситуаций, которые возможны при форполимеризации стирола или его смеси с АН или ММА при концентрации (со)полимера 20-45 мас.%. In addition, the efficiency of heat removal by evaporation in a remote evaporator is limited in overcoming the extreme technological situations that are possible when prepolymerizing styrene or its mixture with AN or MMA at a concentration of (co) polymer of 20-45 wt.%.
Возможность возникновения экстремальных ситуаций связана с тем, что, как уже указывалось выше, процесс (сополимеризации стирола протекает с большим выделением тепла и при указанных концентрациях, когда скорость процесса высока и быстро возрастает вязкость полимеризуемой массы (особенно в системах, содержащих АН и эластомер), возможны местные перегревы полимеризуемой массы, что при недостаточно эффективном теплообмене может привести к резкому неконтролируемому возрастанию температуры ("экзотермии") и вязкости массы во всем объеме реактора, т.е. к "разгону" процесса. Экстремальные (аварийные) технологические ситуации возможны и при неожиданной остановке мешалки в реакторе и при некоторых других неполадках технологического оборудования. The possibility of extreme situations is connected with the fact that, as already mentioned above, the process (styrene copolymerization proceeds with a high heat release and at the indicated concentrations, when the process speed is high and the viscosity of the polymerized mass increases rapidly (especially in systems containing AN and elastomer), local overheating of the polymerized mass is possible, which with insufficiently efficient heat transfer can lead to a sharp uncontrolled increase in temperature ("exothermy") and viscosity of the mass in the entire reaction volume ora, i.e., to "disperse" process. Extreme (emergency) technological situation are possible and sudden stop the stirrer in the reactor and some other process equipment failures.
При экстремальной ситуации необходимо быстро снизить температуру потока циркулирующей полимеризуемой массы, что по способу-прототипу можно осуществить только за счет резкого понижения остаточного давления в испарителе, однако это приводит к вспениванию полимеризуемой массы в испарителе и, как следствие, к временному ухудшению работы циркуляционного устройства, которое плохо запитывается вспененной массой. При резком понижении давления в испарителе значительно увеличивается количество конденсата мономера(ов), который плохо смешивается с циркулирующей массой, что еще больше ухудшает работу циркуляционного устройства. Все это приводит к снижению расхода циркулирующего потока охлажденной полимеризуемой массы, обрастанию элементов испарителя полимером, а следовательно, к невозможности эффективного снятия тепла полимеризации в реакторах, в которых концентрация (со)полимера стирола поддерживается 20- 45 мас.% при возникновении экстремальных технологических ситуаций. In an extreme situation, it is necessary to quickly reduce the temperature of the flow of the circulating polymerizable mass, which, according to the prototype method, can only be achieved by drastically reducing the residual pressure in the evaporator, however, this leads to foaming of the polymerized mass in the evaporator and, as a result, to a temporary deterioration in the operation of the circulating device, which is poorly fed with foamed mass. With a sharp decrease in pressure in the evaporator, the amount of condensate of the monomer (s) increases significantly, which mixes poorly with the circulating mass, which further worsens the operation of the circulation device. All this leads to a decrease in the flow rate of the cooled stream of the polymerized mass, fouling of the evaporator elements by the polymer, and, consequently, to the inability to effectively remove the heat of polymerization in reactors in which the concentration of (co) styrene polymer is maintained at 20-45 wt.% In case of extreme technological situations.
Технический результат, достижение которого обеспечивает заявляемый способ, заключается в надежном во времени отводе тепла полимеризации из цельнозаполненного реактора, в котором поддерживается концентрация (со)полимера стирола 20-45 мас.% и повышении эффективности отвода тепла полимеризации при преодолении экстремальных технологических ситуаций (в указанном реакторе). The technical result, the achievement of which the claimed method provides, consists in reliable in time heat dissipation of the polymerization from a solid-filled reactor, which maintains a concentration of (co) styrene polymer of 20-45 wt.% And increasing the efficiency of heat removal of polymerization while overcoming extreme technological situations (in the specified reactor).
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе получения (со)полимеров стирола непрерывной полимеризацией в массе стирола или смеси стирола с АН или ММА, или раствора эластомера в стироле или в смеси стирола с АН, включающем подачу питающего раствора в каскад реакторов, отвод части полимеризуемой массы из цельнозаполненных реакторов в связанные с ними зоны охлаждения, охлаждение указанной части полимеризуемой массы и возврат охлажденной массы в соответствующий (тот же) реактор; охлаждение части полимеризуемой массы из реактора, в котором поддерживают концентрацию (со)полимера 20-45 мас.%, осуществляют в цельнозаполненном теплообменнике до температуры на 20-50oC ниже температуры, поддерживаемой в указанном реакторе, после чего охлажденную массу разделяют по крайней мере на два потока, один из которых возвращают в цельнозаполненный теплообменник, а другой (другие) поток(и) охлажденной полимеризуемой массы возвращают в реактор, при этом массовое отношение потока(ов) охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемого(мых) в реактор к потоку питающего раствора составляет (0,7-5):1, а массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемого в теплообменник, к потоку питающего раствора составляет (5-10):1.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method for producing (co) styrene polymers by continuous polymerization in the mass of styrene or a mixture of styrene with AN or MMA, or a solution of elastomer in styrene or in a mixture of styrene with AN, which includes feeding the feed solution to the cascade of reactors, withdrawing a part of the polymerizable mass from the whole-filled reactors to the cooling zones associated with them, cooling said part of the polymerizable mass, and returning the cooled mass to the corresponding (same) reactor; part of the polymerizable mass from the reactor, in which the concentration of (co) polymer is maintained at 20-45 wt.%, is cooled in a whole-filled heat exchanger to a temperature of 20-50 o C below the temperature maintained in the specified reactor, after which the cooled mass is separated at least into two streams, one of which is returned to the solid-filled heat exchanger, and the other (other) stream (s) of the cooled polymerized mass is returned to the reactor, while the mass ratio of the stream (s) of the cooled polymerized mass is returned ) to the reactor to the flow of the feed solution is (0.7-5): 1, and the mass ratio of the stream of polymerized mass directed to the heat exchanger to the flow of the feed solution is (5-10): 1.
На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - схема возврата охлажденной полимеризуемой массы в реактор, в котором поддерживается концентрация (со)полимера 20-45 мас.% двумя потоками. In FIG. 1 is a diagram illustrating the proposed method; in FIG. 2 is a diagram of the return of a cooled polymerizable mass to a reactor in which a concentration of (co) polymer of 20-45 wt.% By two streams is maintained.
Описание технологической схемы заявляемого способа, представленной на фиг. 1. Description of the technological scheme of the proposed method, presented in FIG. one.
Приготовленную реакционную смесь (питающий раствор) дозировочным насосом 1 через теплообменник 2 непрерывно подают в реактор 3, работающий в режиме полного заполнения. Реактор 3 снабжен мешалкой и теплообменной рубашкой. В теплообменнике 2 питающий раствор подогревается до заданной температуры. В реакторе 3 поддерживают концентрацию (со)полимера 20-45 мас.% и температуру 70-135oC в зависимости от вида синтезируемого (со)полимера стирола.The prepared reaction mixture (feed solution) by the metering pump 1 through the heat exchanger 2 is continuously fed into the
Часть полимеризуемой массы из реактора 3 с помощью циркуляционного устройства 4 непрерывно подают в цельнозаполненный теплообменник 5, имеющий низкое гидравлическое сопротивление. В теплообменнике 5 за счет съема тепла через встроенные теплообменные поверхности полимеризуемая масса охлаждается до температуры на 20- 50oC ниже температуры, поддерживаемой в реакторе 3. Затем охлажденную массу разделяют на два потока, один из которых через байпасный клапан 6 подают на вход циркуляционного устройства 4 и возвращают в теплообменник 5, а другой поток охлажденной полимеризуемой массы через регулирующий клапан 7 возвращают в реактор 3. Во время работы циркуляционное устройство 4 постоянно отбирает из реактора 3 часть полимеризуемой массы и вместе с потоком, поступающим через байпасный клапан 6, подает его в теплообменник 5. Время пребывания полимеризуемой массы в теплообменнике 5 составляет 1/16- 1/5 времени пребывания полимеризуемой массы в реакторе 3. Массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемого в теплообменник 5 (циркулирующего через теплообменник 5), к потоку питающего раствора составляет (5-10):1.Part of the polymerizable mass from the
Массовое отношение потока охлажденной массы, возвращаемого в реактор 3 через регулирующий клапан 7, к потоку питающего раствора составляет (0,7-5): 1. The mass ratio of the flow of chilled mass returned to the
Из реактора 3 полимеризуемая масса с концентрацией (со)полимера 20-45 мас.% непрерывно поступает в верхнюю часть реактора 8, снабженного мешалкой, теплообменной рубашкой и работающего в режиме полного заполнения. В реакторе 8 поддерживают концентрацию (со)полимера 60-85% и температуру 120-170oC в зависимости от вида получаемого (со)полимера. Часть полимеризуемой массы из реактора 8 непрерывно подают в вакуумный испаритель 9. В испарителе 9 полимеризуемая масса охлаждается за счет испарения части мономера(ов) и в соответствующих случаях растворителя при пониженном давлении до температуры на 8-20oC ниже температуры полимеризуемой массы, поддерживаемой в реакторе 8. Охлажденную полимеризуемую массу из испарителя 9 с помощью циркуляционного устройства 10 возвращают в реактор 8.From the
Из нижней части реактора 8 полимеризуемая масса, имеющая концентрацию 60-85 мас.%, с помощью выгрузного насоса 11 непрерывно подается в вакуумную камеру 12 через встроенный в ее верхнюю часть подогреватель. В подогревателе полимеризуемая масса нагревается до температуры 190-250oC и в вакуумной камере 12, где поддерживают остаточное давление 5-20 мм рт.ст., происходит отделение (со)полимера от летучих - непрореагировавших мономеров и растворителя (в случае его использования). Расплав (со)полимера из вакуумной камеры 12 выгрузным устройством 13 подается на грануляцию (на схеме не показана).From the lower part of the reactor 8, the polymerizable mass, having a concentration of 60-85 wt.%, Is continuously supplied to the vacuum chamber 12 through the pre-heater installed in its upper part using the discharge pump 11. In the heater, the polymerized mass is heated to a temperature of 190-250 o C and in the vacuum chamber 12, where the residual pressure of 5-20 mm Hg is maintained, the (co) polymer is separated from the volatile - unreacted monomers and solvent (if used) . The melt of (co) polymer from the vacuum chamber 12 by the discharge device 13 is fed to granulation (not shown in the diagram).
Отогнанные в вакуумном испарителе 9 и вакуумной камере 12 непрореагировавшие мономеры и растворитель (в случае его использования) после конденсации возвращают в цикл (для приготовления питающего раствора или через дополнительные статические смесители в реакторы 3 и/или 8). Unreacted monomers and solvent (if used), distilled off in a vacuum evaporator 9 and a vacuum chamber 12, are returned to the cycle after condensation (to prepare a feed solution or through additional static mixers in
По данной схеме в процессе полимеризации конверсия мономеров и температура в реакторах может варьироваться в широких пределах в зависимости от вида синтезируемого (со)полимера и требуемого качества готового продукта. According to this scheme, in the polymerization process, the conversion of monomers and the temperature in the reactors can vary widely depending on the type of synthesized (co) polymer and the desired quality of the finished product.
На фиг. 2 представлен вариант выполнения изобретения, при котором охлажденную полимеризуемую массу на выходе из теплообменника 5 разделяют на три потока, один из которых через байпасный клапан 6 подают на вход циркуляционного устройства 4, а два других потока охлажденной массы через регулирующие клапаны 7/1 и 7/2 возвращают в реактор 3 в разные по высоте точки. Реактор 3 выполнен при этом двухзонным; температура полимеризуемой массы в зонах реактора 3 может поддерживаться одинаковой или различной. Возврат охлажденной полимеризуемой массы в реактор 3 несколькими потоками (2-3) целесообразно осуществлять при синтезе сополимеров типа АБС и ударопрочного полистирола. In FIG. 2 shows an embodiment of the invention in which the cooled polymerizable mass at the outlet of the
При получении сополимеров типа АБС и ударопрочного полистирола схема, представленная на фиг. 1, может быть дополнена еще одним реактором полного заполнения, выполняющим роль предфорполимеризатора. В этом случае такой реактор будет первым реактором каскада реакторов. На выходе из него концентрация сополимера составляет не выше 10- 15 мас.%. При получении гомополистирола или ударопрочного полистирола (в том случае когда полимеризуемая масса не содержит сомономера) реактор, в котором поддерживается концентрация полимера 60-85 мас.%, может работать как в режиме полного заполнения, так и частичного заполнения. В последнем случае отвод тепла полимеризации может осуществляться за счет испарения мономера (стирола) и в соответствующем случае растворителя в самом реакторе без возврата конденсата в тот же реактор. In preparing copolymers of the ABS type and high impact polystyrene, the circuit shown in FIG. 1 can be supplemented by another full-filling reactor, which plays the role of a pre-prepolymer. In this case, such a reactor will be the first reactor of the cascade of reactors. At the exit from it, the copolymer concentration is not higher than 10-15 wt.%. Upon receipt of homopolystyrene or high-impact polystyrene (in the case when the polymerized mass does not contain comonomer), a reactor in which a polymer concentration of 60-85 wt.% Is maintained can operate both in full and partial filling mode. In the latter case, the heat of polymerization can be removed by evaporation of the monomer (styrene) and, if appropriate, the solvent in the reactor itself without returning condensate to the same reactor.
В том случае, когда (со)полимер стирола, выходящий из реактора 8, содержит большое количество летучих (≈ 20-35 мас.%), может быть использована не одна, а две последовательно установленных вакуумных камеры со встроенными или выносными подогревателями. In the case when the (co) styrene polymer leaving reactor 8 contains a large amount of volatile (≈ 20-35 wt.%), Not one but two successively installed vacuum chambers with built-in or remote heaters can be used.
При возникновении аварийной ситуации, например при "экзотермии", заявляемый способ позволяет направить в реактор 3 через клапан 7 охлажденный поток полимеризуемой массы в 4-8 раз больший, чем при работе в стационарном режиме, и тем самым преодолеть внезапное повышение температуры полимеризуемой массы. В случае внезапной остановки мешалки в реакторе 3 на время, необходимое для устранения неполадки, можно, закрыв байпасный клапан 6, использовать полную циркуляцию из теплообменника 5 в реактор 3. In the event of an emergency, for example, with "exothermy", the inventive method allows you to send to the
По заявляемому способу могут быть получены гомополистирол, ударопрочный полистирол, сополимеры стирола с АН (САН), сополимеры стирола с ММА (МС) и АБС-сополимеры. According to the claimed method can be obtained homopolystyrene, high-impact polystyrene, copolymers of styrene with AN (SAN), copolymers of styrene with MMA (MS) and ABS copolymers.
В качестве эластомеров могут быть использованы полибутадиеновые (с различным содержанием цис- и транс- изомеров), стирол-бутадиеновые, этилен-пропиленовые и др. каучуки, а также термоэластопласты, например блоксополимеры бутадиена со стиролом, и т.п. как индивидуально, так и в смесях. Polybutadiene (with different contents of cis and trans isomers), styrene-butadiene, ethylene-propylene and other rubbers, as well as thermoplastic elastomers, for example, block copolymers of butadiene with styrene, etc. can be used as elastomers. both individually and in mixtures.
Процесс можно проводить в присутствии инертного растворителя (этилбензол, толуол и др.) и перекисных инициаторов (бензоилпероксид, третбутилпербензоат, дилаурилпероксид, диперекись третичного бутила, третбутилпероксиизопропилкарбонат и др.) или без них. The process can be carried out in the presence of an inert solvent (ethylbenzene, toluene, etc.) and peroxide initiators (benzoyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, dilauryl peroxide, tertiary butyl dioxide, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, etc.) or without them.
В питающий раствор, кроме соответствующих получаемому (со)полимеру мономеров, эластомера и в необходимых случаях, растворителя и инициатора вводятся необходимые технологические добавки, такие, как стабилизатор, например тринонилфенилфосфит, 2,6-дитретбутилпараксилол, внутренняя смазка - медицинское вазелиновое масло, диоктилфталат, регулятор молекулярной массы, например третдодецилмеркаптан, димер альфаметилстирола и др. In the feed solution, in addition to the monomers corresponding to the obtained (co) polymer, elastomer and, if necessary, the solvent and initiator, the necessary technological additives are introduced, such as a stabilizer, for example trinonylphenylphosphite, 2,6-ditretbutylparaxylene, internal lubrication - medical paraffin oil, dioctylphthalate, molecular weight regulator, for example, tertodecyl mercaptan, alpha-methylstyrene dimer, etc.
Пример 1. Получение ударопрочного полистирола. Example 1. Obtaining high impact polystyrene.
Периодически приготавливают питающий раствор, состоящий из 33159 кг стирола, 3150 кг полибутадиенового каучука, 5040 кг этилбензола, 630 кг медицинского вазелинового масла (пластификатор) и 21 кг 2,6-дитретбутилпараксилола (стабилизатор). Полученный раствор, содержащий 78,95 мас.% стирола, 7,5 мас. % каучука, 12 мас.% этилбензола, 1,5 мас.% пластификатора и 0,05 мас.% стабилизатора, дозировочным насосом 1 непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают через теплообменник 2 в первый реактор полимеризационного каскада - реактор 3. В теплообменнике 2 питающий раствор подогревается до 80oC и при указанной температуре поступает в реактор 3. Реактор 3 представляет собой цельнозаполненный аппарат, снабженный мешалкой с регулируемым числом оборотов и рубашкой для подачи теплоносителя. В реакторе 3 поддерживают концентрацию полимера 28 мас.% и температуру 128±2oC.A feed solution is periodically prepared consisting of 33159 kg of styrene, 3150 kg of polybutadiene rubber, 5040 kg of ethylbenzene, 630 kg of medical paraffin oil (plasticizer) and 21 kg of 2,6-ditretbutylparaxylene (stabilizer). The resulting solution containing 78.95 wt.% Styrene, 7.5 wt. % rubber, 12 wt.% ethylbenzene, 1.5 wt.% plasticizer and 0.05 wt.% stabilizer, dosing pump 1 is continuously fed through a heat exchanger 2 through a heat exchanger 2 into the first reactor of the polymerization cascade -
Для поддержания заданных температуры и конверсии часть полимеризуемой массы из реактора 3 циркуляционным устройством 4 непрерывно отводят из реактора 3 и подают в цельнозаполненный теплообменник 5. В теплообменнике 5 полимеризуемая масса охлаждается до 98±2, т.е. на З0oC ниже температуры полимеризуемой массы в реакторе 3.To maintain the desired temperature and conversion, a part of the polymerized mass from the
На выходе из теплообменника 5 охлажденную массу разделяют на два потока, один из которых через байпасный клапан 6 подают на вход циркуляционного устройства 4 и возвращают вместе с полимеризуемой массой, отводимой из реактора 3, в теплообменник 5, а другой поток со скоростью 2520 кг/ч через регулирующий клапан 7 возвращают в реактор 3. Массовое отношение потока охлажденной массы, возвращаемого в реактор 3, к потоку питающего раствора составляет 0,7:1, а массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемой в теплообменник 5, (суммарный поток охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемой в теплообменник 5 и отводимой из реактора 3 части полимеризуемой массы), к питающему потоку составляет 6:1. Таким образом, через теплообменник 5 постоянно циркулирует поток полимеризуемой массы со скоростью 21600 кг/ч. At the outlet of the
Одновременно другую часть полимеризуемой массы из реактора 3, имеющую температуру 128±2oC и концентрацию полимера 28 мас.% непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают во второй реактор полимеризационного каскада - реактор 8, представляющий собой цельнозаполненный аппарат, снабженный мешалкой с регулируемым числом оборотов и рубашкой для подачи теплоносителя. В реакторе 8 поддерживают концентрацию полимера 80 мас.% и температуру полимеризуемой массы 165±2oC. Для поддержания заданной температуры и концентрации полимера часть полимеризуемой массы из реактора 8 непрерывно со скоростью 20000 кг/ч отводят из реактора 8 и подают в вакуумный испаритель 9. В вакуумном испарителе 9, в котором поддерживается давление 0,9 ата, полимеризуемая масса охлаждается за счет испарения части стирола и растворителя до температуры 145±2oC. Охлажденную полимеризуемую массу из испарителя 9 с помощью циркуляционного устройства 10 возвращают в реактор 8.At the same time, another part of the polymerizable mass from
Одновременно из реактора 8 другую часть полимеризуемой массы, имеющую концентрацию полимера 80 мас.% и температуру 165±2oC, непрерывно со скоростью 3600 кг/ч выгрузным насосом 11 подают через подогреватель в вакуумную камеру 12. В подогревателе полимеризуемая масса нагревается до 230±2oC и в вакуумной камере, где поддерживают остаточное давление 15 мм рт.ст., происходит отгонка непрореагировавшего стирола и этилбензола. Расплав полученного ударопрочного полистирола непрерывно со скоростью 2880 кг/ч выгружают из вакуум-камеры 12 выгрузным устройством 13 и направляют на грануляцию.At the same time, from the reactor 8, another part of the polymerizable mass, having a polymer concentration of 80 wt.% And a temperature of 165 ± 2 ° C, is continuously fed with a discharge pump 11 at a speed of 3600 kg / h through the heater into the vacuum chamber 12. In the heater, the polymerized mass is heated to 230 ± 2 o C and in a vacuum chamber, where they maintain a residual pressure of 15 mm Hg, distillation of unreacted styrene and ethylbenzene takes place. The melt of the obtained impact-resistant polystyrene is continuously discharged from the vacuum chamber 12 with a discharge device 13 at a speed of 2880 kg / h and sent to granulation.
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. The duration of the experiment in continuous mode 96 hours
Данные по составу и свойствам полученного ударопрочного полистирола (средние при отборе проб через каждые 4 ч):
Показатель текучести расплава (ПТР) при 200oC и нагрузке 5 кг, г/10 мин - 3±0,5
Содержание каучука в полимере, мас.% - 8,5±0,4
Ударная вязкость по Изоду (с надрезом), кгс•см/см2 - 12±0,5
Относительное удлинение,% - 45±3,0
Остаточный мономер, мас.%, не более - 0,1
Пример 2. Получение сополимера стирола с метилметакрилатом (МС).Data on the composition and properties of the obtained high-impact polystyrene (average for sampling every 4 hours):
The melt flow rate (MFR) at 200 o C and a load of 5 kg, g / 10 min - 3 ± 0.5
The rubber content in the polymer, wt.% - 8.5 ± 0.4
Izod impact strength (notched), kgf • cm / cm 2 - 12 ± 0.5
Elongation,% - 45 ± 3.0
Residual monomer, wt.%, Not more than 0.1
Example 2. Obtaining a copolymer of styrene with methyl methacrylate (MS).
Периодически приготавливают питающий раствор, состоящий из 20890 кг стирола, 13927 кг метилметакрилата, 6719 кг этилбензола, 420 кг медицинского вазелинового масла (пластификатор) и 42,0 кг Ирганокс 1010 (стабилизатор). Полученный раствор, содержащий 49,7 мас.% стирола, 33 мас.% метилметакрилата, 16 мас. % этилбензола, 1 мас.% медицинского вазелинового масла и 0,1 мас. % Ирганокс 1010, дозировочным насосом 1 непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают через теплообменник 2 в первый реактор полимеризационного каскада - реактор 3. В теплообменнике 2 питающий раствор подогревается до 65oC и при указанной температуре поступает в реактор 3. Реактор 3 представляет собой цельнозаполненный аппарат, снабженный мешалкой с регулируемым числом оборотов и рубашкой для подачи теплоносителя. В реакторе 3 поддерживают концентрацию сополимера 35 мас.% и температуру 120±2oC.A feed solution is periodically prepared consisting of 20890 kg of styrene, 13927 kg of methyl methacrylate, 6719 kg of ethylbenzene, 420 kg of medical paraffin oil (plasticizer) and 42.0 kg of Irganox 1010 (stabilizer). The resulting solution containing 49.7 wt.% Styrene, 33 wt.% Methyl methacrylate, 16 wt. % ethylbenzene, 1 wt.% medical paraffin oil and 0.1 wt. % Irganox 1010, with a metering pump 1, continuously at a speed of 3600 kg / h is fed through a heat exchanger 2 to the first reactor of the polymerization cascade —
Для поддержания заданных температуры и конверсии часть полимеризуемой массы реактора 3 циркуляционным устройством 4 непрерывно отводят из реактора 3 и подают в цельнозаполненный теплообменник 5. В теплообменнике 5 полимеризуемая масса охлаждается до 80±2oC, т.е. на 40oC ниже температуры полимеризуемой массы в реакторе 3. На выходе из теплообменника 5 охлажденную массу разделяют на два потока, один из которых через байпасный клапан 6 подают на вход циркуляционного устройства 4 и возвращают вместе с полимеризуемой массой, отводимой из реактора 3, в теплообменник 5, а другой поток со скоростью 3640 кг/ч через регулирующий клапан 7 возвращают в реактор 3. Массовое отношение потока охлажденной массы, возвращаемого в реактор 3, к потоку питающего раствора составляет 1:1, а массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемой в теплообменник 5 (суммарный поток охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемой в теплообменник 5, и отводимой из реактора 3 части полимеризуемой массы), к питающему потоку составляет 8:1. Таким образом через теплообменник 5 постоянно циркулирует поток полимеризуемой массы со скоростью 28800 кг/ч.To maintain the desired temperature and conversion, part of the polymerized mass of the
Одновременно другую часть полимеризуемой массы из реактора 3, имеющую температуру 120±2oC и концентрацию сополимера 35±2 мас.%, непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают во второй реактор полимеризационного каскада - реактор 8, аналогичный реактору, использованному в примере 1. В реакторе 8 поддерживают концентрацию полимера 75 мас.% и температуру полимеризуемой массы 140±2oC.At the same time, another part of the polymerizable mass from
Для поддержания заданной температуры и концентрации полимера часть полимеризуемой массы из реактора 8 непрерывно со скоростью 15000 кг/ч отводят из реактора 8 и подают в вакуумный испаритель 9. В вакуумном испарителе 9, в котором поддерживается давление 0,9 ата, полимеризуемая масса охлаждается за счет испарения части мономеров и растворителя до 120±2oC. Охлажденную полимеризуемую массу из испарителя 9 с помощью циркуляционного устройства 10 возвращают в реактор 8.To maintain the desired temperature and polymer concentration, part of the polymerized mass from the reactor 8 is continuously withdrawn from the reactor 8 at a speed of 15,000 kg / h and fed to a vacuum evaporator 9. In a vacuum evaporator 9, in which a pressure of 0.9 atm is maintained, the polymerized mass is cooled by evaporation of a portion of the monomers and solvent to 120 ± 2 ° C. The cooled polymerizable mass from the evaporator 9 is returned to the reactor 8 using a circulating device 10.
Одновременно из реактора 8 другую часть полимеризуемой массы, имеющую концентрацию полимера 75 мас. % и температуру 140±2oC, непрерывно со скоростью 3600 кг/ч выгрузным насосом 11 подают через подогреватель в вакуумную камеру 12. В подогревателе полимеризуемая масса нагревается до 220±2oC и в вакуумной камере, где поддерживают остаточное давление 10 мм рт.ст., происходит отгонка непрореагировавшего стирола, метилметакрилата и этилбензола. Расплав полученного сополимера МС непрерывно со скоростью 2700 кг/ч выгружают из вакуум-камеры 12 выгрузным устройством 13 и направляют на грануляцию.At the same time from the reactor 8 another part of the polymerized mass having a polymer concentration of 75 wt. % and a temperature of 140 ± 2 o C, continuously at a speed of 3600 kg / h, the discharge pump 11 is fed through the heater to the vacuum chamber 12. In the heater, the polymerized mass is heated to 220 ± 2 o C and in the vacuum chamber, where a residual pressure of 10 mmHg is maintained Art., distillation of unreacted styrene, methyl methacrylate and ethylbenzene takes place. The melt of the obtained MC copolymer is continuously discharged from the vacuum chamber 12 with a discharge device 13 at a speed of 2700 kg / h and sent to granulation.
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. Данные по составу и свойствам полученного сополимера МС (средние при отборе проб через каждые 4 ч):
Состав сополимера, мас.%:
стирол - 60±1
метилметакрилат - 40±1
Ударная вязкость (без надреза), кгс•см/см2 - 22±0,5
Показатель текучести расплава (ПТР) при 200oC и нагрузке 5 кг, г/10 мин - 2,8±0,3
Светопропускание,% - 90±2
Пример 3. Получение сополимера стирола с акрилонитрилом (САН).The duration of the experiment in a continuous mode is 96 hours. Data on the composition and properties of the obtained MS copolymer (average for sampling every 4 hours):
The composition of the copolymer, wt.%:
styrene - 60 ± 1
methyl methacrylate - 40 ± 1
Impact strength (without notch), kgf • cm / cm 2 - 22 ± 0.5
Melt flow rate (MFR) at 200 o C and a load of 5 kg, g / 10 min - 2.8 ± 0.3
Light transmission,% - 90 ± 2
Example 3. Obtaining a copolymer of styrene with acrylonitrile (SAN).
Периодически приготавливают питающий раствор, состоящий из 22797 кг стирола, 8010 кг акрилонитрила, 10500 кг этилбензола, 630 кг диоктилфталата и 63 кг тринонилфенилфосфита. Полученный раствор, содержащий 54,3 мас.% стирола, 19,1 мас.% акрилонитрила, 24,95 мас.% этилбензола, 1,5 мас.% диоктилфталата и 0,15 мас.% тринонилфенилфосфита, дозировочным насосом 1 непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают через теплообменник 2 в первый реактор полимеризационного каскада - реактор 3. В теплообменнике 2 питающий раствор подогревается до 85oC и при указанной температуре поступает в цельнозаполненный реактор 3, аналогичный реактору, используемому в примере 1. В реакторе 3 поддерживают концентрацию сополимера 32 мас.% и температуру 118±2oC. Для поддержания заданных температуры и конверсии часть полимеризуемой массы реактора 3 циркуляционным устройством 4 непрерывно отводят из реактора 3 и подают в цельнозаполненный теплообменник 5. В теплообменнике 5 полимеризуемая масса охлаждается до 98±2oC, т.е. на 20oC ниже температуры полимеризуемой массы в реакторе 3.A feed solution is periodically prepared consisting of 22797 kg of styrene, 8010 kg of acrylonitrile, 10500 kg of ethylbenzene, 630 kg of dioctylphthalate and 63 kg of trinonylphenylphosphite. The resulting solution containing 54.3 wt.% Styrene, 19.1 wt.% Acrylonitrile, 24.95 wt.% Ethylbenzene, 1.5 wt.% Dioctyl phthalate and 0.15 wt.% Trinonylphenylphosphite, metering pump 1 continuously at a speed 3600 kg / h is fed through heat exchanger 2 to the first reactor of the polymerization cascade —
На выходе из теплообменника 5 охлажденную массу разделяют на два потока, один из которых через байпасный клапан 6 подают на вход циркуляционного устройства 4 и возвращают вместе с полимеризуемой массой, отводимой из реактора 3, в теплообменник 5, а другой поток со скоростью 18000 кг/ч через регулирующий клапан 7 возвращают в реактор 3. Массовое отношение потока охлажденной массы, возвращаемого в реактор 3, к потоку питающего раствора составляет 5:1, а массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемой в теплообменник 5 (суммарный поток охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемой в теплообменник 5, и отводимой из реактора 3 части полимеризуемой массы), к питающему потоку составляет 10:1. Таким образом, через теплообменник 5 постоянно циркулирует поток полимеризуемой массы со скоростью 36000 кг/ч. At the outlet of the
Одновременно другую часть полимеризуемой массы из реактора 3, имеющую температуру 118±2oC и концентрацию сополимера 32±2 мас.%, непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают во второй реактор полимеризационного каскада - реактор 8, аналогичный реактору, использованному в примере 1. В реакторе 8 поддерживают концентрацию полимера 75 мас.% и температуру полимеризуемой массы 140±2oC.At the same time, another part of the polymerizable mass from
Поддержание заданной температуры и концентрации полимера в реакторе 8 осуществляют аналогично примеру 2. Maintaining the desired temperature and polymer concentration in the reactor 8 is carried out analogously to example 2.
Условия выгрузки сополимера из реактора 8, удаления остаточных мономеров - стирола и акрилонитрила и растворителя в вакуум-камере 12 аналогичны примеру 2. The conditions for unloading the copolymer from reactor 8, removal of residual monomers — styrene and acrylonitrile, and solvent in the vacuum chamber 12 are similar to Example 2.
Расплав полученного сополимера САН непрерывно со скоростью 2484 кг/ч выгружают из вакуум-камеры 12 выгрузным устройством 13 и направляют на грануляцию. The melt of the obtained SAN copolymer is continuously discharged from the vacuum chamber 12 with a discharge device 13 at a speed of 2484 kg / h and sent to granulation.
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. The duration of the experiment in continuous mode 96 hours
Данные по составу и свойствам полученного сополимера САН (средние при отборе проб через каждые 4 ч):
Состав сополимера, мас.%:
стирол - 74,8±1
акрилонитрил - 25,2±1
Ударная вязкость (без надреза), кгс•см/см2 - 25±0,5
Показатель текучести расплава (ПТР) при 200oC и нагрузке 5 кг, г/10 мин - 3,5±0,5
Светопропускание, % - 88±2
Пример 4. Получение гомополистирола (ПС).Data on the composition and properties of the obtained SAN copolymer (average for sampling every 4 hours):
The composition of the copolymer, wt.%:
styrene - 74.8 ± 1
acrylonitrile - 25.2 ± 1
Impact strength (without notch), kgf • cm / cm 2 - 25 ± 0.5
The melt flow rate (MFR) at 200 o C and a load of 5 kg, g / 10 min - 3.5 ± 0.5
Light transmission,% - 88 ± 2
Example 4. Obtaining homopolystyrene (PS).
Периодически приготавливают питающий раствор, состоящий из 35238 кг стирола, 6300 кг этилбензола, 420 кг медицинского вазелинового масла и 42 кг 2,6-дитретбутилпараксилола (стабилизатор). Полученный раствор, содержащий 83,9 мас.% стирола, 15 мас.% этилбензола, 1 мас.% медицинского вазелинового масла и 0,1 мас.% 2,6-дитретбутилпараксилола, дозировочным насосом 1 непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают через теплообменник 2 в первый реактор полимеризационного каскада - цельнозаполненный реактор 3. В теплообменнике 2 питающий раствор подогревается до 85±2oC и при указанной температуре поступает в цельнозаполненный реактор 3, аналогичный реактору, используемому в примере 1. В реакторе 3 поддерживают концентрацию полимера 45 мас.% и температуру 132±2oC. Для поддержания заданных температуры и конверсии часть полимеризуемой массы реактора 3 циркуляционным устройством 4 непрерывно отводят из реактора 3 и подают в цельнозаполненный теплообменник 5. В теплообменнике 5 полимеризуемая масса охлаждается до 102±2oC, т.е. на 30oC ниже температуры полимеризуемой массы в реакторе 3. На выходе из теплообменника 5 охлажденную массу разделяют на два потока, один из которых через байпасный клапан 6 подают на вход циркуляционного устройства 4 и возвращают вместе с полимеризуемой массой, отводимой из реактора 3, в теплообменник 5, а другой поток со скоростью 12500 кг/ч через регулирующий клапан 7 возвращают в реактор 3. Массовое отношение потока охлажденной массы, возвращаемого в реактор, к потоку питающего раствора составляет 3,47:1, а массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемой в теплообменник 5 (суммарный поток охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемой в теплообменник 5, и отводимой из реактора 3 части полимеризуемой массы), к питающему потоку составляет 5:1. Таким образом, через теплообменник 5 постоянно циркулирует поток полимеризуемой массы со скоростью 18000 кг/ч.Periodically prepare a nutrient solution consisting of 35238 kg of styrene, 6300 kg of ethylbenzene, 420 kg of medical paraffin oil and 42 kg of 2,6-ditretbutylparaxylene (stabilizer). The resulting solution, containing 83.9 wt.% Styrene, 15 wt.% Ethylbenzene, 1 wt.% Medical paraffin oil and 0.1 wt.% 2,6-ditretbutylparaxylene, is fed continuously through a metering pump 1 through a speed of 3600 kg / h through the heat exchanger 2 into the first reactor of the polymerization cascade is a whole-filled
Одновременно другую часть полимеризуемой массы из реактора 3, имеющую температуру 132±2oC и концентрацию полимера 45±2 мас.%, непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают во второй реактор полимеризационного каскада - реактор 8, аналогичный реактору, использованному в примере 1. В реакторе 8 поддерживают концентрацию полимера 80 мас.% и температуру полимеризуемой массы 165±2oC.At the same time, another part of the polymerizable mass from
Поддержание заданной температуры и концентрации полимера в реакторе 8 осуществляют аналогично примеру 1. Maintaining the desired temperature and polymer concentration in the reactor 8 is carried out analogously to example 1.
Условия выгрузки полимера из реактора 8, удаления остаточного мономера - стирола и растворителя в вакуум-камере 12 аналогичны примеру 1. The conditions for unloading the polymer from the reactor 8, removal of the residual monomer styrene and solvent in the vacuum chamber 12 are similar to example 1.
Расплав полученного полимера ПС непрерывно со скоростью 2880 кг/ч выгружают из вакуум-камеры 12 выгрузным устройством 13 и направляют на грануляцию. The melt of the obtained PS polymer is continuously discharged from the vacuum chamber 12 with a discharge device 13 at a speed of 2880 kg / h and sent to granulation.
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. The duration of the experiment in continuous mode 96 hours
Данные по свойствам полученного ПС (средние при отборе проб через каждые 4 ч):
Прочность при растяжении, МПа - 400±20
Показатель текучести расплава (ПТР) при 200oC и нагрузке 5 кг, г/10 мин - 8±0,8
Пример 5. Получение гомополистирола (ПС).Data on the properties of the obtained PS (average for sampling every 4 hours):
Tensile strength, MPa - 400 ± 20
The melt flow rate (MFR) at 200 o C and a load of 5 kg, g / 10 min - 8 ± 0.8
Example 5. Obtaining homopolystyrene (PS).
Процесс проводят аналогично примеру 4 за исключением следующего. В реакторе 3 поддерживают концентрацию полимера 20 мас.% и температуру 124±2oC. Часть полимеризуемой массы, отводимой из реактора 3, охлаждают в теплообменнике 5 на 50oC ниже температуры полимеризуемой массы в реакторе 3. Массовое отношение потока охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемого в реактор 3, к потоку питающего раствора составляет 0,7:1.The process is carried out analogously to example 4 with the exception of the following. In the
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. The duration of the experiment in continuous mode 96 hours
Данные по свойствам полученного ПС (средние при отборе проб через каждые 4 ч)
Прочность при растяжении, МПа - 480±20
Показатель текучести расплава (ПТР) при 200oC и нагрузке 5 кг, г/10 мин - 2±0,2
Пример 6. Получение АБС-сополимера.Data on the properties of the obtained PS (average for sampling every 4 hours)
Tensile strength, MPa - 480 ± 20
The melt flow rate (MFR) at 200 o C and a load of 5 kg, g / 10 min - 2 ± 0.2
Example 6. Obtaining an ABS copolymer.
Периодически приготавливают питающий раствор, состоящий из 2400 кг полибутадиенового каучука, 22496 кг стирола, 7104 кг акрилонитрила, 10667 кг этилбензола. В раствор вводят 64 кг тринонилфенилфосфита (стабилизатор). Полученный раствор, содержащий 5,7 мас.% каучука, 52,7 мас.% стирола, 16,6 мас.% акрилонитрила, 25 мас.% этилбензола, подогревают в теплообменнике 2 до 60oC и со скоростью 3600 кг/ч дозировочным насосом 1 подают в первый реактор полимеризационного каскада - предфорполимеризатор (на фиг.1 не показан).A feed solution is periodically prepared consisting of 2400 kg of polybutadiene rubber, 22496 kg of styrene, 7104 kg of acrylonitrile, 10667 kg of ethylbenzene. 64 kg of trinonylphenylphosphite (stabilizer) are introduced into the solution. The resulting solution, containing 5.7 wt.% Rubber, 52.7 wt.% Styrene, 16.6 wt.% Acrylonitrile, 25 wt.% Ethylbenzene, is heated in a heat exchanger 2 to 60 o C and at a speed of 3600 kg / h dosing pump 1 serves in the first reactor of the polymerization cascade - pre-prepolymerization (not shown in figure 1).
Предфорполимеризатор - реактор цельного заполнения, снабженный мешалкой, внутренними теплообменными поверхностями и рубашкой. В предфорполимеризаторе поддерживают температуру 85±2oC и концентрацию полимера 8 мас.%. Одновременно в предфорполимеризатор подают растворы инициаторов в этилбензоле: 15%-ный раствор третбутилпербензоата со скоростью 8,33 кг/ч и 10%-ный раствор дилаурилпероксида со скоростью 6,5 кг/ч. В предфорполимеризаторе заданная температура поддерживается с помощью внутренних теплообменных поверхностей и рубашки.Pre-prepolymerization reactor is a one-piece reactor equipped with a stirrer, internal heat-exchange surfaces and a jacket. A temperature of 85 ± 2 ° C. and a polymer concentration of 8% by weight are maintained in the pre-prepolymer. At the same time, solutions of initiators in ethylbenzene are fed into the pre-prepolymer: a 15% solution of tert-butyl perbenzoate at a rate of 8.33 kg / h and a 10% solution of dilauryl peroxide at a speed of 6.5 kg / h. In the pre-prepolymer, the set temperature is maintained by means of internal heat exchange surfaces and a jacket.
Из предфорполимеризатора массу с концентрацией сополимера 8±0,5% непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают во второй реактор каскада - реактор 3, представляющий собой цельнозаполненный аппарат, снабженный мешалкой с регулируемым числом оборотов и рубашкой для подачи теплоносителя. Концентрация сополимера в реакторе 3 составляет 26 мас.%, температура 108±2oC.From the pre-prepolymerizer, a mass with a copolymer concentration of 8 ± 0.5% is continuously fed at a speed of 3600 kg / h to the second reactor of the cascade —
Для поддержания заданных температуры и конверсии часть полимеризуемой массы реактора 3 циркуляционным устройством 4 непрерывно отводят из реактора 3 и подают в цельнозаполненный теплообменник 5. В теплообменнике 5 полимеризуемая масса охлаждается до 88±2oC, т.е. на 20oC ниже температуры полимеризуемой массы в реакторе 3. На выходе из теплообменника 5 охлажденную массу разделяют на два потока, один из которых через байпасный клапан 6 подают на вход циркуляционного устройства 4 и возвращают вместе с полимеризуемой массой, отводимой из реактора 3, в теплообменник 5, а другой поток со скоростью 9360 кг/ч через регулирующий клапан 7 возвращают в реактор 3. Массовое отношение потока охлажденной массы, возвращаемого в реактор 3, к потоку питающего раствора составляет 2,6:1 а массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемого в теплообменник 5 (суммарный поток охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемой в теплообменник 5, и отводимой из реактора 3 части полимеризуемой массы), к питающему потоку составляет 5:1. Таким образом, через теплообменник 5 постоянно циркулирует поток полимеризуемой массы со скоростью 18000 кг/ч.To maintain the desired temperature and conversion, part of the polymerized mass of the
Одновременно другую часть полимеризуемой массы из реактора 3, имеющую температуру 108±2oC и концентрацию сополимера 26±2 мас.% непрерывно со скоростью 3600 кг/ч подают в третий реактор полимеризационного каскада - реактор 8, аналогичный реактору, использованному в примере 1. В реакторе 8 поддерживают концентрацию полимера 65 мас.% и температуру полимеризуемой массы 160±2oC.At the same time, another part of the polymerizable mass from
Для поддержания заданной температуры часть полимеризуемой массы из реактора 8 с температурой 160±2oC непрерывно со скоростью 14000 кг/ч подают в испаритель 9. В испарителе 9 полимеризуемая масса охлаждается за счет испарения части мономеров и растворителя до температуры 144±2oC. Охлажденную полимеризуемую массу из испарителя 9 с помощью циркуляционного устройства 10 возвращают в реактор 8. При этом температура массы в реакторе поддерживается на уровне 160±2oC.To maintain the desired temperature, part of the polymerizable mass from the reactor 8 with a temperature of 160 ± 2 ° C is continuously supplied to the evaporator 9 at a speed of 14,000 kg / h. In the evaporator 9, the polymerized mass is cooled by evaporating a part of the monomers and solvent to a temperature of 144 ± 2 ° C. The cooled polymerizable mass from the evaporator 9 using the circulating device 10 is returned to the reactor 8. The temperature of the mass in the reactor is maintained at a level of 160 ± 2 o C.
Одновременно из реактора 8 другую часть полимеризуемой массы, имеющую концентрацию полимера 65 мас.% и температуру 160±2oC, непрерывно со скоростью 3600 кг/ч выгрузным насосом 11 подают через подогреватель в вакуумную камеру 12. В подогревателе полимеризуемая масса нагревается до 230±2oC и в вакуумной камере, где поддерживают остаточное давление 10 мм рт.ст., происходит отгонка этилбензола и непрореагировавших мономеров - стирола и акрилонитрила.At the same time, from the reactor 8, another part of the polymerizable mass, having a polymer concentration of 65 wt.% And a temperature of 160 ± 2 ° C, is continuously fed with a discharge pump 11 at a speed of 3600 kg / h through the heater into the vacuum chamber 12. In the heater, the polymerized mass is heated to 230 ± 2 o C and in a vacuum chamber, where a residual pressure of 10 mm Hg is maintained, distillation of ethylbenzene and unreacted monomers — styrene and acrylonitrile — takes place.
Расплав полученного сополимера непрерывно со скоростью 2340 кг/ч выгружают из вакуум-камеры 12 выгрузным устройством 13 и направляют на грануляцию. The melt of the obtained copolymer is continuously discharged from the vacuum chamber 12 with a discharge device 13 at a speed of 2340 kg / h and sent to granulation.
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. The duration of the experiment in continuous mode 96 hours
Данные по составу и свойствам полученного АБС-сополимера (средние при отборе проб через каждые 4 ч):
Состав АБС- сополимера, мас.%:
стирол - 69,8±0,5
акрилонитрил - 22,1±0,3
каучук - 8,1±0,7
Физико-механические свойства АБС-сополимера:
Ударная вязкость по Изоду, кДж/м2 - 10,5±0,5
Предел текучести при растяжении, кгс/см2 - 420±20
Показатель текучести расплава (ПТР) при 220oC и нагрузке 10 кг, г/10 мин - 13,7±0,5
Пример 7. Получение АБС-сополимера.Data on the composition and properties of the obtained ABS copolymer (average for sampling every 4 hours):
The composition of the ABS copolymer, wt.%:
styrene - 69.8 ± 0.5
acrylonitrile - 22.1 ± 0.3
rubber - 8.1 ± 0.7
Physico-mechanical properties of the ABS copolymer:
Izod impact strength, kJ / m 2 - 10.5 ± 0.5
Tensile yield strength, kgf / cm 2 - 420 ± 20
The melt flow rate (MFR) at 220 o C and a load of 10 kg, g / 10 min - 13.7 ± 0.5
Example 7. Obtaining an ABS copolymer.
Процесс проводят аналогично примеру 6 за исключением следующего. Используют питающий раствор, содержащий 6,6 мас.% каучука, а в предфорполимеризатор подают 15%-ный раствор инициатора в этилбензоле - третбутилпероксиизопропилкарбоната со скоростью 10,5 кг/ч. The process is carried out analogously to example 6 with the exception of the following. A feed solution containing 6.6 wt.% Rubber was used, and a 15% solution of the initiator in ethylbenzene — tert-butyl peroxyisopropyl carbonate at a rate of 10.5 kg / h was fed to the pre-polymeriser.
Температура полимеризуемой массы в предфорполимеризаторе 88±2oC, концентрация сополимера 10 мас.%. Температура полимеризуемой массы в реакторе 3 104±2oC, концентрация сополимера 28 мас.%. Массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемой в теплообменник 5, к потоку питающего раствора составляет 10: 1. Температура охлажденной полимеризуемой массы на выходе из теплообменника 5 составляет 84±2oC, т.е. на З0oC ниже, чем в реакторе 3. Массовое отношение потока охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемого в реактор 3, к потоку питающего раствора составляет 2,43:1.The temperature of the polymerized mass in the pre-prepolymer is 88 ± 2 o C, the concentration of the copolymer is 10 wt.%. The temperature of the polymerized mass in the
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. Данные по составу и свойствам полученного АБС-сополимера (средние при отборе проб через каждые 4 ч):
Состав АБС-сополимера, мас.%:
стирол - 69,0±0,5
акрилонитрил - 21,8±0,3
каучук - 9,2±0,7
Физико-механические свойства АБС-сополимера:
Ударная вязкость по Изоду, кДж/м2 - 11,5±0,5
Предел текучести при растяжении, кгс/см2 - 420±20
Показатель текучести расплава (ПТР) при 220oC и нагрузке 10 кг, г/10 мин - 12,0±0,5
Пример 8. Получение АБС-сополимера.The duration of the experiment in a continuous mode is 96 hours. Data on the composition and properties of the obtained ABS copolymer (average for sampling every 4 hours):
The composition of the ABS copolymer, wt.%:
styrene - 69.0 ± 0.5
acrylonitrile - 21.8 ± 0.3
rubber - 9.2 ± 0.7
Physico-mechanical properties of the ABS copolymer:
Izod impact strength, kJ / m 2 - 11.5 ± 0.5
Tensile yield strength, kgf / cm 2 - 420 ± 20
The melt flow rate (MFR) at 220 o C and a load of 10 kg, g / 10 min - 12.0 ± 0.5
Example 8. Obtaining an ABS copolymer.
Процесс проводят аналогично примеру 6 за исключением следующего. Используют питающий раствор, содержащий 6,91 мас.% каучука, а в предфорполимеризатор подают растворы инициаторов в этилбензоле: 15%-ный раствор перекиси дитретичного бутила со скоростью 9,5 кг/ч и 10%-ный раствор дилаурилпероксида со скоростью 8,3 кг/ч. Температура полимеризуемой массы в предфорполимеризаторе 88±2oC, концентрация сополимера 11,6 мас.%. Температура полимеризуемой массы в реакторе 3 112±2oC, концентрация сополимера 30 мас.%. Массовое отношение потока полимеризуемой массы, направляемой в теплообменник 5, к потоку питающего раствора составляет 10:1. Температура охлажденной полимеризуемой массы на выходе из теплообменника 5 составляет 92±2oC, т.е. на 20±2oC ниже, чем в реакторе 3. Массовое отношение потока охлажденной полимеризуемой массы, возвращаемой в реактор 3, к потоку питающего раствора составляет 3,6: 1.The process is carried out analogously to example 6 with the exception of the following. A feed solution containing 6.91% by weight of rubber was used, and initiator solutions in ethylbenzene were fed to the pre-prepolymer: a 15% solution of di-tertiary butyl peroxide at a rate of 9.5 kg / h and a 10% solution of dilauryl peroxide at a rate of 8.3 kg / h The temperature of the polymerized mass in the pre-prepolymer is 88 ± 2 o C, the concentration of the copolymer is 11.6 wt.%. The temperature of the polymerized mass in the
Длительность опыта в непрерывном режиме 96 ч. The duration of the experiment in continuous mode 96 hours
Данные по составу и свойствам полученного АБС-сополимера (средние при отборе проб через каждые 4 ч):
Состав АБС-сополимера, мас.%:
стирол - 68,5±0,5
акрилонитрил - 21,7±0,3
каучук - 9,8±0,7
Физико-механические свойства АБС-сополимера:
Ударная вязкость по Изоду, кДж/м2 - 12,5±0,5
Предел текучести при растяжении, кгс/см2 - 400±20
Показатель текучести расплава (ПТР) при 220oC и нагрузке 10 кг, г/10 мин - 10,5±0,5
Как видно из приведенных данных, заявляемый способ по сравнению со способом-прототипом обеспечивает более надежный во времени отвод тепла полимеризации из реактора, в котором поддерживается концентрация 20-45 мас.%. По заявляемому способу в указанный реактор возвращают не весь, а только часть потока полимеризуемой массы, отводимой из реактора на охлаждение, при этом масса охлаждается на 20-50oC ниже температуры полимеризуемой массы в реакторе. Такое снижение температуры отводимой из реактора части полимеризуемой массы позволяет снизить скорость полимеризации массы в 8-10 раз, что значительно уменьшает вероятность обрастания циркуляционного контура (теплообменника, циркуляционного устройства, коммуникаций) (со)полимером. По способу-прототипу отводимая из реактора часть полимеризуемой массы охлаждается всего на 5-10oC в испарителе, что дает снижение скорости полимеризации массы всего в 1,5-2 раза и при наличии конденсата, который недостаточно хорошо смешивается с полимеризуемой массой, приводит к обрастанию (со)полимером элементов испарителя, а следовательно, к снижению с течением времени надежности отвода тепла полимеризации.Data on the composition and properties of the obtained ABS copolymer (average for sampling every 4 hours):
The composition of the ABS copolymer, wt.%:
styrene - 68.5 ± 0.5
acrylonitrile - 21.7 ± 0.3
rubber - 9.8 ± 0.7
Physico-mechanical properties of the ABS copolymer:
Izod impact strength, kJ / m 2 - 12.5 ± 0.5
Tensile yield strength, kgf / cm 2 - 400 ± 20
The melt flow rate (MFR) at 220 o C and a load of 10 kg, g / 10 min - 10.5 ± 0.5
As can be seen from the above data, the inventive method in comparison with the prototype method provides a more reliable in time heat dissipation of the polymerization from the reactor, which maintains a concentration of 20-45 wt.%. According to the claimed method, not all, but only a part of the stream of polymerizable mass withdrawn from the reactor for cooling is returned to the specified reactor, while the mass is cooled 20-50 ° C below the temperature of the polymerized mass in the reactor. Such a decrease in the temperature of the portion of the polymerizable mass discharged from the reactor allows to reduce the polymerization rate of the mass by 8-10 times, which significantly reduces the likelihood of fouling of the circulation circuit (heat exchanger, circulation device, communications) (co) polymer. According to the prototype method, the portion of the polymerized mass withdrawn from the reactor is cooled by only 5-10 o C in the evaporator, which reduces the mass polymerization rate by only 1.5-2 times and in the presence of condensate that does not mix well with the polymerized mass, fouling of the (co) polymer elements of the evaporator, and consequently, to a decrease over time, the reliability of the heat removal of the polymerization.
По заявляемому способу значительно увеличивается эффективность отвода тепла полимеризации при преодолении экстремальных технологических ситуаций, создается "запас по охлаждению". Так как в реактор возвращается только часть потока охлажденной полимеризуемой массы, а другая часть массы с температурой на 20-50oC ниже температуры массы в реакторе циркулирует через цельнозаполненный теплообменник, то при возникновении экстремальной ситуации имеется возможность быстро в 4-6 раз (по сравнению со стационарным режимом) увеличить поток охлажденной массы, возвращаемой в реактор, и тем самым преодолеть внезапное повышение температуры полимеризуемой массы в реакторе. В случае остановки мешалки можно осуществить полную циркуляцию охлажденной массы из теплообменника в реактор.According to the claimed method, the efficiency of heat dissipation of polymerization is significantly increased while overcoming extreme technological situations, creating a "reserve for cooling". Since only part of the flow of the cooled polymerized mass is returned to the reactor, and the other part of the mass with a temperature of 20-50 o C lower than the mass temperature in the reactor is circulated through a fully-filled heat exchanger, in the event of an emergency there is a possibility of quickly 4-6 times (compared with stationary mode) to increase the flow of chilled mass returned to the reactor, and thereby overcome the sudden increase in temperature of the polymerized mass in the reactor. If the stirrer stops, it is possible to carry out a complete circulation of the cooled mass from the heat exchanger to the reactor.
По способу-прототипу не создается "запас по охлаждению", так как при стационарном режиме весь поток охлажденной полимеризуемой массы возвращается в реактор. Быстрое снижение температуры циркулирующего потока за счет снижения остаточного давления в испарителе приводит к вспениванию массы в нем и значительному увеличению количества конденсата, что в свою очередь приводит к ухудшению работы циркуляционного устройства и снижению расхода циркулирующего потока охлажденной полимеризуемой массы, а, следовательно, к невозможности эффективного отвода тепла при возникновении экстремальных технологических ситуаций. According to the prototype method, a “cooling reserve” is not created, since in stationary mode the entire stream of cooled polymerized mass is returned to the reactor. A rapid decrease in the temperature of the circulating stream due to a decrease in the residual pressure in the evaporator leads to foaming of the mass in it and a significant increase in the amount of condensate, which in turn leads to a deterioration of the circulation device and a decrease in the flow rate of the cooled stream of the cooled polymerized mass, and, consequently, the impossibility of efficient heat removal in the event of extreme technological situations.
Получаемые по заявляемому способу (со)полимеры стирола имеют высокую однородность состава и свойств во времени. Процесс не требует сложного оборудования для своего осуществления. Obtained by the claimed method (co) polymers of styrene have a high uniformity of composition and properties over time. The process does not require sophisticated equipment for its implementation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121177A RU2114869C1 (en) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | Styrene (co)polymer production process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96121177A RU2114869C1 (en) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | Styrene (co)polymer production process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2114869C1 true RU2114869C1 (en) | 1998-07-10 |
| RU96121177A RU96121177A (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=20186933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96121177A RU2114869C1 (en) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | Styrene (co)polymer production process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2114869C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008000432A1 (en) | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Evonik Röhm Gmbh | Rührkesselreaktor and methods for carrying out a polymerization reaction using such a stirred tank reactor |
-
1996
- 1996-10-29 RU RU96121177A patent/RU2114869C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008000432A1 (en) | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Evonik Röhm Gmbh | Rührkesselreaktor and methods for carrying out a polymerization reaction using such a stirred tank reactor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0657479B1 (en) | Grafting, phase-inversion and cross-linking controlled multi-stage bulk process for making ABS graft copolymers | |
| US4198383A (en) | Apparatus for continuous preparation of acrylonitrilebutadienstyrene copolymer | |
| US4146589A (en) | Method for preparing a monoalkenyl aromatic polyblend having a dispersed rubber phase as particles with a bimodal particle size distribution | |
| CA1039437A (en) | Continuous mass polymerization process for polyblends | |
| US5169913A (en) | Fluidized multistaged reaction system for polymerization | |
| EP0015752B1 (en) | A continuous mass polymerization process for the production of polyblends having a dispersed rubber phase with bimodal rubber particle size | |
| US4334039A (en) | Process for preparing polymeric polyblends having a rubber phase as particles with a bimodal particle size distribution | |
| CA1129150A (en) | Process for the continuous mass polymerization of alkenyl-aromatic compounds | |
| US3903200A (en) | Continuous mass polymerization process for ABS polymeric polyblends | |
| US4042768A (en) | Continuous solvent-free polymerization of vinyl derivatives | |
| US4214056A (en) | Method for preparing a monoalkenyl aromatic polyblend having a dispersed rubber phase as particles with a bimodal particle size distribution | |
| KR20010034690A (en) | Method for removing volatile matter from polymer solution composition | |
| US4252911A (en) | Mass polymerization process for ABS polyblends | |
| US20020173588A1 (en) | Process for manufacturing impact resistant monovinylaromatic polymers | |
| US3903199A (en) | Continuous mass polymerization process for ABS polymeric polyblends | |
| RU2114869C1 (en) | Styrene (co)polymer production process | |
| US4187260A (en) | Mass polymerization process for polyblends | |
| US2931793A (en) | Process for preparing thermoplastic polymers | |
| US5286792A (en) | ABS with novel morphology | |
| US4362850A (en) | Process for the continuous polymerization of polyblends | |
| US4387179A (en) | Method for the preparation of alkenyl aromatic monomer nitrile copolymer reinforced with rubbery copolymer | |
| CA1129139A (en) | Process for the continuous polymerization of polyblends | |
| US5166261A (en) | High gloss ABS made by continuous process | |
| US4185049A (en) | Mass polymerization process for polyblends | |
| CA1087792A (en) | Continuous mass polymerization process for polybends |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071030 |