RU2141871C1 - Method of production of ethylene-propylene copolymers and polymerizer for its embodiment - Google Patents
Method of production of ethylene-propylene copolymers and polymerizer for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2141871C1 RU2141871C1 RU98112708A RU98112708A RU2141871C1 RU 2141871 C1 RU2141871 C1 RU 2141871C1 RU 98112708 A RU98112708 A RU 98112708A RU 98112708 A RU98112708 A RU 98112708A RU 2141871 C1 RU2141871 C1 RU 2141871C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- components
- catalytic complex
- polymerizer
- solvent
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения полимеров, к промышленности синтетических каучуков, а именно к способу получения этиленпропиленового или этиленпропилендиенового сополимера в предлагаемом реакторе-смесителе. Изобретение относится также к устройствам для осуществления процесса полимеризации этиленпропиленовых каучуков. The invention relates to the field of production of polymers, to the industry of synthetic rubbers, and in particular to a method for producing ethylene-propylene or ethylene-propylene-diene copolymer in the proposed reactor-mixer. The invention also relates to devices for the polymerization of ethylene propylene rubbers.
Известен способ получения СКЭПТ в среде углеводородного растворителя (Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. П.А.Кирпичников, В.В.Берестнев, Л.М.Попова, Л.: - Химия, - 1986, С. 156-158.). Полимеризация проводится в двух последовательно соединенных полимеризаторах, снабженных мешалками скребкового типа и рубашками для отвода теплоты. Полимеризация осуществляется при температуре 40±2oC и давлении 1,4 МПа, время полимеризации 0,5-1,5 ч. Очищенный от примесей и осушенный газообразный водород растворяется в возвратном растворителе, охлажденном до -20oC, в абсорбере с мешалкой. Готовый раствор водорода подается на смешение в линию шихты, содержащей охлажденный раствор мономеров (этилена, пропилена и, возможно, диена) и сокатализатора в растворителе. Катализатор разбавляется растворителем в мернике, откуда насосом дозируется в низ полимеризатора. Охлажденная шихта подается в нижнюю часть полимеризатора, а полимеризат выводится из верха аппарата и направляется в нижнюю часть второго полимеризатора, в который насосом из сборника дозируется раствор катализатора. Полимеризат выводится из верха второго полимеризатора и направляется на концентрирование.There is a method of producing SKEPT in a hydrocarbon solvent environment (Album of technological schemes of the main industries of the synthetic rubber industry. P.A. Kirpichnikov, V.V. Berestnev, L.M. Popova, L .: - Chemistry, - 1986, S. 156-158 .). The polymerization is carried out in two series-connected polymerizers equipped with scraper type mixers and shirts for heat removal. The polymerization is carried out at a temperature of 40 ± 2 o C and a pressure of 1.4 MPa, the polymerization time is 0.5-1.5 hours. Purified from impurities and dried hydrogen gas is dissolved in a return solvent, cooled to -20 o C, in an absorber with a stirrer . The finished hydrogen solution is fed to the mixture in a mixture line containing a cooled solution of monomers (ethylene, propylene and, possibly, diene) and cocatalyst in a solvent. The catalyst is diluted with a solvent in a meter, from where it is dosed to the bottom of the polymerization pump. The cooled mixture is fed to the lower part of the polymerization unit, and the polymerizate is discharged from the top of the apparatus and sent to the lower part of the second polymerization unit, into which the catalyst solution is dosed from the collector. The polymer is withdrawn from the top of the second polymerizer and sent for concentration.
Описанный способ не позволяет получить сополимер этилена с пропиленом необходимого качества из-за неравномерности распределения охлажденных мономеров, растворителя и газообразного водорода смешивающихся непосредственно перед подачей в реактор. То же самое касается и компонентов каталитического комплекса. Вследствие этого получаемый СКЭПТ имеет большой разброс по содержанию этиленовых и пропиленовых звеньев, содержание остатков каталитического комплекса, повышенный расход водорода и каталитического комплекса. The described method does not allow to obtain a copolymer of ethylene with propylene of the required quality due to the uneven distribution of the cooled monomers, solvent and hydrogen gas mixed immediately before being fed to the reactor. The same applies to the components of the catalytic complex. As a result, the obtained CEPTT has a large scatter in the content of ethylene and propylene units, the content of the residues of the catalytic complex, and the increased consumption of hydrogen and the catalytic complex.
Известен полимеризатор для сополимеризации мономеров этиленпропиленового каучука СКЭП (А.С. СССР N 296580, опубл. 02.03.1971, Б.И. N 9). Полимеризатор содержит вертикальный цилиндрический термостатированный корпус, состоящий из нижней и верхней части корпуса, в разъеме которых установлен кольцевой диск с отверстиями. По внутреннему диаметру диска приварен охлаждаемый цилиндр. В диске размещены трубопроводы, через которые охлаждают цилиндр. Шнек, выполненный на валу, установлен во внутренней полости цилиндра. На нижнем и верхнем концах вала закреплены нижняя и верхняя рамы со скребками. Штуцер для входа продукта расположен внизу полимеризатора, для выхода продукта - вверху полимеризатора. Known polymerizer for copolymerization of monomers of ethylene propylene rubber SKEP (AS USSR N 296580, publ. 02.03.1971, B. I. N 9). The polymerizer contains a vertical cylindrical thermostatic housing, consisting of the lower and upper parts of the housing, in the connector of which is installed an annular disk with holes. A cooled cylinder is welded along the inner diameter of the disc. Pipes are placed in the disk through which the cylinder is cooled. The screw made on the shaft is installed in the inner cavity of the cylinder. At the lower and upper ends of the shaft, the lower and upper frames with scrapers are fixed. The fitting for the product inlet is located at the bottom of the polymerization unit, for the product outlet - at the top of the polymerization unit.
Однако деление устройства для полимеризации на верхнюю и нижнюю части через кольцевой диск с отверстиями, несмотря на использование шнековой мешалки и охлаждаемого цилиндра, ухудшает перемешивание реакционной массы в полимеризаторе, что не позволяет получать однородный сополимер. However, the division of the polymerization device into upper and lower parts through an annular disk with holes, despite the use of a screw mixer and a cooled cylinder, impairs the mixing of the reaction mass in the polymerizer, which does not allow to obtain a homogeneous copolymer.
Наиболее близким по сути является способ непрерывной растворной сополимеризации этилена, пропилена и 1,4-гексадиена и устройство для его осуществления (Пат.Германии N 2413139, эаявл. 19.03.74, приоритет США от 19.03.73 N 342423, опубл. 11.09.80.). Сополимеризацию мономеров проводят при перемешивании в присутствии водорода и координационного катализатора, получаемого предварительным смешением компонентов катализатора с растворителем в смесителе с вращающимся телом и непрерывным впрыскиванием раствора координационного катализатора в реактор. Устройство для осуществления указанного способа состоит из смесителя для предварительного смешивания и реактора. Цилиндрическая смесительная камера выполнена с подводящими каналами, а внутри нее расположена вращающаяся мешалка, способная при вращении соскребать со стенок смесительной камеры осадившиеся продукты реакции. The closest in essence is the method of continuous solution copolymerization of ethylene, propylene and 1,4-hexadiene and a device for its implementation (Pat. Germany N 2413139, ayavl. 19.03.74, US priority 19.03.73 N 342423, publ. 11.09.80 .). The monomers are copolymerized with stirring in the presence of hydrogen and a coordination catalyst obtained by preliminary mixing the catalyst components with a solvent in a mixer with a rotating body and continuously injecting the coordination catalyst solution into the reactor. A device for implementing this method consists of a mixer for pre-mixing and a reactor. The cylindrical mixing chamber is made with feed channels, and inside it there is a rotating mixer, capable of scrapping precipitated reaction products from the walls of the mixing chamber during rotation.
Однако недостатком данного способа является образование крупных по размеру совершенных кристаллов каталитического комплекса, что ведет к снижению скорости сополимеризации, неравномерности ее протекания по объему реактора и перерасходу компонентов каталитического комплекса. Образование крупных по размеру кристаллов вызывает частую остановку процесса для очистки канала движения катализатора в реактор от осадившихся на стенке канала продуктов реакции. Это вызвано еще и тем, что описанный в патенте реактор со смесителем не обеспечивает необходимое равномерное распределение газообразных компонентов в реакционной массе, что приводит к неоднородности получаемого сополимера и перерасхода водорода. Кроме того недостатком данного устройства является сложность конструкции смесительной камеры, дополнительные энергозатраты на вращение мешалки, недостаточная надежность работы оборудования из-за оседания продуктов реакции на отводящих из мешалки каналах. However, the disadvantage of this method is the formation of large-sized perfect crystals of the catalytic complex, which leads to a decrease in the rate of copolymerization, the unevenness of its flow throughout the reactor volume and the overspending of the components of the catalytic complex. The formation of large-sized crystals causes a frequent shutdown of the process for cleaning the channel of movement of the catalyst into the reactor from the reaction products deposited on the channel wall. This is also due to the fact that the reactor with mixer described in the patent does not provide the necessary uniform distribution of gaseous components in the reaction mass, which leads to heterogeneity of the resulting copolymer and excessive consumption of hydrogen. In addition, the disadvantage of this device is the complexity of the design of the mixing chamber, additional energy consumption for the rotation of the mixer, insufficient reliability of the equipment due to the sedimentation of the reaction products on the channels leaving the mixer.
Для получения этиленпропиленовых сополимеров стабильного качества с равномерным распределением этилен-пропиленовых звеньев предлагается способ получения этиленпропиленовых сополимеров, включающий растворение в углеводородном растворителе мономеров, водорода и компонентов каталитического комплекса, подачу раствора газожидкостной смеси мономеров, растворителя и водорода в нижнюю часть полимеризатора, снабженного мешалкой, подачу растворов компонентов каталитического комплекса посредством входных штуцеров в полимеризатор, сополимеризацию при перемешивании реакционной массы при повышенном давлении и температуре. Причем перед подачей растворов компоненты каталитического комплекса приготавливают в потоке растворителя или растворителя, содержащем мономеры, при турбулентном смешении в трубчатых насадках соответствующих входных штуцеров, причем взаимодействие компонентов каталитического комплекса проводят в газовой среде при пересечении или соприкосновении диспергируемых потоков внутри полимеризатора. To obtain ethylene-propylene copolymers of stable quality with a uniform distribution of ethylene-propylene units, a method for producing ethylene-propylene copolymers is proposed, which includes dissolving monomers, hydrogen and components of a catalytic complex in a hydrocarbon solvent, supplying a solution of a gas-liquid mixture of monomers, solvent and hydrogen to the bottom of the polymerizer equipped with a stirrer, feeding solutions of the components of the catalytic complex by means of inlet fittings into the polymerizer imerizatsiyu stirring the reaction mixture at elevated pressure and temperature. Moreover, before feeding the solutions, the components of the catalytic complex are prepared in a solvent or solvent flow containing monomers, with turbulent mixing in the nozzles of the corresponding inlet nozzles, the interaction of the components of the catalytic complex being carried out in a gaseous medium at the intersection or contact of dispersed streams inside the polymerizer.
Данный способ проводят в заявляемом полимеризаторе. Полимеризатор для получения полимера, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и теплообменной рубашкой, перемешивающее устройство с приводом и технологические штуцеры для ввода газожидкостной смеси и компонентов каталитического комплекса, штуцеры для отвода рециркуляционного газа и раствора сополимера, причем штуцеры полимеризатора для раздельного ввода компонентов каталитического комплекса снабжены трубчатыми турбулентными насадками, размещенными внутри полимеризатора трубами, имеющими по меньшей мере, один диспергатор, причем трубчатые турбулентные насадки имеют не менее двух секций турбулизации, каждая из которых состоит из диффузора и выполненного из соединенных сужающегося и расширяющегося усеченных конусов конфузов. This method is carried out in the inventive polymerizer. A polymerizer for producing a polymer, comprising a cylindrical body with a lid and a heat exchange jacket, a mixing device with a drive and technological fittings for introducing a gas-liquid mixture and components of the catalytic complex, fittings for removing recirculated gas and a copolymer solution, the nozzles for the separate introduction of components of the catalytic complex are provided with tubular turbulent nozzles placed inside the polymerization tube, having at least one dispersant, with than tubular turbulent nozzles have at least two turbulization sections, each of which consists of a diffuser and made of connected narrowing and expanding truncated truncated cones of embarrassment.
Отличительными признаками заявляемого технического решения является то, что перед подачей растворов компоненты каталитического комплекса в полимеризатор, которую осуществляют раздельно, соответствующие компоненты каталитического комплекса приготавливают в потоке растворителя или растворителя, содержащим мономеры, при турбулентном смешении в трубчатых насадках соответствующих входных штуцеров, причем взаимодействие компонентов каталитического комплекса проходит в газовой среде при пересечении или соприкосновении диспергируемых потоков внутри полимеризатора. Distinctive features of the claimed technical solution is that before feeding the solutions, the components of the catalytic complex into the polymerizer, which is carried out separately, the corresponding components of the catalytic complex are prepared in a solvent or solvent stream containing monomers, with turbulent mixing in the nozzles of the corresponding inlet nozzles, moreover, the interaction of the components of the catalytic the complex passes in a gaseous medium at the intersection or contact we disperse X flows inside the polymerizer.
Развитое турбулентное движение потока обеспечивают конфигурацией внутренней поверхности трубчатых насадок штуцеров ввода компонентов каталитического комплекса, представляющей собой последовательное сочетание сужения и расширения диаметра насадки без образования застойных зон. При этом поток подвергается поочередно сжатию и расширению, способствующих образованию турбулентных завихрений, при которых обеспечивается полное и быстрое смешивание жидкостей различной плотности по всему объему движущегося потока. Полнота смешения компонентов каталитического комплекса осуществляется как минимум в двух секциях трубчатой турбулентной насадки штуцеров реактора. При этом следует учитывать, что достижение развитого турбулентного движения компонентов каталитического комплекса осуществляется в условиях достижения как минимум числа Re более 10000. Раздельно смешанные компоненты каталитического комплекса подают в трубы, размещенные внутри реактора и оснащенные диспергаторами. Потоки каждого из компонентов каталитического комплекса при выходе из трубы через диспергаторы дробятся в газовой среде на мелкие капли, пересекаются и соприкасаются друг с другом. Пересекающиеся и соприкасающиеся диспергированные компоненты каталитического комплекса образуют координационный каталитический комплекс. Его образование в этих условиях быстрое, а рост активных центров кристаллов осуществляется в среде газообразных мономеров, которые тут же взаимодействуют друг с другом, что препятствует блокированию активных центров кристаллов. Это вызывает образование мелких несовершенных кристаллов каталитического комплекса. Большое количество мелких кристаллов каталитического комплекса приводят к равномерности сополимеризации в объеме реакционной смеси, улучшения качества получаемого сополимера и уменьшения количества каталитического комплекса, используемого в процессе. Developed turbulent flow movement is ensured by the configuration of the inner surface of the tubular nozzles of the input fittings of the components of the catalytic complex, which is a sequential combination of narrowing and expanding the diameter of the nozzle without the formation of stagnant zones. In this case, the flow is subjected to alternate compression and expansion, contributing to the formation of turbulent vortices, in which complete and quick mixing of liquids of different densities throughout the volume of the moving stream is ensured. The completeness of mixing the components of the catalytic complex is carried out in at least two sections of the tubular turbulent nozzle of the reactor fittings. It should be borne in mind that the achievement of developed turbulent motion of the components of the catalytic complex is carried out under conditions of reaching at least the Re number of more than 10000. Separately mixed components of the catalytic complex are fed into pipes placed inside the reactor and equipped with dispersants. The streams of each of the components of the catalytic complex when exiting the pipe through dispersants are crushed into small droplets in a gas medium, intersect and come into contact with each other. The intersecting and contacting dispersed components of the catalyst complex form a coordination catalyst complex. Under these conditions, its formation is rapid, and the growth of active centers of crystals is carried out in a medium of gaseous monomers, which immediately interact with each other, which prevents the blocking of active centers of crystals. This causes the formation of small imperfect crystals of the catalytic complex. A large number of small crystals of the catalytic complex lead to uniform copolymerization in the volume of the reaction mixture, improving the quality of the resulting copolymer and reducing the amount of catalytic complex used in the process.
Отличительными признаками заявляемого полимеризатора является то, что штуцеры полимеризатора для раздельной подачи компонентов каталитического комплекса в растворителе снабжены трубчатыми насадками, и размещенными внутри полимеризатора трубами, имеющими, по меньшей мере, один диспергатор, причем трубчатые турбулентные насадки имеют не менее двух секций турбулизации, каждая из которых состоит из диффузора и выполненного из соединенных сужающихся расширяющихся усеченных конусов конфузора. Distinctive features of the inventive polymerization device is that the polymerization nozzles for the separate supply of the components of the catalytic complex in the solvent are equipped with tubular nozzles and pipes placed inside the polymerizer having at least one dispersant, and the tubular turbulent nozzles have at least two turbulization sections, each of which consists of a diffuser and made of connected tapering expanding truncated truncated cones of the confuser.
Выбор диаметров диффузора и конфузора и их соотношение обусловлен обеспечением развитого турбулентного движения потока при заданной скорости. Количество диспергаторов на трубе одни или более и расположены они обязательно в газовой фазе. Штуцера реактора для ввода компонентов каталитического комплекса расположены в непосредственной близости друг от друга, а выполненные на них диспергаторы смонтированы таким образом, чтобы образующиеся в процессе диспергирования факелы, содержащие отдельные компоненты каталитического комплекса, пересекались или соприкасались в газовой среде. Этим достигается высокая степень смещения, надежность работы и экономия электроэнергии, потребляемой для систем вращения смесительных элементов. The choice of the diameters of the diffuser and confuser and their ratio is due to the provision of developed turbulent flow motion at a given speed. The number of dispersants on the pipe is one or more and they are necessarily located in the gas phase. The reactor fittings for introducing the components of the catalytic complex are located in close proximity to each other, and the dispersants made on them are mounted so that the flames formed during the dispersion process containing the individual components of the catalytic complex intersect or adjoin in a gaseous medium. This achieves a high degree of bias, reliable operation and energy savings consumed for rotation systems of mixing elements.
В литературе нами не найдено использование совокупности признаков способа непрерывной растворной сополимеризации и полимеризатора для его осуществления, что говорит о соответствии критериям патентоспособности. We have not found in the literature the use of the combination of features of a continuous solution solution copolymerization method and a polymerization agent for its implementation, which indicates compliance with the patentability criteria.
Все вышесказанное подтверждается следующими примерами. All of the above is confirmed by the following examples.
На фиг. 1 изображен продольный разрез полимеризатора. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a polymeriser.
Полимеризатор содержит корпус 1 с системой термостатирования 2, снабженный перемешивающим устройством 3 с приводом, штуцером 4 для ввода газожидкостной реакционной смеси, штуцерами 5 и 6 для ввода компонентов каталитического комплекса (катализатора и сокатализатора соответственно). Полимеризатор снабжен штуцером 7 для отвода рециркуляционного газа и штуцером 8 для отвода раствора сополимера. Штуцера 5 и 6 снабжены трубчатыми насадками 9 и трубами 11 и 12, находящимися внутри полимеризатора. Трубы 11 и 12 выполнены изогнутыми так, чтобы они находились вблизи друг друга. На трубах 11 и 12, размещенных внутри полимеризатора, имеют по меньшей мере один диспергатор. Положение диспергатора 13 или диспергаторов каждой трубы должно соответствовать условию получения устойчивой дисперсии каждого компонента и последующей возможности пересечения или соприкосновения потоков в газовой среде. На фиг. 2 показаны схемы пересечения диспергированных потоков: пересекающихся - фиг. 2а и соприкасающихся - фиг. 2б. В зависимости от конструкции диспергаторов и их пространственного положения диспергированные потоки пересекаются или соприкасаются. The polymerizer contains a
На фиг. 3 представлена схема трубчатой насадки, представляющая собой трубу переменного диаметра, секция трубчатой насадки состоит из диффузора 1 и конфузора 2. Конфузор выполнен из сужающегося 3 и расширяющегося 4 усеченных конусов, соединенных вместе. Труба 5 служит для ввода растворителя или растворителя с мономером или мономерами, а на трубе 6 трубчатой насадки выполнен фланец 7 для соединения к штуцеру полимеризатора. In FIG. 3 is a diagram of a tubular nozzle, which is a pipe of variable diameter, the section of the tubular nozzle consists of a
На фиг. 4 приведена схема трубчатой турбулентной насадки 1, снабженной трубой 3 с установленными на ней диспергаторами 4. На трубе 3 трубчатой насадки выполнен фланец 2 для крепления к штуцеру полимеризатора. In FIG. 4 shows a diagram of a tubular
Полимеризатор работает следующим образом. Охлаждаемую газожидкостную смесь подают в определенных пропорциях через штуцер 4 в полимеризатор. Одновременно через штуцера 5 и 6 подают раздельно растворы компонентов каталитического комплекса. Компоненты каталитического комплекса предварительно раздельно смешивают в трубчатых насадках в условиях развитого турбулентного движения с растворителем или растворителем, содержащим мономеры. Из штуцеров 5 и 6 раствор индивидуальных компонентов каталитического комплекса попадает в трубы 11 и 12 и через диспергаторы 13 осуществляется их распыление внутри полимеризатора. Дисперсионный поток одного компонента каталитического комплекса в виде факела пересекается или соприкасается с аналогичным дисперсионным потоком другого компонента. Образующийся при этом каталитический комплекс способствует сополимеризации мономеров, содержащихся в газовой среде и жидкой реакционной массе. В результате взаимодействия мелкодисперсных частиц отдельных компонентов каталитического комплекса образуется мелкокристаллический активный каталитический комплекс, что способствует ускорению процесса сополимеризации ввиду увеличения частиц каталитического комплекса, повышения плотности и равномерности его распределения в объеме реакционной массы полимеризатора. За счет тепла реакции часть мономеров переходит в газообразное состояние и ее через штуцер 7 выводят в рецикл. Образующийся сополимер отводят в виде раствора через штуцер 8 на стадии выделения полимера из раствора. The polymerizer works as follows. The cooled gas-liquid mixture is fed in certain proportions through the
Пример 1
В полимеризатор объемом 16,6 м3 при скорости вращения мешалки 35 об/мин вводят охлажденную до температуры -10oC газожидкостную смесь объемом 2500±15 кг/час. Газожидкостная смесь содержит:
Пропилен жидкий (ГОСТ 25043-87) - 0,15
Этилен (ГОСТ 25070-87) - 0,1
Водород очищенный (ГОСТ 3022-80) - 0,05
Рециркуляционный газ (этилен, пропилен, водород) - 0,7
Через разные боковые штуцеры вводят компоненты каталитического комплекса VOCl3 (ТУ 48-4-533-90) -1,5±0,1 кг/ч и сокатализатор Al(C2H5)2Cl - 15±0,2 кг/ч, в нефрасе (ТУ 38.1011228-90). Объемный расход нефраса 5000 кг/ч. Давление внутри полимеризатора 0,40 МПа, температуру реакционной смеси в полимеризаторе поддерживают в пределах 35-45oC, за счет теплоотвода через рубашку и испарения жидких мономеров.Example 1
At a stirrer rotation speed of 35 rpm, a gas-liquid mixture cooled to a temperature of -10 ° C. of 2500 ± 15 kg / h is introduced into a polymerizer with a volume of 16.6 m 3 . The gas-liquid mixture contains:
Liquid propylene (GOST 25043-87) - 0.15
Ethylene (GOST 25070-87) - 0.1
Purified hydrogen (GOST 3022-80) - 0.05
Recirculation gas (ethylene, propylene, hydrogen) - 0.7
Through different side fittings, the components of the VOCl 3 catalytic complex (TU 48-4-533-90) -1.5 ± 0.1 kg / h and Al (C 2 H 5 ) 2 Cl cocatalyst - 15 ± 0.2 kg / h, in Nefras (TU 38.1011228-90). The volumetric flow rate of nephras is 5000 kg / h. The pressure inside the polymerizer is 0.40 MPa, the temperature of the reaction mixture in the polymerizer is maintained within 35-45 o C, due to heat removal through the jacket and evaporation of liquid monomers.
Компоненты каталитического комплекса приготавливают отдельно в трубчатых насадках. Трубчатая насадка в диффузоре имеет диаметр 100 мм, а конфузор 50 мм. Углы наклона конусов конфузора составляют 50o. Длина секции трубчатой насадки 300 мм, количество секций 2.The components of the catalytic complex are prepared separately in tubular nozzles. The tubular nozzle in the diffuser has a diameter of 100 mm and the confuser 50 mm. The tilt angles of the cones of the confuser are 50 o . The length of the tubular nozzle section is 300 mm, the number of sections is 2.
Трубчатые насадки штуцеров имеют продолжение в виде труб, проходящих через штуцеры полимеризатора во внутренний его объем. Трубы оборудованы двумя диспергаторами типа спирали Архимеда. Расстояние между трубами внутри полимеризатора 200 мм. Диспергаторы имеют возможность перемещения распылительного сопла под углом к оси вала мешалки таким образом, чтобы распыливающийся факел одного компонента перекрывал факел другого компонента до соприкосновения с поверхностью перемешивающейся реакционной массы. The tubular nozzles of the nozzles are continued in the form of pipes passing through the polymerization nozzles into its internal volume. The pipes are equipped with two dispersants of the Archimedes spiral type. The distance between the pipes inside the polymerizer is 200 mm. Dispersants have the ability to move the spray nozzle at an angle to the axis of the stirrer shaft so that the spray torch of one component overlaps the torch of the other component until it contacts the surface of the mixing reaction mass.
Подача нефраса для растворения компонентов каталитического комплекса составляет 5 т/ч, и при этом реализуется в данных условиях скорость движения раствора в трубчатой насадке более 0,3 м/с, что обеспечивает выполнение условия развитого турбулентного движения потока и интенсивность смешения нефраса и компонентов каталитического комплекса. Давление растворов компонентов каталитического комплекса 0,6 МПа. Выгрузку готового раствора сополимера (СКЭП) осуществляют через боковой нижний штуцер. Затем сополимер подают на стадии выделения. Характеристики готового сополимера приведены в таблице 1. The nephras supply for dissolving the components of the catalytic complex is 5 t / h, and at the same time, under these conditions, the speed of the solution in the tubular nozzle is more than 0.3 m / s, which ensures the conditions for developed turbulent flow and the mixing rate of nephras and components of the catalytic complex . The pressure of the solutions of the components of the catalytic complex of 0.6 MPa. The unloading of the finished copolymer solution (SKEP) is carried out through the lower side fitting. The copolymer is then fed to the isolation step. The characteristics of the finished copolymer are shown in table 1.
Пример 2
Условия проведения опыта как указано в примере 1, но процесс сополимеризации ведут при давлении в полимеризаторе 0,51 МПа. В этих условиях процесс диспергирования подавлен из-за малой разницы в перепаде давлений растворов компонентов каталитического комплекса в диспергаторе трубы и в полимеризаторе. Образующийся в этих условиях дисперсный поток имеет большие размеры частиц и меньшие размеры факела, поэтому факелы соприкасаются вблизи поверхности реакционной массы. Результаты эксперимента показаны в таблице 1.Example 2
The conditions of the experiment as described in example 1, but the copolymerization process is carried out at a pressure in the polymerizer of 0.51 MPa. Under these conditions, the dispersion process is suppressed due to the small difference in the pressure drop of the solutions of the components of the catalytic complex in the pipe disperser and in the polymerizer. The dispersed stream formed under these conditions has large particle sizes and smaller torch sizes; therefore, torches contact near the surface of the reaction mass. The results of the experiment are shown in table 1.
Пример 3
Условия проведения опыта указано как в примере 1. В состав газожидкостной смеси дополнительно вводят жидкий мономер дициклопентадиен (ТУ 14-6-35-86) в количестве 75 кг на 1т готовой продукции. Результаты эксперимента показаны в таблице 1.Example 3
The conditions of the experiment are indicated as in example 1. The composition of the gas-liquid mixture is additionally injected with liquid monomer dicyclopentadiene (TU 14-6-35-86) in the amount of 75 kg per 1 ton of finished product. The results of the experiment are shown in table 1.
Пример 4
Условия проведения опыта как указано в примере 1. В растворитель нефрас, используемый для растворения компонентов каталитического комплекса, вводят мономер-этилиденнорборнен в количестве 55 кг на 1т готового СКЭПТ. Результаты эксперимента показаны в таблице 1.Example 4
The conditions of the experiment as described in example 1. In the solvent nefras used to dissolve the components of the catalytic complex, 55 kg per 1 ton of finished SCEPT monomer-ethylidene norbornene is introduced. The results of the experiment are shown in table 1.
Пример 5
Условия проведения опыта как указано в примере 1. В качестве компонентов каталитического комплекса используют VOCl3 : ACo : Al(C2H5)2Cl (актоат кобальта ТУ 6-09-17-236-93) в соотношении 1:0,5:10. При этом катализатор VOCl3 и активатор ACo подают в трубчатую насадку для растворения в нефрасе вместе. Результаты эксперимента показаны в таблице 1.Example 5
The conditions of the experiment as described in example 1. As components of the catalytic complex using VOCl 3 : ACo: Al (C 2 H 5 ) 2 Cl (cobalt act TU 6-09-17-236-93) in a ratio of 1: 0.5 :ten. In this case, the VOCl 3 catalyst and the ACo activator are fed into the tubular nozzle for dissolution in nephras together. The results of the experiment are shown in table 1.
Пример 6
Условия проведения опыта как указано в примере 1. В качестве растворителя, используемого для приготовления компонентов каталитического комплекса, применяют гептан, содержащий мономеры - этилен и пропилен, взятых в количестве 1,5 и 27% мас. соответственно. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.Example 6
The conditions of the experiment as described in example 1. As a solvent used to prepare the components of the catalytic complex, heptane is used containing monomers — ethylene and propylene, taken in amounts of 1.5 and 27% wt. respectively. The experimental results are shown in table 1.
Пример 7 (сравнительный)
Условия проведения опыта как указано в примере 1. Однако приготовление каталитического комплекса осуществляют в быстроходной механической мешалке со скребками и подачей компонентов каталитического комплекса в мешалку и последующий впрыск в реакционную зону.Example 7 (comparative)
The conditions of the experiment as described in example 1. However, the preparation of the catalytic complex is carried out in a high-speed mechanical mixer with scrapers and feeding the components of the catalytic complex into the mixer and subsequent injection into the reaction zone.
Пример 8
Условия как указано в примере 1. В качестве компонентов каталитического комплекса используют катализатор ванадий-магниевый марки ИКТ-8-17 и сокатализатор триизобутил-алюминий (ТИБА ТУ 38.103159-79) в соотношении 1:80 соответственно. Результаты эксперимента показаны в таблице 1.Example 8
The conditions as described in example 1. As components of the catalytic complex, a vanadium-magnesium catalyst IKT-8-17 and a triisobutyl-aluminum cocatalyst (TIBA TU 38.103159-79) in a ratio of 1:80, respectively, are used. The results of the experiment are shown in table 1.
Из приведенных примеров видно, что обеспечение образования каталитического комплекса в газовой среде реактора приводит к получению СКЭП и СКЭПТ с высокими и стабильными показателями, кроме того, содержание ванадия в сополимере после отмывки ниже, чем по требованиям ТУ 2294-022-05766801-94. При этом следует отметить, что независимо от используемых катализаторов, типа растворителя, количества мономеров, полученный результат по качеству продукта и выходу готового продукта во времени выше, чем у прототипа (пример 7). It can be seen from the above examples that ensuring the formation of a catalytic complex in the gas medium of the reactor leads to the production of high-stability and high-stability electronic and electronic components with high and stable values; in addition, the content of vanadium in the copolymer after washing is lower than that required by TU 2294-022-05766801-94. It should be noted that regardless of the catalysts used, type of solvent, the amount of monomers, the result on the quality of the product and the yield of the finished product in time is higher than that of the prototype (example 7).
Таким образом проведение процесса получения сополимера в условиях образования каталитического комплекса в процессе пересечения или соприкосновения диспергированных потоков, обеспечивающихся соответствующей конструкцией трубчатых насадок или штуцеров, оснащенных трубами с диспергаторами для раздельного ввода компонентов каталитического комплекса. Thus, the process of obtaining a copolymer under the conditions of formation of a catalytic complex during the intersection or contact of dispersed streams, which is ensured by the corresponding design of tubular nozzles or fittings equipped with pipes with dispersants for separate introduction of the components of the catalytic complex.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112708A RU2141871C1 (en) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Method of production of ethylene-propylene copolymers and polymerizer for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112708A RU2141871C1 (en) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Method of production of ethylene-propylene copolymers and polymerizer for its embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2141871C1 true RU2141871C1 (en) | 1999-11-27 |
Family
ID=20207984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98112708A RU2141871C1 (en) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Method of production of ethylene-propylene copolymers and polymerizer for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2141871C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612504C2 (en) * | 2011-05-16 | 2017-03-09 | Фастек С.Р.Л. | Method of producing in solution ethylene-propylene (ethylene-propylene-diene) elastomers and polymerisation reactor for such method |
| WO2018158191A1 (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Basf Se | Device and method for producing powdered polymers |
| RU2800118C2 (en) * | 2021-07-28 | 2023-07-18 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Suspension method for producing synthetic ethylene-propylene rubber |
-
1998
- 1998-07-08 RU RU98112708A patent/RU2141871C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кирпичников Н.А. и др. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. - Л.: Химия, 1986, с. 156 - 158. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612504C2 (en) * | 2011-05-16 | 2017-03-09 | Фастек С.Р.Л. | Method of producing in solution ethylene-propylene (ethylene-propylene-diene) elastomers and polymerisation reactor for such method |
| WO2018158191A1 (en) * | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Basf Se | Device and method for producing powdered polymers |
| US11332550B2 (en) | 2017-03-01 | 2022-05-17 | Basf Se | Device and method for producing powdered polymers |
| RU2800118C2 (en) * | 2021-07-28 | 2023-07-18 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Suspension method for producing synthetic ethylene-propylene rubber |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101671043B1 (en) | Low density polyethylene(ldpe) tubular reactor for peroxide initiator injection | |
| US5397179A (en) | Method and apparatus for mixing fluids | |
| JPS61268346A (en) | Method for forming liquid droplet | |
| JP2010505998A (en) | Bubble nozzle for catalyst injection | |
| KR20010042764A (en) | Method and device for continuous production of polymers | |
| US7459506B2 (en) | Segmented agitator reactor | |
| RU2141871C1 (en) | Method of production of ethylene-propylene copolymers and polymerizer for its embodiment | |
| JP2017523025A (en) | Injection device for injecting hydrocarbon feedstock into a refiner | |
| JP2011516241A (en) | Method for gas phase polymerization | |
| RU2174128C1 (en) | Method of continuous soluble copolymerization and polymerization reactor for carrying it out | |
| JP5032132B2 (en) | Apparatus and method for optimizing the injection of reactants into a reactor | |
| RU2141872C1 (en) | Method of continuous copolymerization in solution and reactor for its embodiment | |
| RU2174521C1 (en) | Method of continuous soluble copolymerization and polymerization reactor for carrying it out | |
| RU2175659C1 (en) | Continuous solution copolymerization process and polymerizer for conducting the process | |
| RU2141873C1 (en) | Method of continuous copolymerization in solution and mixing reactor for its embodiment | |
| JP4403299B2 (en) | Stirring method for gas, liquid and solid mixture | |
| RU2144843C1 (en) | Method of continuous solution copolymerization and reactor-distributor for its embodiment | |
| RU2177957C2 (en) | Continuous solution copolymerization process and polymerizer for implementation thereof | |
| KR100999555B1 (en) | Method for three-phase polymerization of alpha-olefin using three-phase fluidized bed | |
| RU13799U1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS SOLUTION COPOLIMERIZATION | |
| RU2207345C2 (en) | Continuous solution copolymerization process and polymerizer for implementation thereof | |
| RU2209213C1 (en) | Butyl rubber production process | |
| RU2207346C2 (en) | Continuous solution copolymerization process | |
| US20220395801A1 (en) | Polymerization process and reactor for controlling molecular weight distribution and comonomer composition distribution | |
| CN118615987A (en) | Kettle type stirring reactor and process for producing polyolefin by slurry method |