RU2169738C1 - Method and device for continuous solution copolymerization - Google Patents
Method and device for continuous solution copolymerization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2169738C1 RU2169738C1 RU2000124569/04A RU2000124569A RU2169738C1 RU 2169738 C1 RU2169738 C1 RU 2169738C1 RU 2000124569/04 A RU2000124569/04 A RU 2000124569/04A RU 2000124569 A RU2000124569 A RU 2000124569A RU 2169738 C1 RU2169738 C1 RU 2169738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- axis
- mixer
- copolymer
- aqueous medium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения полимеров, к промышленности синтетических каучуков, а именно, к способу получения этиленпропиленового или этиленпропилен-диенового сополимеров. 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 copolymers.
Изобретение относится также к устройствам для осуществления процесса сополимеризации этиленпропиленовых каучуков. The invention also relates to devices for the process of copolymerization of ethylene propylene rubbers.
Известен способ непрерывной растворной сополимеризации и реактор-смеситель для его осуществления (Патент RU N 2141873 МПК7 B 01 J 19/18, C 08 F 2/06, оп. 17.11.99).A known method of continuous solution copolymerization and a reactor-mixer for its implementation (Patent RU N 2141873 IPC 7 B 01
Сополимеризацию проводят при приготовлении газожидкостной смеси, и раздельное растворение компонентов каталитического комплекса в растворителе осуществляют в потоке не менее 3±2 м/с для газожидкостной смеси и не менее 0,3 м/с для компонентов каталитического комплекса. The copolymerization is carried out in the preparation of a gas-liquid mixture, and the separate dissolution of the components of the catalytic complex in the solvent is carried out in a stream of at least 3 ± 2 m / s for the gas-liquid mixture and at least 0.3 m / s for the components of the catalytic complex.
Описанный способ не позволяет охватить весь процесс сополимеризации и обеспечить необходимый уровень качества получаемого сополимера. The described method does not allow to cover the entire copolymerization process and to provide the necessary level of quality of the resulting copolymer.
Наиболее близким по сути является способ получения сополимера этилена и пропилена двойного или тройного 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. 154-162). The closest in fact is a method for producing a copolymer of ethylene and propylene double or triple in a hydrocarbon solvent medium (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, p. 154-162).
Сополимеризация проводится в двух последовательно расположенных реакторах, снабженных мешалками скребного типа и рубашками для отвода тепла. Газожидкостную смесь подают в нижнюю часть первого реактора. Раствор катализатора подают через нижний штуцер, а сокатализатор - в линию шихты. Сополимеризацию осуществляют при температуре 40±2oC и давлении 1,4 МПа, время сополимеризации 0,5-1 час. Раствор сополимера выводят из верха первого реактора и подают во второй реактор, где он усредняется и в него вводят стабилизатор. Далее раствор сополимера подают в интенсивный смеситель с мешалкой, в который подают пар для удаления каталитического комплекса. После отстоя воды раствор сополимера подают на крошкообразование и далее на дальнейшую обработку до получения брикета сополимера.The copolymerization is carried out in two successive reactors equipped with scraper-type mixers and shirts for heat removal. The gas-liquid mixture is fed into the lower part of the first reactor. The catalyst solution is fed through the bottom fitting, and the cocatalyst is fed to the charge line. The copolymerization is carried out at a temperature of 40 ± 2 o C and a pressure of 1.4 MPa, the copolymerization time of 0.5-1 hour. The copolymer solution is removed from the top of the first reactor and fed to the second reactor, where it is averaged and a stabilizer is introduced into it. Next, the copolymer solution is fed into an intensive mixer with a mixer, into which steam is fed to remove the catalytic complex. After settling the water, the copolymer solution is supplied for crumb formation and then for further processing until a copolymer briquette is obtained.
Описанный способ не позволяет получать сополимер этилена и пропилена необходимого качества из-за высокого содержания в нем остатков каталитического комплекса, мешающего дальнейшей переработке сополимера в изделия. Кроме того, использование применяемой технологии требует значительных энергозатрат на вращение мешалки в среде высоковязких растворов. The described method does not allow to obtain a copolymer of ethylene and propylene of the required quality due to the high content of catalytic complex residues in it, which prevents further processing of the copolymer into products. In addition, the use of the technology used requires significant energy consumption for the rotation of the mixer in the environment of highly viscous solutions.
Известен способ непрерывной растворной сополимеризации этилена, пропилена и 1,4-гексадиена и устройство для его осуществления (Пат. Германии N 2413139, з. 19.03.74, приор. США от 19.03.73, N 342423, оп. 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 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. A known method of continuous solution copolymerization of ethylene, propylene and 1,4-hexadiene and a device for its implementation (US Pat. Germany N 2413139, s. 19.03.74, prior. USA from 03.19.73, N 342423, op. 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 rotary body mixer and continuously injecting the 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 устройства является невозможность создания одинаковых условий сополимеризации, т.к. в подобном реакторе со смесителем сложно получить равномерное распределение компонентов в реакционной массе. However, the disadvantage of this device is the impossibility of creating the same conditions for copolymerization, because in such a reactor with a mixer, it is difficult to obtain a uniform distribution of components in the reaction mass.
Наиболее близким по технической сути является устройство для получения сополимера этилена и пропилена в растворе. (П.А. Кирпичников, В.В. Берестнев, Л.М.Попова. Альбом технологических схем основных производств промышленности СК. Л., Химия, 1986, с. 154-162). Устройство для осуществления процесса непрерывной растворной сополимеризации включает систему приготовления газожидкостной среды и раздельно компонентов каталитического комплекса, двух последовательно соединенных реакторов, смеситель интенсивного смешения, отстойную емкость, крошкообразователь и систему аппаратов получения брикета сополимера. The closest in technical essence is a device for producing a copolymer of ethylene and propylene in solution. (P.A. Kirpichnikov, V.V. Berestnev, L.M. Popova. An album of technological schemes of the main industries of industry SK. L., Chemistry, 1986, p. 154-162). A device for carrying out a continuous solution copolymerization process includes a system for preparing a gas-liquid medium and separately components of a catalytic complex, two reactors connected in series, an intensive mixing mixer, a settling tank, a chip former and a system of apparatus for producing a copolymer briquette.
Однако недостатком данного устройства является недостаточность эффективности промывки полимеризата от катализатора и значительные энергозатраты на процесс промывки полимеризата. However, the disadvantage of this device is the lack of efficiency of washing the polymerizate from the catalyst and significant energy consumption for the washing process of the polymerizate.
Задачей изобретения является разработка способа и устройства, позволяющего непрерывно осуществлять растворную сополимеризацию с получением сополимера с низким неизменным содержанием остатков каталитического комплекса. The objective of the invention is to develop a method and device that allows you to continuously carry out solution copolymerization to obtain a copolymer with a low constant content of residues of the catalytic complex.
Поставленная задача решается использованием способа непрерывной растворной сополимеризации, включающем растворение в углеводородном растворителе мономеров, водорода и компонентов каталитического комплекса, подачу газожидкостной смеси, содержащей мономеры, растворитель и водород, в нижнюю часть первого реактора, раздельную подачу растворов компонентов каталитического комплекса в реактор, сополимеризацию при перемешивании реакционной массы при повышенных давлении и температуре, подачу раствора сополимера во второй реактор для усреднения и стабилизации с последующей отмывкой раствора сополимера водной средой, представляющей собой воду, пар, водный раствор с pH ниже нейтральной, от продуктов каталитического комплекса, выделения крошки сополимера из его раствора. При этом отмывку раствора сополимера ведут при турбулентном смешении раствора сополимера и водной среды с образованием в трубчатом смесителе потока со скоростью движения не менее 1,5 ± 0,7 м/с, при этом ось патрубка подачи водной среды расположена к оси трубчатого смесителя под углом β, а внутренняя поверхность трубчатого смесителя представляет собой последовательное сочетание сужения и расширения диаметра насадок. The problem is solved using the method of continuous solution copolymerization, which includes dissolving monomers, hydrogen and components of the catalytic complex in a hydrocarbon solvent, supplying a gas-liquid mixture containing monomers, solvent and hydrogen to the lower part of the first reactor, separate feeding solutions of the components of the catalytic complex into the reactor, copolymerizing stirring the reaction mass at elevated pressure and temperature; feeding a copolymer solution into a second reactor for integration and stabilization followed by washing the copolymer solution with an aqueous medium, which is water, steam, an aqueous solution with a pH below neutral, from the products of the catalytic complex, isolating the copolymer crumbs from its solution. In this case, the washing of the copolymer solution is carried out during turbulent mixing of the copolymer solution and the aqueous medium with the formation of a stream in the tubular mixer with a speed of at least 1.5 ± 0.7 m / s, while the axis of the supply pipe of the aqueous medium is located at an angle to the axis of the tubular mixer β, and the inner surface of the tubular mixer is a consistent combination of narrowing and expanding the diameter of the nozzles.
Заявляемый способ осуществляют в устройстве для непрерывной растворной сополимеризации, содержащем систему приготовления газожидкостной смеси и компонентов каталитического комплекса, двух реакторов сополимеризации, смеситель отмывки продуктов каталитического комплекса и крошкообразователь. Корпус смесителя трубчатый, составлен из секций конфузора и диффузора, жестко связанных между собой в единую конструкцию, при этом ось патрубка подачи раствора сополимера совпадает с осью трубчатого смесителя, ось патрубка подачи водной среды расположена под углом к оси диффузора второй секции трубчатого смесителя, а конец патрубка совпадает с осью трубчатого смесителя на расстоянии от центра конфузора не менее 1/6 длины секции. The inventive method is carried out in a device for continuous solution copolymerization, containing a system for preparing a gas-liquid mixture and components of the catalytic complex, two copolymerization reactors, a mixer for washing products of the catalytic complex and a chip former. The mixer body is tubular, made up of sections of the confuser and diffuser, rigidly interconnected into a single structure, the axis of the nozzle for supplying the copolymer solution coincides with the axis of the tubular mixer, the axis of the nozzle for supplying the aqueous medium is at an angle to the axis of the diffuser of the second section of the tubular mixer, and the end the nozzle coincides with the axis of the tubular mixer at a distance from the center of the confuser at least 1/6 of the length of the section.
Отличительными признаками заявляемого способа непрерывной растворной сополимеризации является то, что отмывку раствора сополимера ведут при турбулентном смешении раствора сополимера и водной среды с образованием в трубчатом смесителе потока со скоростью движения не менее 1,5 ± 0,7 м/с, при этом ось патрубка подачи водной среды расположена к оси трубчатого смесителя под углом β, а внутренняя поверхность трубчатого смесителя представляет собой последовательное сочетание сужения и расширения диаметра насадок. Distinctive features of the proposed method of continuous solution copolymerization is that the copolymer solution is washed by turbulent mixing of the copolymer solution and the aqueous medium with the formation of a flow in a tubular mixer with a speed of at least 1.5 ± 0.7 m / s, while the axis of the feed pipe the aqueous medium is located to the axis of the tubular mixer at an angle β, and the inner surface of the tubular mixer is a consistent combination of narrowing and expanding the diameter of the nozzles.
Отличительными признаками заявляемого устройства для непрерывной растворной сополимеризации является то, что корпус смесителя трубчатый, составлен из секций конфузора и диффузора, жестко связанных между собой в единую конструкцию, при этом ось патрубка подачи раствора сополимера совпадает с осью трубчатого смесителя, ось патрубка подачи водной среды расположена под углом к оси диффузора второй секции, а конец патрубка подачи водной среды совпадает с осью трубчатого смесителя на расстоянии от центра конфузора второй секции не менее 1/6 длины секции. Distinctive features of the inventive device for continuous solution copolymerization is that the mixer body is tubular, made up of confuser and diffuser sections, rigidly interconnected into a single structure, while the axis of the copolymer solution inlet pipe coincides with the axis of the tubular mixer, the axis of the water supply pipe is at an angle to the axis of the diffuser of the second section, and the end of the supply pipe of the aqueous medium coincides with the axis of the tubular mixer at least 1/6 from the center of the confuser of the second section section lengths.
Процесс отмывки продуктов дезактивированного каталитического комплекса из раствора сополимера осуществляется водной средой, представляющей собой воду, пар или водный раствор различных соединений, имеющих pH ниже нейтральной. The process of washing the products of a deactivated catalytic complex from a copolymer solution is carried out with an aqueous medium, which is water, steam or an aqueous solution of various compounds having a pH below neutral.
Процесс заключается в растворении в водной среде продуктов каталитического комплекса. Степень и время отмывки во многом определяется условиями распределения водной среды в объеме раствора полимера и интенсивностью их перемешивания. Учитывая, что процесс сополимеризации непрерывный, а полученный сополимер в органическом растворителе и водная среда имеют разные поверхностные натяжения, плотность, природу и вязкость, создание непрерывного потока органоводной эмульсии с интенсивно обновляющейся межфазной поверхностью на границе водная среда раствор сополимера возможно только при развитом турбулентном движении. The process consists in dissolving the products of the catalytic complex in an aqueous medium. The degree and time of washing is largely determined by the distribution conditions of the aqueous medium in the volume of the polymer solution and the intensity of their mixing. Considering that the copolymerization process is continuous, and the resulting copolymer in an organic solvent and an aqueous medium have different surface tensions, density, nature and viscosity, the creation of a continuous flow of organoid emulsion with an intensively updated interphase surface at the interface between the aqueous medium and the copolymer solution is possible only with developed turbulent motion.
Развитое турбулентное движение потока обеспечивают конфигурацией внутренней поверхности трубчатого смесителя, представляющего собой последовательное сочетание сужения и расширения диаметра насадок без образования застойных зон. При этом поток подвергается поочередно сжатию и расширению, способствующим образованию турбулентных завихрений, при которых обеспечивается полное и быстрое смешение разнородных жидкостей по всему объему движущегося потока. Developed turbulent flow movement is provided by the configuration of the inner surface of the tubular mixer, which is a sequential combination of narrowing and expanding the diameter of the nozzles without the formation of stagnant zones. In this case, the flow is subjected to alternate compression and expansion, contributing to the formation of turbulent turbulence, which ensures complete and rapid mixing of dissimilar liquids throughout the volume of the moving stream.
Под действием турбулентных завихрений в растворе сополимера водный раствор быстро диспергируется на мелкие частицы и равномерно распределяется по всему объему потока раствора сополимера. Under the influence of turbulent eddies in the copolymer solution, the aqueous solution is rapidly dispersed into small particles and uniformly distributed over the entire volume of the copolymer solution stream.
На образовавшейся межфазной границе эмульсии осуществляется процесс растворения продуктов каталитического комплекса в водной среде. Завихрения потока вызывают непрерывное интенсивное движение микрослоев, что обеспечивает непрерывность обновления межфазной поверхности. Это приводит к интенсификации процесса отмывки. Многократно повторяющаяся (6 и более раз) турбулизация потока обеспечивает наибольшую полноту отмывки продуктов каталитического комплекса из раствора сополимера. At the resulting interfacial boundary of the emulsion, the process of dissolving the products of the catalytic complex in an aqueous medium is carried out. The flow swirls cause continuous intense movement of the microlayers, which ensures the continuous renewal of the interfacial surface. This leads to an intensification of the washing process. Repeatedly repeated (6 or more times) turbulization of the flow ensures the greatest completeness of washing the products of the catalytic complex from the copolymer solution.
Использование заявляемого устройства обеспечивает высокую степень смешения раствора сополимера и водной среды с образованием тонкой эмульсии с непрерывно обновляющейся межфазной поверхностью. The use of the inventive device provides a high degree of mixing of the copolymer solution and the aqueous medium with the formation of a thin emulsion with a continuously updated interfacial surface.
Выбор геометрии трубчатого смесителя, диаметров диффузора и конфузора, углов наклона сужающихся и расширяющихся усеченных конусов конфузора, положения патрубков ввода раствора сополимера и водной среды, все это обеспечивает достижение развитого турбулентного движения при заданных скоростях потока. Этим достигается высокая степень отмывки продуктов каталитического комплекса из раствора сополимера, надежность работы оборудования и экономия электроэнергии, потребляемой для систем вращения смесительных элементов. The choice of the geometry of the tubular mixer, the diameters of the diffuser and the confuser, the angles of inclination of the narrowing and expanding truncated cones of the confuser, the position of the nozzles for introducing the copolymer solution and the aqueous medium, all this ensures the development of turbulent motion at given flow rates. This achieves a high degree of washing of the products of the catalytic complex from the copolymer solution, the reliability of the equipment and the saving of energy consumed for the rotation systems of the mixing elements.
В патентной и научно-технической литературе не имеется сведений о совокупности отмеченных отличительных признаков с указанной целью как способа непрерывной растворной сополимеризации, так и устройства для его осуществления. In the patent and scientific and technical literature there is no information about the totality of the distinguishing features noted for the indicated purpose of both the continuous solution copolymerization process and the device for its implementation.
Кроме того, реализация способа непрерывной растворной сополимеризации, в котором отмывку раствора сополимера ведут в турбулентном режиме, возможна только в заявляемом устройстве. In addition, the implementation of the method of continuous solution copolymerization, in which the washing of the copolymer solution is carried out in a turbulent mode, is possible only in the inventive device.
На фиг. 1 изображена схема непрерывной растворной сополимеризиации. Система приготовления газожидкостной смеси содержит гребенку 1 и трубчатый турбулентный смеситель 2. Первый реактор полимеризации 3 снабжен перемешивающим устройством, теплообменной рубашкой (на схеме не обозначена), штуцером ввода газожидкостной смеси 4, штуцером ввода раствора катализатора 6 и сокатализатора 5 и штуцером отвода раствора сополимера 7. In FIG. 1 shows a continuous solution copolymerization scheme. The gas-liquid mixture preparation system contains a
Второй реактор сополимеризации 8 соединен с первым реактором 3 трубопроводом 9. Реактор 8 оборудован перемешивающим устройством и теплообменной рубашкой (на схеме не обозначена), штуцером ввода раствора сополимера 10, штуцером ввода стабилизатора 11, штуцером отвода раствора сополимера 12 и штуцером отвода газообразных продуктов 13 на рециркуляцию. The second copolymerization reactor 8 is connected to the
Раствор сополимера по трубопроводу насосом 14 подается в трубчатый смеситель 15, в который через патрубок 16 подается водная среда и далее в крошкообразователь 17 и дегазирующую камеру 18. The copolymer solution is pumped through a pipeline 14 to a
На фиг. 2 показан трубчатый смеситель, который представляет собой трубу переменного сечения, состоящую из секций. Секция состоит из диффузора 19 и конфузора 20. Конфузор выполнен из сужающегося и расширяющегося усеченных конусов, соединенных вместе, с углом наклона α. Секции жестко связаны между собой. Трубчатый смеситель крепится с помощью фланца 21 к трубе подачи раствора сополимера 22, при этом их оси совпадают. В диффузор второй секции введен патрубок 16, ось которого образует с осью трубчатого смесителя угол β. Конец патрубка подачи водной среды 16 совпадает с осью трубчатого смесителя и расположен от центра конфузора на расстоянии не менее 1/6 длины секции. In FIG. 2 shows a tubular mixer, which is a pipe of variable cross section, consisting of sections. The section consists of a
Установка непрерывной растворной сополимеризации работает следующим образом. Охлажденные компоненты газожидкостной смеси (мономеры, растворитель и водород) в определенных пропорциях под давлением подаются в гребенку 1 и трубчатый турбулентный смеситель 2. Газожидкостная смесь через штуцер 4 первого реактора 3 поступает во внутренний объем реактора. Через штуцеры 5 и 6 раздельно подают растворы катализатора и сокатализатора. В реакторе 3 с помощью перемешивающего устройства система гомогенизируется, образуя реакционную массу, и начинается процесс сополимеризации. Образующийся сополимер через штуцер 7, трубопровод 9 и штуцер 10 попадает во второй реактор полимеризации 8. В реакторе 8 осуществляется удаление из раствора сополимера через штуцер 13 газообразных непрореагировавших мономеров, а введение стабилизатора производится через штуцер 11. Усредненный и стабилизированный раствор сополимера через штуцер 12 насосом 14 подается на отмывку продуктов каталитического комплекса в трубчатый смеситель (фиг. 2). В первой секции диффузор-конфузорного типа раствор сополимера турбулизируется, в нем возникают турбулентные вихри и подаваемая водная среда после прохождения конфузора второй секции быстро тонко диспергируется по объему основного потока с образованием водно-органической эмульсии. Отмытый сополимер в виде эмульсии подается в крошкообразователь 17, в котором под действием водяного пара происходит выделение сополимера из раствора в виде крошки. Водная дисперсия в дегазаторе 18 разделяется на отдельные потоки воды, растворителя и крошки сополимера. Крошка сополимера далее поступает на сушку и брикетирование. Installation of continuous solution copolymerization works as follows. The cooled components of the gas-liquid mixture (monomers, solvent and hydrogen) in certain proportions are fed under pressure into
Заявленный способ непрерывной растворной сополимеризации осуществляют в заявляемом устройстве. The claimed method of continuous solution copolymerization is carried out in the inventive device.
Все вышесказанное иллюстрируется следующими примерами. All of the above is illustrated by the following examples.
Пример 1
В первый реактор полимеризации объемом 16,6 м3 и скоростью вращения мешалки 35 об/мин снизу вводят охлажденную до температуры минус 10oC газожидкостную смесь в количестве 2480 кг/ч, содержащую следующие компоненты:
Пропилен жидкий (ГОСТ 25043-87) - 0,15
Этилен (ГОСТ 25070-87) - 0,10
Водород очищенный (ГОСТ 3022-80) - 0,05
Дициклопентадиен (ТУ 14-6-35-86) - 0,104
Рециркуляционный газ (этилен, пропилен, водород, дициклопентадиен) - 0,66
Компоненты газожидкостной смеси дозировочно подают в гребенку и оттуда в 4-секционный трубчатый турбулентный смеситель. Подача растворов катализатора VOCl3 (ТУ 48-4-533-90) в количестве 1,5 ± 0,1 кг/ч и сокатализатора Al(C2H5)2Cl (ТУ 38.1011228-90) в количестве 15±0,2 кг/ч в нефрасе производится отдельно через боковые штуцеры. Суммарный расход нефраса 5000 кг/ч. Давление внутри первого реактора 0,55 МПа, температуру реакционной смеси внутри реактора поддерживают в пределах 35-45oC. Выгрузку раствора тройного сополимера этилена и пропилена (СКЭПТ) осуществляют через штуцер в крышке первого реактора. Раствор сополимера самотеком по трубопроводу через штуцер ввода подается во второй реактор полимеризации. Давление внутри реактора полимеризации 0,1 МПа, температура раствора сополимера 35-45oC. Содержащиеся в растворе сополимера непрореагировавшие газообразные мономеры и водород отводятся на рециркуляцию. Через боковой штуцер второго реактора вводят стабилизатор 2,2-метиленбис(6-трет-бутил-4-метилфенол) - Агидол-2 (ТУ 38.101.617-80) в количестве 0,4-0,6 кг/ч. Усредненный и стабилизированный раствор сополимера насосом АХ 20/150-400 подается в трубчатый смеситель. Он имеет диаметр диффузора 150 мм, а конфузора - 75 мм. Угол наклона усеченных конусов конфузора составляет 60o. Длина секции трубчатого смесителя 400 мм, количество секций - 8.Example 1
In the first polymerization reactor with a volume of 16.6 m 3 and a stirrer speed of 35 rpm from below, a gas-liquid mixture cooled to a temperature of minus 10 o C is introduced in an amount of 2480 kg / h, containing the following components:
Liquid propylene (GOST 25043-87) - 0.15
Ethylene (GOST 25070-87) - 0.10
Purified hydrogen (GOST 3022-80) - 0.05
Dicyclopentadiene (TU 14-6-35-86) - 0.104
Recirculation gas (ethylene, propylene, hydrogen, dicyclopentadiene) - 0.66
The components of the gas-liquid mixture are metered into the comb and from there into a 4-section tubular turbulent mixer. The supply of solutions of VOCl 3 catalyst (TU 48-4-533-90) in an amount of 1.5 ± 0.1 kg / h and Al (C 2 H 5 ) 2 Cl cocatalyst (TU 38.1011228-90) in an amount of 15 ± 0, 2 kg / h in nefras is made separately through the side fittings. The total consumption of nefras is 5000 kg / h. The pressure inside the first reactor is 0.55 MPa, the temperature of the reaction mixture inside the reactor is maintained within 35-45 o C. Unloading the solution of the triple ethylene propylene copolymer (SKEPT) is carried out through a fitting in the lid of the first reactor. The solution of the copolymer by gravity through a pipe through the inlet is fed into the second polymerization reactor. The pressure inside the polymerization reactor is 0.1 MPa, the temperature of the copolymer solution is 35-45 o C. The unreacted gaseous monomers contained in the copolymer solution and hydrogen are recycled. The
В корпусе диффузора второй секции выполнено отверстие и через него введен и герметично закреплен патрубок подачи водной среды диаметром 50 мм. Оси патрубка и диффузора образуют угол 45o. Конец патрубка подачи водной среды открытый и совпадает с осью трубчатого смесителя и находится на расстоянии 70 мм от центра диффузора. Масса раствора сополимера 7500 кг/ч, водной среды 7500 кг/ч и при движении водноорганической эмульсии в трубчатом смесителе реализуется скорость потока 0,93 (не менее 1,5±0,7) м/с, что обеспечивает условия развитого турбулентного движения и эффективную отмывку из раствора сополимера продуктов каталитического комплекса. В крошкообразователе водно-органическая эмульсия обрабатывается паром под давлением 0,8-1,0 МПа. Образовавшуюся в дегазаторе водно-сополимерную дисперсию разделяют на воду, крошку и растворитель. Далее крошка СКЭПТ поступает на сушку и брикетирование. Результаты опытов приведены в таблице, опыт 1.A hole is made in the diffuser housing of the second section, and a water supply pipe with a diameter of 50 mm is introduced and hermetically fixed through it. The axis of the pipe and diffuser form an angle of 45 o . The end of the water supply pipe is open and coincides with the axis of the tubular mixer and is located at a distance of 70 mm from the center of the diffuser. The mass of the copolymer solution is 7500 kg / h, the aqueous medium is 7500 kg / h, and when the aqueous-organic emulsion moves in a tubular mixer, a flow velocity of 0.93 (at least 1.5 ± 0.7) m / s is realized, which provides the conditions for developed turbulent motion and effective washing of the catalytic complex products from a copolymer solution. In the crumb former, the aqueous-organic emulsion is treated with steam at a pressure of 0.8-1.0 MPa. The water-copolymer dispersion formed in the degasser is separated into water, chips and solvent. Next, the SCEPT crumb is fed for drying and briquetting. The results of the experiments are shown in the table,
Пример 2
Условия проведения опыта, как указано в примере 1, но процесс сополимеризации в первом реакторе ведут при давлении 0,35 МПа. В этих условиях выход раствора сополимера меньший и составляет 6300 кг/ч. Отсюда количество водной среды на отмывку раствора сополимера меньшее. Скорость движения суммарного потока составляет 0,7 м/с. Результаты опыта приведены в таблице, опыт 2.Example 2
The conditions of the experiment, as described in example 1, but the copolymerization process in the first reactor is carried out at a pressure of 0.35 MPa. Under these conditions, the yield of the copolymer solution is lower and amounts to 6300 kg / h. Hence, the amount of aqueous medium for washing the copolymer solution is smaller. The speed of the total flow is 0.7 m / s. The results of the experiment are shown in the table,
Пример 3
Условия проведения опыта, как указано в примере 1, положение конца патрубка подачи водной среды относительно центра диффузора второй секции трубчатого смесителя составляет 45 мм. Результаты опытов приведены в таблице, опыт 3.Example 3
The conditions of the experiment, as described in example 1, the position of the end of the nozzle of the supply of water to the center of the diffuser of the second section of the tubular mixer is 45 mm The results of the experiments are shown in the table,
Пример 4 (сравнения)
Условия проведения опыта как показано в примере 1. Но вместо трубчатого смесителя на стадии отмывки водой раствора сополимера используется смеситель ГАРТ ПР-П4-6 с числом оборотов мешалки 720 об/мин и мощностью электродвигателя 20 кВт. Результаты опытов приведены в таблице, опыт 4.Example 4 (comparisons)
The conditions of the experiment as shown in example 1. But instead of the tubular mixer at the stage of washing the copolymer solution with water, the GART PR-P4-6 mixer with a stirrer speed of 720 rpm and an electric motor power of 20 kW is used. The results of the experiments are shown in the table,
Пример 5
В устройстве, описанном в примере 1, осуществляют получение изопренового эластомера (СКИ-3).Example 5
In the device described in example 1, receive isoprene elastomer (SKI-3).
Жидкостная смесь содержащая
Изопрен (ТУ 38.103659-88) - 0,20
Изопентан (ТУ 0272-028-00151638-99) - 0,80
при температуре минус 10oC подают в количестве 42000 кг/ч в первый реактор, в который одновременно вводится водород в объеме 1% от объема жидкостной смеси. Каталитический комплекс, представляющий смесь тетрахлорида титана (ТУ 1715-455-05785388-99) и триизобутилалюминия (ТУ 38.103154-79) в количестве 350 кг/ч в растворе толуола (ГОСТ 14710-78), через боковой патрубок подают в объем реактора. Полимеризацию ведут при давлении 0,5 МПа и температуре реакционной массы 38-42oC.Liquid mixture containing
Isoprene (TU 38.103659-88) - 0.20
Isopentane (TU 0272-028-00151638-99) - 0.80
at a temperature of minus 10 o C serves in the amount of 42,000 kg / h in the first reactor, into which hydrogen is simultaneously introduced in a volume of 1% of the volume of the liquid mixture. The catalytic complex, which is a mixture of titanium tetrachloride (TU 1715-455-05785388-99) and triisobutylaluminum (TU 38.103154-79) in an amount of 350 kg / h in a toluene solution (GOST 14710-78), is fed into the reactor volume through a side pipe. The polymerization is carried out at a pressure of 0.5 MPa and a temperature of the reaction mass of 38-42 o C.
Во втором реакторе полимеризацию ведут при давлении 0,35 МПа и температуре реакционной смеси 54-58oC. Стабилизацию раствора изопренового эластомера в реакторе не осуществляют.In the second reactor, polymerization is carried out at a pressure of 0.35 MPa and a temperature of the reaction mixture of 54-58 o C. Stabilization of a solution of isoprene elastomer in the reactor is not carried out.
Раствор эластомера в количестве 41200 кг/ч смешиваются с 2500 м3 воды в трубчатом смесителе при скорости потока более 3,6 м/с, что обеспечивает условия развитого турбулентного движения и эффективную отмывку из раствора продуктов каталитического комплекса (солей титана). Далее обработка раствора эластомера проводится по приведенной технологии.A solution of elastomer in the amount of 41200 kg / h is mixed with 2500 m 3 of water in a tubular mixer at a flow velocity of more than 3.6 m / s, which provides the conditions for developed turbulent motion and efficient washing of the products of the catalytic complex (titanium salts) from the solution. Next, the processing of the elastomer solution is carried out according to the technology.
Результаты опытов показывают, что отмывка водой раствора сополимера СКЭПТ по опыту 1 обеспечивает наибольшее удаление ванадия из сополимера. Изменение условий движения потока ниже 0,8 м/с резко ухудшает отмывку ванадия. The results of the experiments show that washing with water a solution of the SKEPT copolymer according to
На качестве сополимера отражается также несоблюдение положения конца патрубка от центра диффузора второй секции. Использование механического смешения (опыт 4) не обеспечивает высокую отмывку ванадия из сополимера (хотя и находится в пределах допуска) и при этом дополнительно затрачивается электроэнергия на вращение мешалки. Non-compliance with the position of the end of the pipe from the center of the diffuser of the second section is also reflected in the quality of the copolymer. The use of mechanical mixing (experiment 4) does not provide high washing of vanadium from the copolymer (although it is within the tolerance) and at the same time, additional energy is expended on the rotation of the mixer.
Сокращение содержания титана в изопреновом эластомере (опыт 5) также достигается условиями отмывки водой раствора эластомера в условиях турбулентного движения. A reduction in the titanium content in the isoprene elastomer (experiment 5) is also achieved by washing the elastomer solution with water under turbulent conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000124569/04A RU2169738C1 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Method and device for continuous solution copolymerization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000124569/04A RU2169738C1 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Method and device for continuous solution copolymerization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2169738C1 true RU2169738C1 (en) | 2001-06-27 |
Family
ID=20240432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000124569/04A RU2169738C1 (en) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | Method and device for continuous solution copolymerization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2169738C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2685642C2 (en) * | 2014-05-20 | 2019-04-22 | Базелл Полиолефин Гмбх | Process for ethylene polymerization with improved slurry pump performance |
-
2000
- 2000-09-27 RU RU2000124569/04A patent/RU2169738C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КИРПИЧНИКОВ П.А. и др. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. - Л.: Химия, 1986, с.155 - 160. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2685642C2 (en) * | 2014-05-20 | 2019-04-22 | Базелл Полиолефин Гмбх | Process for ethylene polymerization with improved slurry pump performance |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102159044B1 (en) | Reactor and alkylation process using the reactor | |
| KR102105794B1 (en) | Nano-bubble generator | |
| BRPI0919602B1 (en) | METHODS FOR PROCESSING A FLUID MIXING IN A HYDRODYNAMIC CAVATION DEVICE OF VARIOUS STAGES, AND A HYDRODYNAMIC CAVITATION DEVICE OF VARIOUS STAGES | |
| JP2009544465A (en) | Mixing apparatus and process | |
| US2126164A (en) | Apparatus for and process of treatment of liquid | |
| CN110237794B (en) | Ultrasonic intensified jet reactor | |
| US3434804A (en) | Apparatus utilizing a webbed stirrer for continuous mixing | |
| CN107720916A (en) | A kind of novel rotary waterfall formula blender | |
| RU2169738C1 (en) | Method and device for continuous solution copolymerization | |
| CN112755826B (en) | Device and method for enhancing liquid-liquid emulsification | |
| RU2600998C1 (en) | Hydraulic jet mixer | |
| RU2296007C1 (en) | Apparatus for realization of the chemical reactions and the mass-exchange processes in the heterogeneous systems | |
| RU2141871C1 (en) | Method of production of ethylene-propylene copolymers and polymerizer for its embodiment | |
| KR102314580B1 (en) | Mixing apparatus | |
| RU2174128C1 (en) | Method of continuous soluble copolymerization and polymerization reactor for carrying it out | |
| RU2144843C1 (en) | Method of continuous solution copolymerization and reactor-distributor for its embodiment | |
| RU2175659C1 (en) | Continuous solution copolymerization process and polymerizer for conducting the process | |
| US10603643B2 (en) | Process and device for dispersing gas in a liquid | |
| RU2174521C1 (en) | Method of continuous soluble copolymerization and polymerization reactor for carrying it out | |
| RU2177957C2 (en) | Continuous solution copolymerization process and polymerizer for implementation thereof | |
| SU1627243A1 (en) | Apparatus for polymerization | |
| RU2207345C2 (en) | Continuous solution copolymerization process and polymerizer for implementation thereof | |
| SU1549570A1 (en) | Hydrodynamic homogenizer/mixer | |
| RU2256495C1 (en) | Gas-liquid reactor (versions) | |
| SU735294A1 (en) | Apparatus for extracting polymeres from solutions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030928 |