RU2209817C1 - Butyl rubber production process control method - Google Patents

Butyl rubber production process control method Download PDF

Info

Publication number
RU2209817C1
RU2209817C1 RU2002104399/04A RU2002104399A RU2209817C1 RU 2209817 C1 RU2209817 C1 RU 2209817C1 RU 2002104399/04 A RU2002104399/04 A RU 2002104399/04A RU 2002104399 A RU2002104399 A RU 2002104399A RU 2209817 C1 RU2209817 C1 RU 2209817C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
charge
isoprene
isobutylene
flow rate
Prior art date
Application number
RU2002104399/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002104399A (en
Inventor
А.П. Болдырев
Ю.М. Филипченков
А.М. Головачев
А.Е. Токарь
Original Assignee
ООО "Тольяттикаучук"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Тольяттикаучук" filed Critical ООО "Тольяттикаучук"
Priority to RU2002104399/04A priority Critical patent/RU2209817C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2209817C1 publication Critical patent/RU2209817C1/en
Publication of RU2002104399A publication Critical patent/RU2002104399A/en

Links

Images

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

FIELD: rubber industry. SUBSTANCE: in order to increase accuracy in controlling condition parameters when preparing polymerization charge and when performing copolymerization of monomers, invention proposes regulation of monomers/solvent/catalyst ratio and also preliminary cooling of charge to temperature of copolymerization reaction, which improves temperature condition control and therefore homogeneity and quality of rubber. In addition, regulating parameters of stirrer drives taking into account structural features of reactors increases working period of the latter and increases productivity of rubber production plant. Method of control includes a complex of mutually related interventions, in particular isobutylene/isoprene ratio and isobutylene/isoprene/inert solvent ratio adjustments and regulation of partial derivative of polymer temperature in reactor as function of catalyst uptake, and others. EFFECT: increased productivity of process and improved quality of product. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов производства синтетического каучука и может быть использовано в производстве каучуков типа БК, СКИ, СКД и др. The invention relates to the field of automation of technological processes for the production of synthetic rubber and can be used in the production of rubbers such as BK, SKI, SKD, etc.

Известен способ управления процессом получения бутилкаучука путем сополимеризации в реакторах в присутствии катализатора, шихты из изобутилена, изопрена и инертного растворителя, включающий измерения вязкости по Муни полимера. A known method of controlling the process of producing butyl rubber by copolymerization in reactors in the presence of a catalyst, a mixture of isobutylene, isoprene and an inert solvent, including measuring the Mooney viscosity of the polymer.

Для повышения качества каучука регулируют расходы шихты, катализатора, соотношение "катализатор-шихта". To improve the quality of rubber, the charge, catalyst, and catalyst-charge ratios are regulated.

При этом перед увеличением (уменьшением) расхода шихты соответственно увеличивают (уменьшают) подачу катализатора в течение заданного времени, а затем устанавливают требуемое соотношение "катализатор-шихта" [патент РФ 2156262, МПК C 08 F 210/12, G 05 D 27/00, Бюлл. 26, 2000г.]
Недостатком известного способа управления является недостаточно высокое качество получаемого каучука, т. к. не учитывается соотношение исходных компонентов шихты.In this case, before increasing (decreasing) the flow rate of the mixture, the catalyst supply is increased (decreased) for a predetermined time, and then the desired catalyst-charge ratio is established [RF patent 2156262, IPC C 08 F 210/12, G 05 D 27/00 , Bull. 26, 2000]
A disadvantage of the known control method is the insufficiently high quality of the resulting rubber, because the ratio of the initial components of the charge is not taken into account.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ управления процессом синтеза бутилкаучука, проводимым в среде инертного растворителя в реакторе с мешалкой. Сополимеризация мономеров (изобутилена и изопрена) проводится в присутствии катализатора, при этом регулируются расходы шихты и катализатора, измеряется температура в зоне реакции, определяется расчетным путем вязкость по Муни полимера, а также определяется параметр нижнего привода мешалки, который корректируют в зависимости от вязкости по Муни полимера [патент РФ 2046126, МПК С 08 С 2/06, G 05 D 27/00, Бюлл. 29, 1993г.]
Недостатком указанного способа управления является невысокое качество каучука, т.к. не учитываются соотношение расходов исходных мономеров, особенности конструкции реакторов и их параметры.The closest technical solution to the proposed invention is a method for controlling the process of synthesis of butyl rubber, carried out in an inert solvent in a reactor with a stirrer. The copolymerization of monomers (isobutylene and isoprene) is carried out in the presence of a catalyst, the charge and catalyst consumption are regulated, the temperature in the reaction zone is measured, the Mooney viscosity of the polymer is determined by calculation, and the lower drive parameter of the mixer is determined, which is adjusted depending on the Mooney viscosity polymer [RF patent 2046126, IPC C 08 C 2/06, G 05 D 27/00, Bull. 29, 1993]
The disadvantage of this control method is the low quality of rubber, because the ratio of the flow rates of the starting monomers, the design features of the reactors and their parameters are not taken into account.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества каучука и расширение области применения способа. The aim of the invention is to improve the quality of rubber and expand the scope of the method.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления процессом получения бутилкаучука путем сополимеризации в реакторе в присутствии катализатора, шихты, состоящей из изобутилена и изопрена в инертном растворителе, включающем контуры регулирования расходов шихты и катализатора, датчики температуры и вязкости по Муни полимера и параметра нижнего привода мешалки в реакторе, дополнительно используют смеситель компонентов шихты и холодильник шихты, контуры регулирования расходов изобутилена, изопрена, инертного растворителя и уровня этилена, датчики температуры шихты и параметра верхнего привода мешалки в реакторе, задают соотношение расходов "изопрен-изобутилен", "изопрен-изобутилен - инертный растворитель", температуру шихты, частную производную температуры полимера в реакторе в зависимости от расхода катализатора и корректируют соотношение расхода "изопрен-изобутилен" воздействием на расход изопрена, соотношение "изопрен - изобутилен - инертный растворитель" воздействием на расход инертного растворителя в смеситель компонентов шихты и захолаживают шихту воздействием на уровень этилена в холодильник шихты, при этом корректируют расход катализатора в зависимости от расхода захоложенной шихты или текущего значения частной производной температуры полимера в реакторе в зависимости от расхода катализатора, температуры и вязкости по Муни полимера в реакторе, причем время пробега реактора определяют по допустимому значению параметра нижнего привода мешалки реактора и концентрацию полимера рассчитывают пропорционально изменению параметров нижнего и верхнего приводов мешалки реактора. This goal is achieved by the fact that in the known method for controlling the process of producing butyl rubber by copolymerization in a reactor in the presence of a catalyst, a mixture consisting of isobutylene and isoprene in an inert solvent, including charge and catalyst flow control loops, temperature and Mooney sensors of the polymer and the lower parameter stirrer drive in the reactor, additionally use a batch components mixer and a batch cooler, isobutylene, isoprene, inert solution flow control circuits the charge and the ethylene level, the temperature sensors of the charge and the top drive parameter of the mixer in the reactor, set the flow ratios “isoprene-isobutylene”, “isoprene-isobutylene - inert solvent”, the temperature of the charge, the partial derivative of the polymer temperature in the reactor depending on the catalyst flow rate and adjust the ratio of the flow rate of isoprene-isobutylene by affecting the flow rate of isoprene, the ratio of isoprene-isobutylene-inert solvent by affecting the flow rate of an inert solvent in the mixer of the charge components and cooling they charge the mixture by influencing the level of ethylene in the charge refrigerator, while adjusting the flow rate of the catalyst depending on the flow rate of the charged charge or the current value of the partial derivative of the polymer temperature in the reactor depending on the flow rate of the catalyst, the Mooney viscosity of the polymer in the reactor, the reactor run time being determined the permissible value of the parameter of the lower drive of the reactor mixer and the polymer concentration are calculated in proportion to the change in the parameters of the lower and upper drives of the mixer torus.

Совокупность новых приемов управления в сочетании с известными придает предлагаемому способу свойства, обеспечивающие эффективное управление процессами получения каучука. The combination of new management techniques in combination with the well-known gives the proposed method properties that provide effective control of rubber production processes.

Учитывая и поддерживая более точно соотношение исходных потоков мономеров и катализатора и захолаживая предварительно шихту, добиваемся улучшения регулирования температурного режима сополимеризации и соответственно однородности получаемого каучука. Taking into account and maintaining more precisely the ratio of the initial flows of monomers and catalyst and cooling the charge previously, we seek to improve the regulation of the temperature regime of copolymerization and, accordingly, the uniformity of the rubber obtained.

Контролируя параметры приводов мешалки с учетом конструктивных особенностей реактора, добиваемся более интенсивного перемешивания реакционной смеси и полимеризата, что в итоге повышает качество каучука, увеличивает время пробега реактора, повышает производительность установки полимеризации и расширяет область применения способа. By controlling the parameters of the stirrer drives, taking into account the design features of the reactor, we achieve more intensive mixing of the reaction mixture and the polymerizate, which ultimately improves the quality of rubber, increases the run time of the reactor, increases the productivity of the polymerization unit and expands the scope of the method.

Это говорит о соответствии предложенного технического решения критерию изобретения. This indicates the conformity of the proposed technical solution to the criteria of the invention.

Исследования технологических процессов получения бутилкаучука в инертном растворителе показали, что необходимо поддерживать точно соотношение исходных мономеров (изобутилена и изопрена), а также для эффективного проведения реакции сополимеризации охлаждать шихту до температуры начала реакции. Studies of technological processes for producing butyl rubber in an inert solvent showed that it is necessary to maintain the exact ratio of the starting monomers (isobutylene and isoprene), as well as to efficiently conduct the copolymerization reaction to cool the mixture to the temperature at which the reaction begins.

Кроме того, дозирование катализатора на мономеры с учетом их концентраций позволяет более точно регулировать температурный режим и качество каучука. In addition, the dosage of the catalyst on the monomers, taking into account their concentrations, allows you to more accurately control the temperature and quality of the rubber.

Учитывая конструктивные особенности реактора (наличие охлаждающего стакана, скребка) и замеряя параметры (мощность, ток) приводов мешалки реактора, можно судить о степени его забивки полимером и соответственно контролировать время пробега реактора и его производительность. Given the design features of the reactor (the presence of a cooling cup, scraper) and measuring the parameters (power, current) of the reactor stirrer drives, we can judge the degree of clogging with polymer and accordingly control the reactor run time and its performance.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема системы управления технологическими процессами в производстве бутилкаучука. The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of a process control system in the production of butyl rubber.

Схема включает процессы приготовления шихты и сополимеризации мономеров и состоит из аппаратов 1-3, соединенных трубопроводами. The scheme includes the processes of preparation of the mixture and copolymerization of monomers and consists of apparatuses 1-3, connected by pipelines.

Исходные мономеры (изобутилен и изопрен) и инертный растворитель (изопентан) поступают в смеситель компонентов шихты 1, откуда полученная шихта направляется в холодильник шихты 2, затем захоложенная шихта поступает в реактор 3 (условно показан один из 8 параллельно работающих реакторов). В реакторе 3 размещены охлаждающий стакан 4 и скребок 5 с электроприводами, для охлаждения реактора используется этилен. The starting monomers (isobutylene and isoprene) and an inert solvent (isopentane) are fed into the mixer of the charge components 1, from where the resulting charge is sent to the charge refrigerator 2, then the refrigerated charge enters the reactor 3 (one of 8 reactors operating in parallel is shown). In the reactor 3 there is a cooling cup 4 and a scraper 5 with electric drives; ethylene is used to cool the reactor.

В систему управления аппаратами 1-3 входят
- контур регулирования расхода инертного растворителя 6-8, состоящий из датчика 6, регулятора 7, клапана 8 (в дальнейшем под контуром подразумевается "датчик-регулятор-клапан");
- контур регулирования расхода изобутилена 9-11;
- контур регулирования расхода изопрена 12-14;
- контур регулирования расхода заложенной шихты 15-17;
- контур регулирования расхода катализатора 18-20;
- контур регулирования уровня этилена 21-23 в холодильнике шихты 2;
Кроме того, в систему управления входят
- датчик температуры шихты 24;
- датчик параметра (мощности) нижнего привода мешалки в реакторе (скребка 5), 25;
- датчик параметра (мощности) верхнего привода мешалки в реакторе (стакан 4) 26;
- датчик температуры полимера 27;
- датчик вязкости по Муни полимера 28;
Для взаимосвязанного управления технологическими процессами используется управляющее устройство (контроллеры) 29.The control system of devices 1-3 includes
- an inert solvent flow control circuit 6-8, consisting of a sensor 6, a regulator 7, a valve 8 (hereinafter, the loop means “sensor-regulator-valve”);
- isobutylene flow control loop 9-11;
- Isoprene flow control loop 12-14;
- contour of the flow control of the burden mixture 15-17;
- catalyst flow control loop 18-20;
- a control loop for the level of ethylene 21-23 in the refrigerator charge 2;
In addition, the management system includes
- temperature sensor mixture 24;
- sensor parameter (power) of the lower drive of the mixer in the reactor (scraper 5), 25;
- sensor parameter (power) of the upper drive of the mixer in the reactor (glass 4) 26;
- polymer temperature sensor 27;
- Mooney viscosity sensor 28;
For the interconnected control of technological processes, a control device (controllers) 29 is used.

Управление технологическими процессами осуществляют следующим образом:
- вводят в управляющее устройство 29 информацию с датчиков 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 25, 26, 28 с частотой опроса датчиков (дискретностью), равной 1с.;
- задают соотношение расходов "изопрен-изобутилен";
- задают соотношение "изопрен-изобутилен: инертный растворитель" (состав шихты);
- задают расход и температуру шихты в реакторе 3;
- задают начальное соотношение "катализатор-шихта" (концентрацию катализатора в шихте);
- задают частную производную температуры полимера в реакторе 3 в зависимости от расхода катализатора;
- определяют по информации датчика 9 (контур регулирования 9-11) текущий расход изобутилена (Gиб) и для заданного соотношения расходов "изопрен-изобутилен" (C1) корректируют расход изопрена (Gиз) воздействием на регулятор 13 и клапан 14 (контур регулирования 12-14);
- определяют по информации датчика 6 (контур регулирования 6-8) текущий расход инертного растворителя и для заданного соотношения "изопрен-изобутилен - инертный растворитель"(C2) корректируют расход инертного растворителя (Gp) воздействием на регулятор 7 и клапан 8;
- перемешивают шихту заданного состава (Сш) в смесителе 1 и направляют в холодильник шихты 2, где ее захолаживают до заданного значения (Тш) с использованием датчика температуры шихты 24 и контура регулирования уровня этилена 21-23;
- подают захоложенную шихту в реактор 3 с использованием контура регулирования расхода захоложенной шихты 15-17 и для заданного начального соотношения "катализатор-шихта" (С3) корректируют расход катализатора с использованием контура регулирования 18-20.Process control is as follows:
- enter information into the control device 29 from sensors 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 25, 26, 28 with a frequency of polling sensors (resolution) equal to 1 s .;
- set the ratio of costs "isoprene-isobutylene";
- set the ratio "isoprene-isobutylene: inert solvent" (composition of the charge);
- set the flow rate and temperature of the charge in the reactor 3;
- set the initial ratio of the catalyst-charge "(the concentration of catalyst in the charge);
- set the partial derivative of the temperature of the polymer in the reactor 3 depending on the consumption of the catalyst;
- determine from the information of the sensor 9 (control loop 9-11) the current flow rate of isobutylene (G ib ) and for a given ratio of isoprene-isobutylene flow rates (C 1 ), the flow rate of isoprene (G out ) is adjusted by acting on the regulator 13 and valve 14 (circuit regulation 12-14);
- determine from the information of the sensor 6 (control loop 6-8) the current flow rate of the inert solvent and for a given ratio of "isoprene-isobutylene-inert solvent" (C 2 ), the flow rate of the inert solvent (G p ) is adjusted by acting on the regulator 7 and valve 8;
- mix the mixture of a given composition (C W ) in the mixer 1 and send it to the refrigerator of the mixture 2, where it is chilled to a predetermined value (T W ) using the temperature sensor of the mixture 24 and the ethylene level control loop 21-23;
- feed the refrigerated charge into the reactor 3 using the flow control loop of the refrigerated charge 15-17 and for a given initial ratio of catalyst-charge "(C 3 ) correct the flow of the catalyst using the control loop 18-20.

В реакторе 3 происходит сополимеризация изобутилена и изопрена, выделяющееся тепло отводится подачей в охлаждающий стакан 4 этилена (контур регулирования этилена условно не показан). In the reactor 3, isobutylene and isoprene are copolymerized, the heat generated is removed by feeding ethylene into the cooling cup 4 (the ethylene control loop is not conventionally shown).

При нарастании полимера на стенки реактора 3 для чистки используется скребок 5 с приводом, мощность которого определяется датчиком 25, при этом, если текущая мощность N1 превышает допустимую Nдоп, то реактор 3 останавливают для чистки, таким образом контролируя время пробега реактора 3;
- определяют по информации датчика 27 температуру полимера (T1) в реакторе 3 и скорость (частную производную - ΔT/ΔG) в зависимости от подачи катализатора (по информации датчика 18) и корректируют расход катализатора воздействием на регулятор 19 и клапан 20;
- определяют по информации датчика 28 вязкость по Муни полимера (М) и при отклонении ее от заданного значения корректируют расход катализатора воздействием на регулятор 19 и клапан 20;
- определяют по информации датчика 26 мощность (N2) верхнего привода мешалки и контролируют производительность Gп (количество образовавшегося полимера в реакторе 3) по формуле
П=K1*(N2-N1) (1),
где N1, N2 - соответственно мощность нижнего и верхнего приводов мешалки; K1 - константа.When the polymer builds up on the walls of the reactor 3, a scraper 5 with a drive is used for cleaning, the power of which is determined by the sensor 25, while if the current power N 1 exceeds the permissible N additional , then the reactor 3 is stopped for cleaning, thus controlling the run time of the reactor 3;
- determine, according to the information of the sensor 27, the polymer temperature (T 1 ) in the reactor 3 and the speed (partial derivative ΔT / ΔG) depending on the catalyst supply (according to the sensor 18) and correct the flow of catalyst by acting on the regulator 19 and valve 20;
- according to the information of the sensor 28, the Mooney viscosity of the polymer (M) is determined and, when it deviates from the set value, the flow rate of the catalyst is adjusted by acting on the regulator 19 and valve 20;
- determine, according to the information of the sensor 26, the power (N 2 ) of the top drive of the mixer and control the performance G p (the amount of polymer formed in the reactor 3) by the formula
P = K 1 * (N 2 -N 1 ) (1),
where N 1 , N 2 - respectively, the power of the lower and upper drives of the mixer; K 1 is a constant.

Таким образом, захолаживая шихту до температуры реакции и поддерживая в динамике заданное соотношение компонентов шихты и концентрации катализатора в шихте добиваются повышения точности регулирования температурного режима и повышения качества каучука. Измерение мощности нижнего и верхнего приводов мешалки реактора позволяет контролировать время пробега реактора и производительность установки полимеризации. Thus, cooling the mixture to the reaction temperature and maintaining the specified ratio of the components of the mixture and the concentration of the catalyst in the mixture in dynamics, they improve the accuracy of temperature control and improve the quality of rubber. Measurement of the power of the lower and upper drives of the reactor mixer allows you to control the travel time of the reactor and the performance of the polymerization unit.

Экспериментальная проверка способа управления, проведенная во II кв. 2002г. в цехе полимеризации производства бутилового каучука в ООО "Тольяттикаучук" (г. Тольятти), показала его эффективность. An experimental verification of the control method carried out in the II quarter. 2002 in the butyl rubber production polymerization shop at Tolyattikauchuk LLC (Tolyatti), showed its effectiveness.

Ниже приведены пример реализации предложенного способа управления и таблица показателей. The following is an example implementation of the proposed control method and a table of indicators.

Пример
Заданные значения параметров:
- соотношение расходов "изопрен-изобутилен", C1=0,025 отн.ед.;
- соотношение "изопрен-изобутилен - изопентан", C2=0,17 отн.ед.;
- температура шихты, Тш = -70oС;
- расход шихты на реактор 3, Gш= 12050 кг/ч;
- концентрация катализатора в шихте (соотношение "катализатор-шихта"), Сз = 0,03 отн.ед.;
- скорость изменения температуры полимера в реакторе 3, ΔT/ΔGк = 1/8, oС/кг;
- температура в реакторе 3, T1 = -90oС;
- допустимый диапазон изменения вязкости по Муни полимера, М = 45-50 ед. ;
- допустимая мощность (параметр) нижнего привода мешалки реактора 3, Nдоп=30 кВт.Example
Preset parameter values:
- the ratio of costs "isoprene-isobutylene", C 1 = 0,025 relative units;
- the ratio of "isoprene-isobutylene-isopentane", C 2 = 0.17 relative units;
- the temperature of the mixture, T W = -70 o C;
- charge charge to the reactor 3, G W = 12050 kg / h;
- the concentration of the catalyst in the mixture (the ratio of the catalyst-charge "), C s = 0.03 relative units;
- the rate of change of the temperature of the polymer in the reactor 3, ΔT / ΔGk = 1/8, o C / kg;
- temperature in the reactor 3, T 1 = -90 o C;
- the permissible range of variation of the Mooney viscosity of the polymer, M = 45-50 units. ;
- permissible power (parameter) of the lower drive of the reactor stirrer 3, N add = 30 kW.

1. Определяем по информации датчика 9 текущий расход изобутилена Gиб = 2000 кг/ч; для заданного соотношения C1=0,025 отн. ед. устанавливаем регулятором 13 и клапаном 14 расход изопрена Gиз=50 кг/ч.1. We determine from the information of the sensor 9 the current consumption of isobutylene G ib = 2000 kg / h; for a given ratio C 1 = 0,025 Rel. units set the regulator 13 and the valve 14 isoprene consumption G of = 50 kg / h.

2. Для заданного соотношения "изопрен-изобутилен - изопентан" С2= (Gиб+Gиз)/Gр=0,17 устанавливаем регулятором 7 и клапаном 8 расход изопентана Gp=(2000+50)/0,17 = 10000 кг/ч. Полученную шихту Gш=Gиб+Gиз+Gр=2000+50+10000 = 12050 кг/ч направляем в холодильник 2, где ее захолаживаем до заданного значения Тш= -70oС с использованием датчика температуры шихты 24 и контура регулирования хладагента (уровня этилена - ΔН, определяемого в %) 21-23, например, по П-закону регулирования
ΔН=К2(Тш-Тн)=0,9(-70-(+20))=45%,
где К2 = 0,9%/oС - константа; Тн- температура поступающей шихты, равная +20oС.2. For a given ratio of "isoprene-isobutylene-isopentane" C 2 = (G ib + G out ) / G p = 0.17 set by regulator 7 and valve 8 isopentane flow rate G p = (2000 + 50) / 0.17 = 10000 kg / h The resulting mixture G W = G ib + G of + G p = 2000 + 50 + 10000 = 12050 kg / h are sent to the refrigerator 2, where it is chilled to a predetermined value T W = -70 o C using the temperature sensor charge 24 and the circuit refrigerant regulation (ethylene level - ΔН, determined in%) 21-23, for example, according to the P-law of regulation
ΔH = K 2 (T W -T n ) = 0.9 (-70 - (+ 20)) = 45%,
where K 2 = 0.9% / o C is a constant; T n - the temperature of the incoming mixture, equal to +20 o C.

3. Определяем для заданной концентрации катализатора в шихте С3=0,03 отн. ед. его количество Gк=Сз>195>Gш=0,03•12050 = 361 кг/ч (3), которое устанавливаем контуром регулирования 18-20.3. We determine for a given concentration of catalyst in the mixture With 3 = 0.03 Rel. units its quantity G k = C s >195> G w = 0.03 • 12050 = 361 kg / h (3), which is set by the control loop 18-20.

Направляем шихту и катализатор в реактор 3, где происходит сополимеризация изобутилена и изопрена в изопентане с выделением тепла. We direct the charge and the catalyst into the reactor 3, where the copolymerization of isobutylene and isoprene in isopentane occurs with the release of heat.

4. Определяем по информации датчика 27 температуру в зоне реакции и датчика расхода катализатора 18 (с дискретностью 1с), скорость изменения температуры

Figure 00000002

где 81, 80 и 200 и 209 - соответственно температуры и расходы катализатора( измеренные датчиками 27 и 18 в i-ый и i-1 моменты времени), т.к. она не превышает заданную скорость изменения температуры, т.е. ΔTт/ΔGт<ΔT/ΔG = 1/9<1/8, то коррекцию на расход катализатора не производим.4. We determine from the information of the sensor 27 the temperature in the reaction zone and the catalyst flow sensor 18 (with a resolution of 1 s), the rate of change of temperature
Figure 00000002

where 81, 80 and 200 and 209 are the temperatures and flow rates of the catalyst, respectively (measured by sensors 27 and 18 at the i-th and i-1 time points), because it does not exceed a predetermined rate of temperature change, i.e. ΔT t / ΔG t <ΔT / ΔG = 1/9 <1/8, then we do not perform a correction for the catalyst consumption.

5. Определяем температуру в зоне реакции Тр = -88oС, она отличается от заданной, поэтому корректируем расход катализатора в реактор 3, например, по П-закону регулирования
ΔGk = K3(T1-Tp) = 8(90-88) = 16 кг/ч (2),
где К=8, кг/oС - константа.5. We determine the temperature in the reaction zone T p = -88 o C, it differs from the set, so we adjust the flow rate of the catalyst in the reactor 3, for example, according to the P-law of regulation
ΔG k = K 3 (T 1 -T p ) = 8 (90-88) = 16 kg / h (2),
where K = 8, kg / o C is a constant.

Расход катализатора отрабатываем регулятором 19 и клапаном 20. The flow of catalyst is worked out by the regulator 19 and the valve 20.

6. Определяем по информации датчика 28 вязкость по Муни полимера на входе реактора 3, Мт = 47, т.к. значение вязкости не выходит за допустимый диапазон изменения М= 45-50, то коррекцию на расход катализатора не производим.6. We determine from the information of the sensor 28 the Mooney viscosity of the polymer at the inlet of the reactor 3, M t = 47, because the viscosity value does not fall outside the permissible range of variation M = 45-50, then we do not perform a correction for the catalyst consumption.

7. Определяем по информации датчика 25 текущую мощность нижнего привода мешалки NH t= 22,4 кВт, она не превышает допустимую Nдоп = 30 кВт. Поэтому остановку реактора 3 не производим. Кроме того, с учетом измеренной мощности датчиком 26 верхнего привода мешалки Nт в=44,7 кВт рассчитываем текущую производительность реактора 3 по формуле
П=K1(N2 в-N3 н)=0,6(44,7-22,3)=13,5%(1),
где K1=0,6 мас.%/кВт - константа;
N2 и - текущая мощность верхнего привода мешалки 3, кВт;
N3 н - текущая мощность нижнего привода мешалки 3, кВт.7. We determine from the information of the sensor 25 the current power of the lower drive of the mixer N H t = 22.4 kW, it does not exceed the permissible N extra = 30 kW. Therefore, we do not shut down reactor 3. Moreover, given the measured power of the upper sensor 26 drive mixers into N = 44,7 kW forward current reactor throughput by formula 3
P = K 1 (N 2 in -N 3 n ) = 0.6 (44.7-22.3) = 13.5% (1),
where K 1 = 0.6 wt.% / kW is a constant;
N 2 and - current power of the top drive of the mixer 3, kW;
N 3 n - the current power of the lower drive of the mixer 3, kW.

Из таблицы испытаний способа видно преимущество предлагаемого способа управления по качеству и производительности по сравнению с прототипом. From the test table of the method shows the advantage of the proposed control method for quality and performance compared with the prototype.

Внедрение способа намечено на III кв. 2002г. в ООО "Тольяттикаучук". Ожидаемый экономический эффект 1,9 млн. руб/год. The implementation of the method is scheduled for III quarter. 2002 in LLC Tolyattikauchuk. The expected economic effect of 1.9 million rubles / year.

Claims (1)

Способ управления процессом получения бутилкаучука путем сополимеризации в реакторе в присутствии катализатора, шихты, состоящей из изобутилена и изопрена в инертном растворителе, включающий контуры регулирования расходов шихты и катализатора, датчики температуры и вязкости по Муни полимера и параметра нижнего привода мешалки в реакторе, отличающийся тем, что дополнительно используют смеситель компонентов шихты и холодильник шихты, контуры регулирования расходов изобутилена, изопрена, инертного растворителя и уровня этилена, датчики температуры шихты и параметра верхнего привода мешалки в реакторе; задают соотношение расходов "изопрен-изобутилен", "изопрен-изобутилен - инертный растворитель", температуру шихты, частную производную температуры полимера в реакторе в зависимости от расхода катализатора и корректируют соотношение расходов "изопрен-изобутилен" воздействием на расход изопрена, соотношение "изопрен-изобутилен - инертный растворитель" воздействием на расход инертного растворителя в смеситель компонентов шихты и захолаживают шихту воздействием на уровень этилена в холодильнике шихты, при этом корректируют расход катализатора в зависимости от расхода захоложенной шихты или значения частной производной температуры полимера в реакторе в зависимости от расхода катализатора, температуры и вязкости по Муни полимера в реакторе, причем время пробега реактора определяют по допустимому значению параметра нижнего привода мешалки реактора, а концентрацию полимера рассчитывают пропорционально изменению параметров нижнего и верхнего привода мешалки реактора. A method for controlling the process of producing butyl rubber by copolymerization in a reactor in the presence of a catalyst, a mixture consisting of isobutylene and isoprene in an inert solvent, including charge and catalyst flow control circuits, temperature and Mooney sensors of the polymer, and a lower agitator drive parameter in the reactor, characterized in that additionally use a mixture of the components of the charge and the mixture of the charge, the contours of the flow control of isobutylene, isoprene, inert solvent and the level of ethylene, sensors and the temperature of the charge and top drive parameter the stirrer in the reactor; set the isoprene-isobutylene flow rate ratio, isoprene-isobutylene-inert solvent flow rate, charge temperature, a partial derivative of the polymer temperature in the reactor depending on the catalyst flow rate and adjust the isoprene-isobutylene flow rate ratio by affecting the flow rate of isoprene, the isoprene- isobutylene - an inert solvent "by affecting the flow rate of an inert solvent in the mixer of the charge components and cool the charge by influencing the level of ethylene in the charge refrigerator, while adjusting the flow rate reactor depending on the flow rate of the charged charge or the value of the partial derivative of the polymer temperature in the reactor depending on the catalyst flow rate, the Mooney viscosity of the polymer in the reactor, and the reactor travel time is determined by the permissible value of the parameter of the lower drive of the reactor mixer, and the polymer concentration is calculated proportionally to the change parameters of the lower and upper drive of the reactor stirrer.
RU2002104399/04A 2002-02-18 2002-02-18 Butyl rubber production process control method RU2209817C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002104399/04A RU2209817C1 (en) 2002-02-18 2002-02-18 Butyl rubber production process control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002104399/04A RU2209817C1 (en) 2002-02-18 2002-02-18 Butyl rubber production process control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2209817C1 true RU2209817C1 (en) 2003-08-10
RU2002104399A RU2002104399A (en) 2004-04-10

Family

ID=29246409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002104399/04A RU2209817C1 (en) 2002-02-18 2002-02-18 Butyl rubber production process control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2209817C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509089C2 (en) * 2011-11-14 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" Method of controlling polymerisation process when producing butyl rubber
RU2564442C2 (en) * 2014-02-11 2015-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" Method of increasing efficiency of controlling butyl rubber production process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509089C2 (en) * 2011-11-14 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" Method of controlling polymerisation process when producing butyl rubber
RU2564442C2 (en) * 2014-02-11 2015-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" Method of increasing efficiency of controlling butyl rubber production process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1809595B (en) Polymerization process involving the dosing initiators
RU2209817C1 (en) Butyl rubber production process control method
CN102050892B (en) Method for controlling production of broad-distribution polyolefin
EP2089705B1 (en) Method of rapidly determining the mfr in the high-pressure polymerization of ethylene
RU2223284C1 (en) Rubber production control method
RU2564442C2 (en) Method of increasing efficiency of controlling butyl rubber production process
JPS59108002A (en) Preparation of vinyl compound polymer
US5116915A (en) Method of controlling polymerization process of olefinic hydrocarbons
JP5407041B2 (en) Polymer particle manufacturing method and polymerization apparatus thereof
RU2310666C2 (en) Method of governing butyl rubber production
RU2754804C2 (en) Method for automatic control of suspension polymerisation reactor
RU2046809C1 (en) Method of operation of simple polyester polymerization process
RU2197504C1 (en) Process controlling method used in production of synthetic rubber
RU2509089C2 (en) Method of controlling polymerisation process when producing butyl rubber
SU590964A1 (en) Method of regulating obtaining filled stereoregular synthetic rubbers
RU2682173C1 (en) Method for carrying out of exothermal catalytic reaction polymerization in isothermal mode in gas-liquid phase semi-continuous mixture reactor
RU2188210C1 (en) Method of operation of periodic process of polymerization of butadiene-styrene thermoelastplastics
RU2091398C1 (en) Method of controlling continuous butadiene-styrene solution copolymerization process
SU954392A1 (en) Method for controlling process of initiated polymerization
SU1016302A1 (en) Method for controlling emulsion polymerization
SU954390A1 (en) Method for controlling continuous polymerization in solution
SU1261939A1 (en) Method for controlling process of producing branched polymer
RU2206576C1 (en) Method of operation of process for preparing copolymers of ethylene and propylene
SU812790A1 (en) Method of anionic polymerization process control
SU233909A1 (en) METHOD OF MANAGING THE PROCESS OF POLYMERIZATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060219

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20070610

MZ4A Patent is void

Effective date: 20090331