SU749851A1

SU749851A1 - Method of synthetic rubber production process control

Info

Publication number: SU749851A1
Application number: SU782621311A
Authority: SU
Inventors: Валерий Аронович Драч; Геннадий Михайлович Толстопятов; Борис Аронович Перлин; Илья Моисеевич Абрамзон; Евгений Владимирович Паученко; Юрий Степанович Баранов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8415
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1980-07-23

Description

Изобретение относится к области автоматизаций процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука. 5 Известен способ управления процессом получения синтетического каучука на основе диеновых и винилароматических углеводородов, осуществляемым путем смещения в аппарате- 10 инициаторе, снабженном, байпасной линией мономеров, растворителя, щелочного металла в гранулах и металлоорганического соединения, подачи инициированной смеси в полимеризатор и 15 отводе полимеризата из полимеризатора, заключающийся в изменении расхода щелочного металла в гранулах в аппарат-инициатор в зависимости от расхода смеси мономеров по байпасной 20 линии [lj .The invention relates to the field of automation of polymerization processes and can be used in the production of synthetic rubber. 5 A known method for controlling the process of producing synthetic rubber based on diene and vinyl aromatic hydrocarbons, carried out by displacement in the apparatus-10 initiator, equipped with a bypass line of monomers, solvent, alkali metal in granules and an organometallic compound, feeding the initiated mixture into the polymerization unit and 15 removing the polymerizate from polymerization agent, which consists in changing the flow rate of alkali metal in granules to the initiator apparatus, depending on the flow rate of the monomer mixture along the bypass 20 line [lj.

Недостаток известного способа заключается в том, что при образовании катализатора путем смешения в катализаторном сборнике (аппарата- 25 инициатора) мономеров, растворителя, щелочного металла в гранулах и металлоорганического соединения, как это предусмотрено в соответствии с новой технологией, инерционность канала pe~3Q гулирования расход первого компонента катализатора-концентрация полимера настолько велика, что точность управления качеством (молекулярной массой) полимера оказывается недостаточной.The disadvantage of this method is that when the formation of the catalyst by mixing in the catalyst collection (apparatus-25 initiator) of monomers, solvent, alkali metal in granules and organometallic compounds, as provided in accordance with the new technology, the inertia of the channel pe ~ 3Q the first component of the catalyst, the polymer concentration is so great that the accuracy of the quality control (molecular weight) of the polymer is insufficient.

Целью изобретения является повышение точности регулирования вязкости по Муни полимера.The aim of the invention is to improve the accuracy of regulation of the Mooney viscosity of the polymer.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе управлений процессом получения синтетического каучука на основе диеновых и винилароматических углеводородов, осуществляемым путем смешения в аппаратеинициаторе, снабженном байпасной линией мономеров, растворителя, щелочного металла в гранулах.и металлорганического соединения, подачи инициированной смеси в полимеризатор и отводе полимеризата из полимеризатора, Заключающемся в изменении расхода щелочного металла в гранулах в аппарат-инициатор в зависимости от расхода смеси мономеров по байпасной линии, величину вязкости по Муни полимера на выходе полимеризатора регулируют изменением соотноше ния расходов смеси мономеров по байпасной линии и в аппарат-инициатор.This goal is achieved by the fact that in the known method of controlling the process of producing synthetic rubber based on diene and vinyl aromatic hydrocarbons, carried out by mixing in an initiator apparatus equipped with a bypass line of monomers, a solvent, an alkali metal in granules and an organometallic compound, feeding the initiated mixture into the polymerization unit and discharge polymerizate from a polymerizer, which consists in changing the consumption of alkali metal in granules in the initiator apparatus, depending on the flow rate of the mixture Omerov of the bypass line, the viscosity of the polymer at the outlet of the polymerizer Mooney controlled by changing the monomer mixture relations hold costs bypass line and in machine-initiator.

На чертеже представлена блок-схема системы регулирования, реализующей предлагаемый .способ,The drawing shows a block diagram of a regulatory system that implements the proposed method.

Способ управления процессом получения синтетического каучука осуще'ствляют следующим образом.The method of controlling the process of producing synthetic rubber is as follows.

В аппарат-инициатор 1 по трубопроводу 2 через дозатор 3 вводят металлический литий в гранулах, а по трубопроводу 4 — триизобутилалюминий.Lithium metal in granules is introduced into the initiator apparatus 1 through pipeline 2 through dispenser 3, and triisobutylaluminium is introduced through pipeline 4.

Триизобутилалюминий перед поступлением в аппарат-инициатор 1 смешивают с растворителем, поступающим ,по трубопроводу 5. По трубопроводу 6 в аппарат-инициатор 1 подают смесь мономеров.The triisobutylaluminum is mixed with the solvent supplied to the initiator apparatus 1 through pipeline 5. The mixture of monomers is fed into pipeline initiator 1 through pipeline 6.

Расход триизобутилалюминия измеряют датчиком 7 и регулируют с помощью регулятора 8, воздействующего на клапан 9.The flow rate of triisobutylaluminum is measured by a sensor 7 and controlled by a regulator 8 acting on the valve 9.

Расход растворителя Измеряют датчиком 10 и регулируют с помощью регулятора 11, воздействующего на клапан 12.Solvent flow rate Measure with a sensor 10 and adjust with a regulator 11 acting on the valve 12.

Расход смеси мономеров измеряют датчиком 13.и регулируют с помощью регулятора 14, воздействующего на клапан 15..The flow rate of the mixture of monomers is measured by a sensor 13. and regulated by a regulator 14, acting on the valve 15 ..

Расход триизобутилалюминия поддерживают в заданном соотношении с расходом смеси мономеров с помощью регулятора 8, изменяющего задание на расход триизобутилалюминия ‘в зависимости от .сигнала с датчика 13.The consumption of triisobutylaluminum is maintained in a predetermined ratio with the flow rate of the mixture of monomers using regulator 8, which changes the task to the consumption of triisobutylaluminum ‘depending on the signal from the sensor 13.

Часть смеси мономеров поступает в аппарат-инициатор 1 по трубопроводу 16, а другая часть по байпасному трубопроводу 17 через датчик 18 и клапан 19 подается в полимеризатор 20. Инициированная шихта поЬле аппарата-инициатора 1 смешивается с мономерами, проходящими через байпасный трубопровод 17, и также поступает в полимеризатор. Анализатором 21 типа, например, двухкапиллярного вискозиметра, измеряют молекулярную массу или другой связанный-с молекулярной массой параметр, например вязкость по Муни, и поддерживают его на заданном значении с помощью регулятора 22 путем коррекции задания регулятора 23, управляющему величиной расхода смеси мономеров по байпасному трубопроводу 17. Заданная величина расхода смеси мономеров, подаваемых по байпасному трубопроводу 17 поддерживается регулятором 24.Part of the monomer mixture enters the initiator 1 through pipeline 16, and the other part through the bypass pipeline 17 through the sensor 18 and valve 19 is fed into the polymerizator 20. The initial charge after the initiator 1 is mixed with the monomers passing through the bypass pipe 17, and also enters the polymerizer. An analyzer of type 21, for example, a two-capillary viscometer, measures the molecular weight or other parameter related to molecular weight, for example, Mooney viscosity, and maintain it at a predetermined value using regulator 22 by correcting the task of regulator 23, which controls the flow rate of the mixture of monomers in the bypass pipeline 17. The predetermined flow rate of the mixture of monomers supplied through the bypass pipe 17 is supported by the regulator 24.

При изменении, например увеличении, молекулярной массы полимера на выходе из полимеризатора 20, измеряемой с помощью датчика 21, изменяется входной сигнал регулятора 22^ который, изменяя задание регулятору 23, перестановкой клапана 19 уМбньшаеТ расход смеси мономеров, проходящих через байпасный трубопровод 17, и Одновременно за счет действия ^у регулятора 14 увеличивает расход смеси мономеров, проходящих через аппарат-инициатор 1. Этим обеспечивается, во-первых, практически безынерционное увеличение расхода катализатора в полимеризатор и,во-вторых, достаточно быстрое увеличение концентрации активных центров на выходе из аппарата-инициатора 1 за счет увеличения в нем концентрации смеси мономеров. Следовательно, применение указанного способа способствует минимизации динамического отклонения от заданного значения молекулярной массы полимера на выходе из полимеризатора 20. При этом с помощью дозатора 3 позиционно или ступенчато увеличивают подачу гранулированного металлического лития в аппаратинициатор 1. Это приводит к медленному увеличению концентрации катализатора в аппарате-инициаторе 1 и соответственно к медленному увеличению значения молекулярной массы. С помощью описанной быстродействующей системы регулирования, включающей датчик 21, регулятор 22, датчик 18, регулятор 23 и клапан 19, компенсируют небольшие колебания молекулярной массы полимера на выходе из полимеризатора 20, вызванные изменением подачи гранулированного 'Металлического лития в аппарат-инициатор 1.When changing, for example, increasing the molecular weight of the polymer at the outlet of the polymerization device 20, measured with the help of the sensor 21, the input signal of the controller 22 changes, which, changing the task of the controller 23, moving the valve 19, the flow rate of the mixture of monomers passing through the bypass pipe 17, and Simultaneously by the action of ^the regulator 14 increases the flow rate of a monomer mixture passing through the apparatus initiator 1. This ensures firstly, almost inertialess increasing the catalyst consumption in a polymerizer and, Mo ryh sufficiently rapid increase in the concentration of active sites on the output of the initiator apparatus 1 due to the increase in its concentration of the monomer mixture. Therefore, the use of this method helps to minimize the dynamic deviation from the set value of the molecular weight of the polymer at the outlet of the polymerizator 20. In this case, using the dispenser 3, the feed of granular metallic lithium to the apparatus initiator 1 is incrementally or stepwise increased. This leads to a slow increase in the concentration of catalyst in the initiator apparatus 1 and, accordingly, to a slow increase in the value of molecular weight. Using the described high-speed control system, including a sensor 21, a regulator 22, a sensor 18, a regulator 23, and a valve 19, they compensate for small fluctuations in the molecular weight of the polymer at the outlet of the polymerization unit 20, caused by a change in the supply of granular metallic lithium to the initiator apparatus 1.

Указанное воздействие заканчивают, когда молекулярная масса полимера на выходе из полимеризатора 20 и расход смеси мономеров по байпасной линии 17. возвращаются к заданным значениям. Заданная величина соотношения расходов смеси мономеров через аппарат-инициатор 1 и байпасный, трубопровод 17 составляет ориентировочно 10 : 1 .The specified effect is terminated when the molecular weight of the polymer at the outlet of the polymerization unit 20 and the consumption of the monomer mixture along the bypass line 17. return to the set values. The predetermined ratio of the flow rates of the mixture of monomers through the initiator apparatus 1 and the bypass, the pipe 17 is approximately 10: 1.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа уменьшается инерционность (время переходного процесса по аппарату-инициатору 1 составляет 1,0-1,5 ч) , улучшается управление процессом и, следовательно, повышается точность'регулирования молекулярной массы, определяющей качество полимера.Thus, when using the proposed method, the inertia decreases (the time of the transition process on the initiator apparatus 1 is 1.0-1.5 hours), the process control is improved, and, therefore, the accuracy of molecular weight control, which determines the quality of the polymer, is improved.

Claims

1. Copyright testimony of the USSR for application number 2440255 / 23-26, cl. C 08 F 2/00, 1977.