SU860470A1 - Способ получени полимеров изобутилена и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ получени  полимеров изобутилена полимеризацией, содержащи .изобутилен углеводородных фрайций С под действием хлорсодержащих алюминиевых катализаторов в реакторах трубчатого типа при турбулентном характере движени  реакционной массы, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  удельной производительности реактора и получени  полимеров с более узким молекул рномассовым распределением, реакционную зону автотермической реакции раздел ют на отдельные зоны с регулируемым температурным полем и процесс ведут При линейной скорости движени  реакционной массы 75-100 см/с. 2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, выполненное в виде трубы с патрубком дл  ввода сырь , расположенным на входе трубы под углом 90 к ее оси, и патрубком дл  ввода катализатора, расположенным на входе трубы по ее оси и внутри ее с отверсти ми, направ хенными .под углом 90° к оси патрубка, отличающеес  тем, что, с целью повышени  удельной производительности реактора и получени  полимеров с более узким молекул рно-массовым распределением , труба снабжена насадком, ус (Л тановленным на патрубке дл  ввода катализатора и состо щим из радиально расположенных под углом друг к другу металлических пластин, жестко соединенных ме оду собой вдоль своей длины по оси трубы и образующих 00 отдельные реакционные зоны с внута ренней поверхностью трубы. о 3.Устройство по п. 2, отли 4 1 чающеес  тем, что количество пластин выбрано таким образом, что каждой отдельной реакционной зоне соответствует по крайней мере одно отверстие на поверхности патрубка дл  ввода катализатора.

Description

Изобретение относитс  к технологии получени  полимеров на основе изобутилена и к устройству дл  ,его осуществлени  и может быть использо вано в нефтехимической промьшшенности , а полимеры - в качестве присадок к маслам, основы кле щих составов, компонентов масел и т.д.

Примен емые, в промышленности процессы получени  полимеров изобутилена , в том числе олигоизобутиленов , характеризуютс  трудност ми отвода тепла, поддержани  изотермического характера процесса, и как следствие, трудност ми в получении однородного по молекул рным массам (ММ) продукта. Поэтому регулирование процессов полимеризации изобутилена направлено на поиск технических приемов , позвол ющих поддерживать, по возможности, посто нньй температурны режим или, по меньшей мере, сглаживать температурные пол  в реакционно объеме по координатам реактора.

Наиболее часто примен емые приемы термостатирование процесса за счет кипени  или испарени  части мономера (растворител ), уменьшение тепловыделени  в единичном аппарате за счет использовани  каскада реакторов или увеличение эффективности теплосъема с помощью комбинированной системы рубашек, теплообменников и охлаждающих поверхностей различных конфигураций - недостаточно эффективны и к тому же отличаютс  сложностью и громоздкостью аппаратурного оформлени .

Известен способ получени  полимеров изобутилена, в котором совершенствование введени  катализатора в реактор, заключающеес  в его улучшенном распределении в реакционной массе , позвол ет решать задачи повьшгени  производительности аппарата и улучшени  качества продукта за счет сглаживани  температурного пол  реакции.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности  вл етс  способ получени  полимеров изобутилена полимеризацией содержащих изобутилен углеводородных фракций С под действием хлорсодержащих алюминиевых катализаторов в реакторах трубчатого типа при турбулентном характере движени  реакционной массы.

Согласно этому способу процесс осуществл ют в устройстве, выполненном в вкде трубы с патрубком дл  ввода сырь , расположенным на входе трубы под углом 90 к ее оси, и патрубком дл  ввода катализатора, расположенным на входе трубы по ее оси и внутри ее с отверсти ми, направленньми под УГЛОМ 90° к оси патрубка. По этому способу достигнута высока  производительность (1500 кг полимера в час) при конверсии мономера в среднем 90% и стабильном качестве продукта (ММ и другие свойства .соответствуют товарным маркам олигоизобутиленов ). Процесс протекает в услови х относительно невысоких колебаний температур (от 1 до 5 ).

Несмотр - на очевидные, преимущества этого способа получени  полимеров изобутилена ему присущи недостатки -производительность трубчатого реакто превьщ1ает максимальную (1500 кг полимера в час), производительность промьппленного аппарата и качественна  характеристика полимерного продукта (индекс полидисперсности РУ,/РП 6-13) относительно низка 

Целью изобретени   вл етс  повышение удельной производительности реактора и получение -полимеров с более узким молекул рным массовым распределением .

Эта цель достигаетс  тем, чтопри способе получени  полимеров изобутилена полимеризацией, содержащих изобутилен углеводородных фракций С под действием хлорсодержащих алюминиевых катализаторов в реакторах трубчатого типа при турбулентном характере движени  реакционной массы, реакционную зону автотермической реакции раздел ют на отдельные зоны с регулируемым температурным полем и процесс ведут при линейной скорости движени  реакционной массы 73-100 см/с

Эта цель достигаетс  также тем, что в известном устройстве дл  осуществлени  способа получени  полимеров изобутилена, выполненном в виде трубы с патрубком дл  ввода сырь , расположенным на входе трубы под углом 90 к ее оси, и патрубком дл  ввода, катализатора, расположенным на входе трубы по ее оси и внутри ее с отверсти ми, направленными под углом 90 к оси патрубка, труба-снабжена. насадком., устанбвленным на патрубке дл  ввода катализатора и состо щим из радиально расположенных под углом друг к другу металлических пластин.

естко соединенных между собой вдоль своей длины по оси трубы и образующих отдельные реакционные зоны с внутренней поверхностью трубы.

Количество пластин насадка выбрано таким образом, что каждой образованной реакционной зоне соответствует по крайней мере одно отверстие на поверхности патрубка дл  ввода ката- д изатора. Пластины насадка располоены под углом 8 друг к другу, определ емым соотноше нием & 360 /2п, где п - число пластин.

На фиг. 1 показана схема устрой- g ства дл  осуществлени  способа; на фиг. 2 разрез-А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из трубы 1, патрубка 2 дл  ввода сырь , патрубка 3 дл  ввода катализатора и насадка 4. 20

Приме р. Полимеризацию промышленной фракции углеводородов С провод т на действующей по непрерывной схеме установке синтеза полимеров изобутилена завода СК и К Салаватско- 25 го НХК, в которой в качестве реактора-полимера используют реактор-трубу диаметром 52 мм и длиной 2000 мм. Реактор снабжен вмонтированным патрубком ввода катализатора длиной 500 мм зО с диаметром 25 мм, на котором по винтовой линии с шагом 300 мм расположены отверсти  диаметром 1 мм. На патрубке установлен металлический насадок в виде восьми радиально распрло- „ женных пластин длиной 1900 мм. Примен етс  сырье - сумгаитска  фракци  углеводородов С следующего состава, мас.%: CjHg 1-2; С,Иь 0,6-1,2; изо-С4К,о 47-54; ,„ 1,3-3; 0 0,4-1; изо-С Нд 40-55; 0,2-1,2; 0,2-0,3. Перед полимеризацией сырье подвергают ректификации и сушке.

Раствор катализатора (AlClj в g хлорэтиле, AlClj в хлорэтиле с добавкой 0,1% стеарата натри ,.C H AlClj и его аквакомплекс - С.Н5-А1С12-Н О) подают через патрубок под давлением бухарского газа.CQ

Контроль за процессом осуществл ют по температуре в реакционной зоне

и х1 1оматографически по величине .конверсии мономера. Подбирают оптимальные в случае каждой каталитической системы соотношени  скоростей подачи сырь  и катализатора , обеспечивающие высокие конверсии мономера и получение продукта с молекул рной массой, соответствующей товарным продуктам.

Реакционную массу - олигомеризат после окончани  реакции дегазируют, в результате чего полимерные продукты отдел ют от непрореагировавших компонентов сырь ..

Качество получаемых продуктов оце нивают по стерени ненасыщенности (йодное число), значени м молекул рных масс (криоскопически или методом ИТЭК) .и молекул рно-массовых распределений (метод гель-хроматографии,прибор G-200 Waters Asl5ociates i стирогель, растворитель - тетрагид- рофуран, скорость подачи 1 мл/мин, температура 30°СЗ.

Результаты опытов по полимеризации фракции С вместе с технологическими параметрами процесса приведены Б таблице.

. Каждый опыт  вл етс  результатом устойчивого режима работы реакторатрубы в течение указанного в таблице времени.

Как видно из таблицы, несмотр  на очень высокие скорости движени  реакционной массы в трубе (75100 см/с) и очень малое врем  пребывани  сырь  в зоне реакции, достигаютс  высокие превращени  мономера в полимер (в среднем 90% и вьше). При этом даже при скорости подачи сырь  100 см/с не наблюдаетс  падени  конверсии , производительность при этом почти в 1,5 раза выше, чем в прототипе (2100 кг полимера/ч против 1500 кг полимера/ч впрототипе), Следует отметить, что получаемые олигомерные октолы с ММ в пределах 600-1000 характеризуютс  узки ММР . (высоким качеством), что  вл етсй следствием обеспечени  температурного режима, близкого к изотермическому .

f Qmo/iu3amoo

fpU9.1

Сд/р(,е

Pt/f.f

Claims (3)

1. Способ получения полимеров изобутилена полимеризацией, содержащие изобутилен углеводородных фракций С₄ под действием хлорсодержащих алюминиевых катализаторов в реакторах трубчатого типа при турбулентном характере движения реакционной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной производительности реактора и получения полимеров с более узким молекулярномассовым распределением, реакционную зону автотермической реакции разделяют на отдельные зоны с регулируемым температурным полем и процесс ведут

При линейной скорости движения реакционной массы 75-100 см/с.

2. Устройство для осуществления способа по π. 1, выполненное в виде трубы с патрубком для ввода сырья, расположенным на входе трубы под углом 90° к ее оси, и патрубком для ввода катализатора, расположенным на входе трубы по ее оси и внутри ее с отверстиями, направленными .под углом 90 к оси патрубка, отличающееся тем, что, с целью повышения удельной производительности р’еактора и получения полимеров с более узким молекулярно-массовым распреде- с пением, труба снабжена насадком, установленным на патрубке для ввода катализатора и состоящим из радиально расположенных под углом друг к другу металлических пластин, жестко соединенных меаду собой вдоль своей длины по оси трубы и образующих отдельные реакционные зоны с внутренней поверхностью трубы.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что количество пластин выбрано таким образом, что каждой отдельной реакционной зоне соответствует по крайней мере одно отверстие на поверхности патрубка ' для ввода катализатора.

5 Ц 860470

1

-860470

2