SU887575A1

SU887575A1 - Method of butadiene polymerization process control in solution

Info

Publication number: SU887575A1
Application number: SU802894998A
Authority: SU
Inventors: Давид Юдович Бродов; Валентин Лукьянович Золотарев; Тамара Ивановна Миненкова; Тадей Станиславович Подольский; Валерий Сергеевич Ряховский; Петр Васильевич Шарыгин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8296
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1981-12-07

Description

Изобретение относится к области автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука.The invention relates to the field of automation of polymerization processes and can be used in the production of synthetic rubber.

Известен способ получения разветвленного полибутадиена полимеризацией бутадиена в присутствии литийорганического катализатора и диглима в качестве регулятора содержания в полимере 1, 2 звеньев [ПНедостатком этого способа является ограниченность его использования и, кроме того, он не обеспечивает стабилизации параметров полибутадиена.A known method for producing branched polybutadiene by polymerization of butadiene in the presence of an organolithium catalyst and diglyme as a regulator of the content of 1, 2 units in the polymer [PN The disadvantage of this method is its limited use and, moreover, it does not provide stabilization of polybutadiene parameters.

Наиболее близким из известных способов по технической сущности является способ регулирования процесса растворной полимеризации бутадиена, осуществляемого в батарее реакторов в присутствии литийорганического катализатора, заключающийся в стабилизации вязкости по Муни полимера изменением расхода литийорганического катализатора при введении в указанный катализатор регулятора содержания 1, 2 звеньев [2].The closest known methods in technical essence is a method for controlling the process of solution polymerization of butadiene, carried out in a reactor battery in the presence of an organolithium catalyst, which consists in stabilizing the Mooney polymer by changing the flow rate of an organolithium catalyst when a content of 1, 2 units is introduced into the specified catalyst [2] .

Известный способ имеет недостаток, заключающийся в снижении точности стабилизации содержания 1, 2 звеньев из-за отсутствия стабилизации действительной концентрации диметилового эфира диэтилен2 гликоля в реакционной среде и ее температуры и других параметров процесса полимеризации, влияющих на содержание 1, 2 звеньев.The known method has the disadvantage of reducing the accuracy of stabilization of the content of 1, 2 units due to the lack of stabilization of the actual concentration of diethylene 2 glycol dimethyl ether in the reaction medium and its temperature and other parameters of the polymerization process that affect the content of 1, 2 units.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации содержания 1, 2 звеньев в полимере.The aim of the invention is to improve the accuracy of stabilization of the content of 1, 2 units in the polymer.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе регулирования процесса 10 растворной полимеризации бутадиена, осуществляемом в батарее реакторов в присутствии литийорганического катализатора, заключающемся в стабилизации вязкости по Муни полимера изменением расхода ли15 тийорганического катализатора при введении в указанный катализатор диметилового эфира диэтиленгликоля, дополнительно изменяют расход диметилового эфира диэтиленгликоля в зависимости от перепада дав20 ления в потоке полимеризата.This goal is achieved by the fact that in the known method of regulating the process of 10 butadiene solution polymerization, carried out in a reactor battery in the presence of an organolithium catalyst, which stabilizes the Mooney polymer by changing the flow rate of organolithium catalyst 15 when diethylene glycol dimethyl ether is introduced into said catalyst, the dimethyl ether flow rate is additionally changed diethylene glycol ether depending on the pressure drop in the polymerizate stream.

При этом перепад давления в потоке полимеризата можно корректировать в зависимости от содержания 1, 2 звеньев в полибутадиене, а при привышении расходом ди25 метилового эфира диэтиленгликоля допустимого значения можно уменьшить последовательными шагами температуру в зонах реакции реакторов.In this case, the pressure drop in the polymerizate stream can be corrected depending on the content of 1, 2 units in polybutadiene, and if the allowable value is increased by the consumption of diethylene glycol di25 methyl ether, the temperature in the reaction zones of the reactors can be reduced in successive steps.

Иллюстрацией описываемого способа ре30 гулирования процесса растворной полиме3 рнзации бутадиена является блок-схема, приведенная на чертеже.An illustration of the described method for regulating the process of solution polymerization of butadiene is the block diagram shown in the drawing.

Схема состоит из реактора полимеризации 1, регулятора 2 расхода катализатора, регулятора 3 расхода диглима, датчика 4 расхода катализатора, датчика 5 расхода диглима, регулирующих клапанов 6 и 7, датчика перепада давления 8, регулятораThe scheme consists of a polymerization reactor 1, a catalyst flow controller 2, a diglyme controller 3, a catalyst consumption sensor 4, a diglyme sensor 5, control valves 6 and 7, a differential pressure sensor 8, a controller

9, датчика вязкости по Муни 10, датчика 11 содержания 1, 2 звеньев, регулятора 12, регулирующего устройства 13, датчика температуры 14, регулятора температуры 15, регулятора 16, датчика 17 расхода хладагента и регулирующего клапана 18.9, a Mooney viscosity sensor 10, a content sensor 1, 2, a controller 12, a control device 13, a temperature sensor 14, a temperature controller 15, a controller 16, a refrigerant flow sensor 17 and a control valve 18.

Регулирование процесса полимеризации осуществляется следующим способом.The regulation of the polymerization process is carried out in the following way.

Шихту, катализатор и диметиловый эфир диэтиленгликоля подают в реактор 1 батареи. Расход катализатора и диметилового эфира диэтиленгликоля стабилизируют регуляторами 2, 3, получающими информацию от датчиков 4, 5 расходов и воздействующими на регулирующие клапаны 6, 7. Датчиком 8 измеряют перепад давления в потоке полимеризата, информацию от которого подают на регулятор 9, стабилизирующий эту величину изменением расхода диметилового эфира диэтиленгликоля, т. е. изменением задания регулятору 3. На выходе батареи реакторов измеряют датчикомThe mixture, catalyst and diethylene glycol dimethyl ether are fed to the battery reactor 1. The flow rate of the catalyst and diethylene glycol dimethyl ether is stabilized by regulators 2, 3, which receive information from the flow sensors 4, 5 and act on the control valves 6, 7. The pressure drop in the polymer stream is measured with a sensor 8, the information from which is supplied to the regulator 9, stabilizing this value by changing diethylene glycol dimethyl ether flow rate, i.e., by changing the task of the regulator 3. At the output of the reactor battery, measure with

10, а содержание 1, 2 звеньев в полибутадиене — датчиком И, подающими информацию соответственно на регулятор 12 и регулирующее устройство 13, стабилизирующие эти величины изменением заданий соответственно регулятору 2 и регулятору 9, т. е. изменением расхода катализатора и стабилизируемой величины перепада давления.10, and the content of 1, 2 units in polybutadiene by the sensor And, supplying information, respectively, to the regulator 12 and the regulating device 13, stabilizing these values by changing the tasks respectively to the regulator 2 and the regulator 9, i.e., changing the catalyst flow rate and the stabilized pressure drop.

На выходе из реактора 1 установлен датчик 14 температуры полимеризата, подающий информацию на регулятор 15, стабилизирующий ее изменением задания регулятору 16 расхода хладагента в рубашку реактора 1.At the outlet of the reactor 1, a polymerizate temperature sensor 14 is installed, supplying information to the regulator 15, stabilizing it by changing the task of the regulator 16 of the refrigerant flow in the jacket of the reactor 1.

Информацию о расходе диметилового эфира диэтиленгликоля подают на регулирующее устройство 13. При превышении этим расходом заданного предельно допустимого значения утройство 13 по определенной временной программе определенными последовательными шагами, например по 2—3°С, снижает задание регулятору 15, т. е. снижает стабилизируемую температуру в зоне реакции реакторов батареи и дополнительно снижает задание регулятору 9, т. е. снижает стабилизируемый перепад давления.Information on the consumption of diethylene glycol dimethyl ether is fed to the control device 13. If this flow exceeds a predetermined maximum permissible value, the device 13 according to a certain time program in certain sequential steps, for example 2-3 ° C, reduces the task of the controller 15, that is, reduces the stabilized temperature in the reaction zone of the battery reactors and further reduces the task of the regulator 9, i.e., reduces the stabilized pressure drop.

Регулятор 16 получает информацию от датчика расхода 17 и воздействует на клапан 18.The controller 16 receives information from the flow sensor 17 and acts on the valve 18.

При превышении перепадом давления заданного значения расход диметилового эфира диэтиленгликоля уменьшают, и наоборот, а при превышении содержания 1, 2 звеньев в полимере стабилизируемую величину перепада давления уменьшают, и наоборот. При превышении вязкости по Муни полибутадиена заданного значения расход катализатора увеличивают, и наоборот.When the pressure drop exceeds the set value, the consumption of diethylene glycol dimethyl ether is reduced, and vice versa, and when the content of 1, 2 units in the polymer is exceeded, the stabilized pressure drop is reduced, and vice versa. When the Mooney viscosity of the polybutadiene exceeds the set value, the consumption of the catalyst is increased, and vice versa.

Таким образом, предложенный способ может повысить точность стабилизации содержания 1, 2 звеньев в полимере, стабилизируемую величину перепада давления уменьшают, и наоборот. При превышении вязкости по Муни полибутадиена заданного значения расход катализатора увеличивают, и наоборот.Thus, the proposed method can improve the accuracy of stabilization of the content of 1, 2 units in the polymer, the stabilized pressure drop is reduced, and vice versa. When the Mooney viscosity of the polybutadiene exceeds the set value, the consumption of the catalyst is increased, and vice versa.

Таким образом, предложенный способ может повысить точность стабилизации содержания 1, 2 звеньев в полибутадиене, поскольку вводится контур непрерывного регулирования перепада давления в потоке полимеризата, в котором время запаздывания практически мало (по сравнению с контуром регулирования содержания 1, 2 звеньев) и который является стабилизирующим фактором для величины содержания 1, 2 звеньев в полибутадиене, и поскольку в описываемом способе дополнительно используется регулирование температуры в зоне реакции, изменение которой существенно влияет на содержание 1, 2 звеньев.Thus, the proposed method can improve the stabilization accuracy of the content of 1, 2 units in polybutadiene, since a continuous pressure control loop is introduced in the polymerizate stream, in which the delay time is practically short (compared to the 1, 2 unit content control loop) and which is stabilizing factor for the content of 1, 2 units in polybutadiene, and since the described method additionally uses temperature control in the reaction zone, the change of which is significantly affects the content of 1, 2 links.

Claims

Butadiene stabilization is the flowchart shown in the drawing. Scheme CONTAINS from polymerization reactor 1, catalyst flow controller 2, catalyst consumption controller 3, catalyst consumption sensor 4, catalyst pump 5 sensor of diglyme, control valves 6 and 7, pressure differential sensor 8, controller 9, Muii 10 viscosity sensor , sensor AND contents of 1, 2 units, regulator 12, regulating device 13, temperature sensor 14, temperature regulator 15, regulator 16, coolant flow sensor 17 and regulating valve 18. The polymerization process is controlled in the following way. The mixture, the catalyst and the dimethyl ether diethylene glycol is fed to the reactor 1 battery. The consumption of catalyst and dimethyl ether diethylene glycol is stabilized by regulators 2, 3, receiving information from flow sensors 4, 5 and acting on control valves 6, 7. Sensor 8 measures the pressure drop in the flow of polymerizate, information from which is fed to regulator 9, which stabilizes this value is the change in the consumption of diethylene glycol dimethyl ether, i.e., the change in the reference to controller 3. At the output of the reactor battery is measured by sensor 10, and the content of 1, 2 units in polybutadiene is measured by AND sensor, supplying information respectively to the controller 12 and control device 13, stabilizing these values change assignments respectively torus regulator 2 and the regulator torus 9 m. e. a change in catalyst flow and the stabilized value of the pressure differential. At the exit of the reactor 1, a sensor 14 of polymer temperature is installed, supplying information to the controller 15, stabilizing it by changing the task to the controller 16 of the refrigerant flow into the jacket of the reactor 1. Information about the consumption of diethylene glycol dimethyl ether is fed to the regulating device 13. When the flow rate exceeds the specified limit The permissible value of the device 13 for a certain time program in certain successive steps, for example, at 2-3 ° C, reduces the task to the controller 15, i.e., reduces the stabilized temperature uru reactors in the reaction zone and the battery further reduces job controller torus 9 m. e. -stabiliziruemy reduces pressure drop. The controller 16 receives information from the flow sensor 17 and acts on the valve 18. When the differential pressure exceeds a predetermined value, the consumption of diethylene glycol dimethyl ether is reduced and vice versa, and when the content of 1, 2 units in the polymer is exceeded, the stabilized differential pressure is reduced and vice versa. When the Mooney viscosity of polybutadiene exceeds a given value, the catalyst consumption increases, and vice versa. Thus, the proposed method can improve the accuracy of stabilization of the content of 1, 2 units in the polymer, the stabilized value of the pressure drop is reduced, and vice versa. When the Mooney viscosity of polybutadiene exceeds a given value, the catalyst consumption increases, and vice versa. Thus, the proposed method can improve the accuracy of stabilization of the content of 1, 2 units in polybutadiene, since a contour of continuous control of pressure differential in the polymer flow is introduced, in which the lag time is practically short (compared to the contour of control of 1, 2 units) and which is a stabilizing factor for the content of 1, 2 units in polybutadiene, and since in the described method the temperature control in the reaction zone is additionally used, the variation of which is ety affects the content of 1, 2 links. Claim 1. A method for controlling the process of solution polymerization of butadiene carried out in a reactor battery in the presence of an organolithium catalyst, which consists in stabilizing the Mooney viscosity of the polymer by changing the consumption of organolithium catalyst when introducing diethyleneglycol dimethyl ether catalyst, in order to increase the accuracy of stabilization of 1,2-units in the polymer, change the consumption of diethylene glycol dimethyl ether depending on the pressure difference Yeni in the flow of polymerizate. 2. A method according to claim 1, characterized in that the pressure drop in the flow of the polymerizate is corrected depending on the content of 1, 2-units in the polybutadiene. 3. The method according to claim 1, characterized in that, when the consumption of diethylene glycol dimethyl ether exceeds the permissible value, the temperature in the reaction zones of the reactors is successively reduced. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in application No. 2806352/05, cl. From 08F 136/06, 1979.

2. US patent number 3140278, cl. 260-94.2, publ. 1964 prototype.