SU994471A1 - Способ управлени процессом эмульсионной сополимеризации дивинила со стиролом - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам управления процессами эмульсионной полимеризации, в частности сополимеризации дивинила со стиролом, и может быть иопользовано в производстве синтетического каучука. ⁵

Известен способ автоматического регулирования процесса эмульсионной полимеризации, согласно которому для получения максимальной производительности полиме- _1Q ризанионной батареи при заданном качестве полимера измеряют конверсию мономеров в головной части поЛимеризаниониой батареи и при. уменьшении этого параметра ниже заданного значения увеличивают по- ,₅ дачу окислительно-восстановительной системы, при этом осуществляют компенсирующее изменение подачи модификато- ⁴ ра [1].

Недостаток такого способа состоит в ²⁰ том, что применение большого количества окислительнс-восстановительной системы является нежелательным, так как в этом случае смогут протекать другие реакций — регулирование, разветвление и сшивание полимерных цепей, которые создают условия, затрудняющие обрыв полимеризации и предохранение каучука от деструкции и структуированйя.

Наиболее близким к изобретению является способ управления процессом эмульсионной сополимеризации дивинила со стиролом, проводимый в батарее последовав тельно установленных полимеризаторов, при использовании модификатора и инициатора, заключающийся в изменении расходов модификатора и инициатора в зависимости от расхода углеводородной шихты £2j.

Недостатком этого способа является невысокая точность стабилизации вяэкос*ти полимера по Муни вследствие неучета снижения активности процесса полимеризации.

Одной из причин этого является дезактивация инициатора, связанная с возмож ным наличием примесей в реакционной смеси. Нежелательные последствия могут возникнуть и при увеличении концентрации инициатора выше заданных пределов. Это приводит к образованию полимера с низким 5 молекулярным весом и ухудшению механических свойств продукта.

Цепью изобретения является повышение точности стабилизации вязкости сополимера по Муни. 10

Поставленная цель достигается тем, . что согласно способу управления процессом эмульсионной сополимеризации дивинила со стиролом, осуществляемому в батарее последовательно установленных поли- 15 меризаторов, при использовании модификатора и инициатора, заключающемуся в' изменении расхода модификатора и инн— ‘ циатора в зависимости от расхода углеводородной шихты, часть модификатора 20 подают в средний полимеризатор батареи. и при этом расход модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, корректируют в зависимости от вязкости полимера по Муни, измеренной на выходе 25 среднего полимеризатора батареи, а общий расход модификатора,‘подаваемого в батарею последовательно работающих полимеризаторов, корректируют в обратно пропорциональной зависимости от разнос- зо ти концентрации инициатора в головном и среднем полимеризаторах батареи.

На чертеже представлена система управления, с помощью которой реализуется данный способ... ₃₅

Блок-схема системы управления включает полимеризаторы 1 и 2, трубопровод. 3 подачи углеводородной шихты, трубо-. провод 4 подачи инициатора, трубопровод 5 подачи общего модификатора, трубопро- *₀ вод 6 подачи модификатора на вход батареи полимеризаторов, трубопровод 7 подачи модификатора в средний полимеризатор батареи, трубопровод 8 вывода реакционной массы (латекса) из цеха по- димеризации в отделение отгонки незаполимеризовавшихся мономеров, чувствитетгные элементы 9-12 соответственно расходов углеводородной шихты, инициатора, общего модификатора и модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, регулятор 13 расхода инициатора, регулирующий орган 14, установленный на трубопроводе подачи инициатора, регулятор 15 расхода общего модификатора, регулирующий орган 16, установленный ’ на линии подачи _общего модификатора, регулятор 17 расхода модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризато ров, регулирующий орган 18 на линии подачи модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, анализаторы 19 и 20, соответственно измеряющие концентрации инициатора на входе полимеризации иной батареи и на выходе среднего полимеризатора батареи, элемент сравнения 21, анализатор 22 вязкости полимера по Муни и элемент сравнения 2¾ Способ осуществляется следующим образом.

Батарея полимеризаторов условно предоставлена первым 1 и средним 2 полимеризаторами. По трубопроводу 3 в первый полимеризатор батареи подается углеводородная шихта (водная фаза на схеме условно не показан^. В полимеризатор 1 инициатор поступает по трубопроводу 4.

Отдельными потоками по трубопроводам 6 и 7 в первый и средний полимеризаторы батареи подается модификатор, который поступает по трубопроводу 5. . Реакционная .Масса по трубопроводу 8 выводится из цеха полимеризации Ъ отделение незаполимеризовавшихся мономеров.

Расход углеводородной шихты взмеря—» ется чувствительным элементом 9, ’чувствительный элемент 10» регулятор соотношения 13 и регулирующий орган 14 образуют контур регулирования расхода инициатора. Чувствительный элемент 11, регулятор соотношения 15 и регулирующий орган 16 образуют контур регулирования расхода общего модификатора. Чувствительный элемент 12, регулятор 17 и регулирующий орган 18 образуют контур регулирования расхода модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов. Концентрация инициатора на входе первого и на выходе среднего полимеризаторов батареи измеряется анализаторами 19 и 20, результаты поступают в элемент сравнения 21, в котором находится разность концентрации инициатора. Выходной сигнал элемента сравнения 21 является корректирующим сигнал ом для регулятора расхода общего модификатора 15. При увеличений разности концентраций инициатора задание регулятору расхода общего модификатора 15 уменьшают и наоборот.

Величина вязкости полимера по Муни измеряется с помощью анализатора 22, результат поступает в элемент сравнения 23, где сравнивается с заданным значением. Сигнал рассогласования элемента 23 является заданием для регулятора _

994471 6 расхода модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов.

При увеличении отклонения вязкости полймера по Муни по сравнению с задан*· . ным значением в большую сторону зада- 5 ние регулятору 17 расхода модификатора увеличивают и наоборот.

Таким образом, наряду с изменением расхода модификатора в зависимости от расхода углеводородной шихты регул иру- 10 юшая система обеспечивает подачу части модификатора в средний полимеризатор батареи, при этом регулирует расход модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризатора, по величине отклонения 15 Jk>t номинала вязкости полимера по Муни, измеренной на выходе среднего полимеризатора батареи, а расход общего модификатора регулируется в обратно пропорциональной зависимости от разности кондеи- 20 трании иншхиатора в головном и среднем полимеризаторах батареи.

Использование предлагаемого способа позволяет более качественно стабилизи: ровать качество полимера, в частности 25 j вязкость полимера по Муни.

⁴ Внедрение предлагаемого способа позволит получить большой экономический эффект за счет увеличения срока службы резино-технических изделий, изготовлен- зо ных из этого продукта.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к способам управлени  процессами эмульсионной nomfKfe ризаиии, в частности сополимеризааии дивнншш со стиролом, н может быть во пользовано в производстве синтетического каучука. Известен способ автоматического регулировани  процесса змупьснонной полимеризации , согласно которому ОЛЯ получени  максимальной производительности полимеризационной батареи ор  1данном качестве полимера измер ют конверсию мономеров в головной части по имеризационной батареи и при. уменьшении этого параметра ниже заданного значени  увеличивают подачу окислительно-восстановительной системы , при этом осуществл ют компенсирующее изменение подачи модификатора 1 .. Недостаток такого способа состоит в том, что применение большого количества окислительн -воссга новительной системы  вл етс  нежелательным, так как в этом случае смогут протекать другие реакциирегули ро0аш1е , разветвление н сшива вие полимерных цепей, которые создают усйови , затрудн ющие обрыв попимерввацив и предохранение учука от деструкции н структуированй . Наиболее близким к взобретевию  вл етс  способ управлени  процессом эмульсионной сополимеризации дивинила со спаи ролом, провод|{мый в батарее последова тельно установленных полимеризаторов, при использовании модификатора в иввпиатора , заключающийс  в измевевии раоходов модификатора и инициатора в заввсимости от расхода углеводородной шихты 2. Недостатком этого способа  &л етсй невысока  точность стабилизации в зкое ти полимера по My ни вследствие неучета снижени  активности процесса полимеризации . Одной из причин этого  вл етс  дезактиваци  инициатора, св$1занна  с возможцым наличием примесей в реак1Шокной смеси. Нежелательные последстви  могут возникнуть и при увеличении концентрации итшиатора выше заданных пределов. Это приводит к образ Оба нию полимера с низки . молекул рным весом и ухудшеигао механических свойств продукта. Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации в зкости сополим& ра по Муни.. Поставленна  цель дсгстигаетс  тем, . что согласно способу управлени  процео . сомэмульсионной сополимеризатш дивини ла со стиролом, осуществл емому в батарее последовательно установленных попи- меризаторов, при использовании модификатора и инициатора, заключающемус  в изменении расхода модификатора и инициатора в зависимости от расхода зпглеводородной шихты, часть модификатора подают в средний полимеризатор батареи. и при этом расход модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, корректируют в зависимости от в зкости полимера по Муни, измеренной на выходе среднего попимервзатора батареи, а общий расход модификатора,подаваемого в батарею последовательно работающих полимеризаторов, корректирую в обратно пропорциональной зависимости от разнооти концентрации иниаиатора в гоповшил и среднем полимеризаторах батареи. На чертеже прйдставлена система управлени , с помоп&ю которой реапиэу етс  даш1ый способ .. Блок-схема системы управлени  включает полимеризаторы 1   2, трубопровод 3 подачи углеводородной шихты, трубо- , провод 4 подачи инициатора, трубопровод 5 подачи общего модификатора, трубопровод 6 подачи модификатора на вход батареи полимеризаторов, трубопровод 7 псидачи модификатора в средний пошмериза тор батареи, трубопровод 8 вывода реакционной массы (латекса) из цеха полимервсзапш в отделеиие отговки незвпопимеризовавшихс  мономеров, чувствитеш аые элементы 9 - 12 соответственно расходов углеводородной шихты, иншхштора, общего модификатора н модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов , регул тор 13 расхода инициатору регулирующий орган 14, установленный ga трубопроводе подачи ишацватора, ре гул тор 15 pacjcoaa обпхего модификатора регулирующий оргаи 16, установленный на л)1ШШ подачи ,обще1Ч модн катора, регул тор 17 расхода модификатора, подаваемого на вход батареи попнмеризато-г ров, регулирующий орган 18 на линив по дачи модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, анализаторы 19 и 2О, соответственно измер ющие концентрации инициатора на входе nonitмеризационной батареи и на вь1ходе срел него полимеризатора батареи, элемент сравненЁю 21, анализатор 22 в зкости полимера по Муни и элемевт сравнени  23 Способ осуществл етс  следующим образом . Батаре  полимеризаторов условно представлена первым 1 в средним 2 полим рвзаторами . По трубопроводу 3 в первый полимеризатор батар еи подаетс  углеводородна  шихта (водна  фаза на са&ле условно не показан В полимеризатор 1 инициатор поступает по трубопроводу 4. Отдельными потоками по трубопроводам 6 и 7 в первый и средний полимера заторы батареи подаетс  модификатор, который поступает по трубопроводу 5. . Реакционна  .масса по трубопроводу 8 выводитс  из цеха полимеризации отделение незаиолимеризовавшихс  мономеров . Расход углеводородной шихты взмер .-ч етс  чувствительным 8лемент1 д 9,чувствительны и элемент 10 регул тор соотношени  13 и регупируюпщй орган 14 образуют контур регулировани  расхода ввдциатора. Чувствитеганый элемент 11, регул тор соотношени  15 и регупирук ншй орган 16 образуют контур регулировани  расхода о&вего моди4 1катора. Чувствитепьный элемевт 12, регул тор 17 и регулирующий 18 образуют крвтур регупнрованиа расхода модификатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов . Концентраци  нншшатора на входе первого и ш выходе среднего пол1ьмерйзаторов батареи измер етс  анализаторами 19 и 2О, результаты поступают в э елент сравнени  21, в котором нахоантс  разность ковоентрвиии инионатора . Выходной свгввл элемента сравнени  21  вл етс  корригирующим сигналс « дл  регул тора расхода общего модификатора 15. При уве вчении рвзностн концентраций ишогаато задание регул тору расхода общего модв  акатора 15 уменьшают в наоборот. Величина в зкости полимера по Муни измер етс  с помощью анализатора 22, результат поступает в элемент сравнени  23, где сравниваетс  с задатшм знач вием . Сигнал рассотасованв  элемента 23  вл етс  заданием дл  регул тора 5©9 {шсхсюа модвфвкато ра, подаваемого ва вход батареи пошмерсЁзаторов. При увеличении отклонени  BSISKOCTB полШера но Муви по сравнению с задан вым значением в большую сторону задашш регул тору 17 расхода модификатора увеличивают в наоборот. Тшсвм образом, ea.pajiy с шменением расхода модификатора в эаввсвмоств от расхода углеводородной шихты регулирукша  система о6еспе«{тает подачу части модификатора в средавй цолимеризатор тареи, при этом peiryrai yeT расход мбди  катора , подшавмого ва вход батареи шолимеризаторт, по величине отклонени  номивала В зкости Ц(лимера по Муни, нзмереввой ва выходе с|«днегч полимеразатора батареи, а расход общего моди4ш KuTopei регулируетс  в обратно пропордиовальной зависимости от разности конпев в головном и среднем полимервэаторах батареи. ИсполЕьзовавие 1федлагаемого способа позвогх ет качественно стабилвз : ровать качество полимера, в частности i в зкость пойиме по Муни. Внедрение предлагаемого схюсоба позвопит получить большой эковомичесасиб эффект за увеличевш сдужби резино-техническвх изделий, изготовленны сш этого продукта. . Формула изобретени  Сш)С( управлени  itpoueccoM эмульсионной сшопимервэации дввивила со СТ&14 , осушествл емый в батареб поспем довательно уставовпеввых попимервзаторов , пра использовавин моднфшсатрра и ившшатора, захлючаюшийс  в взмененви расхода модификатора и инициатора в зависимости от расхода угле одородвой швхты, о тли ч а го га н.й с   г&л что, с аеЛью повьи шш точности стабв лвЕзадии в зкости сополимера цр Муни часть модификатора додавот в средний полимеркэатор €utapeB и прв атом расхсш модификатора подаваемого на вжод батареи полвмериза торов, KoppeKT w T в аависвмости от В1 зкостн полвм по Мувв, шмереввой на выходе среднего волимарвзатора батареЕ а расход модифвкатора , шмдавашлого в батарею ш спедова- тельно работ иощих пЬлга1 ерщзаторов, корм ректируют в обратно прооорннональной зависимости от разности конаентрации инииштора в головнс д н сфедвам пош мервзаторах Старей. , Источники информации во вниман1ю цри экспертвзе 1.Авторское свидетельство СССР 6 168441, кл. С Ое F 2/22, 1965.
2. 2.Голуб тников В. А. и Шуват в В.В. Автоматдааци  провзвбаствеи ы щюпессов и АСУП в химической п юмышленвооТИ .М., Хими , 1979, с. 239-242, рис. 120 (прототип).