SU996422A1

SU996422A1 - Method for controlling process of emulsion copolymerization of divinyl with styrene

Info

Publication number: SU996422A1
Application number: SU813316280A
Authority: SU
Inventors: Тахмасиб Исмаил Оглы Исмаилов; Вагиф Агарза Оглы Балаев; Шамхал Исмаил Оглы Исмаилов
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1983-02-15

Description

Изобретение относитс к регулированию процесса сополимеризацни дивинила со стиролом и. может быть использовано в производстве синтети ческих сополимерных каучуков. Известен способ регулировани процесса полимеризации, состо щий в регулировании расхода катализатора , подаваемого на вход батареи полимеризаторов , и изменении температуры в зоне реакции ь зависимости от молекул рного веса полимера С. Недостаток указанного способа состоит в том, что молекул рный вес полимера не характеризует качес ва полимера. Одному и тому же молекул рному весу полимера может соответствовать разный состав (качество 1ГОлимера. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ регулировани процесса эмуль сионной сополимеризации дивинила со стиролом, за.ключающийс в изменении расхода инициатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов, в зависимости от степени конверсии моHOMi-;pOB 2 j. Недостаток данного способа заключаетс в невысокой точности стабилизации в зкости полимера по муйй. Это объ сн етс тем, что при изменении расхода инициатора не учитыва Ьтс качество образующегос полимера , в то врем как изменение расхода инициатора приводит к изменению скорости полимеризации, а это сильно вли ет на качество образующегос полимера. Конверси мономеров также не характеризует-состав полимера, так как величина конверсии, представл юща отношение веса образовавшегос полимера к весу исходных мономеров , вл етс своего рода количественной характеристикой процесса. Кроме того, все известные способы не учитывают соотношени абсолютных количеств св занных мономеров в сополиМере , что существенно вли ет на пластоэластические свойства полимера . Целью изобретени вл етс повышение точности стабилизации в зкости полимера по Муни. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу регулировани процесса змульсионной сополимеризации дивинила со стиролом, заключающемус в изменении расхода ини- . циатора, подаваемого на вход батаpun полимеризаторов в зависимости от степени конверсии мономеров, корректируют величину расхода инициатора в зависимости от соотношеН51Я абсолютных -количеств св занных мономеров в сополимере, при этом пр уменьшении указанного соотношени расход инициатора пропорционально увеличивают и наоборот. Способ регулировани процесса эмульсионной сополимеризации дивинила со стиролом реализуетс систе мой управлени , показанной на чертеже . В полимеризатор 1 полимеризацио ной батареи (полимериэационна батаре условно показана двум полимеризаторами 1.и 2) по трубопроводу 3 поступает эмульси , состо ща из водной фазы, поступающей по тру бопроводу 4 и углеводородной шихты , подаваемой по трубопроводу 5. Водна фаза, в свою очередь, состо ит из компонентов водной фазы и инициатора, соответственно поступаю щих по трубопроводу б и 7. Углеводородна шихта состоит из дивинила и стирола, поступающих по трубопро |водам 8 и 9. Реакционна масса из полимеризатора 2 выводитс п трубопроводу 10 в отделении незаполимеризовавшихс мон меров . Расход эмульсии на входе в батарею полимеризаторов измер етс с помощью чувствительного элемента J1 Чувствительный расхода рехул тор 13 и регулирующий орган 1 образует контур регулировани расхо дп инициатора. . Расход дивинила измер етс с по мощью чувствительного элемента 15, а расход стирола - с помощью чувствительного элемента 16. Величина, конверсии мономеров на выходе батареи полимеризаторов измер етс анализатором 17. Выходной сигнал анали затора 17, пропорциональный текущему значению величины конверсии мо номеров, поступает в элемент 18 сравнени ,где сравниваетс с заданным значением. Сигнал рассогласовани элемента 18 сравнени в качестве задани поступает в камеру за дани регул тору 13 расхода инициатора . Величина непрореагировавшего дивинила на выходе полимеризационной батареи измер етс с помощью анализатора 19. Регулирующа система содержит вычислительный блок 20, к входу которого подключены датчики 11, 12, 15, 16 н 19. Система работает следук адм обра зом. Вычислительный блок 20 определ ет количество дивинила на выходе полимеризационной батареи: ьых. ьых. - Див, Аив,эм льсии где Сдцц - концентраци непрореагировавшего дивинила на выходе полимеризационной батареи, эм5 Аьсий расход эмульсии-. Затем вычислительный блок 20 вычисл ет количество св занного дивинила рСВЯЗ, gSX. рВЫХ. див. див. див. t х где G g - количество дивинила, по даваемого по трубопроводу 8. Далее вычислительный блок 20 находит количество образовавшегос полимера в батарее полимеризаторов s полимера - величина конверсии мономеров; С - сумма расходов дивинила и стирола на входе в бат.арею полимеризаторов . Вычислительный блок 20 определ ет величину св занного стирола СН Я Ч- G в сополимере по формуле; . св з. ст. полимера И наконец, он рассчитывает отношение абсолютных количеств св занных мономеров в сополимере, сравнивает его с заданной величиной и в зависимости от величины отклонени вырабйтывает корректирующий сигнал регул тору 13 расхода инициатора. Расход инициатора измен етс . Это приводит к изменению концентрации непрореагировавщего дивинила в латексе на выходе батареи полимеризаторов ., а следовательно и к изменению соотношени абсолютных количеств св занных мономеров в сополимере . Это доказывает правильность выбора цели и ее схемное решение. Таким образом, при уменьшении найденного отношени по сравнению с номиналом регул тор 13 пропорционально увеличивает расход инициатора и наоборот. Расчеты показывают, что использование способа позвол ет довести среднеквадратическое отклонение обобщенного показател пластоэластичности полимера - в зкость полимера по Муни до 6-12 единиц (известный способ чает 20-30 единиц). Это позвол ет юлучить большой экономический эффект В народном хоз йстве страны за счет увеличени срока службы резино-технических изделий, изготовленных из этого полимера.This invention relates to the regulation of the copolymerization process of divinyl and styrene. can be used in the production of synthetic copolymer rubbers. There is a method of controlling the polymerization process, which consists in controlling the consumption of catalyst supplied to the input of the polymer battery, and the temperature change in the reaction zone depending on the molecular weight of polymer C. The disadvantage of this method is that the molecular weight of the polymer does not characterize polymer The same molecular weight of the polymer may correspond to a different composition (quality of an IL polymer. The closest to the proposed technical essence is a method of controlling the emulsion copolymerization process of divinyl with styrene, which involves changing the flow rate of the initiator supplied to the input of the polymer battery, depending on the degree of conversion of moHOMi; pOB 2 j. The disadvantage of this method lies in the low accuracy of stabilization of the polymer viscosity of the polymer. This is due to the fact that when the flow rate changes the initiator does not take into account the quality of the polymer formed, while a change in the flow rate of the initiator changes the polymerization rate, and this greatly affects the quality of the polymer formed. Conversion of monomers also does not characterize the composition of the polymer, polymer by weight of the initial monomers is a kind of quantitative characteristic of the process. In addition, all known methods do not take into account the ratio of absolute amounts of monomer bound a moat in the copolymer, which significantly affects the properties of the polymer plastoelasticheskie. The aim of the invention is to improve the accuracy of the stabilization of the Mooney polymer viscosity. This goal is achieved by the fact that according to the method of regulating the process of the emulsion copolymerization of divinyl with styrene, which consists in changing the consumption of oil and gas. Depending on the degree of monomer conversion, the flow rate of the initiator is adjusted depending on the ratio of the absolute number of monomers in the copolymer, while decreasing this ratio increases proportionally and vice versa. The method of controlling the process of emulsion copolymerization of divinyl with styrene is implemented by the control system shown in the drawing. Polymerization unit 1 of a polymerization battery (the polymerization battery is conventionally shown by two polymerization agents 1. and 2) through line 3 enters an emulsion consisting of an aqueous phase fed through line 4 and a hydrocarbon charge supplied through line 5. The aqueous phase, in turn, consists of the components of the aqueous phase and the initiator, respectively, coming through pipeline b and 7. The hydrocarbon charge consists of divinyl and styrene, coming through pipelines 8 and 9. The reaction mass from polymerization unit 2 is removed. 10 in the Department of nezapolimerizovavshihs Mon mers. The flow rate of the emulsion at the entrance to the polymer battery is measured with the help of the sensitive element J1. The flow meter 13 is sensitive to consumption and the regulator 1 forms the flow regulator of the initiator flow. . The consumption of divinyl is measured by means of a sensitive element 15, and the consumption of styrene by means of a sensitive element 16. The magnitude, the conversion of monomers at the output of the polymer battery, is measured by the analyzer 17. comparison element 18, where it is compared with a predetermined value. The mismatch signal of the comparison element 18 as a task enters the chamber for giving an initiator flow controller 13. The magnitude of the unreacted divinyl at the output of the polymerization battery is measured using an analyzer 19. The control system contains a computational unit 20, to the input of which sensors 11, 12, 15, 16, and 19 are connected. The system works following adm. Computing unit 20 determines the amount of divinyl at the output of the polymerisation battery: s. yyh - Div, Aviv, emulsion, where Sdc is the concentration of unreacted divinyl at the output of the polymerisation battery, em5 Asia, emulsion consumption, -. Then computational unit 20 calculates the amount of bound divinyl, pCVELP, gSX. pt div div div t х where G g is the amount of divinyl produced by pipeline 8. Next, the computing unit 20 finds the amount of polymer formed in the polymer polymer battery s s is the amount of monomer conversion; C - the sum of the costs of divinyl and styrene at the inlet to the bathedia of polymerizers. Computing unit 20 determines the amount of bound styrene CH I H - G in the copolymer by the formula; . bond st. Art. Polymer Finally, it calculates the ratio of the absolute amounts of the bound monomers in the copolymer, compares it with a predetermined value, and, depending on the magnitude of the deviation, generates a correction signal to the initiator flow controller 13. Initiator flow rate varies. This leads to a change in the concentration of unreacted divinyl in latex at the outlet of the polymer battery, and consequently to a change in the ratio of the absolute amounts of the bound monomers in the copolymer. This proves the correctness of the choice of the target and its schematic solution. Thus, as the ratio found decreases as compared with the nominal value, the regulator 13 proportionally increases the initiator consumption and vice versa. Calculations show that the use of the method makes it possible to bring the standard deviation of the generalized polymer plastoelastic index — the Mooney polymer viscosity to 6–12 units (the known method is 20–30 units). This makes it possible to achieve a large economic effect in the national economy of the country by increasing the service life of rubber products made from this polymer.

формула изобретени invention formula

Способ регулировани процесса эмульсионной сополимеризации дивинила со стиролом, заключающийс в изменении расхода инициатора, подаваемого на вход батареи полимеризаторов в зависимости от степени конверсии мономеров, о т л и ч а юц и и с теи, что, с целью повышени точности стабилизации в зкости полимера по Муни, корректируют величину расхода инициатора в зависимости от соотношени абсолютных количеств св занных мономеров в сополимере, при этом при уменьшении указанного соотношени расход инициатора пропорционально увеличивают и . наоборот. .The method of regulating the process of emulsion copolymerization of divinyl with styrene, which consists in changing the flow rate of the initiator supplied to the input of the polymer battery, depending on the degree of monomer conversion, in order to improve the accuracy of stabilization of the polymer viscosity Muni, corrects the flow rate of the initiator depending on the ratio of the absolute amounts of the bound monomers in the copolymer, while decreasing this ratio the initiator flow proportionally increases and. vice versa. .

Источники информгщии, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination

1.Авторское свидетельство СССР 261689, кл. С 08 F 2/00, 1967.1. USSR author's certificate 261689, cl. C 08 F 2/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР 660978, кл. С 08 F 2/22, 19772. Authors certificate of the USSR 660978, cl. C 08 F 2/22, 1977

(прототип).(prototype).

Claims

Claim

A method for controlling the process of emulsion copolymerization of divinyl with styrene, which consists in changing the flow rate of the initiator supplied to the input of the polymerisers depending on the degree of conversion of the monomers, which requires that, in order to improve the accuracy of stabilization of the viscosity of the polymer according to Mooney, the value is adjusted the flow rate of the initiator, depending on the ratio of the absolute amounts of bound monomers in the copolymer, with a decrease in 5 of the indicated ratio, the flow rate of the initiator is proportionally increased and vice versa.