Способ получения изопренового каучука
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„Я0„„1167190 A
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 и ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3629774/23-05 (22) 03.08.83 (46) 15.07.85. Бюл. Ф 26 (72) И.M.Áåëãîðîäñêèé, В.В.Сазыкин, Н.В.Лемаев, Г.Ç.Сахапов, Е.Л.Осовский, Ю.Н.Туйбарсов, Г.Т.Щербань, Х.В.Муста-. фин, Е.А.Цыганов, В.Л.Сеницкий, А.В.Фомин и В.С.Жарков (71) Тольяттинский политехнический институт (53) 678.762.3.02(088.8) (56) Кирпичников П.А. и др. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. Л.,Химия, t976, с. 60-64. лизации полимера,. водной дегаэации каучука и очистке возвратных продуктов, включающий приготовление смеси изопрена и возвратной иэопентан-изопреновой фракции и ее охлаждение при избыточном давлении 0,8-1,2 МПа с использованием пропанового холода в две ступени и промежуточной алюмогелевой осушки, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения сухого остатка раствора полимера, подаваемого на дегазацию, проводят охлаждение смеси иэопрена и возвратной иэопентан-иэопреновой фракции в две стадии, сначала промьппленной оборотной водой, охлаждаемой в градирнях с использованием естественного холода, затем испаряющимся пропаном, причем избыточное давление промьппленной оборотной воды поддерживают в пределах 0,3-0 5 МПа.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54)57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНОВОГО КАУЧУКА, заключающийся в полимеризации изопрена в среде изопентана в присутствии катализатора Циглера Натта, дезактивации процесса и стаби(з1) + С 08 F 136/08 С 08 С 2/06
1167190
Изобретение относится к технологий получения синтетических каучуков,.в частности изопренового, растворной полимеризацией с последующим выделением каучука из раствора водной дега- зацией, и может быть использовано в нефтехимической промышленности, Целью изобретения является повышение сухого остатка раствора полимера, подаваемого на дегазацию.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Смесь изопрена в изопентан-изопреновой фракции после азеотропной осушки направляют на охлажцение в теп-" 15 лообменник, в трубное пространство которого подают промьппленную оборотную воду. В холодные и зимние месяцы года воду охлаждают в градирнях до
5-15 С, предпочтительно до 7-12 С, путем подключения в работу дополнительного количества вентиляторов.
:При низких температурах воздуха в зимние месяцы (от -20 до -50 С) температуру оборотной воды выдерживают в пределах от 10 до 15ОС, при ее понижении отключают поочередно вентиляторы градирен во избежание обмерзания внутри оросителя, а также предотвращения разрывов чугунной арма- ЗО туры на подземных сетях оборотного водоснабжения.
Благодаря использованию естественного холода управляют работой градирни таким образом, чтобы выдерживать минимально возможную температуру оборотной воды для каждого значения температуры окружающего воздуха.
Смесь изопренаи изойентан-изопре-щб новой фракции охлаждают оборотной водой до 15-25 С с 55-60 С, В отличие от известного способа охлаждение смеси на 35-40 С проводят обо- 4g ротной промышленной водой, причем давление воды поддерживают в пределах от 0,3 до 0,5 ИПа, что исключает попадание воды (через неплотности, имеющие место при развальцовывании 5О трубок теплообменника) в углеводо родный поток, а следовательно, и посадки процесса полимеризации изопрена.
Охлажденную смесь изопрена и изопентана-изопреновой фракции с температурой 15-25 С подают на вторую стадию охлаждения испаряющимся пропаном, которую при необходимости осуществляют в две ступени.
На второй ступени охлаждение смеси проводят до температуры от
-5 до -15 С.
В отличие от известного способа получения изопренового каучука охлаждение смеси изопрена с.изопентан-изопреновой фракцией в две стадии сначала промышленной оборотной водой, охлаждаемой в градирнях с максимальным использованием естественного холода, затем испаряющимся пропаном позволяет снизить затраты энергии на получение про.панового холода и повысить сухой остаток раствора полимера эа счет снижения температуры шихты на о
10-15 С. Такое снижение температуры шихты особенно важно при наличии высокоэффективных катализаторов процесса полимериэации, а также исключает недостаток известных конструкций полимеризаторов, снабжен" ных рубашкой для съема тепла реакции. .
Учитывая,что доля тепла реакции, отводимого через рубашки полимеризаторов, практически не превышает 8-107, получение температурного запаса полимеризационного процесса эа счет снижения температуры смеси (шихта) является одним из основных факторов интенсификации процесса.
Пример 1 (контрольный). Получение каучука осуществляют известным способом, являющимся базовым объектом.
Основные показатели процесса
Расход смеси изопрена с изопентан-изопреновойфракцией (шихты) на азеотропную осушку, т/ч 90
Концентрация изопрена в шихте, мас.Ж 12 3
Температура шихты после аэеотропной осушки, С 53
Температура шихты после охлаждения в пропановых холодильниках, Ñ. до осушки в алюмогелевом осушителе и после первой ступени охлаждения 25 после осушки в алюмогелевом осушителе и после второй ступени охлаждения 15
Расход пропанового холода, Гкал/ч с температурой
-20 С 1, 134 с температурой -40 С 0,405
1167190
Продолжение таблицы
47
53
56 s
20
Температура шихты после охлаждения в пропановых холодильниках, С
76,4
1О
-12
11,0
1$
3,3
1, 296
Затраты электроэнергии на охлаждение воды, квтч/т каучука
О, 1215
13
0,3
Температура прЬцесса полимеризации в ,реакторе, С в первом
42 во втором
55
Дозировка трехкомпонентного катализатора (синтезированного при
-70 С), Ж от массы изопрена
В хол,одные месяцы года (осенне-зимний период)
В теплые
Показатели месяцы года(летне-весенний период
0 35
0 35
Содержание сухого остатка в полимеризате, мас.Ж
Производительность каскада реакторов по полимеру, т/ч
Суммарные затраты холода на охлаждение шихты, Гкал/т каучука
Расход пара на выделение каучука водной дегазацией, Гкал/т каучука
Расход смеси изопрена с изопентан"изопре-, новой фракцией (шихты) на азеотропную осушку, т/ч
13,2
12,5
1 l,25 11,88
90 50
Концентрация иэопрена в шихте, мас. 7
О, 137 О, 109
17
2,25 2, 10
Температура процесса полимеризации в реакторе, C в первом (полимеризаторе) во втором в третьем в четвертом
Расход рассола на охлаждение рубашек реакторов (температура рассола -15 С), т/ч
Дозировка трехкомпонентного ..катализатора мас.Ж от массы изопрена 0,6
Содержание сухого остатка в полимериэате, масХ
Производительность каскада реакторов по полимеру, т/ч
Количество тепла реакции, отводимого рассолом через рубашки реакторов, Гкал/ч
Доля тепла реакции, отводимого рассолом (в 7. от общегоколичества тепла реакции) 6,25
Суммарные затраты холода, Гкал/т каучука
Расход пара на выделение каучука водной дегазацией, Гкал/т 2,5
Пример 2. Изопреновый каучук получают по предлагаемому способу с охлаждением шихты сначала промышлен- 30 ной оборотной водой, затем за счет испарения пропана.
Основные показатели процесса даны в таблице.
Температура шихты после азеотропной осушки, С 53
Температура шихты после охлаждения оборотной промышленной водой, С 32
Расход пропанового холода, Гкал/ч 1,417
Давление оборотной воды, MIIa 0,5
Расход рассола на охлаждение рубашек реакторов, т/ч 75
1167190
6 давления и развальцотеплообменника и мо,при колебаниях вывания трубок жет привести к меризации. посадке процесса полиСоставитель В.Филимонов
Редактор М.Недолуженко Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Пожо
Заказ 4387/26 Тираж 475
ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-. 35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
СССР
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
При давлении оборотной промышпенной воды, подаваемой на первую стадию охлаждения шихты, менее 0,3 МПа снижается коэффициент теппопередачи, что приводит к повышению температуры шихты после первой стадии охлаждения до 35-40 С и требует увеличения расхода пропанрвого холода на вторую стадию охлаждения.
Использование оборотной воды с давлением более 0,5 ИПа, особенно при давлении шихты 0,8 МПа, повышает опасность попадания воды в шихту
Как видно из примеров, внедрение предлагаемого способа получения нзопренового каучука позволяет повысить сухой остаток полимеризата на 15-20Х
10 снизить расход íà 0 05-0,08 Гкал/т каучука, уменьшить расход пара на дегазацию каучука на 0,25-0,4 Гкал/т, повысить производительность.
![Способ получения изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/609/6091053-s.jpg)
![Способ получения изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/609/6091054-s.jpg)
![Способ получения изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/609/6091055-s.jpg)
![Способ получения изопренового каучука](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/609/6091056-s.jpg)