Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
ДИйзобутилалюминийхлорида) й Соединений ванадия (тетра-хлорида, трихлороксида, триацетилацетоната). Макромолекулы СКЭП состоят из статистически распределенных звеньев этилена и пропилена, каучукоподобными свойствами обладают сополимеры, содержащие не менее 30% (мол.) звеньев пропилена:
CH2=CH2 "т~ CH=CH2
I
CH3
[—CH2-CH2-]„
70—50%
-CH-CH2-
I
CH3
30-50%
Наряду с этилен-пропиленовыми каучуками выпускаются тройные сополимеры (СКЭПТ), содержащие 1—2% (мол.) несопряженных диенов: дициклопентадиена, 1,5-цйклооктадиена, этилиденнорбор-нена, мети-лтетрагидроиндена:
сн
hc^I^ch—сн ¦ chJ Il
hc----ch2
Il CH2
нс^|/2сн
ch
hc
дицикло-пентадиен
ch
//
^ ^-CH CH2
цикло-октадиен
HC
. Il
HC
CH
^І^С^СН-СНз CH2I
j/ch*
ch
этилиден-норборнен
CH
HC^ "^CH-
hc^5. /сн ch
-CH2
ch2
CH
I
CH3
метилтетра-гндроичден
Низкая активность пропилена в реакции сополимеризации позволяет осуществлять сополимеризацию в отсутствие инертного растворителя, что существенно упрощает технологию получения СКЭП и СКЭПТ. В промышленности используют оба варианта получения СКЭП и СКЭПТ: в среде жидкого пропилена и в среде инертного растворителя.
При получении этилен-пропиленовых каучуков используют мономеры с содержанием основного вещества, %, не менее:
Этилен 99,9
Пропилен 99,8
Этилиденнорборнен 98,5
Допустимое содержание микропримесей, оказывающих наиболее вредное влияние на процесс (аллена, ацетилена, воды, кислорода, серусодержащих соединений), —не более 0,001—0,0002%.
Получение СКЭП в среде жидкого пропилена
В полимеризатор 5 непрерывно поступают в заданном соотношении пропилен из мерника / и этилен из мерника 4 (рис. 67). В линию пропилена перед полимеризатором из мерников 2 и 3 точно в заданных количествах подаются компоненты каталитического комплекса VOCl3 и («30-C4Hg)2AlCl. Полимеризация осуществляется при тем-
Рис. 67. Схема получения СКЭП в среде жидкого пропилена;
/, 2, 3, 4 — мерники: 5 — полимеризатор; 6 — сепаратор; 7 — фильтр. / — пропилен; // — катализатор, /// — сс-катализатор; IV — этилен; V — жидкий пропан, VI — крошка иа промывку и сушку; VII — углеводороды на регенерацию.
пературе О °С и давлении 0,7 МПа; теплота, выделяющаяся при со-полимеризации, отводится испаряющимся в рубашке полимеризатора 5 пропаном. Время пребывания реакционной смеси в полимеризаторе і ч. иоразующиися сополимер нерастворим в пропилене, дисперсия каучука (диаметр крошки 0,1—0,25 мм) непрерывно отводится из полимеризатора на фильтр |7, где каучук отделяется от мономеров, направляемых на регенерацию. Выделенный сополимер отмывается от остатков каталитического комплекса, сушится в червячно-отжимных прессах, упаковывается и направляется на склад.
Получение СКЭПТ в среде жидкого пропилена
Шихта для полимеризации готовится смешением в заданном соотношении этилена, пропилена и этилиденнорборнена и подается в полимеризатор / (рис. 68). Компоненты каталитического комплекса
Рис. 68. Схема получения СКЭПТ в среде жидкого пропилена:
/ — полимеризатор; 2 — фильтр; 3 — рекуперативный теплообменник; 4, 18, 20 — конденсаторы; 5 — компрессор; 6 — емкость; 7, 12, 19, 21 — сепараторы; 8 — дегазатор первой ступени; 9, 11, 13, 15, 23 — насосы; 10 — дегазатор второй ступени; 14 — усреднитель; 16 — мокрый отделитель, 17 — воздушный конденсатор; 22 — отстойник; 24 — инжектор. / — катализатор; // — сокатализатор; /// — этилен; IV — пропилен; V — этилиденкс^* борнен; VI — вода циркуляционная. VIl — стабилизатор, VIII — аитиагломератор, IX — углеводороды на компримирование; X — углеводороды на разделение; XI — вода на от парку органических соединений; XII — пульпа на выделение и сушку каучука, XIII — пар, XlV — воздух; XV — рассол; X Vl — водород.
подаются непосредственно в полимеризатор. Сополимеризацня проводится при давлении 0,9 МПа и температуре 10 0C; выделяющаяся теплота отводится испаряющимися углеводородами, которые выводятся из верха полимеризатора, отделяются от унесенных газовым потоком частиц каучука на фильтре 2, проходят рекуперативный теплообменник 3 и поступают в емкость 6. Газообразные углеводороды — смесь пропилена (до 80%), этилена и водорода — подаются на компрессор 5, компримируются, частично конденсируются в конденсаторе 4, охлаждаются в рекуперативном теплообменнике 3 и поступают в сепаратор 7. Жидкая фаза подается в линию шихты, а газообразные продукты возвращаются в полимеризатор отдельным потоком. Для регулирования молекулярной массы образующегося сополимера используют водород, который подается в линию циркулирующих углеводородов перед фильтром 2.
Дисперсия, содержащая до 30% (масс.) каучука, выводится из низа полимеризатора / и подается в дегазатор первой ступени 8, где одновременно с отпаркой мономеров протекают процессы дезактивации, разложения и отмывки катализатора. В дегазатор первой ступени 8 вводится также суспензия стабилизатора и антиагломе-ратора. Дегазация в аппарате 8 проводится при 85 0C и давлении 0,17 МПа. Незаполимеризовавшиеся мономеры после отделения от захваченных газовым потоком частиц полимера в мокром отделителе 16 поступают на воздушный 17, водяной 18 и рассольный 20 конденсаторы; конденсат направляется в отстойник 22 на отделение от воды и на дальнейшую регенерацию мономеров. Дегазированная пульпа насосом 9 подается в дегазатор второй ступени 10, где при 135 0C и давлении 0,35 МПа происходит полное удаление незаполи-меризовавшихся мономеров. Дегазатор 10 обогревается острым паром, подаваемым через .инжектор 24. Газообразные продукты из дегазатора 10 поступают в низ дегазатора 8. Дегазированная пульпа насосом И подается в сепаратор 12, где отделяется от вторичного водяного пара, образующегося при дросселировании пульпы с 0,35 до 0,11 МПа и возвращаемого в дегазатор 10 инжектором 24. Сепаратор 12 может быть конструктивно встроен в аппарат 10. Затем пульпа насосом 13 подается в усреднитель 14, а оттуда насосом 15 — на агрегат выделения и сушки каучука.
