RU2049795C1

RU2049795C1 - Method for production of butyl rubber

Info

Publication number: RU2049795C1
Application number: RU93002972A
Authority: RU
Inventors: Г.Т. Щербань; А.М. Головачев; А.Е. Токарь
Original assignee: Щербань Георгий Трофимович
Priority date: 1993-01-18
Filing date: 1993-01-18
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: petrochemical industry. SUBSTANCE: method involves copolymerization of izobutylene with isoprene in hydrocarbon solvent and in presence of aluminium-organic catalyst at temperatures from -80 to -50 C and a volume relation of comonomers and hydrocarbon solvent ranging from 3:7 to 4:1. The method is realized in presence of chlororganic solvent ethylchloride in the reaction mixture. The method comprises deactivation, averaging, stabilization, degassing and drying of rubber, directing the vapors of degassing for processing. The method is distinguished by certain changes in processing the polymer solution after stoppering. Such a solution first enters a reaction vessel where it is treated by live steam and vapors of degassing flowing from the second degasifier. The process conducted in the first reaction vessel may be termed both as degassing and averaging. The streams discharged from the first reaction vessels are directed for processing and the treated solution is delivered into a crumbler where a flow of live steam and, separately, a stream of antioxidant and antiagglomerant are delivered. Then the solution of rubber is delivered into a degassing system from the second and third degasifiers. The third degasifier is filled with live steam and the second one, with degassing vapors discharged from the third degasifier in combination with live steam. Degassified rubber is then used for concentrating rubber crumbs, wringing them of water, and drying. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области получения бутилкаучука. The invention relates to the field of butyl rubber.

Известен способ получения бутилкаучука низкотемпературной сополимеризацией изобутилена с изопреном в среде углеводородного разбавителя в присутствии катализатора Фриделя-Крафтса, заключающийся в сополимеризации изобутилена, содержащегося в разбавителе в количестве 20-30 об. с изопреном, содержание которого выдерживается в пределах 0,5-1,5 об. при температуре (-90)-(-100)^оС. Конверсия мономеров достигает 70-85% а продолжительность цикла полимеризации составляет 10-40 ч [1]
Недостатком способа является небольшая продолжительность процесса, вызванная влиянием на полимеризацию содержащихся в шихте микропримесей, способствующих изменению молекулярной массы, вызывающих укрупнение частиц полимера и повышение его адгезионных и агломерирующих свойств, все это способствует налипанию полимера на стенках и трубках реактора, повышению температуры процесса из-за ухудшения теплосъема.There is a method of producing butyl rubber by low-temperature copolymerization of isobutylene with isoprene in a hydrocarbon diluent medium in the presence of a Friedel-Crafts catalyst, which consists in copolymerizing isobutylene contained in a diluent in an amount of 20-30 vol. with isoprene, the content of which is maintained in the range of 0.5-1.5 vol. at a temperature of (-90) - (-100) ^о С. The conversion of monomers reaches 70-85% and the polymerization cycle lasts 10-40 hours [1]
The disadvantage of this method is the short duration of the process, caused by the influence on the polymerization of microimpurities contained in the mixture, contributing to a change in the molecular weight, causing coarsening of the polymer particles and an increase in its adhesive and agglomerating properties, all this contributes to the sticking of the polymer on the walls and tubes of the reactor, increasing the process temperature due to deterioration in heat removal.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения бутилкаучука в растворе, например, полимеризацией изобутилена с изопреном в присутствии катализатора, этилалюминийсексвихлорида, при температуре -85^оС с последующим стопперированием и усреднением в сборнике для раствора полимера и водной дегазацией каучука в присутствии воды и острого водяного пара, а также с концентрированием полученной крошки каучука, ее отжимом от воды и сушкой [2]
Этот способ хотя и позволяет увеличить продолжительность процесса, но энергетически не выгоден, требует больших затрат теплоты на дегазацию каучука и значительных расходов промышленной воды на конденсацию паров дегазации.The closest in its technical essence and attainable effect is a process for preparing butyl rubber in solution, for example, polymerization of isobutylene with isoprene in the presence of a catalyst etilalyuminiyseksvihlorida, at a temperature of ^about -85 C, followed by averaging stopperirovaniem and the collection polymer and the aqueous solution in the presence of rubber degassing water and sharp water vapor, as well as with the concentration of the resulting rubber crumb, its extraction from water and drying [2]
This method, although it allows to increase the duration of the process, but is not energetically profitable, requires large expenditures of heat for the degassing of rubber and significant expenditures of industrial water for the condensation of degassing vapors.

Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат. An object of the invention is to reduce energy consumption.

Техническая задача получения бутилкаучука решается сополимеризацией изобутилена с изопреном в углеводородном растворителе в присутствии катализатора, например, галогенидалюминийалкила, способ включает также дезактивацию катализатора стоппером, усреднение раствора полимера, дегазацию каучука в три ступени, стабилизацию каучука, его выделение из водной дисперсии каучука концентрированием крошки каучука, с отжимом воды и сушкой в червячных машинах, основан на направлении раствора полимера, содержащего разбавитель процесса полимеризации (или его можно назвать добавкой), хлорорганическое соединение, например этилхлорид после стопперирования в реактор, где осуществляют концентрирование и дегазацию раствора с использованием одновременно двух потоков, одним из которых является острый водяной пар, вторым пары дегазации, выводимые из последующей (второй) ступени дегазации каучука, испарившиеся на этой стадии углеводороды и отработанные потоки подают на дальнейшую переработку, а обработанный и усредненный раствор полимера направляют в крошкообразователь, в который осуществляют подачу острого пара и раствора, содержащего антиоксидант и антиагломератор крошки каучука, и затем направляют в два последующих реактора-дегазатора (второй и третий), при этом в третий дегазатор осуществляют подачу острого пара, и пары дегазации, выводимые из третьего дегазатора, в сочетании с острым водяным паром подают во второй реактор-дегазатор, после чего полученный дегазированный каучук направляют на дальнейшую переработку концентрирование крошки каучука, отжим от воды и сушку. The technical problem of producing butyl rubber is solved by copolymerizing isobutylene with isoprene in a hydrocarbon solvent in the presence of a catalyst, for example, aluminum halide, the method also includes deactivating the catalyst with a stopper, averaging the polymer solution, degassing the rubber in three steps, stabilizing the rubber, isolating it from the rubber rubber dispersion by concentrating to rubber with water extraction and drying in worm machines, based on the direction of the polymer solution containing the polymerisation process diluent acid (or it can be called an additive), an organochlorine compound, for example ethyl chloride, after stoppering into a reactor, where the solution is concentrated and degassed using two streams simultaneously, one of which is water vapor, the second is degassing vapors, which are removed from the next (second) stage rubber degassing, hydrocarbons and waste streams evaporated at this stage are fed for further processing, and the processed and averaged polymer solution is sent to a crumb binder, into which they supply hot steam and a solution containing an antioxidant and an anti-agglomerator of rubber crumbs, and then direct them to the next two degasser reactors (second and third), while direct steam is supplied to the third degasser and the degassing vapors removed from the third degasser are combined with sharp water vapor is fed into a second degasser reactor, after which the resulting degassed rubber is sent to further processing for concentration of rubber crumbs, extraction from water and drying.

В отличие от известного способа использование дополнительного теплового потока острого водяного пара позволяет не только использовать часть теплоты паров дегазации для нагрева раствора полимера с температурой (-50)-(-40)^оС, но и исключить возможность вымораживания образующейся при конденсации водяного пара воды. Кроме того, применение острого водяного пара, как дополнительного теплового потока, в процессе обработки раствора полимера при его усреднении и концентрировании упариванием значительно упрощает регулирование величины сухого остатка раствора полимера, что делает способ работоспособным. Достижение более стабильной величины сухого остатка раствора полимера перед его дегазацией во втором и третьем дегазаторах существенно стабилизирует процесс дегазации, повышает качество готового бутилкаучука (за счет снижения содержания сшитого полимера).Unlike the known method use of an additional thermal flux acute steam can not only use part of the heat for heating vapor degassing of the polymer solution with a temperature of (-50) - (- 40) ^C, but also eliminate the possibility of freezing the water formed during the condensation of water vapor. In addition, the use of acute water vapor, as an additional heat flux, in the process of processing the polymer solution with its averaging and concentration by evaporation greatly simplifies the regulation of the dry residue of the polymer solution, which makes the method workable. Achieving a more stable value of the dry residue of the polymer solution before its degassing in the second and third degassers significantly stabilizes the degassing process, improves the quality of the finished butyl rubber (by reducing the content of the crosslinked polymer).

На чертеже приведена схема, по которой осуществляют предлагаемый способ, где 1 линия для подачи изобутилена, 2 линия для подачи изопентан-изобутиленовой или изопентановой фракции, 3 линия для подачи смеси изобутилена с изопентан-изобутиленовой фракцией (или изопентановой) на азеотропную осушку, 4 колонна для азеотропной осушки смеси углеводородов, 5 линия подачи осушенной смеси углеводородов на приготовление шихты для полимеризации, 5 смеситель, 7,8 линии для подачи изопентана (в виде изопентан-изобутиленовой или изопентановой фракций) и изопрена-ректификата, 9 линия для подачи осушенной изопентан-изобутиленовой фракции со склада, 10 линия для подачи хлорорганического соединения на приготовление шихты, например, этилхлорида, 11 линия для подачи шихты в общий коллектор, 12 линия подачи шихты непосредственно в реакторы для полимеризации, 13 реакторы, 14 линия подачи катализатора, например, алкилалюминийгалогенида, 15,16 линии вывода реакционной массы раствора полимера, 17 смеситель для стопперирования процесса полимеризации, 18 линия подачи стоппера, 19 линия для подачи стопперированного раствора полимера, 20 первый реактор аппарат для обработки раствора полимера тепловыми потоками, фактически, первый дегазатор, 21 линия для подачи паров дегазации со второго реактора дегазатора на обработку раствора полимера первый тепловой поток, 22 смеситель, инжектор, 23 линия подачи острого водяного пара второго теплового потока для обработки раствора полимера перед дегазацией, каучука, 24 линия вывода паров из реактора-дегазатора, 25 конденсатор для конденсации паров, 26 линия подачи промышленной воды на охлаждение в конденсатор, 27 линия вывода углеводородного конденсата на переработку, 28 линия подачи сконцентрированного и усредненного раствора на последующую дегазацию каучука, 29 насос, 30 линия подачи раствора полимера в крошкообразователь, 31 крошкообразователь, 32,33 линии подачи острого водяного пара, циркуляционной воды, антиоксиданта и антиагломератора в крошкообразователь, 34 второй реактор-дегазатор, 35 линия вывода образующейся дисперсии каучука в воде на окончательную дегазацию каучука в третий реактор-дегазатор, 36 насос для подачи дисперсии каучука в воде во вторую ступень дегазации (третий реактор-дегазатор), 37 третий реактор-дегазатор, 38 линия вывода паров дегазации с третьего дегазатора во второй реактор-дегазатор, 39 эжектор, 40 линия подачи рабочего острого водяного пара, 41 линия вывода дисперсии дегазированного каучука на переработку (концентрирование, отжим от воды и сушку в червячных машинах), 42 насос для подачи дисперсии каучука в концентратор червячно-отжимного сушильного агрегата (не показан). The drawing shows a diagram by which the proposed method is carried out, where 1 line for supplying isobutylene, 2 line for supplying isopentane-isobutylene or isopentane fraction, 3 line for supplying a mixture of isobutylene with isopentane-isobutylene fraction (or isopentane) for azeotropic drying, 4 column for azeotropic drying of a mixture of hydrocarbons, 5 line for supplying a dried mixture of hydrocarbons for preparing a mixture for polymerization, 5 mixer, 7.8 lines for feeding isopentane (in the form of isopentane-isobutylene or isopentane fractions) and from prena rectified, 9 line for supplying the dried isopentane-isobutylene fraction from the warehouse, 10 line for supplying organochlorine compounds to the preparation of the mixture, for example ethyl chloride, 11 line for supplying the mixture to the common collector, 12 line for supplying the mixture directly to the polymerization reactors, 13 reactors, 14 catalyst feed line, for example, aluminum alkyl halide, 15.16 lines for withdrawing the reaction mass of the polymer solution, 17 mixer for stopping the polymerization process, 18 stopper supply line, 19 stoppering feed line first polymer solution, 20 first reactor apparatus for processing polymer solution by heat flows, in fact, first degasser, 21 line for supplying degassing vapors from the second degasser reactor to processing polymer solution first heat flow, 22 mixer, injector, 23 second water vapor supply line heat flow for processing the polymer solution before degassing, rubber, 24 vapor removal line from the degassing reactor, 25 condenser for vapor condensation, 26 industrial water supply line for cooling to the condenser, 27 lines output of hydrocarbon condensate for processing, 28 line for supplying a concentrated and averaged solution for subsequent degassing of rubber, 29 pump, 30 line for supplying a polymer solution to a chip former, 31 chip formers, 32.33 lines for supplying hot water vapor, circulating water, an antioxidant and anti-agglomerator to a chip former 34 second degasser reactor, 35 line for the resulting rubber dispersion in water to finally degass the rubber into a third degasser reactor, 36 a pump for feeding the rubber dispersion in water into a direct degassing stage (third degasser reactor), 37 third degasser reactor, 38 line for degassing vapor from the third degasser to the second degasser reactor, 39 ejector, 40 supply line for working sharp water vapor, 41 line for degassed rubber dispersion output for processing ( concentration, water extraction and drying in worm machines), 42 pump for feeding the rubber dispersion into the concentrator of the worm-squeezing drying unit (not shown).

Способ получения бутилкаучука осуществляют следующим образом. The method of producing butyl rubber is as follows.

Изобутилен, подаваемый по линии 1, смешивают с изопентаном, подаваемым по линии 2 в виде изопентан-изобутиленовой или изопентановой фракций, и полученную смесь направляют по линии 3 в ректификационную колонну 4 на азеотропную осушку. Осушенную смесь изобутилена с изопентаном из колонны 4 по линии 5 подают на приготовление рабочей смеси (шихты) в смеситель 6, куда по линиям 7 и 8 вводят требуемое количество изопентана (возвратной изопентан-изобутиленовой или изопентановой фракции) и изопрена. По линии 9 подают изобутилен-изопентановую фракцию, прошедшую азеотропную осушку и выведенную ранее на хранение, а по линии 10 вводят необходимое количество хлорорганического соединения, например, этилхлорида (хлорэтилена). Рабочую шихту, полученную в смесителе 6 и содержащую (в мас.) 20-60 изобутилена; 0,4-2,5 изопрена; 1,5-25,0 этилхлорида направляют по линии 11 в холодильник (не показан), а затем в общий коллектор, откуда по линиям 12 подают в реакторы 13. Процесс сополимеризации изобутилена с изопреном в реакторах 13 проводят при температурах (-65)-(-85)^оС, выдерживаемых за счет съема теплоты реакции испаряющимся в рубашках реактора полимеризации этиленом и за счет интенсивного охлаждения вводимой рабочей шихты. Катализатор, алкилалюминийгалогенид, подают в реакторы 13 по линиям 14. Полученный раствор полимера по линиям 15 и 16 выводят на стопперирование в смеситель 17, куда по линии 18 подают раствор метанола в изопентане или другой стоппер. Дезактивированный раствор полимера направляют по линии 19 на обработку в реактор 20 в процессе усреднения дегазации, окончательного стопперирования и дегазации раствора полимера парами дегазации, выводимыми из первой ступени дегазации каучука (из второго дегазатора) и подаваемыми по линии 21 в смеситель-инжектор 22, куда также вводят по линии 23 острый водяной пар.Isobutylene fed through line 1 is mixed with isopentane fed through line 2 as isopentane-isobutylene or isopentane fractions, and the resulting mixture is sent through line 3 to distillation column 4 for azeotropic drying. The dried mixture of isobutylene with isopentane from column 4 is fed through line 5 to prepare the working mixture (charge) in mixer 6, where the required amount of isopentane (return isopentane-isobutylene or isopentane fraction) and isoprene are introduced along lines 7 and 8. Line 9 serves the isobutylene-isopentane fraction, which has undergone azeotropic drying and previously stored, and line 10 introduces the required amount of an organochlorine compound, for example, ethyl chloride (chloroethylene). The working mixture obtained in the mixer 6 and containing (in wt.) 20-60 isobutylene; 0.4-2.5 isoprene; 1,5-25,0 ethyl chloride is sent via line 11 to a refrigerator (not shown), and then to a common collector, from where it is fed to reactors 13 through lines 12. The process of copolymerization of isobutylene with isoprene in reactors 13 is carried out at temperatures (-65) - (-85) ^о С, maintained due to removal of the heat of reaction from ethylene evaporating in the jacket of the polymerization reactor and due to intensive cooling of the introduced charge. The catalyst, alkylaluminium halide, is fed into reactors 13 via lines 14. The resulting polymer solution is fed through lines 15 and 16 to the stopper 17, where a solution of methanol in isopentane or another stopper is fed through line 18. The deactivated polymer solution is sent via line 19 for processing to the reactor 20 during the averaging of degassing, final stopping and degassing of the polymer solution by degassing vapors removed from the first rubber degassing stage (from the second degasser) and fed through line 21 to the mixer-injector 22, which also sharp water vapor is introduced through line 23.

Обработка раствора полимера двумя тепловыми потоками, одним из которых являются пары дегазации, а вторым острый водяной пар, позволяет за счет увеличения скорости подвода теплоты исключить вымораживание воды, образующейся при конденсации паров, и обеспечить проведение упарки непосредственно в процессе усреднения дегазации раствора полимера. Processing the polymer solution with two heat fluxes, one of which is degassing vapors, and the second with sharp water vapor, allows, due to an increase in the rate of heat supply, to exclude freezing of water generated during vapor condensation and to ensure evaporation directly in the process of averaging the degassing of the polymer solution.

Кроме того, при интенсивном смешении потоков с раствором полимера завершается стопперирование процесса полимеризации, что стабилизирует содержание сшитого полимера в каучуке. Регулирование расходов этих двух тепловых потоков (по линии 21 и по линии 23) позволяет стабилизировать величину сухого остатка раствора полимера после упарки и усреднения и осуществить практически сам процесс упарки дегазации раствора полимера независимо от нагрузки на систему дегазации каучука. Пары из реактора 20, представляющие собой смесь паров изопентана, изобутилена, этилхлорида, изопрена и водяного пара, по линии 24 направляют в конденсатор 25, охлаждаемый промышленной водой, подаваемой по линии 26, а углеводородный конденсат по линии 27 выводят на переработку. Упаренный, сконцентрированный раствор полимера из реактора 20 по линии 28 подают на всос насоса 29, затем по линии 30 в крошкообразователь 31. В крошкообразователь 31 направляют по линии 32 острый водяной пар, а по линии 33 циркуляционную воду, содержащую антиагломератор крошки каучука совместно с антиоксидантом. Полученную дисперсию каучука дросселируют в водную фазу реактора-дегазатора 34 первой ступени дегазации каучука. Пары дегазации по линии 21 направляют на обработку раствора полимера в процессе его усреднения и окончательного стопперирования в реакторе 20, а дисперсию каучука в воде по линии 35 насосом 36 подают на вторую ступень дегазации в реактор-дегазатор 37 (третий дегазатор). In addition, with intensive mixing of the flows with the polymer solution, the stoppering of the polymerization process is completed, which stabilizes the content of the crosslinked polymer in the rubber. Regulation of the flow rates of these two heat fluxes (along line 21 and along line 23) makes it possible to stabilize the dry residue of the polymer solution after evaporation and averaging and to carry out the process of evaporation of the polymer solution degassing practically independently of the load on the rubber degassing system. Vapors from reactor 20, which are a mixture of vapors of isopentane, isobutylene, ethyl chloride, isoprene and water vapor, are sent via line 24 to a condenser 25 cooled by industrial water supplied through line 26, and hydrocarbon condensate via line 27 is recycled. One stripped off, concentrated polymer solution from the reactor 20 is fed through line 28 to the suction pump 29, then through line 30 to the chip former 31. Hot water vapor is sent via line 32 to the chip former 31 and circulating water containing anti-agglomerator of rubber crumb together with the antioxidant is sent through line 33 . The resulting rubber dispersion is throttled into the aqueous phase of the degassing reactor 34 of the first rubber degassing stage. The degassing vapors on line 21 are directed to the processing of the polymer solution during its averaging and final stopping in the reactor 20, and the rubber dispersion in water along line 35 by the pump 36 is fed to the second degassing stage in the degassing reactor 37 (third degasser).

Отогнанные из дегазатора 37 пары дегазации по линии 38 направляют в эжектор 39, куда по линии 40 вводят рабочий водяной пар, и далее направляют в дегазатор 34 первой ступени дегазации (второй дегазатор). The degassing vapors driven off from the degasser 37 through line 38 are sent to an ejector 39, where working steam is introduced via line 40, and then sent to the degasser 34 of the first degassing stage (second degasser).

Дегазатор 37 может работать как под давлением, так и под небольшим разрежением. Полученную дисперсию дегазированного каучука в воде по линии 41 насосом 42 направляют на концентрирование, отжим каучука от воды и сушку в червячных сушильных агрегатах (на схеме не показаны) и на последующую упаковку. The degasser 37 can operate both under pressure and under a small vacuum. The resulting dispersion of degassed rubber in water along line 41 by a pump 42 is sent to concentration, squeezing the rubber from water and drying in screw dryers (not shown in the diagram) and subsequent packaging.

П р и м е р 1 (контрольный). Бутилкаучук получают по способу, осуществленному в соответствии с аналогом [2]
В реактор подают 11 т/ч углеводородной смеси (шихты), содержащей, мас. Изобутилен 56 Изопрен 1,65 Этилхлорид 7,0 Изопентан 35,35
Влагосодержание шихты 0,0018 мас. карбонильных соединений 0,00003 мас. В реактор вводят 15 л/ч раствора этилалюминийсексвихлорида в изопентане со степенью протонирования водой 65% Концентрация катализатора в растворе изопентана 8,3 г/л. Сополимеризацию изобутилена с изопреном проводят при температуре минус 77^оС. Реакцию обрывают метанолом, затем раствор полимера подают на усреднение. Раствор полимера после усреднения с содержанием сухого остатка 9,5 мас. направляют на дегазацию каучука в крошкообразователь и первую ступень дегазации каучука в реактор-дегазатор 34. В него подают также острый водяной пар и циркуляционную воду, содержащую антиагломератор и антиоксидант НГ-2246. Дегазацию каучука проводят в две ступени (дегазаторы 34 и 37). Давление в первой ступени 0,1 МПа избыточное, температура верха первой ступени 70^оС, в кубе 91^оС. Давление во второй ступени дегазации каучука в реакторе-дегазаторе 37 составляет 0,025 МПа избыточное, температура верха 102^оС. Удельный расход пара на дегазацию каучука 2,8 Гкал/т каучука. Содержание углеводородов в дегазированном каучуке 0,3 мас. Дегазированную дисперсию каучука в воде с концентрацией 3,5 мас. направляют на концентрирование, отжим влажной крошки каучука от воды и сушку каучука в червячной сушильной машине при температуре на головке экспандера 195^оС. Готовый каучук обладал следующими свойствами: Вязкость по Муни 45
Разброс показателя вязкости по Муни ±3,5
Прочность каучука на разрыв (при 22^оС), МПа 21,0
Пары дегазации направляют на конденсацию, углеводородный конденсат подают на выделение возвратных продуктов, которые возвращают на приготовление шихты. П р и м е р 2. Бутилкаучук получают по изобретению. Условия сополимеризации изобутилена с изопреном те же, что и в примере 1. В реактор подают 11 т/ч углеводородной смеси аналогичного состава и 15 л/ч этилалюминийсексвихлорида концентрацией 8,3 г/л. Сополимеризацию проводят при температуре минус 77^оС. Реакцию обрывают метанолом, затем раствор полимера с содержанием сухого остатка 9,5 мас. подают в реактор 20 на концентрирование и усреднение путем дегазации отпарки раствора. В процессе концентрирования раствор полимера обрабатывают двумя тепловыми потоками: первым парами дегазации, подаваемыми по линии 21 из реактора-дегазатора первой ступени дегазации каучука (дегазатора 34) и вторым свежим острым водяным паром, подаваемым по линии 23 в смеситель инжектор 22. Затем сконцентрированный и усредненный раствор полимера стабилизируют НГ-2246, вводят антиаголмератор, в крошкообразователе 31 и подают на дегазацию каучука в реакторы-дегазаторы 34 и 37.PRI me R 1 (control). Butyl rubber is obtained according to the method carried out in accordance with the analogue [2]
11 t / h of a hydrocarbon mixture (mixture) containing, by weight, are fed into the reactor. Isobutylene 56 Isoprene 1.65 Ethyl chloride 7.0 Isopentane 35.35
The moisture content of the mixture of 0.0018 wt. carbonyl compounds 0.00003 wt. 15 l / h of a solution of ethyl aluminum sesquichloride in isopentane with a degree of protonation with water of 65% are introduced into the reactor. The concentration of the catalyst in the isopentane solution is 8.3 g / l. The copolymerization of isobutylene and isoprene is conducted at a temperature of minus 77 ° ^C. The reaction was quenched with methanol, the polymer solution is then fed to averaging. The polymer solution after averaging with a solids content of 9.5 wt. sent to the degassing of rubber in the crumb and the first stage of degassing of rubber in the degassing reactor 34. It also serves sharp water vapor and circulating water containing anti-agglomerator and antioxidant NG-2246. Rubber degassing is carried out in two stages (degassers 34 and 37). A first stage pressure of 0.1 MPa gauge, the top temperature of the first stage 70 ^{° C,} in a cube ^about 91 C. The pressure in the second stage the rubber degassed in degassing the reactor 37 is 0.025 MPa gauge, overhead temperature 102 ° ^C. The specific steam consumption for rubber degassing 2.8 Gcal / t rubber. The hydrocarbon content in degassed rubber 0.3 wt. Degassed dispersion of rubber in water with a concentration of 3.5 wt. sent to the concentration, squeezing the wet crumbs of rubber from water and drying the rubber in a worm dryer at a temperature on the head of the expander 195 ^about C. Ready rubber had the following properties: Mooney viscosity 45
Mooney viscosity scatter ± 3.5
Rubber Tensile strength (at 22 ° ^C) MPa 21.0
Vapor degassing is sent to condensation, hydrocarbon condensate is fed to the allocation of return products, which are returned to the preparation of the mixture. PRI me R 2. Butyl rubber receive according to the invention. The conditions for the copolymerization of isobutylene with isoprene are the same as in Example 1. 11 t / h of a hydrocarbon mixture of a similar composition and 15 l / h of ethyl aluminum sesquichloride in a concentration of 8.3 g / l are fed into the reactor. The copolymerization is carried out at a temperature of minus 77 ^about C. The reaction is cut off with methanol, then a polymer solution with a solids content of 9.5 wt. served in the reactor 20 for concentration and averaging by degassing stripping solution. In the process of concentration, the polymer solution is treated with two heat fluxes: the first degassing vapors supplied through line 21 from the degassing reactor of the first rubber degassing stage (degasser 34) and the second fresh sharp water vapor supplied through line 23 to the mixer injector 22. Then, concentrated and averaged the polymer solution is stabilized by NG-2246, an anti-sagging meter is introduced, in the chip former 31 and fed to the rubber degassing in the degassing reactors 34 and 37.

Основные показатели процесса: Температура раствора полимера, подаваемого на концентрирование, ^оС 60 50 40 Расход раствора полимера, т/т каучука 10,5 10,5 10,5 Расход паров дегазации по линии 21, т/т каучука (только углеводородных паров) 5,67 5,67 5,67 Влажность паров дегазации, мас. 15,0 15,0 15,0 Расход острого водяного пара, подаваемого по линии 23, т/т каучука 0,308 0,234 0,158 Температура раствора полимера в реакторе 20 после обработки парами и острым водяным паром, подаваемым в указанном количестве, ^оС 40,0 40,0 40,0 Содержание сухого остатка раствора полимера после обработки тепловыми потоками в реакторе 20, мас. 15,0 15,0 15,0 Расход водяного пара в крошкообразователь 31, т/т каучука 0,63 0,63 0,63 Расход водяного пара по линии 40 на транспортирование паров из второй ступени дегазации каучука в первую, т/т каучука 2,17 2,17 2,17 Температура в кубе реактора-дегазатора 34, ^оС 83 83 83 Давление верха реактора-дегазатора 34 первой ступени (избыточное), МПа 0,12 0,12 0,12 Температура куба реактора-дегазатора 37 второй ступени дегазации, ^оС 103 103 103 Давление верха реактора-дегазатора 37 второй ступени, МПа 0,25 0,25 0,25 Удельный расход водяного пара на дегазацию каучукаГкГкал/какаучук 1,96 1,96 1,96
Если в реактор 20 вводить только пары дегазации, то температура раствора полимера будет 0,10,20^оС, соответственно, при использовании полимеризата с температурами: 60, 50, 40^оС.Key process parameters: temperature of the polymer solution fed to the concentration, ^C 60 50 40 Flow rate of the polymer solution, t / t rubber 10.5 10.5 10.5 Consumption degassing vapor through line 21, t / t rubber (hydrocarbon vapor only) 5.67 5.67 5.67 Humidity of degassing vapors, wt. 15.0 15.0 15.0 The flow rate of acute water vapor supplied through line 23, t / t of rubber 0.308 0.234 0.158 The temperature of the polymer solution in the reactor 20 after treatment with vapors and acute water vapor supplied in the specified amount, ^about C 40.0 40.0 40.0 The solids content of the polymer solution after treatment with heat fluxes in the reactor 20, wt. 15.0 15.0 15.0 Consumption of water vapor in the chip former 31, t / t of rubber 0.63 0.63 0.63 Consumption of water vapor through line 40 for transporting vapors from the second stage of rubber degassing to the first, t / t of rubber 2.17 2.17 2.17 Temperature in the cube of the degassing reactor 34, ^о С 83 83 83 Pressure of the top of the degassing reactor 34 of the first stage (excessive), MPa 0.12 0.12 0.12 Cube temperature of the degassing reactor 37 the second stage of degassing, ^о С 103 103 103 The pressure of the top of the reactor-degasser 37 of the second stage, MPa 0.25 0.25 0.25 Specific consumption of water vapor for degassing rubber GkGcal / cocoa 1.96 1.96 1.96
If the reactor 20 enter only the pair of degassing, the temperature of the polymer solution will 0,10,20 ^C, respectively, using a polymer with temperatures: 60, 50, 40 ^o C.

Как видно из примера использование изобретения позволяет снизить расход пара на дегазацию каучука на 0,84 Гкал/т каучука, улучшает качество дегазации. As can be seen from the example, the use of the invention reduces the steam consumption for rubber degassing by 0.84 Gcal / t of rubber, improves the quality of degassing.

При подаче раствора полимера после стопперирования с температурой минус 60^оС в реакторе 20 устанавливается при исключении подачи острого водяного пара второго теплового потока в смеситель 22 по линии 23 температура, равная 0^оС. То есть при условии, когда обработку раствора полимера проводят только парами дегазации, эксплуатация системы концентрирования и дегазации раствора полимера в реакторе 20 становится невозможной, так как начинается процесс вымораживания воды.When applying after stopperirovaniya polymer solution with a temperature of minus 60 ^{° C} in the reactor 20 is established to the exclusion of water vapor supply acute second heat flow to the mixer 22 via line 23 the temperature of 0 ^C. That is, assuming the polymer solution when the processing is carried out only in pairs degassing, operation of the concentration system and degassing of the polymer solution in the reactor 20 becomes impossible, since the process of freezing water begins.

Свойства полученного каучука: Вязкость по Муни 45,0 Разброс показателя вязкости по Муни ±1,5 Прочность каучука на разрыв (при 22^оС), МПа 21,7.The properties of the resulting rubber: Mooney viscosity index scatter 45.0 Mooney viscosity rubber ± 1,5 Tensile strength (at 22 ° ^C) MPa 21.7.

Изобретение позволяет получить бутилкаучук, обладающий преимуществами по сравнению с известным способом, в частности снижается разброс вязкостных свойств каучука. The invention allows to obtain butyl rubber, which has advantages compared to the known method, in particular, the variation in the viscosity properties of the rubber is reduced.

Claims

METHOD FOR PRODUCING BUTYL RUBBER by copolymerizing isobutylene with isoprene in a hydrocarbon solvent in the presence of a halide aluminum alkyl catalyst, which also includes deactivation of the catalyst with a stopper, degassing, stabilization of the rubber and its isolation from the aqueous dispersion of rubber by concentration of the rubber crumb, which is dried, the presence of an organochlorine hydrocarbon, and after stopping, a polymer solution containing a polymer diluent After deactivation, the organochlorine compound is sent to the reactor, where the solution is concentrated and degassed using two streams simultaneously, one of which is hot water vapor, the second is degassing vapors, which are removed from the next rubber degassing stage of the second degasser, hydrocarbons evaporated in this reactor and spent the streams are sent for further processing, and the treated polymer solution is fed to the crumb former, to which the supply of sharp steam and stream containing containing an antioxidant and an anti-agglomerator of rubber crumbs, and then the polymer solution is sent to two subsequent degasser reactors, the second and the third, while sharp vapor is supplied to the third degasser, and the degassing vapors removed from the third degasser, in combination with acute water vapor, are fed into the second degassing reactor, degassed rubber, is sent for further processing to the concentration of rubber crumbs, water extraction and drying.