сополимеризация изопрена с изобутиленом

[Равиль]

бутил каучук получают по нескольким технологиям из которых сополимеризации изопрена с изобутиленом в среде хлоритстого метила мне более интересна.известно что полимеризация протекает при содержании изобутилена в шихте 25-35%...скажите пожалуйста какие трудности могут подстерегать при повышении концентрации изобутилена в шихте до 40% ? и вообще возможно ли работать так?заранее благодарен

[Тимурбай]

Чем больше будет изобутилена тем меньше будет сшивок между макромолекулами при вулканизации Это касается чистого газонепроницаемого каучука соотношение изобутилен:изопрен=99:1. Суммарное содержание изобутилена и изопрена в растворителе не более 30% (25% изобутилена и 0,7% изопрена) Реакция проводится при температуре порядка -103 С (М=86000). Так как тепловой эффект 200 ккал/кг, то при большей коцентрации в растворе сложнее будет управлять процессом полимеризации. Процесс может свалиться в сторону образования более низкомолекулярных соединений. Но в то же время если сделать более хороший реактор у которого будет лучше теплоотдача, то можно будет проволить процесс и при более высокой температуре. Сам реактор представляет собой вертикальный этиленовый кожухотрубный холодильник с мешалкой в межтрубном пространстве. Лучшая теплоотдача может быть - нужен более эффективный реактор.

[Равиль]

реактор ктр вы описали (вертикальный этиленовый кожухотрубный холодильник с мешалкой в межтрубном пространстве) мне кажется довольно таки эфективным...шесть трубных пучков внутри аппарата...очень даже не плохо может справится с отводом тепла...а что если снизить концентрацию кат-ра?не приведет ли это к получению более высокомолекулярного продукта?35% изобутилена это предел...ни где не видел информации что кто работает на 40%...

[Тимурбай]

1) Ну у кожухотрубных теплообменников далеко не самые лучшие показатели по теплоотдаче.
2) Попробуйте посчитать как теплообменник - это не сложно, если получится, что справится и с большим количеством тепла то уже что-то можно обсуждать. Можно конструкцию улучшить не в пользу удобства изготовления, а в пользу отдачи тепла. Катализатор AlCl3, обычно приводятся сведения что на 1 кг катализатора приходится x кг полимера, эти показатели редко получается улучшить тупо увеличивая концентрацию мономеров на единицу катализатора (нужен новый катализатор или модификации промоторами и т.д). И зачем Вам 40%? И по-моемому зависимость молекулярной массы от температуры при таком способе полимеризации куда сильнее чем от количества катализатора.
При -44,5 -- М=20500
-78 -- М=53000
-103 -- М=86000.
Есть смысл искать увеличение производительности в другом. Потому что и низкая температура и растворитель используются для уменьшения количества столкновений между мономерами, для того чтобы полимеризация шла плавно иначе "много маленьких кусочков".
Если хотите улучшить производство можно мосмотреть в сторону регенерации холода, корпуса реактора (можно вообще другой поставить) составом растворителя (хлористый этил лучше - температура кипения меньше -> меньше затрат на процессах выпаривания). И еще тучу можно придумать. Неужели все только упирается в увеличение концентрации?

[Равиль]

Вот именно все упирается в концетрацию иобутилена в...использование хлористого этила будет означать что колонны для регенерации возвратных продуктов будут негодны, к тому же у хлористого этила меньшая растворяющая способность по отношению к катализатору, семь полимеразаторов менять тоже не очень то выгодно, к тому же они устраивают нас так как способны снять тепловой эффект...может еще какие то предложения будут?

[amigo]

Тимурбай все правильно говорит. Увеличение концентрации мономеров приведет к уменьшению молекулряной массы по двум причинам.
1. увелечение вклада передачи цепи на мономер
2. увеличение локальных перегревов.

что бы эти факторы подавить можно, например понизить температуру. Но наверно, это дорого.

можно попытаться химическими методами увеличть молекулярную массу. Например тщательней осушать все компаненты системы, чем меньше будет воды, тем больше молекулярная масса. или можно пробовать вводить "протонные ловушки" например 2,6-ди-третбутилпиридин, такие соеденения в некоторых случаях увеличивают молекулярную массу не только потому что связывают протоны которые изначально присутствуют в системе, но и протоны отщепляющиеся от растушего макрокатиона, подавляя спонтанную передачу цепи. Но есть два минуса: даже замещенные пиридины могут отщеплять протон от растущей макромолекулы и тем самым умешьнать молекулярную массу и замещенные пиридины довольно дорогие.

[Тимурбай]

а как насчет многозонного ввода сырья? в этом случае можно увеличить конверсию и значительно увеличить. Можно и так, но в этом случае сильно поменяется обвязка аппаратов