МОНИТОРИНГ АКТИВНОСТИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

1. Регулируемый способ получения полимеров, включающий по меньшей мере стадии
a) получение активной первой жидкой среды, содержащей по меньшей мере один катализатор полимеризации или по меньшей мере один инициатор полимеризации,
b) контактирование в реакторе-полимеризаторе
- объема сырьевого потока V1 указанной активной первой жидкой среды, содержащей по меньшей мере один катализатор полимеризации или по меньшей мере один инициатор полимеризации,
с
- объемом сырьевого потока V2 второй жидкой среды, содержащей количество М по меньшей мере одного полимеризуемого мономера,
получая реакционную среду, и полимеризация по меньшей мере одного полимеризуемого мономера в реакционной среде, получая среду продукта, содержащую полимер,
где
- сырьевые потоки V1 и V2, применяемые на стадии b), регулируются по меньшей мере стадиями
i) измерения по меньшей мере одного спектра активной первой жидкой среды,
удельная
ii) определения удельной активности (a) активной первой жидкой среды с применением прогнозирующей модели,
общая
удельная
желательное
iii) определения желательного объемного соотношения сырьевого потока V1 и сырьевого потока V2, необходимого для получения желательного соотношения общей активности a (=a×V1) и количества мономера М, содержащегося в V2, где указанное соотношение далее обозначается как R,
iv) регулирования
- объема сырьевого потока V1 каталитически активной первой жидкой среды или
- объема сырьевого потока V2 второй жидкой среды, содержащей количество М по меньшей мере одного полимеризуемого мономера
- или обоих объемов сырьевых потоков V1 и V2,
желательное
поступающих в реактор-полимеризатор, таким образом, что объемное соотношение V1 и V2 по меньшей мере стремится к R
и, необязательно или альтернативно, предпочтительно необязательно,
- условий получения активной первой жидкой среды и, необязательно или альтернативно, предпочтительно необязательно,
- количества мономера М во второй жидкой среде,
и где прогнозирующая модель создана способом, включающим по меньшей мере стадии
A) измерения спектров для множества активных жидких сред, имеющих различную активность,
удельная
B) определения удельной активности (a) для указанного множества активных жидких сред путем их применения в реакции полимеризации с известными объемами сырьевых потоков V1 и V2 и известным количеством по меньшей мере одного мономера М и анализа полученного таким образом полимера, где указанная реакция полимеризации протекает по существу по тому же механизму, как полимеризация на стадии b),
удельная
C) установления корреляции спектров активных жидких сред, измеренных на стадии А), с их удельной активностью (a), определенной на стадии В).
2. Способ регулирования сырьевых потоков в способе получения полимеров, включающем контактирование сырьевого потока активной жидкой среды, содержащей инициатор или катализатор полимеризации, и второй жидкой среды, содержащей количество М по меньшей мере одного полимеризуемого мономера, в реакторе-полимеризаторе, где способ включает по меньшей мере стадии:
1) измерения по меньшей мере одного спектра активной жидкой среды, содержащей инициатор или катализатор, применяемой в процессе полимеризации,
удельная
2) определения удельной активности (a) активной жидкой среды с применением прогнозирующей модели,
3) регулирования объема или объемного расхода сырьевого потока активной жидкой среды или второй жидкой среды, содержащей количество М по меньшей мере одного полимеризуемого мономера, и, необязательно или альтернативно, предпочтительно необязательно, условий получения активной первой жидкой среды или, необязательно или альтернативно, предпочтительно необязательно, количества М мономеров, присутствующих во второй жидкой среде,
где прогнозирующая модель создана способом, включающим по меньшей мере стадии
A) измерения спектров для множества активных жидких сред, имеющих разную активность,
удельная
B) определения удельной активности (a) для указанного множества активных жидких сред путем их применения в полимеризации и анализа полученного таким образом полимера, где указанная реакция полимеризации протекает по существу по тому же механизму, что и полимеризация для которой предполагается использовать сырьевой поток активной жидкой среды,
удельная
С) установления корреляции спектров активных жидких сред, измеренных на стадии А), с их удельной активностью (a), определенной на стадии В).
3. Способ по п.1 или 2, в котором активная жидкая среда содержит по меньшей мере один инициатор полимеризации или катализатор полимеризации и органический растворитель.
4. Способ по п.3, в котором инициатор полимеризации выбирают из катионных инициаторов.
5. Способ по п.4, в котором катионные инициаторы выбирают из:
- продуктов реакций
- по меньшей мере одной кислоты Льюиса или по меньшей мере одного металлорганического соединения или смеси кислот Льюиса и металлорганических соединений и
- по меньшей мере одного источника протонов
- карбокатионных соединений формулы (I)
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
20
5
20
где R, R и R независимо представляют собой водород, C-C-алкил или C-C-арил, при условии что либо один из R, R и R является водородом, либо ни один из R, R и R не является водородом, и
-
An означает моноанион или 1/p эквивалент p-валентного аниона
или
- соединений силилия формулы (II)
1
2
3
-
где R, R и R и An имеют значения, указанные для формулы (I)
- или смесей указанных выше соединений и продуктов реакций.
2
20
1
20
6. Способ по п.3, в котором органический растворитель выбирают из C-C алканов и C-C галоалканов и их смесей.
7. Способ по п.1 или 2, в котором полимеризуемыми мономерами являются мономеры формулы (IV):
где
5
6
7
8
R, R, R и R независимо друг от друга выбирают из группы, состоящей из:
1
18
1
18
2
18
2
18
C-C-алкокси-группы, C-C-алкила, C-C-алкенила, C-C-алкинила,
которые либо не прерываются, либо один, два или более двух раз прерываются непоследовательными функциональными группами, выбранными из группы, состоящей из:
4
9
9
9
9
9
10
10
10
10
2
2
2
2
-O-, -CO-, -OCO-, -O(CO)O-, NR(CO)-, -NR(CO)O-, -O(CO)NR, -(CO)NR-, -NR(CO)NR-, -Si(R)-, -OSi(R)-, -OSi(R)O-, -Si(R)O-,
3
15
6
14
и которые либо не прерываются, либо один, два или более двух раз прерываются двухвалентными остатками, выбранными из группы, состоящей из C-C-гетероциклодиила и C-C-арилдиила,
и которые не замещены, дополнительно или альтернативно либо один, два или более двух раз замещены заместителями, выбранными из группы, состоящей из:
6
14
3
15
1
8
1
8
1
8
2
8
4
15
2
2
2
2
2
2
2
2
y-3
(y-3)
y
9
4
10
9
10
9
9
9
9
10
9
10
9
4
9
10
10
10
10
галогена, циано-группы, эпокси-группы, C-C-арила; C-C-гетероциклила, C-C-алкила, C-C-алкокси-группы, C-C-алкилтио-группы, C-C-алкенила, C-C-арилалкила, гидрокси-группы, -SON(R), NRSO-R, -N(R), -CON(R), -COR, -OCOR, -O(CO)OR, NR(CO)R, -NR(CO)OR, O(CO)N(R), -NR(CO)N(R), -OSi(OR)(R)y, -Si(OR)(R), где y равен 1, 2 или 3.
4
16
4
16
4
16
8. Способ по п.1 или 2, в котором вторая жидкая среда содержит смесь от 70,0 до 99,5% мас. C-C моноолефина и от 0,5 до 30,0% мас. C-C моноолефина по меньшей мере одного конъюгированного C-C мультиолефина.
4
16
4
16
4
16
9. Способ по п.1 или 2, в котором вторая жидкая среда содержит смесь от 92,0 до 99,0% мас. C-C моноолефина и от 1,0 до 8,0% мас. C-C моноолефина по меньшей мере одного конъюгированного C-C мультиолефина.
10. Способ по п.1 или 2, в котором вторая жидкая среда содержит смесь от 90,0 до 98,5% мас. изобутена и от 1,0 до 8,0% мас. изопрена и от 0,5 до 9% мас. мономера, выбранного из группы, состоящей из 2-, 3- или 4-метилстирола, стирола, 2-, 3- или 4-хлорстирола, п-метоксистирола, циклопентадиена, метилциклопентадиена, индена.
4
16
11. Способ по п.1 или 2, в котором вторая жидкая среда содержит смесь от 91,0 до 98,5% мас. изобутена и от 1,0 до 8,0% мас. изопрена и от 0,5 до 3% мас. по меньшей мере одного неконъюгированного C-C мультиолефина.
12. Способ по п.1 или 2, в котором вторая жидкая среда, содержащая количество М по меньшей мере одного полимеризуемого мономера, содержит, например, от 0,1 до 100,0% мас. по меньшей мере одного полимеризуемого мономера.
13. Способ по п.1, в котором стадию b) проводят непрерывно.
14. Способ по п.1 или 2, в котором измерение проводят at-line или in-line.
15. Способ по п.1 или 2, в котором спектр представляет собой инфракрасный спектр.
16. Способ по п.1 или 2, в котором спектр измеряют с применением спектрометра с преобразованием Фурье в инфракрасной области (FT-IR).
17. Способ по п.1 или 2, в котором регулирование сырьевого потока осуществляется клапаном или насосом.
18. Способ по п.1 или 2, в котором корреляция согласно стадии С) включает либо корреляцию полного спектра, измеренного для активных жидких сред, с их удельной активностью, либо корреляцию по меньшей мере одной части спектра.
19. Способ по п.1 или 2, в котором прогнозирующая модель создается с применением программного обеспечения Bruker Optics′ OPUS или программного обеспечения для спектроскопии GRAMS от Thermo Scientific.
20. Применение следующих ИК-поглощательных способностей:
поглощательная способность Al-Cl, поглощательные способности Al-этил и поглощательные способности мод Al-O
в регулируемом способе получения полимеров или в способе регулирования получения полимеров, где продукты реакций галогенидов диалкилалюминия, дигалогенидов алкилалюминия или смеси указанных выше алюминийорганических соединений и источника протонов используют в качестве инициатора полимеризации.
21. Химический завод, который содержит по меньшей мере:
- линию (6а, 6b, 12a, 12b, 12с), оборудованную контроллером сырьевых потоков (7а, 7b, 7d, 7e, 12a, 12b, 12с), которая сообщается с
- реактором-полимеризатором (9), который сообщается с указанной линией,
- устройство, в частности проточный спектрометр (3), установленный для измерения спектра сырьевого потока в петле (2), пущенной в обход линии (6а), или на линии (6а),
- компьютер (5), адаптированный для:
- применения прогнозирующей модели к указанному спектру или его частям, чтобы определить удельную активность указанного сырьевого потока активной жидкой среды, и для
- регулирования объема или объемного расхода сырьевого потока, предназначенного для поступления в конечном счете в реактор-полимеризатор, путем управления контроллера сырьевых потоков (7а, 7b, 7с, 12a, 12b, 12с),
- канал передачи данных (4а), соединяющий указанный компьютер (5) с указанным устройством (3), делая возможным передачу данных от устройства (3) на компьютер (5),
- канал передачи данных (4b, 4c, 4d, 4e, 4g, 4h, 4i), соединяющий указанный компьютер (5) с контроллером сырьевых потоков (7а, 7b, 7d, 7e, 12a, 12b, 12с), делая возможным управление указанного контроллера сырьевого потока данным компьютером.