Моделирование процесса получения 1,4-цис-полиизопрена в присутствии неодимового катализатора

Аннотация

Предложена математическая модель процесса полимеризации изопрена в присутствии неодимового катализатора в условиях предварительно оказываемого гидродинамического воздействия с использованием трубчатого турбулентного аппарата. Модификация каталитической системы состава NdCl3∙nИПС-ТИБА-ПП в турбулентных потоках приводит к ее моноцентровости, что определяет характер дальнейшего модельного описания системы. В рамках реализации кинетического подхода получена математическая модель, описывающая процесс получения 1,4-цис-полиизопрена. Проведенные вычислительные эксперименты показали, что, несмотря на наличие в системе диизобутилалюминийгидрида, выполняющего роль регулятора молекулярной массы, существенную роль в механизме ограничения роста полимерных цепей несет триизобутилалюминий, присутствующий изначально в составе катализатора. Последующий комплексный анализ результатов вычислительного эксперимента позволил восстановить кинетический механизм как последовательность элементарных стадий, путем добавления реакции передачи цепи на триизобутилалюминий, и идентифицировать значения соответствующих кинетических параметров новых введенных реакций. Дальнейшее проведение вычислительных экспериментов для условий крупнотоннажного производства, позволило получить зависимости конверсии и среднемассовой молекулярной массы от времени в разрезе каждого полимеризатора, которые согласуются с результатами эксперимента.