一種烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，所述方法包括以下步驟：1）反應(yīng)原料裝在恒壓罐中，反應(yīng)時，將不同的原料打入靜混器，在靜混器中混合；2）混合后的原料在烯烴聚合反應(yīng)器中發(fā)生聚合反應(yīng)；3）將反應(yīng)后的產(chǎn)物進行閃蒸，使膠液和閃蒸氣分開；4）閃蒸氣經(jīng)過若干次深冷分離，使未反應(yīng)的原料分離為氣態(tài)；5）步驟4）中分離出的氣態(tài)原料經(jīng)過壓縮后，重新進入步驟1）中各自的恒壓罐，從而實現(xiàn)未反應(yīng)原料的回用。本發(fā)明提供的方法避免了由于分析延遲導(dǎo)致的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組成的波動，甚至凝膠或暴聚。同時也省去了分析環(huán)節(jié)，節(jié)省了生產(chǎn)成本和人工成本。
【專利說明】一種烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及原料回用方法領(lǐng)域，更具體地涉及烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在聚合反應(yīng)中，由于聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不是100%，所以在反應(yīng)產(chǎn)物中含有大量的 未反應(yīng)單體。以乙烯丙烯共聚為例，在乙丙橡膠聚合過程中，作為參與反應(yīng)的原料乙烯和丙 烯混合后，進入反應(yīng)器進行反應(yīng)。在此過程中，只有少量的乙烯和丙烯參與反應(yīng)，聚合生成 最后的乙丙橡膠，反應(yīng)產(chǎn)物中含有乙烯丙烯共聚物、溶劑、乙烯和丙烯，而大部分的乙烯和 丙烯需要進行回收，再次投入反應(yīng)。
[0003] 為了對單體實現(xiàn)循環(huán)利用，通常的做法是將從聚合釜出來的反應(yīng)后混合物經(jīng)閃蒸 罐閃蒸后，分離為氣象和液相。其中液相為溶解了少量乙烯、丙烯的乙烯丙烯共聚物的溶 劑溶液，氣相為丙烯、乙烯和溶劑的混合物。利用氣相色譜分析閃蒸氣的氣相組成后，根據(jù) 分析結(jié)果與所需的乙烯丙烯比例的差異，向循環(huán)回反應(yīng)器的原料中分別補充新鮮的乙烯丙 烯，達到反應(yīng)所需的乙丙比例后再次投入聚合反應(yīng)。但在聚合反應(yīng)中，反應(yīng)反物中的乙烯丙 烯比例是不斷變化的，利用氣相色譜分析其組成需要耗費一定的時間，分析結(jié)果有滯后的 現(xiàn)象，根據(jù)前一個時間點的分析結(jié)果來調(diào)節(jié)當前的乙烯丙烯進料比，很容易造成進料比例 不穩(wěn)定，從而對聚合產(chǎn)生影響，輕則對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生影響，重則導(dǎo)致凝膠，甚至暴 聚。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述缺點，本發(fā)明提供了一種烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法， 該方法還能夠進一步省去分析環(huán)節(jié)，節(jié)省生產(chǎn)成本和人工成本。
[0005] -種烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，所述方法包括以下步驟：
[0006] 1)反應(yīng)原料裝在恒壓罐中，反應(yīng)時，將不同的原料打入靜混器，在靜混器中混合；
[0007] 2)混合后的原料在反應(yīng)器中發(fā)生烯烴聚合反應(yīng)；
[0008] 3)將反應(yīng)后的產(chǎn)物進行閃蒸，使膠液和閃蒸氣分開；
[0009] 4)閃蒸氣經(jīng)過若干次深冷分離，使未反應(yīng)的原料分離為氣態(tài)；
[0010] 5 )步驟4 )中分離出的氣態(tài)原料經(jīng)過壓縮后，重新進入步驟1)中各自的恒壓罐，從 而實現(xiàn)未反應(yīng)原料的回用；
[0011] 其中，所述恒壓罐通過補充新鮮原料和補充經(jīng)步驟5)壓縮后的氣態(tài)原料維持恒 壓。
[0012] 所述新鮮原料通過新鮮原料管線進入恒壓罐，所述新鮮原料管線中的壓力為恒壓 罐的恒壓；經(jīng)步驟5)壓縮后的氣態(tài)原料通過氣態(tài)原料管線進入恒壓罐，所述氣態(tài)原料管線 中的壓力與所述恒壓罐恒壓的壓力差為2MPa以內(nèi)。
[0013] 所述氣態(tài)原料管線中的壓力與所述恒壓罐恒壓的壓力差為0· IMPa。
[0014] 步驟1)中所述反應(yīng)原料打入靜混器之前，通過計量泵計量，并深冷處理為液態(tài)。
[0015] 所述閃蒸的壓力條件為〇· IMPa。
[0016] 所述烯烴聚合反應(yīng)優(yōu)選為乙丙橡膠的聚合反應(yīng)，其中，
[0017] 所述步驟1)反應(yīng)原料進入靜混器前，深冷處理的溫度為_55°C。
[0018] 所述步驟3)的深冷分離為兩次，第一次深冷分離的溫度為-42?0°C，第二次深冷 分離的溫度為-90?_50°C。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：
[0020] 相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，本發(fā)明從流程上省去了色譜分析環(huán)節(jié)，從而節(jié)省了由分析 帶來的設(shè)備投資以及人工、維護費用。更重要的是避免了由色譜分析的滯后而導(dǎo)致的進料 組成不穩(wěn)，提高了產(chǎn)品的單一性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是聚合中未反應(yīng)原料的回用的流程圖。

【具體實施方式】：
[0022] 從優(yōu)選實施例的下述詳細說明結(jié)合附圖，本發(fā)明的方法和設(shè)備的附加特征和優(yōu)勢 將顯而易見。
[0023] 實施例1
[0024] 如圖1所示，實施乙丙橡膠聚合反應(yīng)的設(shè)備包括：
[0025] a)反應(yīng)釜，所述的反應(yīng)器填充有反應(yīng)生成物、可選的溶劑和反應(yīng)單體；
[0026] b)閃蒸罐，所述閃蒸罐用于分離膠液和含有乙烯、丙烯和溶劑，該處為己烷的閃蒸 氣；
[0027] c)深冷罐I，閃蒸氣在所述深冷罐I中分離為液態(tài)溶劑和氣態(tài)丙烯和乙烯混合 物；
[0028] d)深冷罐II，丙烯和乙烯混合物在所述深冷罐II中分離為液態(tài)丙烯和氣態(tài)乙烯；
[0029] e)恒壓罐I，反應(yīng)掉的乙烯由新鮮乙烯在所述恒壓罐中通過平衡壓力進行補充；
[0030] f)恒壓罐II，反應(yīng)掉的丙烯由新鮮丙烯在所述恒壓罐中通過平衡壓力進行補充。
[0031] 聚合反應(yīng)在反應(yīng)釜中進行，例如乙丙共聚反應(yīng)。恒壓罐I中的乙烯通過流量計I 計量從界區(qū)外經(jīng)過深冷I冷凝為液態(tài)后通入到靜混器中，恒壓罐II中的丙烯通過計量泵II 計量經(jīng)過深冷II冷卻后進入靜混器，溶劑罐中的溶劑通過溶劑計量泵計量經(jīng)過溶劑深冷換 熱器冷卻后打入靜混器。三種物料在靜混器中混合后進入聚合釜反應(yīng)。
[0032] 反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物先送入閃蒸罐閃蒸，分為氣液兩相，液相為膠液，氣相為乙 烯、丙烯和溶劑的閃蒸氣，閃蒸氣首先進入深冷罐I，被冷凝下來的溶劑經(jīng)過壓縮機加壓后 進入溶劑罐，氣相部分為乙烯和丙烯的混合氣，進入深冷罐II，在此罐中丙烯冷凝為液態(tài)經(jīng) 過壓縮機打入恒壓罐II，氣相為乙烯，經(jīng)過壓縮機打入恒壓罐I。
[0033] 控制恒壓罐I的壓力為1. 6MPa，新鮮乙烯管線入口壓力為1. 6MPa，壓縮機I出口 背壓為1. 7MPa，這樣未反應(yīng)的乙烯又循環(huán)回到了恒壓罐I中，反應(yīng)掉的乙烯由新鮮乙烯通 過平衡壓力得到補充。
[0034] 控制恒壓罐II的壓力為1. 6MPa，新鮮丙烯管線入口壓力為1. 6MPa，壓縮機II壓縮 機II出口背壓為1.7MPa，這樣未反應(yīng)的丙烯又循環(huán)回到了恒壓罐II中，反應(yīng)掉的丙烯由新 鮮丙烯通過平衡壓力得到補充。
[0035] 這樣，如此往復(fù)循環(huán)，不需要過多調(diào)節(jié)手段的干預(yù)，就可以使得整個系統(tǒng)始終處于 平衡狀態(tài)，從而達到穩(wěn)定聚合反應(yīng)的目的。
[0036] 實施例2
[0037] 如圖1所示，實施乙烯/1- 丁烯聚合反應(yīng)的設(shè)備應(yīng)包括：
[0038] a)反應(yīng)釜，所述的反應(yīng)器填充有反應(yīng)生成物、可選的溶劑和反應(yīng)單體；
[0039] b)閃蒸罐，所述閃蒸罐用于分離膠液和含有乙烯、1-丁烯和溶劑的閃蒸氣；
[0040] C)深冷罐I，閃蒸氣在所述深冷罐I中分離為液態(tài)溶劑和氣態(tài)1- 丁烯和乙烯混 合物；
[0041] d)深冷罐II，1- 丁烯和乙烯混合物在所述深冷罐II中分離為液態(tài)1- 丁烯和氣態(tài) 乙烯；
[0042] e)恒壓罐I，反應(yīng)掉的乙烯由新鮮乙烯在所述恒壓罐中通過平衡壓力進行補充；
[0043] f)恒壓罐II，反應(yīng)掉的1-丁烯由新鮮1-丁烯在所述恒壓罐中通過平衡壓力進行 補充。
[0044] 聚合反應(yīng)在反應(yīng)釜中進行，例如乙烯Λ- 丁烯共聚反應(yīng)。恒壓罐I中的乙烯通過 流量計I計量從界區(qū)外經(jīng)過深冷I冷凝為液態(tài)后通入到靜混器中，恒壓罐II中的1-丁烯 通過計量泵II計量經(jīng)過深冷II冷卻后進入靜混器，溶劑罐中的溶劑通過溶劑計量泵計量經(jīng) 過溶劑深冷換熱器冷卻后打入靜混器。三種物料在靜混器中混合后進入聚合釜反應(yīng)。
[0045] 反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物先送入閃蒸罐閃蒸，分為氣液兩相，液相為膠液，氣相為乙 烯、1-丁烯和溶劑的閃蒸氣，閃蒸氣首先進入深冷罐I，被冷凝下來的溶劑經(jīng)過壓縮機加壓 后進入溶劑罐，氣相部分為乙烯和1-丁烯的混合氣，進入深冷罐II，在此罐中1-丁烯冷凝 為液態(tài)經(jīng)過壓縮機打入恒壓罐II，氣相為乙烯，經(jīng)過壓縮機打入恒壓罐I。
[0046] 控制恒壓罐I的壓力為1. 6MPa，新鮮乙烯管線入口壓力為1. 6MPa，壓縮機I出口 背壓為3. 6MPa，這樣未反應(yīng)的乙烯又循環(huán)回到了恒壓罐I中，反應(yīng)掉的乙烯由新鮮乙烯通 過平衡壓力得到補充。
[0047] 控制恒壓罐II的壓力為1. 6MPa，新鮮1-丁烯管線入口壓力為1. 6MPa，壓縮機II壓 縮機II出口背壓為3. 6MPa，這樣未反應(yīng)的1-丁烯又循環(huán)回到了恒壓罐II中，反應(yīng)掉的1-丁 烯由新鮮1- 丁烯通過平衡壓力得到補充。
[〇〇48] 這樣，如此往復(fù)循環(huán)，不需要過多調(diào)節(jié)手段的干預(yù)，就可以使得整個系統(tǒng)始終處于 平衡狀態(tài)，從而達到穩(wěn)定聚合反應(yīng)的目的。
【權(quán)利要求】
1. 一種烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，所述方法包括以下步驟： 1) 反應(yīng)原料裝在恒壓罐中，反應(yīng)時，將不同的原料打入靜混器，在靜混器中混合； 2) 混合后的原料在反應(yīng)器中發(fā)生烯烴聚合反應(yīng)； 3) 將反應(yīng)后的產(chǎn)物進行閃蒸，使膠液和閃蒸氣分開； 4) 閃蒸氣經(jīng)過若干次深冷分離，使未反應(yīng)的原料分離為氣態(tài)； 5 )步驟4 )中分離出的氣態(tài)原料經(jīng)過壓縮后，重新進入步驟1)中各自的恒壓罐，從而實 現(xiàn)未反應(yīng)原料的回用； 其中，所述恒壓罐通過補充新鮮原料和補充經(jīng)步驟5)壓縮后的氣態(tài)原料維持恒壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，其特征在于，所述新 鮮原料通過新鮮原料管線進入恒壓罐，所述新鮮原料管線中的壓力為恒壓罐的恒壓；經(jīng)步 驟5 )壓縮后的氣態(tài)原料通過氣態(tài)原料管線進入恒壓罐，所述氣態(tài)原料管線中的壓力與所述 恒壓罐恒壓的壓力差為2MPa以內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，其特征在于，所述氣 態(tài)原料管線中的壓力與所述恒壓罐恒壓的壓力差為〇. IMPa。
4. 如權(quán)利要求1所述的烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，其特征在于，步驟1) 中所述反應(yīng)原料打入靜混器之前，通過計量泵計量，并深冷處理為液態(tài)。
5. 如權(quán)利要求1所述的烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，其特征在于，所述閃 蒸的壓力條件為〇· IMPa。
6. 如權(quán)利要求1?5中的任一項所述的烯烴聚合反應(yīng)中未反應(yīng)原料的回用方法，其特 征在于，所述烯烴聚合反應(yīng)為乙丙橡膠的聚合反應(yīng)，其中， 所述步驟1)反應(yīng)原料進入靜混器前，深冷處理的溫度為_55°C ; 所述步驟4)的深冷分離為兩次，第一次深冷分離的溫度為-42?0°C，第二次深冷分離 的溫度為-90?_50°C。
【文檔編號】C08F210/16GK104059172SQ201310095064
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】唐正偉, 徐一兵, 陳建軍, 李傳清, 邵明波, 王麗靜 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院