一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)和制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)和制備方法，其包括有異丁烯儲(chǔ)罐、催化劑儲(chǔ)罐、終止劑儲(chǔ)罐、快速混合器、靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器和快速反應(yīng)終止混合器；所述的異丁烯儲(chǔ)罐通過管路和原料輸送泵連接有異丁烯冷卻器，異丁烯冷卻器管路連接快速混合器的原料入口，催化劑儲(chǔ)罐通過管路和催化劑計(jì)量泵連接快速混合器的催化劑入口；所述快速混合器的出口連通靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器的入口，靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器的出口連通快速反應(yīng)終止混合器的反應(yīng)料進(jìn)口，終止劑儲(chǔ)罐通過管路和終止劑輸送泵連接快速反應(yīng)終止混合器的終止劑進(jìn)口；所述靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器位于恒溫鹽水浴槽內(nèi)。本系統(tǒng)具有反應(yīng)溫度均勻、聚異丁烯分子量分布窄、分子量可控等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)和制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工工藝及設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)和制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚異丁烯(PIB)是一種典型的線形聚合物，由單體異丁烯(IB)經(jīng)陽離子聚合而得。異丁烯聚合反應(yīng)方程式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:其包括有異丁烯儲(chǔ)罐(I)、催化劑儲(chǔ)罐(11)、終止劑儲(chǔ)罐(6)、快速混合器(4)、靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)和快速反應(yīng)終止混合器(5 );所述的異丁烯儲(chǔ)罐(I)通過管路和原料輸送泵(2 )連接有異丁烯冷卻器(3 )，異丁烯冷卻器(3)管路連接快速混合器(4)的原料入口，催化劑儲(chǔ)罐(11)通過管路和催化劑計(jì)量泵(10)連接快速混合器(4)的催化劑入口 ；所述快速混合器(4)的出口連通靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9 )的入口，靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9 )的出口連通快速反應(yīng)終止混合器(5 )的反應(yīng)料進(jìn)口，終止劑儲(chǔ)罐(6 )通過管路和終止劑輸送泵(7 )連接快速反應(yīng)終止混合器(5 )的終止劑進(jìn)口 ；所述靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)位于恒溫鹽水浴槽(8)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:所述異丁烯冷卻器(3)為列管式換熱器，管程為異丁烯與溶劑正己烷的混合物，殼程為冷鹽水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:所述恒溫鹽水浴槽(8)為方形或圓形儲(chǔ)槽，由冷凍機(jī)控制其內(nèi)的鹽水溶液溫度；所述鹽水溶液的液位浸沒靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:所述快速混合器(4)采用內(nèi)藏式文丘里式混合器或兩流體對(duì)撞式混合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:所述兩流體對(duì)撞式混合器Y形的通管結(jié)構(gòu)，所述兩入口管之間的最大夾角為90度。
6.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:所述靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)為若干層水平蛇形自下而上排布或者以若干排垂直蛇形排布的管狀結(jié)構(gòu)；所述靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)的內(nèi)部采用靜態(tài)混合器混合單元結(jié)構(gòu)，具體形式為SK型、ISG型、LPD型和SV型中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1一 6任意一項(xiàng)所述的一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:所述快速反應(yīng)終止混合器(5 )采用內(nèi)藏式文丘里式反應(yīng)終止混合器或兩流體對(duì)撞式反應(yīng)終止混合器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種聚異丁烯的制備系統(tǒng)，其特征在于:所述兩流體對(duì)撞式反應(yīng)終止混合器采用Y形的通管結(jié)構(gòu)，所述兩入口管之間的最大夾角為90度。
9.一種聚異丁烯的制備方法，其特征在于:采用權(quán)利要求1所述的制備系統(tǒng)，包括下述步驟: (1)冷卻加有鹽水溶液的恒溫鹽水浴槽(8)，使鹽水溶液的溫度達(dá)到-20°C~10°C； (2)向異丁烯冷卻器(3)中通入-20°C~20°C的冷鹽水； (3)啟動(dòng)原料輸送泵(2)，從異丁烯儲(chǔ)罐(I)向異丁烯冷卻器(3)的管程輸入異丁烯和溶劑正己烷的混合物，利用冷鹽水進(jìn)行冷卻； (4)啟動(dòng)催化劑計(jì)量輸送泵(10)，使來自催化劑儲(chǔ)罐(11)的催化劑溶液進(jìn)入快速混合器(4);從異丁烯冷卻器(3)出來的異丁烯和溶劑正己烷的混合物與催化劑溶液通過快速混合器(4)進(jìn)行快速和均勻的混合，然后進(jìn)入靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)； (5)上述混合物料在靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)在與催化劑混合的過程中進(jìn)行聚合反應(yīng)，利用恒溫鹽水浴槽(8)控制反應(yīng)溫度在-20°C~10°C ； (6)達(dá)到聚合要求后的反應(yīng)物料在靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)出口處經(jīng)快速終止混合器(5 )加入反應(yīng)終止劑氨水或氫氧化鈉水溶液,終止異丁烯的聚合反應(yīng),從快速終止混合器排出即得聚異丁烯溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種聚異丁烯的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中，反應(yīng)物料在靜態(tài)混合管式聚合反應(yīng)器(9)的停留時(shí)間為Imin~35min。
【文檔編號(hào)】C08F10/10GK103641939SQ201310609733
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】趙風(fēng)云, 劉亞青, 崔蕊, 李飛龍, 段曉宇, 張麗喆 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)