[发明专利]氢化反应装置及应用该装置的连续式氢化共轭二烯系聚合物的方法

说明书

本申请为申请号200810083033.1的分案申请

技术领域

本发明是有关于一种氢化反应装置及应用该装置的氢化方法，特别是 指一种连续式氢化共轭二烯系聚合物的氢化反应装置及方法。

背景技术

工业上，使用如丁二烯及异戊二烯等的共轭二烯单体进行聚合或共聚 合反应以制备合成橡胶，已广泛地被应用以供商业制造，但是由于其中的 不饱合双键很容易氧化，进而导致该聚合物在高温或耐候测试下会有热稳 定性和耐候稳定性不足的缺点。

为改善含有不饱合双键的共轭二烯聚合物容易氧化而导致其热稳定 性和耐候稳定性不足的缺点，可由将该共轭二烯聚合物进行氢化反应以减 少共轭二烯聚合物主链上的不安定的不饱合双键，在公知技术中有使用双 环戊二烯基钛化合物作为该共轭二烯聚合物氢化反应催化剂的方法，是一 种已知有效的利用均相氢化反应来氢化该共轭二烯聚合物的方法，例如： 中国台湾专利号I225493中即曾揭示一种氢化催化剂组合物，其包含至少 一种双环戊二烯基钛化合物、至少一种硅烷化合物和至少一种金属化合 物。此外，中国台湾专利公告号546307中亦揭示一种应用于氢化共轭二 烯聚合物的催化剂组成物，该组成物包含有一种双环戊二烯基钛化合物、 一种三烷基铝化合物及一种如下式(I)所示的化合物：

其中该式(I)中的L为IVB族元素，R为C₁～C₁₂烷基或C₁～C₁₂环烷基， X可为相同或不同，且为C₁～C₁₂烷基C₁～C₁₂烷氧基、C₁～C₁₂环烷氧基、 卤素基或羰基。

然而，利用上述氢化催化剂进行烯烃双键的氢化反应，由于共轭二烯 系聚合物氢化反应是一放热反应，在反应历时一段时间后，反应环境会因 氢化速率加速、放热量增加而导致温度急速上升，使其中的氢化催化剂因 高温失活而无法继续正常运作，缩短该氢化催化剂能作用的时间，进而降 低最终的共轭二烯系聚合物的氢化率。由此可知，虽然上述氢化催化剂能 加速共轭二烯聚合物的氢化速率，但是也会使该氢化催化剂因高温而提早 失效，因此，仍有必要发展出在氢化共轭二烯聚合物过程中能提高其氢化 率且不致影响氢化催化剂寿命的氢化反应装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢化反应装置及应用该装置的连续式氢 化共轭二烯系聚合物的方法，以克服公知技术中在氢化共轭二烯聚合物时 会因放热升温而使氢化催化剂失活的缺点，并且可由组合至少一氢化反应 器与至少一热交换器的设备来控制共轭二烯聚合物的氢化反应条件，例 如：氢化温度、氢化压力，进而能延长氢化催化剂的寿命，并提高氢化率。

为实现上述目的，本发明提供的氢化反应装置，用于供一共轭二烯系 聚合物、一氢化催化剂与一氢气混合并进行氢化反应，该氢化反应装置包 含至少一氢化反应单元，且每一氢化反应单元包括：

至少一氢化反应器，其供该共轭二烯系聚合物、该氢化催化剂及该氢 气以非机械混合方式混合并进行氢化反应，该氢化反应器具有一出料孔；

至少一热交换器，与至少一个上述氢化反应器的出料孔相连接。

所述的氢化反应装置，其中，该氢化反应器界定出一容室且具有至少 一设置于该容室内的填充件。

所述的氢化反应装置，其中，每一填充件包括至少一呈波浪状的板状 物。

所述的氢化反应装置，其中，该板状物的数量为多数个，且两两波峰 间形成一延流槽道，该延流槽道呈交错倾斜，且该延流槽道投影於水平面 所得的线与延流槽道的夹角是介于15度至65度之间。

所述的氢化反应装置，其中，该氢化反应单元的数量为至少二个，且 该些氢化反应单元是串联排列或并联排列。

所述的氢化反应装置，其中，该氢化反应器具有一进料孔、一邻近该 进料孔的分散件及至少一进气孔。

所述的氢化反应装置，其中，包含一混合单元，其连接于该氢化反应 单元的前端，该混合单元包括一供该共轭二烯系聚合物与该氢化催化剂接 触的混合槽。

本发明提供的应用上述装置进行连续式氢化共轭二烯系聚合物的方 法，其包含以下步骤：