[发明专利]一种烯烃聚合装置及烯烃聚合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烯烃聚合装置及烯烃聚合方法。

背景技术

传统的烯烃聚合装置是把单体、溶剂和催化剂用泵直接打进聚合釜内，通过聚合釜内的搅拌使单体和催化剂尽可能充分接触，进行反应。但是对于聚合物粘度较高的聚合反应，这种聚合方法有一定的弊端。因为聚合到一定的粘度之后单体和催化剂在聚合物的阻挡下很难混合均匀。

共轭二烯烃聚合物主要是指以苯乙烯、丁二烯或者异戊二烯为单体，以己烷馏分为溶剂体系，通过阴离子聚合得到苯乙烯类热塑性弹性体，或者丁二烯、异戊二烯通过配位聚合得到丁戊橡胶，以及它们本身聚合可以得到顺丁橡胶，异戊橡胶。

这些聚合反应有一个共同的特点就是，反应可以无限制地进行下去，如果不进行终止催化剂活性中心会发生交联现象，产生凝胶，影响橡胶的性能，因此在聚合完成以后为了保证成品胶的加工性能和应用性能一般会在胶液里面加入一些助剂，如终止剂、防老剂等。

然而由于聚合物分子量一般较大，胶液黏度高，活性中心很大程度上被包裹在胶液里面，给生产输送和助剂的加入带来困难，在现有的生产技术中，一般采用胶液和助剂如终止剂、防老剂等一起进入胶液缓冲釜，通过搅拌，使它们混合。这种方法对于低分子量，低粘度和低聚合物浓度的反应来说还可以达到目的。但是对于分子量较高，线性度较大，胶液黏度较大的聚合物来说是远远不够的，单靠釜内的搅拌助剂是很难进入到胶液“团块”中的。因此，很难生产出高品质的橡胶。

CN202010543U公开了一种聚合反应终止剂加入装置，其特征是：由混合器和连接在混合器液体进口的装有终止剂加入管的液体管道组成，所述的液体管道的水平段壁上装有插入到管道内的终止剂加入管，终止剂加入管末端呈水平状态位于液体管道中心处。由于终止剂加入管末端呈水平状态位于液体管道中心处，这样可使终止剂加入后沿中心向四周均匀扩散，不出现较大的浓度梯度。该装置由于在终止剂加入口后部增加了装有填料的混合器，使得终止剂与聚合物加大了接触面积和接触机会，加速终止剂向与聚合物充分混合分散，提高终止速度及终止效率。但是这种加入装置对于粘度较高的聚合物来说仍不能解决胶液“团块”的问题。

因此，有必要研究出适合于分子量较高，线性度较大，胶液黏度较大的聚合物的装置。

发明内容

为了克服现有的聚合装置由于高粘度聚合单体和催化剂难以混合均匀，终止剂等助剂无法实现较好的分散，导致聚合过程中单体转化率低、聚合得到的聚合橡胶质量较差的缺陷，提供一种烯烃聚合装置，该烯烃聚合装置能够使聚合反应器内的物料（例如聚合单体、聚合催化剂，聚合助剂等）分散状态好，从很大程度上提高催化剂的使用效率，还能够获得质量较好的橡胶制品。

为实现前述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种烯烃聚合的装置，该装置包括：釜体，所述釜体包括进料口和出料口；用于搅拌釜体内溶液的搅拌单元；以及向釜体内喷淋物料的喷淋单元。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种烯烃聚合方法，该方法包括：在烯烃聚合条件下，喷淋烯烃聚合催化剂与烯烃聚合原料接触，或者喷淋烯烃聚合原料与烯烃聚合催化剂接触；得到待终止的聚合溶液。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种烯烃聚合方法，该方法在本发明所述的装置中进行，所述烯烃聚合催化剂供应单元通过物料管与喷淋单元串联连接，该方法包括：将烯烃聚合原料装入聚合原料供应单元，将烯烃聚合催化剂装入烯烃聚合催化剂供应单元，烯烃聚合原料从聚合原料供应单元通过物料管进料至釜体，在烯烃聚合条件下，通过所述喷淋单元喷淋烯烃聚合催化剂与釜体中的烯烃聚合原料接触。

本发明的装置能够保证聚合反应器内的物料分散状态好，从而能够获得较高的单体转化率和质量较好的橡胶制品。

附图说明

图1为根据本发明的一种实施方式的烯烃聚合装置。

具体实施方式

本发明提供了一种烯烃聚合的装置，如图1所示：该装置包括：釜体1，所述釜体包括进料口和出料口；用于搅拌釜体内溶液的搅拌单元；以及向釜体内喷淋物料的喷淋单元。

根据本发明的装置，优选所述喷淋单元连接于所述搅拌单元并且能够随所述搅拌单元旋转。如此可以提高所述釜体内溶液的分散状态。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述搅拌单元包括安装在所述釜体内的搅拌杆2以及用于驱动所述搅拌杆旋转的电机3，所述喷淋单元安装在所述搅拌杆上。如此可以方便控制，并且能够保证所述喷淋单元能够随所述搅拌单元旋转。从而既能使所述釜体内溶液分散良好，又能方便操作。