[实用新型]一种钕系稀土顺丁橡胶聚合装置及其进料系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钕系稀土顺丁橡胶聚合生产装置，特别是一种能更好地促进聚合反应活性中心的生成、节约催化剂用量且保证聚合反应平稳运行的钕系稀土顺丁橡胶聚合装置及其进料系统。

背景技术

钕系稀土顺丁橡胶生产过程中，三种催化剂需要混合、陈化一段时间才能形成活性中心，但氯铝、氢铝混合液与钕剂接触会不可避免产生紫红色的絮状沉淀物，并且这种沉淀物被证明是引发聚合反应的一种活性中心。参见图1，图1为现有技术稀土顺丁橡胶催化剂进料系统结构示意图。正常生产时，催化剂氢铝3和氯铝4按照一定配比注入稀土催化剂进料系统，经静态混合器1混合5min后，与钕剂5的溶液在管线混合，在静态混合器2和后续管线混合陈化10～15分钟后，注入反应釜6。为方便拆卸和能量隔离，管线、阀门、混合器全部采用法兰连接。钕系稀土顺丁橡胶生产过程中，催化剂陈化物不可避免产生絮状沉淀物，在催化剂进料系统不断累积造成聚合釜反应活性中心减少、反应逐渐下滑、聚合反应波动，严重时催化剂进料管线堵塞严重，催化剂泵压高，聚合停车。

沉淀物对钕系稀土顺丁橡胶生产有以下影响：

1)沉淀物容易在进料混合器和后续管线沉积，造成聚合釜中活性中心减少，反应下滑，其中，活性中心是新癸酸钕经烷基化、氯化后的过渡金属，丁二烯在活性中心上配位加成，引发丁二烯发生定向聚合反应，生成高顺式结构高分子长链——顺丁橡胶；

2)催化剂进料管线中积累的沉淀物被带入或顶入聚合釜，会使聚合反应迅速变强，造成反应波动。

3)催化剂进料混合器及管线堵塞严重，会造成催化剂泵压力高、催化剂打量不稳、聚合反应波动甚至被迫停车。

总之，稀土催化剂在陈化过程中产生的沉淀物已经成为制约钕系稀土顺丁橡胶连续稳定生产的主要问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术上述问题，提供一种改进钕系稀土顺丁橡胶催化剂进料方式，消除沉淀物在进料管线的沉积的钕系稀土顺丁橡胶聚合装置及其进料系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种钕系稀土顺丁橡胶聚合装置的进料系统，包括：

静态混合器，通过第一管路与用于存储作为催化剂的氢铝和氯铝的催化剂存储器连通，所述第一管路上分别设置有氢铝添加口和氯铝添加口；

陈化罐，通过第二管路与所述静态混合器连接，所述第二管路上有钕剂添加口，催化剂存储器内按照一设定配比的氢铝、氯铝经过所述第一管路注入所述静态混合器，经所述静态混合器混合后，与从所述钕剂添加口加入的钕剂在所述第二管路混合后一起从所述陈化罐上部注入，通过所述陈化罐搅拌混合、陈化后，从所述陈化罐的出料口出来，进入聚合反应釜。

上述的进料系统，其中，所述陈化罐包括：

罐体，所述罐体上设置有罐体顶部开口和所述出料口，所述出料口通过第三管路与所述聚合反应釜连通；

罐盖，安装在所述罐体顶部开口上并密封所述罐体顶部开口；

进料口，与所述第二管路连通，设置在所述罐体或所述罐盖上；

搅拌器，设置在所述罐体内；

动力机构，安装在所述罐盖上并与所述搅拌器连接。

上述的进料系统，其中，所述搅拌器为浆式搅拌器，所述浆式搅拌器的顶端穿过所述罐体顶部开口与所述动力机构连接，所述浆式搅拌器的轴线与所述罐体的轴线同轴。

上述的进料系统，其中，所述罐体、罐盖和所述搅拌器均为不锈钢件。

上述的进料系统，其中，所述动力机构包括电机、联轴器、轴承座和减速机，所述电机通过所述轴承座安装在所述罐盖上，所述电机通过所述减速机和联轴器与所述搅拌器连接。

上述的进料系统，其中，所述轴承座的轴封为机械密封件或填料密封件。

上述的进料系统，其中，所述罐盖上设置有测温孔、测压孔和/或安全放空孔。

上述的进料系统，其中，所述静态混合器包括混合器管体和安装在所述混合器管体内的螺旋片，所述螺旋片包括左旋单元片和右旋单元片，所述左旋单元片和右旋单元片依次间隔沿所述管体轴线方向排列。

上述的进料系统，其中，所述第一管路、第二管路与所述静态混合器之间、所述第二管路与所述罐体之间分别通过法兰密封连接。

上述的进料系统，其中，还包括冲洗油线，所述冲洗油线的一端与所述第二管路连通并位于所述钕剂添加口前，所述冲洗油线的另一端与所述陈化罐的出料口连通。

上述的进料系统，其中，还包括氮气管线，所述氮气管线与所述第一管路连通并位于所述氢铝添加口和氯铝添加口前。