[发明专利]一种脱除聚合物溶液中溶剂的方法及系统

说明书

本发明涉及一种脱除聚合物溶液中溶剂的方法，包括：(1)将聚合物溶液引入至盘管加热器中加热，使聚合物溶液在盘管加热器内分成稀溶液相和浓溶液相；(2)对步骤(1)得到的浓溶液相进行闪蒸处理，脱除所述浓溶液相中的溶剂；所述聚合物溶液在所述加热过程中保持全液相状态。所述聚合物溶液为溶液聚合法所得的聚合物溶液，包括聚合物和溶剂；所述聚合物溶液中的聚合物的浓度为5～20wt.％。采用本发明方法，经盘管加热器与闪蒸串联操作，并控制加热和闪蒸过程中的工艺参数，处理后的聚合物溶液中聚合物的质量浓度可达90质量％以上。

技术领域

本发明涉及聚合物制备领域，具体地，涉及一种脱除聚合物溶液中溶剂的方法及系统。

背景技术

溶液聚合工艺在高分子材料工业上占有重要地位。采用该工艺可生产纤维、橡胶、塑料、弹性体、涂料和粘合剂等多种产品。但是由溶液聚合生成的聚合物溶液中的聚合物分离相对其他工艺来讲更为复杂。国内通常先通过向该聚合物溶液通入蒸汽进行凝聚汽提操作，将催化剂残渣分解清除，再进行聚合物分离，最终结果是将溶剂、未反应单体，以及残留的少量水等挥发成分除去，并将聚合物制成多孔性小颗粒产品，以便进行后续干燥处理，而溶剂则通过回收装置收集以便循环使用。

在现有技术中，通过溶液聚合法生产的合成橡胶或弹性体(如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等)时，所得聚合物溶液会先经过凝聚汽提过程，然后进行挤压、脱水、干燥；而对于通过溶液聚合法制备合成树脂(如丁苯树脂、线性低密度聚乙烯)时，所得聚合物溶液不能通过凝聚汽提过程脱除溶剂，需采用其他工艺提高溶液中聚合物的浓度，再经过脱除挥发份处理除去聚合物中残留的溶剂。凝聚过程通常采用双釜凝聚或三釜凝聚，多釜凝聚操作能够提高溶剂脱除效果，并且可采用提浓器设备等措施延长三釜的停留时间，增加溶剂脱除效果。

CN102382214A公开了一种聚合产品生产的凝聚工艺，采用三釜压差凝聚于胶粒提浓技术相结合的工艺技术，在第二凝聚釜和第三凝聚釜之间安装提浓器对胶粒水进行提浓，形成了节能降耗的新工艺，但该方法需要采用三个凝聚釜，并且只提浓了第三凝聚釜的浓度，提浓效果有限，并且需要新增提浓器才能够实现。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术从聚合物溶液中脱除溶剂时存在的局限性以及能耗大、蒸汽消耗大、成本高的缺陷，提供一种新的脱除聚合物溶液中溶剂的方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种脱除聚合物溶液中溶剂的方法，包括：

(1)将聚合物溶液引入至盘管加热器中进行加热处理，使聚合物溶液在盘管加热器内分成稀溶液相和浓溶液相；

(2)对步骤(1)得到的浓溶液相进行闪蒸处理，脱除所述浓溶液相中的溶剂；

所述聚合物溶液在所述加热处理过程中保持全液相状态。

根据本发明的一些实施方式，所述聚合物溶液为溶液聚合法所得的聚合物溶液，包括聚合物和溶剂；所述聚合物溶液中的聚合物的浓度为5～20wt.％，优选为6～15wt.％。

根据本发明的优选实施方式，所述聚合物溶液中的聚合物包括橡胶、热塑性弹性体和丙烯酸树脂中的一种或多种，其中，橡胶优选包括丁二烯-苯乙烯橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶中的一种或多种，热塑性弹性体优选包括乙烯-α-烯烃共聚物(POE)、乙烯-α-烯烃-非共轭二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种。

根据本发明的优选实施方式，所述聚合物溶液中的溶剂包括环己烷、环庚烷、甲苯、苯、二甲苯、正己烷、正庚烷、正辛烷和正癸烷中的至少一种。

根据本发明的一些具体的实施方式，所述乙烯-α-烯烃共聚物为EPR，乙烯-1-丁烯共聚弹性体或乙烯-1-辛烯共聚弹性体。