[发明专利]一种聚合物溶液的处理方法

说明书

本发明公开了一种聚合物溶液的处理方法。包括如下步骤：(1)将水析凝聚阶段中排出的有机溶剂与水的混合蒸汽和聚合物溶液接触，得到聚合物浓度增加的溶液、和有机溶剂浓度增加的混合蒸汽；(2)将步骤(1)得到的所述聚合物浓度增加的溶液送入水析凝聚阶段，所述聚合物浓度增加的溶液与水蒸汽和热水接触，使聚合物以固体形式析出，有机溶剂与水的混合蒸汽返回步骤(1)。将凝聚釜顶有机溶剂和水混合蒸汽和聚合物溶液的直接混合，节省了水蒸汽用量，降低了废水排放量，节约了能源。

技术领域

本发明属于聚合物制备领域，具体涉及一种聚合物溶液的处理方法。

背景技术

溶液法聚合一般采用水析凝聚的方法分离聚合物和溶剂，并回收未反应的单体。含有大量溶剂和少量反应单体的反应溶液，喷入凝聚釜热水中，用蒸汽将溶剂汽化并带出釜外，聚合物溶液中的聚合物随着大量溶剂的汽化蒸出而逐步浓缩以至形成固态颗粒，同时其内部所含的溶剂逐渐向表面扩散，最后形成含溶剂较少，含水较多的多孔小颗粒。聚合物溶液的水析凝聚装置集中了溶剂的损失量的80％和能耗的50％，是聚合物生产过程中能耗、物耗最大的设备，是溶液法聚合物生产过程中节能降耗重点攻关的领域之一。

水析凝聚过程中水蒸汽的作用主要包括：(1)提供将胶液、凝聚热水升温到凝聚温度所需的显热；(2)提供胶液中烃类溶剂汽化潜热；(3)携带出凝聚釜内气相烃类。基于此，现有技术中主要采取提高单体浓度、增加聚合物溶液含胶量、降低凝聚时的水胶比、对聚合物溶液和循环热水系统保温等措施，从而降低凝聚时蒸汽消耗量以实现节能降耗的目的，但上述方法的节能潜力不大，亟待开发更有效的方法。

发明内容

本发明提供了一种聚合物溶液的处理方法，其包括如下步骤：

(1)将水析凝聚阶段中排出的有机溶剂与水的混合蒸汽和聚合物溶液接触，得到聚合物浓度增加的溶液、和有机溶剂浓度增加的混合蒸汽；

(2)对步骤(1)得到的所述聚合物浓度增加的溶液进行水析凝聚，得到的有机溶剂与水的混合蒸汽返回步骤(1)。

根据本发明，所述水析凝聚是将所述聚合物浓度增加的溶液与水蒸汽和/或热水接触，水使聚合物以固体形式析出，同时得到有机溶剂与水的混合蒸汽的过程。

根据本发明，步骤(1)中，所述聚合物为溶于烃类溶剂的聚合物，例如为顺丁橡胶(BR)、溶聚丁苯橡胶(SSBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或其氢化产物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物或其氢化产物、氢化丁腈橡胶、卤化丁基橡胶、聚异戊橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等中的至少一种；优选为卤化丁基橡胶；示例性为溴化丁基橡胶或氯化丁基橡胶。其中，所述烃类溶剂具有如下文所述的含义。

根据本发明，步骤(1)中，所述聚合物溶液中含有有机溶剂，所述有机溶剂与水析凝聚阶段中排出的溶剂相同。例如，所述有机溶剂为烃类溶剂，比如为C5-C7烃，优选为戊烷、己烷、环己烷、庚烷中的至少一种，示例性为正己烷或环己烷。

根据本发明，步骤(1)中，所述混合蒸汽与聚合物溶液例如可在混合器中接触。其中，所述混合蒸汽的温度与其从水析凝聚阶段排出时的温度基本相同，例如温度为85-120℃，又如为90-110℃，示例性为85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃。其中，所述混合蒸汽的温度高于所述聚合物溶液的温度，例如高20-60℃，优选高30-50℃，示例性高20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、41℃、45℃、50℃。进一步地，所述混合蒸汽的压力为0.1-0.5MPa，例如0.2-0.4MPa，示例性为0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa。

根据本发明，步骤(1)中，所述聚合物溶液中聚合物的质量浓度为5-30wt％，例如为13-22wt％，示例性为10wt％、11wt％、13wt％、15wt％、17wt％、19wt％、20wt％、22wt％、24wt％、25wt％等。