[发明专利]一种溶液法制备聚丙烯的智能反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种溶液法制备聚丙烯的智能反应系统及方法。包括：依次连接的预聚合反应器以及聚合反应器，预聚合反应器上设置有预聚合微界面发生器，聚合反应器上设置有微界面发生机组；还包括脱溶剂塔，脱溶剂塔用于对聚丙烯产物进行脱除溶剂和杂质，脱溶剂塔的中部设置有聚丙烯进口，聚丙烯进口和所述闪蒸罐底部出口连接，脱溶剂塔的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器本发明通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器，同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后，一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积，提高了反应效率，减少了能耗；另一方面气液相混合更均匀、得到的聚丙烯均匀度更高，提高了产品质量。

技术领域

本发明涉及制备聚丙烯的技术领域，具体而言，涉及一种溶液法制备聚丙烯的智能反应系统及方法。

背景技术

聚丙烯是丙烯单体聚合而形成的高分子聚合物，是一种通用合成树脂。它作为一种高分子塑料，在现代化工生产中占有重要的地位，是五大工程塑料之一。另外聚丙烯来源丰富，价格便宜，易于加工成型，产品综合性能优良，因此被广泛地应用于化工、化纤、轻工、家电、建筑、包装、农业、国防、交通运输、民用塑料制品等各个领域，在聚烯烃树脂中，是仅次于聚氯乙烯、聚乙烯之后的第三大通用塑料。几十多年来已有二十几种生产聚丙烯的工艺技术路线，各种工艺技术按聚合类型可分为溶液法，浆液法(也称溶剂法)，本体法，本体和气相组合法，气相法生产工艺。目前，溶液法主要用于生产一些与浆液法PP编织袋相比模量更低、韧性更高的特殊牌号PP编织袋。溶液法通常采用搅拌床反应器、釜式反应器、管式反应器、塔式反应器等作为聚合反应器，然而其所提供的相界面积和传质系数有限，气体利用率低以致反应效率偏低，故反应性能较难获得突破性的提高，进而影响了反应的整体效率；另外，由于气液相之间混合不均匀、导致分子量的分布也不均匀，得到的聚丙烯的均匀度不高，影响了产品的质量。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种溶液法制备聚丙烯的智能反应系统，该微智能反应系统通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器，同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后，一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积，提高了反应效率，减少了能耗；另一方面气液相混合更均匀、得到的聚丙烯均匀度更高，提高了产品质量。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述智能反应系统制备聚丙烯的反应方法，反应得到的聚丙烯产品质量好、收率高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种溶液法制备聚丙烯的智能反应系统，包括：依次连接的预聚合反应器以及聚合反应器，所述预聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的预聚合微界面发生器，所述聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的微界面发生机组；

所述聚合物反应器底部设置有聚合反应产物出口，所述聚合反应产物出口连接闪蒸罐以用于将聚合反应后的产物进行闪蒸；所述闪蒸罐底部设置有用于聚丙烯产物排出的闪蒸罐底部出口；所述闪蒸罐底部出口连接脱溶剂塔以用于对聚丙烯产物进行脱除溶剂和杂质，所述脱溶剂塔的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器，所述脱溶剂塔的侧壁设置有产物出口，所述产物出口连接汽蒸罐以用于分解聚合物中的催化剂；所述汽蒸罐侧壁设置有物料出口，所述物料出口连接用于初步去除水份的沥水器，所述沥水器连接聚丙烯干燥器以用于使用热氮干燥循环法去除物料中的剩余水份，所述聚丙烯干燥器的顶部设置有用于对氮气进行洗涤干燥的洗涤干燥系统。

现有技术中，溶液法制备聚丙烯的反应系统存在以下问题：一方面聚合反应器的气液相传质面积有限，反应过程中，反应混合原料和气体无法得到充分混合，能耗大而且反应效率低下；另一方面，由于气液相之间混合不均匀、导致分子量的分布也不均匀，得到的聚丙烯的均匀度不高，影响了产品的质量。