[发明专利]一种制备高质量聚丙烯产品的装置及方法

说明书

本发明公开了一种制备高质量聚丙烯产品的装置及方法，该装置包括粉料过滤器、粉料脱气仓，在粉料过滤器和粉料脱气仓之间设置对聚丙烯粉料进行加热的粉料处理器，粉料处理器上连接有用于向粉料处理器供热的热媒系统，粉料处理器的气相出口连接有尾气过滤器；粉料过滤器和尾气过滤器以及粉料脱气仓的气相出口与尾气净化器连通用于排放尾气的净化。聚丙烯粉料经粉料处理器将聚丙烯粉料温度提高然后进入粉料脱气仓脱气，可保证VOC和含氧杂质从2000～15000mg/kg脱除到15～100mg/kg，脱除率95.0～99.9％；硫类中的COS从200～1000μg/kg脱除到1μg/kg以下，脱除率99.5～99.9％。

技术领域

本发明涉及一种脱挥发性有机物的装置及其方法，尤其涉及一种制备高质量聚丙烯产品的装置及其方法。

背景技术

聚丙烯是一种重要的合成树脂产品，大宗聚丙烯产品包括：等规均聚、间规均聚、无规均聚、高结晶度、茂金属、高抗冲共聚物、复合材料、橡胶树脂等品种。近年来，随着我国包装、电子、汽车等工业的快速发展，极大地促进了我国聚丙烯产业的发展。而且因聚丙烯产品具有可塑性，其材料正逐步替代木制产品，而聚丙烯产品的高强度韧性和高耐磨性能已逐步取代金属的机械功能。另外，聚丙烯产品具有良好的接枝和复合功能，在混凝土、纺织、包装和农林牧副渔业方面也具有巨大的应用空间。目前，生产大宗聚丙烯产品的工艺技术包括气相法和液相法二种。

现有技术聚丙烯工艺为了回收聚合反应器出口未反应的丙烯原料，将未反应的丙烯原料经压缩机增压后依次循环返回第一聚合反应器、第二聚合反应器，再进行聚合反应并生成聚丙烯粉料，由此造成聚丙烯粉料中的挥发性有机物VOC 和醛、酮、醇、硫类含氧杂质不断积累，含量不断增加。在脱气仓中，聚丙烯粉料的操作温度为25～80℃，脱杂效果不理想，脱气后聚丙烯粉料中还保留500～600 mg/kg的挥发性有机物VOC和醛、酮、醇、硫类含氧杂质，导致挤压造粒后的聚丙烯粒料产品中仍然含有一定量的挥发性有机物VOC和醛、酮、醇、硫类含氧杂质残留物，这些残留物中硫类，尤其是COS是气味的来源，臭气强度≥1，从而影响聚丙烯粒料产品的质量。

专利201410563146.7公开了一种低VOC聚丙烯树脂组合物及其制备方法，低VOC聚丙烯树脂组合物包含有共混的以下组分：聚丙烯、VOC抑制剂；通过 VOC抑制剂与吸酸剂复配的方法，显著降低聚丙烯组合物的VOC含量，操作工艺简单，适用于环保要求较高的高档汽车内饰件、医用和食品包装材料等领域。

专利201410563148.6公开了一种聚丙烯用VOC抑制母粒及其制备方法与应用，聚丙烯用VOC抑制母粒，包含共混的以下组分：聚丙烯、纤维素纳米晶体、全硫化粉末硅橡胶；使用本发明的聚丙烯用VOC抑制母粒可有效抑制聚丙烯材料中VOC的产生，可使聚丙烯材料中的总挥发性有机物(TVOC)含量低于50 μg·C/g，很好地解决了现有技术的不足。且操作工艺简单可靠，投入成本较低，应用前景广泛。

专利201511029388.9公开了一种聚丙烯用降VOC母粒及其制备方法和应用，降VOC母粒是由一种新型的微孔发泡聚丙烯载体，吸附在聚丙烯载体上的水性溶液VOC去除剂、表面活性剂按质量分配制备而成。所述降VOC母粒与聚丙烯树脂有良好的相容性，真空脱挥干净、无残留，不影响改性聚丙烯的后续加工和性能，有效地降低聚丙烯产品的VOC，使其更加绿色环保，满足汽车厂商对 VOC的要求。

专利201710697173.7公开了一种低气味、低VOC聚丙烯复合材料及其制备装置和方法，由聚丙烯树脂、填料、功能助剂、加工热稳定剂、加工润滑剂和硅油按质量份数比55-97：0-20：0.5-20：0.2-1：0.l-2：0.05-0.1组成，制备过程中以水为萃取剂，通过挤出机上设置的注水口进行添加，同时对挤出机中真空口位置进行改进，最终实现分阶段去除复合材料中有害挥发性有机物的目的，由于水萃取后采用真空抽取，极大减少复合材料中有害挥发性有机物的残留，同时也避免了因使用有机萃取剂而造成的二次污染，并且还减小了对基体材料性能的影响，最终制备出低成本、低气味、低VOC聚丙烯复合材料。