[发明专利]C5石油树脂生产中催化剂在线旋流活性恢复方法和装置

说明书

本公开涉及C5石油树脂生产中催化剂在线旋流活性恢复方法和装置，提供了一种C5石油树脂生产中催化剂在线旋流活性恢复方法，该方法包括以下步骤：反应釜中催化剂和聚合液组成的两相混合物从反应釜底部排出，进入催化剂在线旋流活性恢复旋流器中；所述两相混合物在所述催化剂在线旋流活性恢复旋流器中实现催化剂活性恢复；以及离开所述催化剂在线旋流活性恢复旋流器的催化剂与聚合液汇集于同一管路，均匀混合后进入换热器，恢复活性的催化剂与聚合液组成的两相混合物储存在换热器，储存至预定量后，将两相混合物排入反应釜循环使用。还提供了一种C5石油树脂生产中催化剂在线旋流活性恢复装置。

技术领域

本公开涉及一种C5石油树脂生产工艺中活性恢复装置，具体涉及一种C5石油树脂生产工艺中催化剂在线旋流活性恢复方法和装置。

背景技术

催化剂失活的最主要的原因是：(i)活性位的隔离和烧结；(ii)催化剂孔道和活性位被积碳和金属沉积物的堵塞；(iii)活性位的中毒。对于催化剂活性位被隔离而引起的失活，主要是由于反应过程剧烈，在催化剂活性位点附近生成大量反应产物，促使反应产物将催化剂颗粒包裹，并且因包裹层的渗透性较差，造成催化剂的活性降低。

C5石油树脂生产工艺中主要在催化剂催化下发生聚合反应，聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程，C5石油树脂具有低分子量单体所不具备的可塑、成纤、成膜、高弹、快粘性好、粘接性能稳定、耐热性好等重要性能，可广泛地用作塑料、纤维、橡胶、涂料、黏合剂以及其他用途的高分子材料。但同时，因聚合反应中加入的引发剂都是化学活性很强的过氧化物，容易引起爆聚，短时间内产生大量的爆聚物，而爆聚物的分子量高，粘性大易粘附并包裹催化剂，使催化剂快速失活。

石油树脂生产工艺在工业大规模生产中多采用连续式设备。在生产过程中，往往需要不断地向反应釜中加入新鲜催化剂以维持反应速率；同时，已经失活或部分失活的催化剂随反应物料进入下一装置。在该工艺过程中，爆聚使催化剂快速失活，为维持反应平稳进行，所需加入新鲜催化剂的用量大，使得生产成本大大提升；同时，大量的催化剂随物料流出反应釜，增加了催化剂脱除的处理量，增加生产成本的同时也会影响产品质量。如何既能保证装置反应平稳进行，又能减少催化剂用量并能保证最终的产品质量，为下游装置提供优质进料或生产合格产品是值得探讨和研究的重要问题。

中国专利申请CN1440987A中公开了一种石油树脂的聚合方法和设备，通过反应器分段取热的换热设备实现反应热能及时、分段地导出，另外催化剂也是分批、分段投入的。反应热能的分段导出和催化剂的分段投入使得聚合反应均匀、有序、缓和地进行，可以在一定程度上避免爆聚现象，减缓催化剂的失活，而且可以降低能耗。反应器内换热设备的分段及催化剂投入的分段使得设备制造难度及成本增加，且增加了操作难度。

中国专利申请CN201521121710.6公开了一种制备石油树脂的设备，该公开中两台聚合装置串联，一级装置的原料为低聚树脂，二级装置的原料为一级反应产物。一级装置所用催化剂为二级装置使用过的催化剂。通过这种方法可以在一定程度上减少催化剂的消耗量，节约成本。这种方法虽然提高了催化剂的利用率，但因爆聚等现象的存在使催化剂迅速失活，催化剂的消耗量依旧巨大。并且装置的串联使得工艺流程变长，设备投资高，操作复杂。

中国专利CN102086252B公开了一种连续聚合石油树脂的工艺，生产过程中聚合反应采用连续操作方式进行，原料在反应釜中反应后，进入冷凝器冷凝后，返回反应釜继续聚合。连续化聚合反应，聚合过程平稳，与单釜式间歇反应相比，不易出现爆聚现象；且连续化生产，自动化操作可降低能耗。但催化剂消耗量依旧很大，使得成本增加。

综上所述，目前石油树脂生产工艺中对催化剂的失活的解决的方案多专注于反应器的开发，通过优化换热、改进设备操作，来延长催化剂使用周期和提高催化剂利用率。但因石油树脂生产的特点，仅仅改进反应器设备不能从根本上解决催化剂失活的问题。因此，本领域迫切需要开发出能够克服上述现有技术的缺陷的实现催化剂活性再生、延长催化剂寿命的方法和装置。

发明内容