[發明專利]連續乳液聚合反應器和清管系統

在審

• 申請號: 201380062037.0
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN104837551A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: D·阿達姆斯
• 申請（專利權）人: 國際人造絲公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J19/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 朱海濤

技術領域

本發明涉及用于連續聚合反應器的清管系統，更具體地涉及用于連續乳液聚合反應器的清管系統。

背景技術

一種連續管狀連續乳液聚合反應器包括：具有封閉循環回路的第一段；，驅動裝置，例如循環泵，用于在循環回路內循環反應器裝料；和連接至副管段的排出部。水相、或其他適當的載體、單體以及可選的穩定劑被連續地供給至回路并且循環。聚合物乳液連續排出的速度與水相、單體和引發劑(如果使用的話)供給到反應器中的速度相同。

這種類型的反應器在WO?2007/031478中討論，其通過參考包含于此。該公開描述了裝置反應器尤其適用于例如用于顏料或粘合劑的源自乙烯基和/或丙烯酸單體的聚合物的生產。

然而，在采用包括上述管狀反應器的管狀反應器的聚合過程中遇到的問題是在反應器的內壁上形成沉積物或來自反應產物的“污垢”。這些沉積物導致需要增大來自循環泵的輸送壓力并且削弱從反應介質到例如圍繞反應器管的外套中的冷卻劑的熱傳遞，因而導致較高的(并且經常有害的)反應器溫度或者必須要么增大冷卻劑循環速度，要么降低冷卻劑溫度，或者降低生產速度以匹配熱量排除。

被污染的反應器的另一個一般缺點是體積減小，增大乳液上的剪力。這種體積減小改變了可能已經對清潔的反應器進行優化的處理條件。無論如何，產品特性將漂移，使得所期望的連續反應器的產品一致性的優點喪失。

清潔管或管路的內側的一種方法是使用被迫穿過管的清管器或清潔部件。例如德國專利申請3233557描述了使用清管器清潔管狀反應器的內壁的各種方法。在一個實施例中(該申請的圖1所示)，在反應器管中設置兩個球閥以接收和啟動一個或多個清管器。反應產物用于驅動清管器并且在清管器已經穿過出口后離開反應器。因而，反應產物沒有也無法再循環，使得該構造不適于連續聚合。在另一實施例中(圖2)，刮擦清管器可以穿過泵。該方法要求對清管器形狀和所使用的泵的類型的嚴格限制。例如，不能使用變容泵。

應注意，美國專利No.3425083公開了一種環管，其具有彎曲形式，允許清潔部件不斷循環通過管并且穿過其用于流體介質的入口和出口。出口的容積小于入口，以便使液體介質的一部分通過管的返回部分從出口返回到入口并且經過入口再循環。沒有提供用于去除清潔部件或用于中斷其循環的裝置。而且，所述管是用于加熱如牛奶的液體，而不是用于冷卻反應乳液。實際上，根本沒有提及反應器。

美國專利No.3682186公開了用于在管線增壓器或壓縮站周圍繞過刮擦器或產品排出器的裝置。主管線設有兩個止回閥，用于接收和啟動清管器。沒有提及回路反應器。

因而有利的是連續管狀連續乳液聚合反應器利用清管器系統自動清潔反應器，而不停止聚合過程。另外，對于具有循環回路級和副管線級的兩級反應器，有利的是通過單個清管器清潔兩級而沒有中斷或手動干預以恢復清管器用于副級清潔。這種自動系統將更高效，并且消除了由手動干預以恢復清管器而引入的安全問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種連續兩級聚合反應器，其具有循環回路段和副管段，所述連續聚合反應器采用清管器來清潔反應器。所述系統允許從兩級反應器簡單地去除清管器，而不必停止聚合過程，這為旋轉循環泵的類型和清管器的材料和形狀提供了很大自由度，并且能基本獨立于反應介質流而總體控制清管器的啟動。這是通過使用上述類型的反應器而實現的，該反應器可以還包括：孔口，以允許清管器繞過循環泵并且進入副管段；清管器接收站或清管器箱，其在清潔操作之間容納清管器；和閥，用于將清管器引導到清管器接收站中。閥和管的布置和孔口允許清管器無縫地進入副管段而沒有來自循環回路的中斷，并且返回到起始點，而不穿過泵并且不中斷聚合。