[發明專利]一種聚α-烯烴的反應設備和方法

在審

• 申請號: 201810645585.0
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN110624487A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 劉健;高聳;聶毅強;李方堯
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J19/00;C08F110/14;C08F2/01
• 代理公司: 11614 北京思創大成知識產權代理有限公司
• 代理人: 高爽

本發明涉及聚α?烯烴生產領域，具體公開了一種聚α?烯烴的反應設備及反應方法。該反應設備包括反應釜和外循環撤熱系統；反應釜包括釜體和攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌軸、攪拌槳和動力機構；外循環撤熱系統包括夾套、內置盤管、外循環泵、外循環冷卻器和冷凍機，夾套與釜體之間形成的冷卻腔的液體入口和液體出口分別與冷凍機的供水口和回水口連通以形成外循環，內置盤管的液體入口和液體出口分別與冷凍機的供水口和回水口連通以形成外循環，源自釜體底部的物料經外循環冷卻器冷卻之后返回至釜體。采用本發明提供的設備和方法能夠實現聚合反應溫度的控制從而生產出質量穩定均一的PAO基礎油。

技術領域

本發明屬于聚α-烯烴生產領域，更具體地，涉及一種聚α-烯烴的反應設備以及采用該反應設備生產聚α-烯烴的方法。

背景技術

聚α-烯烴(PAO)合成油是由線性α-烯烴(通常是1-癸烯)聚合得到的聚合物，是最重要的IV類合成潤滑油基礎油。IV類合成潤滑油基礎油具有高粘度指數、低傾點、高閃點、熱氧化安定性好、高低溫性能優越、使用壽命長等特點，特別適用于航空航天、軍事、運輸、化妝品等行業。

聚合反應裝置是PAO合成的關鍵單元，其中，攪拌式反應釜是聚合反應的常用設備。CN106622039A公開了一種合成聚α-烯烴的反應分離一體化裝置和方法。該裝置包括反應器主體，所述反應器主體外面設有夾套，所述夾套上端設置加熱/冷卻介質出口，下端設置加熱/冷卻介質入口，所述反應器主體內中心裝有由電機帶動的攪拌器，所述反應器主體內壁固定有電磁吸盤，所述反應器主體外部裝有電磁吸盤控制器，所述電磁吸盤控制器控制電磁吸盤的開啟和閉合，所述反應器主體的頂部設有加料口和測溫口，底部設有排料口。相應地，該方法包括將原料α-烯烴和磁性路易斯酸催化劑投加到分離一體化裝置的反應器主體內部，控制反應溫度和反應壓力進行聚合反應，反應結束，開啟電磁吸盤控制器電源，位于反應器主體內部的電磁吸盤產生磁場，磁性路易斯酸催化劑在電磁吸盤上聚集吸附，分離出磁性路易斯催化劑的反應液排出反應釜進入下一道工序，再加入原料α-烯烴，關閉電磁吸盤電源，開啟攪拌，磁性路易斯酸催化劑重新分散于液相，反應后，再進行磁分離，循環使用。雖然該裝置更有利于對催化劑進行分離、提高生產效率，但是隨著聚合反應的進行，反應溫度波動較大，不容易穩定控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的聚α-烯烴的反應設備以及采用該反應設備生產聚α-烯烴的方法。

具體地，本發明提供了一種聚α-烯烴的反應設備，其中，該反應設備包括反應釜和外循環撤熱系統；

所述反應釜包括釜體1和攪拌裝置，所述攪拌裝置包括從釜體1頂部豎直向下延伸至所述釜體1底部的攪拌軸、設置在所述攪拌軸上的攪拌槳4以及帶動所述攪拌軸和攪拌槳4轉動的動力機構2；

所述外循環撤熱系統包括夾套3、內置盤管5、外循環泵6、外循環冷卻器7和冷凍機8，所述夾套3設置在所述釜體1外圍且與所述釜體1之間形成冷卻腔，所述冷卻腔的液體入口和液體出口分別與所述冷凍機8的供水口和回水口連通以形成外循環，所述內置盤管5設置在所述釜體1之內且其液體入口和液體出口分別與所述冷凍機8的供水口和回水口連通以形成外循環，源自所述釜體1底部的物料在所述外循環泵6的作用下至少部分引入所述外循環冷卻器7中進行冷卻，之后從釜頂返回至所述釜體1。

此外，本發明還提供了一種采用上述反應設備生產聚α-烯烴的方法，該方法包括將反應原料引入所述釜體1中并在攪拌裝置的攪拌下進行烯烴聚合反應，在所述烯烴聚合反應的過程中，源自所述冷凍機8的冷卻水一部分循環流通至所述冷卻腔，另一部分循環流通至所述內置盤管5，源自所述釜體1底部的物料在所述外循環泵6的作用下至少部分引入所述外循環冷卻器6中進行冷卻，之后從釜頂返回至所述釜體1。