[實用新型]反應系統

有效

• 申請號: 201820108049.2
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN208194377U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 武冬冬;武文國;劉成剛;楊志寶;于濟寧;劉平平
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01F7/18;B01F5/04;C08F110/10;C08F2/01
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧

本實用新型提供了一種反應系統，用于多種原料聚合反應形成中分子量聚異丁烯，包括：反應罐，反應罐具有反應腔和與反應腔連通的物料進口和物料出口；攪拌結構，攪拌結構可轉動地設置在反應腔內，攪拌結構具有過流通道，其中，過流通道與物料進口連通，過流通道還具有至少一個向反應腔內噴射原料的噴射端。本實用新型解決了現有技術中的用于生成聚異丁烯的反應器的進料方式和攪拌器配合無法對反應物進行均勻攪拌，從而導致反應體系出現局部粘度增高造成反應停止或堵塞管道的問題。

技術領域

本實用新型涉及高分子合成技術領域，具體而言，涉及一種反應系統，用于多種原料聚合反應形成中分子量聚異丁烯。

背景技術

中分子量聚異丁烯是指分子量在20000至45000之間的高活性異丁烯聚合物，其具有優良的耐候性與化學惰性。

異丁烯聚合反應屬于陽離子聚合反應，溫度是影響聚合物分子量的主要因素，具體地，由于異丁烯中碳正離子活性較高，聚合反應活化能為負，同時聚異丁烯的鏈長隨溫度的升高而降低，因此反應需要在低溫下進行，以獲得較分子量較高的聚合物。異丁烯聚合反應通常使用異丁烯作為聚合單體，己烷作為溶劑，Lewis酸(如AlCl₃、FeCl₃、BF₃)作為催化劑，醇醚類有機物作為終止劑，反應過程中通過控制催化劑與終止劑的加入量控制反應溫度，從而調節聚異丁烯的分子量。

由于異丁烯聚合反應體系粘度較高，因此在工業生產中，一般使用高徑比較小的釜式反應器，以降低反應體系軸向濃度梯度，增加物料的返混程度；現有的用于生成聚異丁烯的反應器通常為適用于高粘度流體的錨式或框式攪拌器，其進料方式通常由反應器的頂部向反應體系內加入均勻混合的聚合單體、溶劑、和催化劑，在反應過程中，隨著反應的進行，反應物粘度逐漸增加，傳質與傳熱的阻力變大，此種進料方式與攪拌器使得催化劑均勻分布逐漸變得困難，從而造成反應體系內局部催化劑濃度變高，使局部活性分子太多或分子活性太大，進而產生暴聚；暴聚使反應體系內局部粘度進一步增高，放熱量增大，傳質與傳熱更加困難，循環往復，最終導致反應停止或管路堵塞，導致反應器無法正常工作。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種反應系統，以解決現有技術中的用于生成聚異丁烯的反應器的進料方式和攪拌器配合無法對反應物進行均勻攪拌，從而導致反應體系出現局部粘度增高造成反應停止或堵塞管道的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種反應系統，用于多種原料聚合反應形成中分子量聚異丁烯，包括：反應罐，反應罐具有反應腔和與反應腔連通的物料進口和物料出口；攪拌結構，攪拌結構可轉動地設置在反應腔內，攪拌結構具有過流通道，其中，過流通道與物料進口連通，過流通道還具有至少一個向反應腔內噴射原料的噴射端。

進一步地，反應系統還包括旋轉密封結構，攪拌結構包括：主路轉管，主路轉管通過旋轉密封結構與反應罐連接；支路轉管，支路轉管與主路轉管連接，并與主路轉管共同圍成過流通道，且支路轉管的遠離主路轉管的一端形成噴射端。

進一步地，支路轉管為多根，多根支路轉管沿主路轉管的軸向和/或周向間隔設置。

進一步地，支路轉管在噴射端處的管徑沿遠離主路轉管的方向逐漸減小。

進一步地，反應系統還包括攪拌槳，各支路轉管的噴射端處設置有一個攪拌槳。

進一步地，反應系統還包括驅動部，驅動部設置在反應罐上并與主路轉管驅動連接，以帶動主路轉管轉動。

進一步地，反應系統還包括換熱盤管，換熱盤管設置在反應腔內并位于攪拌結構的外周側，換熱盤管的進口結構和出口結構均設置在反應罐上。

進一步地，反應系統還包括預冷器和進料管道，其中，進料管道與物料進口連通，以向反應腔內通入原料，進料管道上還設置有催化劑加入結構，預冷器設置在進料管道上并位于催化劑加入結構的上游。