[實用新型]一種用于烯烴配位聚合的微反應器

有效

• 申請號: 201920451941.5
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN210613648U
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 李化毅;劉衛衛;李倩;胡友良
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;C08F10/02;C08F10/06;C08F10/00;C08F2/01
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本實用新型涉及一種用于烯烴配位聚合的微反應器，包括進料模塊、主反應模塊、溫度控制模塊和出料模塊；所述進料模塊連接主反應模塊，所述主反應模塊連接出料模塊；所述溫度控制模塊連接主反應模塊，所述溫度控制模塊用于控制主反應模塊的溫度。本實用新型解決了聚合反應停留時間的問題，使催化劑發揮更大效率，聚合反應更加徹底；同時，確保了反應流道中烯烴單體濃度趨向于均一，有效控制聚合物分子量及其分布；此外，可單獨控溫的并聯或串聯主反應模塊，可同時制備多種具有不同分子量及其分布的聚合物，實現聚合的高通量化。該烯烴配位聚合的微反應器適合連續生產，可進行多種聚烯烴的制備。

技術領域

本實用新型屬于反應器技術領域，具體地，涉及一種用于烯烴配位聚合的微反應器。

背景技術

微反應器已經被大量應用于精細化學品、生物醫藥和納米材料制備，并實現了工業應用。其在幾十微米到幾千微米尺度上控制流動、傳遞和反應過程，具有極高的混合、傳熱、傳質效率，微反應器內傳熱/傳質系數較傳統化工設備大1～ 3個數量級，特別適合于快速反應、高放熱反應等，如聚合反應。

針對烯烴的配位聚合對聚合反應條件要求苛刻的問題，微反應器體系的環境相對封閉，容易實現高要求的反應條件，并且其混合空間小，能夠快速混合單體和催化劑，控制反應局部環境的均勻性。針對烯烴的配位聚合過程劇烈放熱，易暴聚問題，微反應器通常所使用的金屬反應管道壁面可以使散熱更容易。此外，針對工業上烯烴配位聚合壓力一般較高，烯烴單體易燃易爆問題，微反應器通過調節管道壁厚更容易實現高等級耐壓。采用多個微反應器并聯，一個反應器出問題，可以隔離處理，不會造成更大的損失。

目前，能夠應用于烯烴配位聚合的微反應器只有Dow化學公司的研究人員于2002年報道的管式微反應器(C A Nielsen,et al.Anal.Chem.2002,74,3112；D Beigzadeh,etal.Chem.Eng.Technol.2007,30,1088)。但是，該微反應器設計簡單，在實際應用于烯烴配位聚合時存在以下問題：1)在確定反應管長的情況下，其停留時間只能通過進料泵控制，而進料泵在低流速下精確度會下降；2)由于聚合物溶液存在一定粘度，尤其是制備高分子量聚合物時，隨著反應管長的增加，體系內壓力上升，這對設備就提出了很大的要求；3)在微反應器允許的進料條件下，烯烴單體隨著反應管道延長被不斷消耗，濃度呈梯度降低，造成聚合增長反應速率降低，導致聚合產物分子量分布變寬，雖然可通過調控氣體單體進料量和溶劑進料量，以及反應器出口閥，使反應器內同時存在氣液兩相，但采用此方式會造成反應器進料控制難度大的問題。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種用于烯烴配位聚合的微反應器。

本實用新型提供如下技術方案：

一種用于烯烴配位聚合的微反應器，包括進料模塊、主反應模塊、溫度控制模塊、出料模塊；

所述進料模塊連接主反應模塊，所述主反應模塊連接出料模塊；所述溫度控制模塊連接主反應模塊，所述溫度控制模塊用于控制主反應模塊的溫度；

所述進料模塊包括分流器、分流流道；所述分流器、分流流道的設置可以實現多點進料；

所述主反應模塊包括多通閥；所述多通閥的設置可以實現多階段出料。

根據本實用新型的實施方案，所述主反應模塊的數量選自一個或兩個以上；

優選地，當主反應模塊的數量為兩個以上時，主反應模塊之間的連接方式可以為串聯或并聯。

根據本實用新型的實施方案，所述微反應器任選地包括或不包括過渡裝置；

根據本實用新型的實施方案，所述主反應模塊間的并聯由進料模塊的分流實現；所述主反應模塊間的串聯由過渡裝置實現。