[實用新型]不同分子量大小及分布范圍的丙烯酸類聚合物生產裝置

有效

• 申請號: 201921605180.0
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN211358847U
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 劉振華;張涌;陳勝環
• 申請（專利權）人: 四川花語精細化工有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;C08F2/01
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司 51231
• 代理人: 周宇杰

本實用新型公開了一種不同分子量大小及分布范圍的丙烯酸類聚合物生產裝置，包括蒸汽噴射反應器和管道反應器，所述管道反應器豎直設置，與所述蒸汽噴射反應器的物料出口相連；所述管道反應器包括：沿物料流向依次設置的上端管道，迂回管道，下端管道；用于冷凝回流蒸汽的蒸汽冷凝回流管；分子量調節管道及用于開閉分子量調節管道的第一閥門；當所述第一閥門開啟時，管道反應器中的物料能夠從分子量調節管道進入下端管道，從而減少物料在迂回管道中的行程。其優點是：可實現采用同一生產裝置生產不同分子量大小及不同分子量分布范圍的丙烯酸類的聚合物產品，大大減少設備投入和占地投入。

技術領域

本實用新型涉及一種聚合反應裝置，尤其是一種丙烯酸類聚合物的生產裝置。

背景技術

行業中所提到的丙烯酸類聚合物，主要是指由丙烯酸聚合而成的聚丙烯酸均聚物，或者由丙烯酸和其他原料聚合而成的共聚物，比如馬來酸與丙烯酸共聚形成的馬丙共聚物，還包括之后再經過與堿性試劑，如與氫氧化鈉中和形成相應的鈉鹽，比如聚丙烯酸鈉等。

本領域熟知，丙烯酸類聚合物的分子量不同，對其應用性能具有顯著的影響，因此，針對丙烯酸類聚合物的不同用途生產不同分子量大小，且不同分子量分布范圍的丙烯酸類聚合物是本領域研究的重要課題。

目前，丙烯酸類聚合物的生產裝置主要采用聚合反應釜，生產方式為將單體、引發劑、鏈轉移劑等原料加入反應釜中，在適宜的溫度和適宜的反應時間下反應從而獲得產品。在該方案中，雖然可以通過引發劑的種類用量和配比、鏈轉移劑的種類與用量、反應溫度、單體濃度、攪拌速度、加料程序、加料速度等因素來在一定程度上控制產品的分子量分布，但囿于釜式反應器的全混特性，物料反混嚴重，難以得到分子量分布窄的產品。另一方面，聚合反應釜需要進行分批次投料，只能進行間歇式生產，容易導致每一批次的產品質量不一致，影響銷售和使用。再次，釜式反應器生產中由于單體聚合熱大，又是密閉反應，容易發生爆聚，具有很大的安全隱患。

針對上述問題，有人提出采用管式反應器來替代釜式反應器，較好的解決了物料返混的問題，可得到分子量分布較窄的產品，同時實現了連續反應和常壓反應，同時解決了產品質量波動和爆聚的問題，但是其仍然存在缺陷：

1、理論上管式反應器是一種平推流反應器，但實際上由于聚合物有粘度，管壁的滯留層拖弋作用影響很大，再加上丙烯酸類聚合物的生產需要長時間的聚合才能完成，因此反應時間長，管道長，管道中滯留層拖弋作用造成的返混是不能輕視的。

2、丙烯酸類的聚合反應熱效應大，如果反應溫度高，反應速度快，會有一段反應高溫區，高溫區的存在會使產品變色；而如果反應溫度低則反應時間很長，需要很長的管道，因此在產業上難以實施。

為解決上述問題，公開號為CN104277142A的專利文獻公開了一種窄分布低分子量聚合物的生產方法，其通過設置蒸汽噴射反應器使得單體在反應器中快速聚合，使大部分聚合反應在蒸汽噴射反應器中就已經完成，從而顯著減少了物料在管道反應器中的反應時間，使反混現象得到改善，能夠獲得分子量低，分子量分布范圍更窄的產品，同時由于大部分聚合反應在蒸汽反應器中已經完成，因此后續物料在較低溫度下也不需要在管道反應器中反應很長時間，解決了產品變色和管道過長的問題，并顯著提高了生產效率。但是該方案仍然存在缺點：

如上文所述，根據丙烯酸類聚合物的不同用途，對產品的分子量大小及分子量的分布也有不同的要求。上述專利文獻的方案雖然能夠獲得窄分布低分子量的聚合物，但是難以在生產中實現對產品分子量大小和分子量分布范圍的調整。因此根據產品的用途，當需要生產高分子量的聚合物產品或在特殊情況下需要生產分子量分布寬的聚合物產品時，該設備是無法滿足的，只能更換生產設備，生產設備投入大，且非常麻煩。

實用新型內容

為實現采用同一生產裝置生產不同分子量大小及不同分子量分布的丙烯酸類的聚合物產品，本實用新型提供了一種丙烯酸類聚合物生產裝置。