[發明專利]一種溶液法制備聚丙烯的反應系統及方法

在審

• 申請號: 202010554080.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111808221A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 張志炳;周政;張鋒;李磊;孟為民;王寶榮;楊高東;羅華勛;楊國強;田洪舟;曹宇
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: C08F110/06
• 分類號: C08F110/06;C08F2/01;C08F2/06;C08F6/10
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種溶液法制備聚丙烯的反應系統及方法。包括：依次連接的預聚合反應器以及聚合反應器，預聚合反應器上設置有預聚合微界面發生器，聚合反應器上設置有微界面發生機組；還包括脫溶劑塔，脫溶劑塔用于對聚丙烯產物進行脫除溶劑和雜質，脫溶劑塔的中部設置有聚丙烯進口，聚丙烯進口和所述閃蒸罐底部出口連接，脫溶劑塔的內部設置有用于分散破碎高溫氮氣成微氣泡的氮氣微界面發生器本發明通過在預聚合反應器上設置了微界面發生器，同時在聚合反應器上設置了微界面發生機組后，一方面增大了氣相與液相物料之間的傳質面積，提高了反應效率，減少了能耗；另一方面氣液相混合更均勻、得到的聚丙烯均勻度更高，提高了產品質量。

技術領域

本發明涉及制備聚丙烯的技術領域，具體而言，涉及一種溶液法制備聚丙烯的反應系統及方法。

背景技術

聚丙烯是當今最具發展前途的熱塑性高分子材料之一，與其它通用熱塑性高分子材料相比，它具有價格低、比重小、屈服強度、拉伸強度等機械性能均較優異，有突出的耐應力開裂性和耐磨性，化學穩定性好、成型加工容易、綜合物理機械性能優異、應用范圍廣泛等特點。此外，聚丙烯原料來源豐富，價格低廉，并且隨著新型高效催化劑的出現，生產工藝不斷簡化，成本不斷降低，這些都受到人們青睞，已被廣泛應用于化工、電器、汽車、建筑、包裝等行業，并正在向涂料、膠粘劑、油墨、塑料、纖維以及其它熱塑性塑料、工程塑料、乃至金屬等材料的應用領域擴展。幾十多年來已有二十幾種生產聚丙烯的工藝技術路線，各種工藝技術按聚合類型可分為溶液法，漿液法(也稱溶劑法)，本體法，本體和氣相組合法，氣相法生產工藝。目前，溶液法主要用于生產一些與漿液法PP編織袋相比模量更低、韌性更高的特殊牌號PP編織袋。溶液法通常采用攪拌床反應器、釜式反應器、管式反應器、塔式反應器等作為聚合反應器，然而其所提供的相界面積和傳質系數有限，氣體利用率低以致反應效率偏低，故反應性能較難獲得突破性的提高，進而影響了反應的整體效率；另外，由于氣液相之間混合不均勻、導致分子量的分布也不均勻，得到的聚丙烯的均勻度不高，影響了產品的質量。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種溶液法制備聚丙烯的反應系統，該反應系統通過在預聚合反應器上設置了微界面發生器，同時在聚合反應器上設置了微界面發生機組后，一方面增大了氣相與液相物料之間的傳質面積，提高了反應效率，減少了能耗；另一方面氣液相混合更均勻、得到的聚丙烯均勻度更高，提高了產品質量。

本發明的第二目的在于提供一種采用上述反應系統溶液法制備聚丙烯的反應方法，反應得到的聚丙烯產品質量好、收率高。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供了一種溶液法制備聚丙烯的反應系統，包括：依次連接的預聚合反應器以及聚合反應器，所述預聚合反應器上設置有用于分散破碎物料成微氣泡的預聚合微界面發生器，所述聚合反應器上設置有用于分散破碎物料成微氣泡的微界面發生機組；

所述聚合物反應器底部設置有聚合反應產物出口，所述聚合反應產物出口連接閃蒸罐以用于將聚合反應后的產物進行閃蒸；所述閃蒸罐底部設置有用于聚丙烯產物排出的閃蒸罐底部出口；

還包括脫溶劑塔，所述脫溶劑塔用于對聚丙烯產物進行脫除溶劑和雜質，所述脫溶劑塔的中部設置有聚丙烯進口，所述聚丙烯進口和所述閃蒸罐底部出口連接，所述脫溶劑塔的內部設置有用于分散破碎高溫氮氣成微氣泡的氮氣微界面發生器，所述脫溶劑塔的側壁設置有進氣口，所述進氣口通過管道連接所述氮氣微界面發生器的以用于將高溫氮氣送入所述氮氣微界面發生器內；所述脫溶劑塔的側壁設置有產物出口以用于脫水除雜后的聚丙烯產出。

現有技術中，溶液法制備聚丙烯的反應系統存在以下問題：一方面聚合反應器的氣液相傳質面積有限，反應過程中，反應混合原料和氣體無法得到充分混合，能耗大而且反應效率低下；另一方面，由于氣液相之間混合不均勻、導致分子量的分布也不均勻，得到的聚丙烯的均勻度不高，影響了產品的質量。