[發明專利]一種橡膠的制備方法和制備裝置

在審

• 申請號: 202010615099.1
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111793153A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 楊建春
• 申請（專利權）人: 北京諾維新材科技有限公司
• 主分類號: C08F6/12
• 分類號: C08F6/12;C08F6/10;C08F136/06;C08J11/02;B01D3/00;B01D3/14;B01D3/32;C08L9/00
• 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;呂少楠

本發明提供一種橡膠的制備方法和制備裝置。所述制備方法包括如下步驟：對聚合得到的橡膠溶液進行水析凝聚，得到膠粒和水的混合物、以及氣體混合物，所述氣體混合物含有水、有機溶劑和未反應單體；所述氣體混合物經增壓增溫后，作為溶劑回收單元、單體回收單元以及單體預處理單元的至少一處的熱源。本發明方法和裝置節約了能源，大大降低了合成橡膠裝置的能源消耗。

技術領域

本發明屬于橡膠制備領域，具體涉及一種橡膠的制備方法和制備裝置。

背景技術

合成橡膠的生產工藝包括單體的合成和精制(預處理)、聚合過程以及橡膠后處理三個部分。多數合成橡膠通常采用溶液法聚合得到，具體的制備過程包括：精制得到單體在有機溶劑中聚合得到橡膠溶液，橡膠溶液再經水析凝聚，將溶劑及未反應的單體和橡膠分離，分離出的橡膠膠粒經脫水、干燥，得到合成橡膠成品，分離出的溶劑及未反應的單體的混合水蒸汽經精餾分離得到溶劑和單體并回收套用。合成橡膠的生產過程中所消耗的能量主要用在水析凝聚單元、溶劑及單體分離回收單元。在水析凝聚單元，含有大量溶劑和少量反應單體的反應溶液，噴入凝聚釜熱水中，用蒸汽將溶劑汽化并帶出釜外，橡膠溶液中的聚合物隨著大量溶劑的汽化蒸出而逐步濃縮以至形成固態顆粒，同時其內部所含的溶劑逐漸向表面擴散，最后形成含溶劑較少、含水較多的多孔小顆粒。橡膠溶液的水析凝聚裝置集中了橡膠合成過程中溶劑的損失總量的80％和能耗的50％，是合成橡膠生產過程中能耗、物耗最大的設備，是溶液法合成橡膠生產過程中節能降耗重點攻關的領域之一。

水析凝聚分離出的溶劑及單體混合氣體攜帶著大量的熱能，在工業上往往采用循環水將其降溫，初步分離水分，而白白浪費了其中富含的熱源。

發明內容

本發明提供一種橡膠的制備方法，包括如下步驟：對聚合得到的橡膠溶液進行水析凝聚，得到膠粒和水的混合物、以及氣體混合物，所述氣體混合物含有水、有機溶劑和未反應單體；所述氣體混合物經增壓增溫后，作為溶劑回收單元、單體回收單元以及單體預處理單元的至少一處的熱源。

根據本發明的實施方案，所述增壓增溫通過壓縮機實現。

根據本發明的實施方案，經增壓增溫后的氣體混合物的壓力為其初始壓力值的2-10倍，例如2.5-7倍，示例性為2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.07倍、4.5倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。

優選地，所示氣體混合物的初始壓力為0.08-0.15MPa，例如0.1-0.145MPa，示例性為0.08MPa、0.09MPa、0.1MPa，0.11MPa，0.12MPa，0.13MPa，0.135MPa，0.14MPa，0.145MPa或0.15MPa。

根據本發明的實施方案，經增壓增溫后的氣體混合物的溫度比其初始溫度高30-100℃，例如高60-80℃，示例性為高30℃、35℃、40℃、45℃、48℃、50℃、55℃、60℃、64℃、65℃、70℃、80℃、90℃或100℃。

優選地，所述氣體混合物的初始溫度為70-100℃，例如85-95℃，示例性為80℃、82℃、85℃、88℃、90℃、92℃、95℃、98℃、100℃。

本發明中，將增壓增溫后的氣體混合物用于溶劑回收單元、單體回收單元以及單體預處理單元等至少一處的熱源，通過增壓，提高低品位熱源的品級，拓寬其應用范圍，節能降耗；避免了凝聚釜頂混合氣體直接作為熱源使用時存在的輸送動力不足和容易中途析出液體等情況的出現。

根據本發明的實施方案，所述橡膠溶液經溶液法聚合得到；具體的，是由單體在有機溶劑中聚合得到。具體的，所述橡膠溶液中含有橡膠聚合物、有機溶劑和未反應單體。

根據本發明的實施方案，所述橡膠為可以用溶液法聚合制備的橡膠，例如為順丁橡膠、溶聚丁苯橡膠、苯乙烯類的熱塑性彈性體或乙丙橡膠，示例性為順丁橡膠。