[實用新型]一種基于LCST的連續(xù)溶液聚合裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020991815.1
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號: CN212610377U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 徐小武
• 申請（專利權）人: 金聚合科技(寧波)有限公司
• 主分類號: C08F2/01
• 分類號: C08F2/01;C08F2/06;C08F210/16
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);莫夢婷

本實用新型公開了一種基于LCST的連續(xù)溶液聚合裝置，包括有：原料儲罐(1)，用于儲存反應原料；超臨界流體儲罐(2)，用于儲存超臨界流體；反應器(3)，其第一物料入口連通所述原料儲罐(1)的物料出口，用于供反應原料進行聚合反應生成包含溶劑、聚合物和單體的聚合物溶液；以及液液分離罐(4)，其第一物料入口連通所述反應器(3)的物料出口，第二物料入口連通所述超臨界流體儲罐(2)的物料出口，用于將聚合物溶液分離為富含聚合物的密相和富含溶劑的稀相。與現有技術相比，本實用新型的連續(xù)溶液聚合裝置能夠在較低溫度下對聚合物溶液進行液液分離。

技術領域

本實用新型涉及溶液聚合技術領域，具體指一種基于LCST的連續(xù)溶液聚合裝置。

背景技術

溶液聚合是高分子合成過程中一種重要的合成方法，生成的聚合物能溶解于溶劑中，則產物是溶液，也稱均相溶液聚合，反應一般是2.0～4.0MPa壓力下進行，溫度約90～200℃左右，反應完成后，聚合物和溶液的分離技術(也叫脫揮單元)往往決定了整個工藝的能耗，從常識來說，機械分離的能耗往往遠小于加入熱量分離的能耗，但機械分離要求體系能自然分相，但往往體系都是均相，因此人們通常可以想到的方案是將聚合物溶液加熱蒸發(fā)，使得溶液聚合物進行分離，當然這個過程中也有許多的難點，例如需要將壓力降至低壓(0.1～0.5MPa左右)，并且需要提供足夠的熱量等其他問題，然而對所有聚合物溶液全部進行蒸發(fā)，能耗也是相當大的，另外，大量的蒸發(fā)汽體還要回到溶劑回收等單元去回收，也使的后續(xù)精餾回收單元能耗也變得非常的大。

因此人們也不斷的對聚合物和溶液的分離技術進行探索和研究，有工藝采用液液分離的方法對聚合物溶液進行分離。聚合物溶液能夠表現出低臨界溶解溫度(LowerCritical Solution Temperature，以下簡稱為LCST)現象，又稱為最低共溶溫度。均相聚合物溶液，隨著溫度的升高，到某個溫度點后，均勻相態(tài)消失，形成兩個液相，稱為貧相和密相，密相中含絕大部分的聚合物，貧相中含微量聚合物。該相分離溫度通常遠高于反應溫度，因此要使上述聚合物液液分離，需要將反應出料先進行加熱，然后利用LCST原理進行相分離。如專利申請?zhí)枮镃N201680032503.4(公布號為CN107614541A)的發(fā)明專利《連續(xù)溶液聚合方法》公開了一種用于連續(xù)溶液聚合的方法，該方法可包括在聚合反應器中在溶劑的存在下聚合一種或多種單體和共聚單體以產生聚合物溶液；以在線方式確定離開所述聚合反應器的所述聚合物溶液的組成；確定臨界壓力或臨界溫度中至少之一；比較所述臨界壓力和/或臨界溫度與所述聚合物溶液的實際溫度和所述聚合物溶液的實際壓力；加熱或冷卻所述聚合物溶液至所述臨界溫度的50℃以內的溫度；和使所述聚合物溶液通過泄壓閥進入液-液分離器,其中使所述聚合物溶液的壓力降低或升高到所述臨界壓力的50psig以內的壓力以引發(fā)所述聚合物溶液分離成兩個液相。

對于上述分離方法來說，盡管和加熱蒸發(fā)比，能耗相對節(jié)省些，但是將均相聚合物溶液加熱至相分離溫度，仍然需要大量的能耗，另外，行業(yè)內，液相聚合反應通常采用正己烷作為溶劑，而正己烷的臨界溫度為234℃，共聚單體1-辛烯的臨界溫度為294℃，而反應最佳溫度一般在130℃左右，體系的臨界溫度是遠高于反應溫度的，該專利后續(xù)也提到了需要加熱才能達到臨界溫度50℃以內，而且該方法需要將溫度維持在較高的范圍，而聚合反應催化劑的反應活性隨著溫度升高急劇增加，因此，在液液分離罐中仍然會進行反應，使得在液液分離罐里存在聚合甚至爆聚的可能性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種能夠在等于或稍低于聚合反應溫度下對聚合物溶液進行液液分離的基于LCST的連續(xù)溶液聚合裝置，該連續(xù)溶液聚合裝置無需設置額外的升溫裝置對聚合物溶液進行升溫。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種基于LCST的連續(xù)溶液聚合裝置，其特征在于包括有：

原料儲罐，用于儲存反應原料；

超臨界流體儲罐，用于儲存超臨界流體；