用于多相聚合方法的反应器系统技术方案

聚合物合成系统具有聚合反应器和位于所述聚合反应器下游且与其流体连通的去液化‑淬灭挤出机。所述聚合反应器具有入口和出口，具有轴向定位在所述反应器内的可旋转轴。所述去液化‑淬灭挤出机具有入口和出口，具有轴向定位在所述挤出机内的轴组件。所述轴组件包括多个螺旋片构造和由多个片构造限定的多个处理区域。所述处理区域包括萃取‑压实区域，在萃取‑压实区域下游的密封区域，在密封区域下游的通风冷却区域，在通风冷却区域下游的淬灭区域和在淬灭区域下游的输送区域。

A reactor system for polyphase polymerization

Polymer synthesis system with polymerization reactor and in the polymerization reactor and its downstream fluid communication to the liquefied quenching extruder. The polymerizing reactor has an inlet and an outlet, and has a rotatable axis that is axially positioned in the reactor. The to liquefaction quenching extruder with entrance and exit, with axial positioning extrusion shaft assembly in the machine. The shaft assembly comprises a plurality of spiral sheet structures and a plurality of processing areas defined by a plurality of piece structures. The processing area including the extraction compaction area in the sealing area downstream extraction compaction area, in the cooling area of the sealing region downstream of the regional and regional transport, in the quenching region downstream of the downstream region of the ventilation cooling quenching.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多相聚合方法的反应器系统相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月25日提交的美国临时申请No.62/209,587的权益和优先权，其公开内容通过引用并入本文。专利
本公开涉及可用于多相聚合组合物的聚合和分离的聚合物合成系统。在具体的实施方式中，该系统包括聚合反应器和在聚合反应器下游的去液化-淬灭(deliquifying-quench)挤出机。专利技术背景在某些聚合方法中，液体或气体单体在聚合产物不明显可溶于其中的稀释剂存在下聚合。结果，形成了固体聚合产物以聚合物颗粒或附聚体的形式分散在其中的淤浆。在许多这些方法中，稀释剂促进热量从聚合物附聚体传递出去。尽管这些方法在技术上是可用的，但是这些聚合方法存在若干挑战。首先，得到的淤浆可能具有相对高的粘度，这抑制了混合和传热，并且这会对聚合物性质、反应器可操作性产生负面影响，并可能导致反应器结垢。这种相对高的粘度也对要生产的聚合物的固体含量有实际的限制。此外，由于反应在稀释剂存在下进行，所以需要将聚合物和聚合物附聚体从稀释剂中分离出来并最终使聚合物产物去液化和干燥。如技术人员所理解的，这种性质的聚合通常在连续搅拌的釜式反应器内进行，使用足够体积的稀释剂并混合以保持流体条件。聚合之后，稀释剂(其通常是有机溶剂)通过常规溶剂汽提技术除去。例如，可以通过使用蒸汽去溶剂技术从聚合产物中汽提溶剂，其产生必须被干燥的湿产物。这些常规方法以及这些方法中使用的设备会是高能耗且成本高的。因此，需要可以有效地进行淤浆聚合的系统。专利技术概述本文描述了可用于合成和分离多相聚合组合物的系统。这些系统(其也可以称为反应器系统)包括反应器(其中可以包括反应物、产物和任选的稀释剂的聚合混合物(也称为反应混合物)被混合、返混、和/或捏合)，和在反应器下游的挤出机(其中可以分离反应混合物的物理上不同的成分(例如相分离成分))。本专利技术的一个方面涉及聚合物合成系统，其包括：具有靠近第一端的入口和靠近相对的第二端的出口的聚合反应器，所述反应器包括轴向定位在所述反应器内的可旋转轴并且包括至少两个从所述可旋转轴径向向外延伸的剪切桨叶；和具有靠近第一端的入口和靠近相对的第二端的出口的去液化-淬灭挤出机，所述挤出机包括轴向定位在所述挤出机内并且包括多个螺旋片(flight)构造的轴组件，所述挤出机包括由多个螺旋片构造限定的多个处理区域，所述处理区域包括萃取-压实区域，在萃取-压实区域下游的密封区域，在密封区域下游的通风冷却区域，在通风冷却区域下游的淬灭区域，以及在淬灭区域下游的输送区域，其中所述去液化-淬灭挤出机在所述聚合反应器的下游，并且其中所述去液化-淬灭挤出机经由反应器的出口和挤出机的入口与所述聚合反应器流体连通。本专利技术的其他方面涉及聚合物合成系统，其包括：适于捏合和/或造粒其内容物的第一容器；以及适于依次通过以下步骤来处理其内容物的第二容器：(i)压实其内容物，同时允许物理上不同的成分的双向流动；(ii)使其内容物经受降低的压力和/或升高的温度，从而挥发第二容器内的较低沸点成分并将它们与其他成分分离；(iii)在引入淬灭剂的同时混合其内容物；(iv)将其内容物输送出第二容器，其中第一容器与第二容器流体连通，并且其中第二容器在第一容器的下游。本专利技术的其他方面涉及生产聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：将单体、催化剂和稀释剂加入到聚合反应器中；在催化剂存在下使单体聚合以在聚合反应器内形成聚合物产物，同时使单体、聚合物产物和稀释剂进行捏合和/或造粒，从而形成聚合混合物；将聚合混合物从聚合反应器传送到去液化-淬灭挤出机；通过使聚合混合物或其一部分依次进行一系列步骤来处理去液化-淬灭挤出机内的聚合混合物，所述步骤包括(a)压实聚合混合物以迫使夹带在聚合物产物内的稀释剂与聚合物产物分离，同时允许双向流动，由此在一个方向上输送聚合物产物，同时允许稀释剂在相反的方向上流动，(b)使聚合物产物经受降低的压力，从而挥发夹带在聚合物产物内的任何稀释剂或单体的至少一部分；(c)将淬灭剂引入到聚合物产物中，同时使聚合物产物经受剪切和混合；(d)将聚合物产物从去液化-淬灭挤出机中输送出。通过以下描述和所附权利要求书，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。附图简要描述图1是根据本专利技术实施方式的聚合物合成系统的俯视图；图2是根据本专利技术实施方式的反应器的剖视图；图3是根据本专利技术的实施方式的去液化-淬灭挤出机的侧面剖视图；图3A是沿着图3的3A截取的横截面视图；和图4是采用根据本专利技术实施方式的聚合物合成系统的聚合方法的流程图。说明性实施方式的详细描述现在将描述各种具体实施方式、版本和实施例，包括为了理解要求保护的专利技术的目的而在本文中采用的优选实施方式和定义。尽管下面的详细描述给出了具体的优选实施方式，但是本领域技术人员将会理解，这些实施方式仅是示例性的，并且本专利技术可以以其他方式实施。可以参考图1描述本专利技术的实施方式，该图显示了聚合物合成系统20，其也可以被称为反应器系统20或简称为系统20，包括聚合反应器30，其可以被称为反应器30，和在聚合反应器30下游的去液化-淬灭挤出机60，其也可以被称为挤出机60。反应器30经由反应器30的出口开口32和挤出机60的入口开口58与挤出机60流体连通。如图3清楚所示，出口开口32可直接与入口开口58配合。在未示出的其他实施方式中，出口开口32可通过适当的导管连接到入口开口58。作为这种构造的结果，反应器30内的物质可以被传送到挤出机60用于进一步处理。此外，这种构造(其在下文更详细地描述)允许反应器30和挤出机60之间的物质的双向流动。换句话说，尽管挤出机60在反应器30的下游，并且反应器30和挤出机60两者的构造促进物质向下游输送，但是挤出机60适于允许双向流动(其将在下文更详细地描述)，结果，某些成分向上游流动并且可以从挤出机60的入口58流出进入反应器30的出口32。在一种或多种实施方式中，出口32和入口58被配置以使反应器30和挤出机60之间的开口最大化，从而促进反应器30和挤出机60之间的双向流动。在一种或多种实施方式中，反应器30和挤出机60两者通常相对于它们的轴水平定位，但在分开的平面内。即，反应器30位于挤出机60的上方，其允许重力以帮助物质经由开口32、58从反应器30移动到挤出机60。在一种或多种实施方式中，如图3所示，挤出机60相对反应器30的轴偏移。换言之，如图3所示，挤出机60可以相对于水平面成角度α定位，使得其轴在其前壁71处比其末壁73低。该角度(即，α)可以是从0°到约90°，在其他实施方式中是从约5°到约60°，或者在其他实施方式中是从约7°到约45°。作为这种定位的结果，挤出机60的至少一部分内的物质，尤其是较低粘度的物质，例如液体，可以借助重力流向前壁71，并经由开口58流出挤出机60并返回到反应器30中。另外，如图3所示，在挤出机60相对于反应器30以一定角度定位的情况下，反应器30的开口32相对于反应器30的垂直轴偏移。作为该构造的结果，物质从反应器30到挤出机60的传送将不一定有利于密度更大的成分，这是如果出口32位于32的底部将会发生的情况。通过将开口32定位成更靠近反应器30的水平轴，可以实现从反应器30到挤出机60本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚合物合成系统，其包括：(i)具有靠近第一端的入口和靠近相对的第二端的出口的聚合反应器，所述反应器包括轴向定位在所述反应器内的可旋转轴并且包括至少两个从所述可旋转轴径向向外延伸的剪切桨叶；和(ii)具有靠近第一端的入口和靠近相对的第二端的出口的去液化‑淬灭挤出机，所述挤出机包括轴向定位在所述挤出机内并且包括多个螺旋片构造的轴组件，所述挤出机包括由多个螺旋片构造限定的多个处理区域，所述处理区域包括萃取‑压实区域，在萃取‑压实区域下游的密封区域，在密封区域下游的通风冷却区域，在通风冷却区域下游的淬灭区域，以及在淬灭区域下游的输送区域，其中所述去液化‑淬灭挤出机在所述聚合反应器的下游，并且其中所述去液化‑淬灭挤出机经由反应器的出口和挤出机的入口与所述聚合反应器流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.25 US 62/209,5871.聚合物合成系统，其包括：(i)具有靠近第一端的入口和靠近相对的第二端的出口的聚合反应器，所述反应器包括轴向定位在所述反应器内的可旋转轴并且包括至少两个从所述可旋转轴径向向外延伸的剪切桨叶；和(ii)具有靠近第一端的入口和靠近相对的第二端的出口的去液化-淬灭挤出机，所述挤出机包括轴向定位在所述挤出机内并且包括多个螺旋片构造的轴组件，所述挤出机包括由多个螺旋片构造限定的多个处理区域，所述处理区域包括萃取-压实区域，在萃取-压实区域下游的密封区域，在密封区域下游的通风冷却区域，在通风冷却区域下游的淬灭区域，以及在淬灭区域下游的输送区域，其中所述去液化-淬灭挤出机在所述聚合反应器的下游，并且其中所述去液化-淬灭挤出机经由反应器的出口和挤出机的入口与所述聚合反应器流体连通。2.权利要求1的系统，其中所述反应器包括侧壁，并且还包括朝向所述轴径向向内延伸的钩。3.权利要求1或2中任一项的系统，其中萃取-压实区域内的所述轴组件提供具有通道深度的通道，并且其中通道深度从所述轴组件的第一端到第二端减小。4.权利要求1-3中任一项的系统，其中密封区域内的所述轴组件包括挡料圈，并且其中密封区域内的所述轴组件还包括在所述挡料圈下游的螺旋片，其中所述螺旋片是反向的。5.权利要求1-4中任一项的系统，其中通风冷却区域内的所述轴组件被配置以提供相对于紧邻所述通风冷却区域的上游的区域更大的输送能力。6.权利要求1-5中任一项的系统，其中淬灭区域内的所述轴组件被配置以剧烈地混合其内容物。7.权利要求1-6中任一项的系统，其中输送区域内的所述轴组件被配置以将其内容物输送出挤出机。8.权利要求1-7中任一项的系统，其中所述去液化-淬灭挤出机相对于挤出机以一定角度定位，从而促进液体物质朝向所述去液化-淬灭挤出机的入口流动。9.权利要求1-8中任一项的系统，其中所述聚合反应器的所述可旋转轴由第一驱动源驱动，并且其中所述去液化-淬灭挤出机的所述轴组件由第二驱动源驱动。10.权利要求1-9中任一项的系统，其中所述去液化-淬灭挤出机包括一个或多个用于将液体引入到所述淬灭区域中的入口。11.聚合物合成系统，其包括：(i)适于捏合和/或造粒其内容物的第一容器；和(ii)适于依次通过以下步骤来处理其内容物的第二容器：(i)压实其内容物，同时允许物理上不同的成分的双向流动；(ii)使其内容物经受降低的压力和/或升高的温度，从而挥发第二容器内的较低沸点...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·CM·叶，R·D·亨布里，M·F·小麦克唐纳，J·A·迈尔，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国,US