一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法技术

本发明专利技术属于溶剂回收技术领域，具体涉及一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法。所述的橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，包含如下步骤：(1)含乙醇的回收溶剂和水在液‑液萃取单元中混合，随后进入相分离罐中进行油水分离，得到溶剂相和水相；(2)相分离罐中的溶剂相进料至精馏塔进行精馏；(3)将步骤(2)中精馏塔侧线采出的溶剂相送入吸附塔，得到聚合级溶剂。本发明专利技术可有效去除回收溶剂中的极性或水溶性污染物，如醇、有机酸、醚、低分子量硅氧烷、阴离子聚合反应或齐格勒‑纳塔反应的极性催化残留物或酸、未反应的单体；获得的聚合级溶剂，可以回用于阴离子聚合反应、齐格勒‑纳塔反应和连续式制造橡胶组合物的湿法混炼过程。

A method for recovering solvents in the production of rubber compositions

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法
本专利技术属于溶剂回收
，具体涉及一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法。
技术介绍
轮胎用橡胶组合物通常含有一种或多种聚合物，所述聚合物可以是天然的，如来自橡胶树或银胶菊的聚异戊二烯(NR)；也可以是合成的。所述合成聚合物通常在具有5至7个碳原子的烃类溶剂中，通过阴离子聚合，以获得例如具有嵌段、无规或锥形构型的苯乙烯-丁二烯共聚物(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-丁二烯(SBSB)共聚物，或具有低1,4-顺式单元含量的聚丁二烯(LCBR)；或通过配位聚合(齐格勒-纳塔聚合)，以获得例如具有高1,4-顺式单元含量的聚丁二烯(HCBR)、丁二烯-异戊二烯共聚物(IBR)、聚异戊二烯(IR)。采用烃类溶剂的溶液聚合中，聚合物占聚合物溶液的总重量为8～30％(wt％)，其余基本上由溶剂组成。由于溶剂中存在痕量水和未反应的单体，以及由聚合反应的残留物(例如，醚、胺、醇、反应终止剂)和聚合反应使用的化合物中存在的污染物而产生的有害物质，因此需要纯化，以去除污染物，获得聚合级溶剂循环使用。连续式橡胶组合物生产是将填料、偶联剂和配合剂等加入到橡胶溶液中进行湿法混炼，经凝聚、干燥后，得到母炼胶和回收溶剂(CN103113597、CN103203810、CN103600434、CN103600435、CN103419291、CN103419292、CN103419293、CN105602047、CN105131307)，所述橡胶溶液可以从制备溶聚橡胶的生产线上直接获得，也可以将任何类型的干胶在该胶的良溶剂中溶解制备。当使用溶聚橡胶生产线上直接获得的合成胶液进行湿法混炼时，凝聚回收的溶剂和未聚合单体需要精制后重新返回合成胶的聚合工序使用。回收的溶剂主要来自于填料-橡胶溶液的混合、凝聚等工序，溶剂中的主要污染物乙醇的浓度可高达20000mg/L，其他污染物可能有1～6个碳原子的醇、有机酸、醚等，不经纯化回收的溶剂无法用于聚合反应中。溶液聚合法合成橡胶生产工艺一般包括聚合工序、凝聚工序、后处理工序、回收溶剂和未聚合单体的精制工序等。回收的溶剂和未聚合单体混合物中一般含有酸性物质、抗氧剂、低聚物、聚合物结构调节剂、聚合终止剂和水等杂质。通常采用碱洗、精馏与吸附结合的方法来精制，精制合格达到聚合级要求后循环使用。化学工业出版社于2006年出版、由赵旭涛和刘大华主编的《合成橡胶工业手册》(第二版)第430页介绍，溶聚丁苯橡胶生产工艺中回收的湿溶剂进入脱水脱重塔，塔顶脱水，塔底脱重，之后在脱轻塔中侧线采出合格溶剂，塔顶脱出轻组分；该书第527页介绍，钛系异戊橡胶生产工艺中回收溶剂和未聚合单体混合物的精制工艺是碱洗和精馏。专利CN102504066、CN104629082、CN106397089和CN106478363分别公开的异戊橡胶、乙丙橡胶和丁基橡胶生产中回收溶剂和未聚合单体的精制方法都为精馏法；专利CN101045798公开的溶液聚合法生产聚合物工艺过程中溶剂和未反应单体的回收利用方法为先精馏后吸附的方法；专利CN102180758公开了一种稀土异戊橡胶溶剂油除杂质精馏回收溶剂和单体的方法，将异戊橡胶合成产生的溶剂油先碱洗、水洗和吸附精制后，再进行精馏提纯；专利CN105330887公开了一种降低顺丁橡胶回收溶剂油中阻聚剂的方法和洗涤装置，是在精馏提纯之前，将回收溶剂油依次经过带混合器的碱洗罐和水洗罐；专利CN102532587公开了一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗方法及设备，将回收的溶剂油经一次碱洗、二次碱洗和水洗以彻底脱除回收溶剂油中的酸性物质，然后再精馏提纯；专利CN204676026公开了一种橡胶合成碱洗及溶剂精制装置，其在精馏装置前设有碱洗装置。总之，溶液聚合合成橡胶生产过程中现有回收溶剂和未聚合单体的精制方法包括：(1)单独使用精馏方法；(2)先精馏后吸附的方法；(3)先水洗后精馏的方法；(4)先碱洗后精馏的方法；(5)先碱洗、水洗后精馏的方法；(6)先碱洗、水洗、吸附后精馏的方法。目前的溶剂纯化技术存在如下问题：在阴离子聚合反应结束时经过纯化处理的溶剂不适合再用于齐格勒-纳塔聚合反应，反之亦然。原因是不同聚合反应体系组成不同，产生的废溶剂中的污染物组成及浓度不同，而聚合体系对溶剂的要求比较苛刻，现有的蒸馏、吸附等回收溶剂的精制工艺当用于连续式制造橡胶组合物中回收的溶剂时，不能获得既满足阴离子聚合又满足配位聚合的聚合级溶剂。
技术实现思路
为了克服现有技术中橡胶组合物生产中回收溶剂时无法得到聚合级溶剂，或得到聚合级溶剂的代价过高等缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，包含如下步骤：(1)含乙醇的回收溶剂和水在液-液萃取单元中混合，随后进入相分离罐中进行油水分离，得到溶剂相和水相；(2)相分离罐中的溶剂相进料至精馏塔进行精馏；(3)将步骤(2)中精馏塔侧线采出的溶剂相送入吸附塔，得到聚合级溶剂；其中，步骤(1)中的液-液萃取单元选自静态混合器、微混合器、离心萃取器的一种或其任意组合；步骤(1)中所述的回收溶剂为阴离子聚合反应、齐格勒-纳塔体系或连续式制造橡胶母炼胶的溶剂(例如，溶液聚合合成橡胶胶液湿法混炼工艺的混合步骤、凝聚步骤、溶剂分离步骤)；所述的橡胶组合物中的橡胶包括但不局限于溶聚丁苯橡胶、溶聚顺丁橡胶、溶聚异戊橡胶、溶聚丁基橡胶、溶聚乙丙橡胶、苯乙烯与丁二烯或异戊二烯的嵌段共聚物，优选为溶聚丁苯橡胶、溶聚顺丁橡胶或溶聚异戊橡胶；步骤(1)中所述的液-液萃取单元为1～3理论级串联；最后一级的液-液萃取单元进水为新鲜水，每一级与液-液萃取单元配合的相分离罐分出的水相作为前一级液-液萃取单元的水洗液；步骤(1)中所述的水与回收溶剂的质量比优选为(1:10)～(1:2)；步骤(1)中所述的回收溶剂优选经过如下预处理：酸洗和碱洗中的至少一种；所述的酸洗的洗液优选为硫酸水溶液、7～8个碳原子羧酸水溶液中的一种或其任意组合；所述的碱洗的洗液优选为氢氧化钠水溶液、碳酸氢钠水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸氢钾水溶液的一种或其任意组合；所述的碱洗的洗液浓度为0.005mol/L～5mol/L；所述的碱洗的温度优选为20～90℃；步骤(2)中所述的精馏塔的塔顶操作压力为：0.01MPaG～0.4MPaG，优选为0.03MPaG～0.3MPaG，更优选为0.04MPaG～0.25MPaG；步骤(2)中所述的精馏塔的塔顶温度优选为65～90℃，塔底温度优选为80～105℃；步骤(2)中所述的精馏塔的塔顶料液回流，回流比大于1，优选大于8；步骤(2)中所述的精馏塔的塔釜料液90％以上循环，其余部分采出或经小型精馏塔精馏再处理后塔釜产物采出；所述的经小型精馏塔精馏再处理后塔釜产物采出的具体操作优选为：经小型精馏塔精馏，小型精馏塔塔顶料液进精馏塔塔釜循环，小型精馏塔塔釜产物采出作为废有机物处理；步骤(3)中所述的吸附塔的床层优选为分子筛、氧化铝和硅胶中的至少一种；优选地，一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，包含如下步骤：(1)含乙醇的回收溶剂和水在静态混合器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，其特征在于包含如下步骤：(1)含乙醇的回收溶剂和水在液‑液萃取单元中混合，随后进入相分离罐中进行油水分离，得到溶剂相和水相；(2)相分离罐中的溶剂相进料至精馏塔进行精馏；(3)将步骤(2)中精馏塔侧线采出的溶剂相送入吸附塔，得到聚合级溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，其特征在于包含如下步骤：(1)含乙醇的回收溶剂和水在液-液萃取单元中混合，随后进入相分离罐中进行油水分离，得到溶剂相和水相；(2)相分离罐中的溶剂相进料至精馏塔进行精馏；(3)将步骤(2)中精馏塔侧线采出的溶剂相送入吸附塔，得到聚合级溶剂。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的液-液萃取单元选自静态混合器、微混合器、离心萃取器的一种或其任意组合。3.根据权利要求1或2任一所述的橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的液-液萃取单元为1～3理论级串联。4.根据权利要求3所述的橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，其特征在于：最后一级的液-液萃取单元进水为新鲜水，每一级与液-液萃取单元配合的相分离罐分出的水相作为前一级液-液萃取单元的水洗液。5.根据权利要求1所述的橡胶组合物生产中回收溶剂的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云涛，
申请(专利权)人：抚顺伊科思新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21