工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置及生产工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置及生产工艺。该生产装置中的预聚反应装置是由四台带搅拌的全混流反应釜通过特定的串并联组合而成的预聚反应釜组；该预聚反应釜组包括两组平行的两级预聚釜，每组的两级预聚釜由串联的一级预聚釜和二级预聚釜组成。该生产工艺为由四台预聚釜组合而成的苯乙烯和橡胶混合溶液接枝共聚反应工艺；预聚反应采用两组平行的两级预聚釜同时进料；通过控制每组釜不同的工艺条件，使每组两级预聚釜的反应达到特定要求的苯乙烯反应转化率和橡胶的接枝率；随后将两组物料在平推流反应器内混合后进一步聚合，能得到含有特定粒径尺寸和粒径分布的亚微观结构的分散相粒子改性的高性能高抗冲聚苯乙烯。高性能高抗冲聚苯乙烯。高性能高抗冲聚苯乙烯。

【技术实现步骤摘要】
工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置及生产工艺


[0001]本专利技术属于聚苯乙烯生产
，具体涉及一种工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置及生产工艺。

技术介绍

[0002]聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。由于聚苯乙烯质硬、刚性好、易加工成型、尺寸稳定、绝缘等特点，再加上低廉的价格，广泛应用于轻工市场、包装、电气、玩具、建筑等行业。但通用聚苯乙烯也有不耐冲击的缺点，使其应用受到限制。为了使通用聚苯乙烯耐冲击，人们在其中引入了橡胶，即改性聚苯乙烯或抗冲聚苯乙烯(HIPS)。橡胶改性聚苯乙烯是对通用聚苯乙烯的改进，是由分散相橡胶和连续相聚苯乙烯(或基体)组成的两相体系。目前生产聚苯乙烯采用引发剂提升橡胶接枝苯乙烯生产高抗冲聚苯乙烯。根据实际的生产应用经验，引发剂技术生产的产品具有更好的光学性能、力学性能、耐温性能，并且可生产更低熔酯的产品、提升生产线产能、提高转化率、降低能耗。然而，目前生产的聚苯乙烯抗冲性能和力学性能不足以满足工业上对高质量的改性聚苯乙烯产品的要求。为了解决这一问题，对新配方、新工艺、新技术的研发是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置，其特征在于，该生产装置包括顺序连接的预聚反应装置、后聚合反应装置和聚合物脱挥装置；所述预聚反应装置是由四台带搅拌的全混流预聚反应釜串并联组合而成的预聚反应釜组，其中每台预聚反应釜配设有对应的釜顶回流冷凝器、搅拌器及配套的聚合物输送泵；所述预聚反应釜组包括两组平行的两级预聚釜，该两组平行的两级预聚釜，是同时进料的；每组的两级预聚釜由串联的一级预聚釜和二级预聚釜组成；二级预聚釜与后聚合反应装置相连；后聚合反应装置包括数台串联的带搅拌的平推流聚合反应釜，每台平推流聚合反应釜分别设有搅拌系统、热油循环温控系统和聚合物输送泵；后聚合反应装置最后一级平推流聚合反应釜底部的聚合物输送泵与聚合物脱挥装置相连。2.如权利要求1所述的工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置，其特征在于，该生产装置还包括胶液配制及供应装置、苯乙烯预热器、胶液预热器、胶液过滤器和静态混合器；其中，苯乙烯预热器为苯乙烯单体预热器，胶液预热器为苯乙烯
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聚丁二烯系列橡胶溶液的预热器；胶液配制及供应装置与胶液预热器连接；胶液预热器与静态混合器连接；胶液过滤器设置在胶液预热器与静态混合器之间；苯乙烯预热器与静态混合器连接；静态混合器设置于预聚反应装置的一级预聚釜的入口；该生产装置还包括未反应单体回收装置和聚合物切粒干燥装置；未反应单体回收装置包括脱挥回收冷凝器、回收液缓冲罐，并设有回收液管路返回连至预聚反应装置；所述聚合物脱挥装置为聚合物预热及两级脱挥装置，包括依次连接的聚合物预热器、一级脱挥釜和二级脱挥釜；一级脱挥釜和二级脱挥釜底部均设有聚合物输送泵；脱挥回收冷凝器与一级脱挥釜和二级脱挥釜顶部的挥发物出口连接；二级脱挥釜底部的聚合物输送泵出口管与聚合物切粒干燥装置相连。3.如权利要求2所述的工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置，其特征在于，所述的预聚合反应装置用于加入处理好的橡胶浆液和相关助剂并在此进行预聚合反应，每台预聚反应釜均设有外夹套、带有搅拌器，其搅拌桨叶型式为多层四叶平桨、多层四叶斜桨、多层两叶平桨、多层两叶斜桨、多层三叶涡轮桨、锚式桨叶、螺带式桨叶、螺杆式桨叶或是以上搅拌桨叶型式的组合；预聚反应釜的操作类型为全混流型式，并设有釜顶回流冷凝器、物料输送泵、温度控制系统和液位控制系统；所述的后聚合反应装置，包括四台结构相同且串联的平推流型式的反应器；平推流型式的反应器设有外夹套、内带有搅拌器和内盘管，其搅拌桨叶型式为多层三叶平桨，并配套有多层热油循环冷却温度控制系统、聚合物输送泵和压力控制系统。4.如权利要求3所述的工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置，其特征在于，聚合物预热及两级脱挥装置是由一台内设列管带有静态混合构件的高粘度物料加热器并配有相应的温度控制系统的设备与两台串联的高温、高真空脱挥釜组成的单元操作装置；一级脱挥釜和二级脱挥釜是釜体下封头设置有高温热油加热的夹套、筒体外部焊有高温油外加热盘管的圆筒状容器；在其上侧部有熔体进料口，筒体上部安装有聚合物分布器与熔体进料口相接，脱挥釜能耐270℃高温和全真空的负压操作；釜底设有两个出料口与两台聚合物输送泵相连，用于在高温下向外输送聚合物熔体。5.如权利要求4所述的工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置，其特征在于，胶液预热器和苯乙烯预热器为列管内设置静态混合构件、系统带温度控制系统的双管程的管式
换热器组合；聚合物分布器是一个一头封闭、上部开有溢料口，下部按工艺要求开有直径2
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8mm、数量20000
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10000个、间隔2
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5mm小孔的、直径400
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650mm长度1900
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2200mm的长圆筒状圆柱体；聚合物分布器水平安装于脱挥釜上部。6.一种利用如权利要求1
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5任一所述的工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产装置进行的工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产工艺，其特征在于，预聚反应采用两组平行的两级预聚釜，同时进料；通过控制每组釜不同的工艺条件，包括反应温度、助剂用量、液位、搅拌转速，使每组两级预聚釜的反应达到特定要求的不同的苯乙烯反应转化率和橡胶的接枝率，随后将两组物料在平推流反应器内混合后进一步聚合，进而得到含有特定粒径尺寸和粒径分布的亚微观结构的分散相粒子改性的高性能高抗冲聚苯乙烯。7.如权利要求6所述的工业规模级高性能高抗冲聚苯乙烯生产工艺，其特征在于，具体生产工艺过程如下：预先配制橡胶浆液；进料分成两组，设置每组进料的进料流量不同、助剂用量不同或反应温度不同或液位不同或搅拌转速不同，使两组的预聚反应达到不同的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵加昱，
申请(专利权)人：上海希尔吾新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：