一种用于连续生产丁苯橡胶的设备制造技术

本实用新型专利技术具体涉及一种用于连续生产丁苯橡胶的设备，包括连续聚合反应系统、冷凝系统和浓缩回收系统；连续聚合反应系统包括依次串联的第一聚合反应器、第二聚合反应器和第三聚合反应器；冷凝系统包括至少一个换热器，换热器连通聚合反应器；浓缩回收系统包括闪蒸装置、汽提器、物料罐和蒸馏塔，闪蒸装置承接第三聚合反应器，聚合物溶液进入汽提器进行汽提处理，物料罐连接汽提器的物料出口，蒸馏塔连接汽提器的顶部气体出口。本实用新型专利技术通过将第一聚合反应器的丁二烯单体和苯乙烯单体的转化率控制在一定程度，以及串联设置的多个聚合反应器结合冷凝系统，有效控制并去除第一聚合反应器的聚合热，保证了丁苯橡胶的连续生产。保证了丁苯橡胶的连续生产。保证了丁苯橡胶的连续生产。

【技术实现步骤摘要】
一种用于连续生产丁苯橡胶的设备


[0001]本技术属于丁苯橡胶生产设备领域，尤其涉及一种用于连续生产丁苯橡胶的设备。

技术介绍

[0002]丁苯橡胶(SBR)，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。目前丁苯橡胶的生产方法主要有溶液聚合法和乳液聚合法，在制备过程中反应器局部过热是影响产品性能的主要原因之一，聚合反应是强放热反应，如果传热不好会导致局部过热，从而使产品性能偏离设计要求。同时，现有技术中依旧存在单体转化率较低，丁苯橡胶的生产效率较低的问题。
[0003]专利CN210146004U公开了一种树脂乳液连续化生产设备，包括：一级反应器，二级反应器，三级反应器，成品储罐，尾气过滤器，以及用于一级反应器、二级反应器、三级反应器、成品储罐、尾气过滤器之间串联连接的出料管和出气管。利用该生产设备制备水性树脂乳液时，根据反应器容积、聚合反应时间等条件设定物料流量，可以达到连续进料、连续出料，从而实现聚合反应的连续化。该设备主要应用于树脂乳液、涂料生产领域。但是，该技术虽然能够实现连续聚合反应，但是反应器未连接冷凝系统，无法对聚合反应产生的聚合热及时处理冷却，导致成品的性能受到影响，同时，该技术未设计循环回流系统，导致原料转化率较低。
[0004]专利CN203033923U公开了一种用于连续聚合生产顺丁橡胶的装置，其技术方案为：丁二烯储罐、溶剂储罐分别通过管线连接第一混合器，第一混合器通过管线连接冷却器，冷却器通过管线依次串联多台带搅拌的连续聚合反应釜，最后一台聚合釜通过管线连接第二混合器，第二混合器连接掺混罐。该技术通过串联多台连续聚合反应器，提高了聚合反应的效率，提高了设备的利用率，并且物耗能耗较低，降低了生产成本。但是，该技术只有第一混合器连接了冷却器，后续的连续聚合反应釜未连接冷凝设备，对聚合热的处理仍无法完全处理，同时，该技术后续处理较少，对成品中未反应的原料未进行进一步处理及应用，导致原料单体转化率较低，且成品产率依然无法满足生产应用的需求。
[0005]因此，如何在连续聚合反应的工艺中对聚合热进行及时妥善的处理，并提高原料单体的转化效率及成品的生成率，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种丁苯橡胶转化率高、能够连续生产的设备。
[0007]具体的，本技术提供一种用于连续生产丁苯橡胶的设备，其特征在于，包括连
续聚合反应系统、冷凝系统和浓缩回收系统；
[0008]所述连续聚合反应系统包括依次串联的第一聚合反应器、第二聚合反应器和第三聚合反应器，在聚合反应器中，丁二烯、苯乙烯、催化剂在溶剂中进行连续聚合反应；
[0009]所述冷凝系统包括至少一个换热器，所述换热器连通所述聚合反应器，并将所述聚合反应器中产生的高温气体冷凝回流到第一聚合反应器；
[0010]所述浓缩回收系统包括闪蒸装置、汽提器、物料罐和蒸馏塔；
[0011]所述闪蒸装置承接第三聚合反应器，用于除去气相的未反应的丁二烯、苯乙烯和溶剂得到浓缩的聚合物溶液；所述聚合物溶液进入所述汽提器，除去所述聚合物溶液中未反应的丁二烯、苯乙烯和溶剂；所述物料罐连接所述汽提器的物料出口；所述蒸馏塔连接所述汽提器的顶部气体出口，经所述蒸馏塔处理得到的溶剂回收利用。
[0012]进一步的，聚合反应系统还包括聚合溶液排放管道，所述聚合溶液排放管道连通前后聚合反应器，并将所述第三聚合反应器连通所述闪蒸装置，每段所述聚合溶液排放管道上设置流量控制阀。
[0013]进一步的，聚合反应系统还包括原料储存罐组和供料液管道，所述原料储存罐组中的原料储存罐分别储存丁二烯、苯乙烯、催化剂及溶剂，所述供料液管道将上述原料储存罐分别连通所述第一聚合反应器。
[0014]进一步的，每段所述供料液管道上设置计量器和流量控制阀。
[0015]进一步的，冷凝系统还包括气体排放管路及冷凝液回流管路，所述气体排放管路连通所述聚合反应器的顶部气体出口和所述换热器的高温入口端，所述冷凝液回流管路连通所述换热器的低温出口端和所述第一聚合反应器。
[0016]进一步的，冷凝系统包括一个换热器，各聚合反应器的顶部气体出口均连接至所述换热器，经过所述换热器冷凝的产物回流所述第一聚合反应器。
[0017]可选的另一技术方案，冷凝系统包括三个换热器，其中，第一换热器分别连接所述第一聚合反应器的顶部气体出口和第一聚合反应器的物料入口；第二换热器分别连接所述第二聚合反应器的顶部气体出口和第一聚合反应器的物料入口；第三换热器分别连接所述第三聚合反应器的顶部气体出口和第一聚合反应器的物料入口。
[0018]进一步的，气体排放管路上设置压力传感器、温度传感器及流量控制阀。
[0019]进一步的，物料罐具有注水口和搅拌装置，用于接收来自所述汽提器的聚合产物并混入水，所述物料罐将混合物料送入其下游的脱水装置，所述脱水装置用于将上述混合物料脱水处理。
[0020]进一步的，还包括分别与各聚合反应器连接的惰性气体接入管路，使所述连续聚合反应在惰性气体气氛下进行。
[0021]本技术，优点具体在于：
[0022]1)本技术通过串联设置的多个聚合反应器，将第一聚合反应器中发生聚合反应时产生的大量聚合热有效分散到第二聚合反应器和第三聚合反应器中，使丁苯橡胶能够以较高的产收率制备，并且增加了制备装置的清洗周期，保障了丁苯橡胶的连续制备；
[0023]2)本技术通过冷凝系统的设置，将第二聚合反应器和第三聚合反应器生成的气体通过热交换器冷凝后再供回第一聚合反应器进行再循环，减少了第一聚合反应器中气体产生量，还可以提高丁苯橡胶的聚合转化率。
[0024]3)本技术通过完备的回流系统，聚合反应器和换热器的结合将聚合器中冷凝后的液体回流至第一聚合反应器中，同时，闪蒸装置和汽提器将未完全反应的原料输送回聚合反应器，提高了丁苯橡胶的聚合转化率。
附图说明
[0025]图1示出本技术第一较佳实施例的结构示意图，其冷凝系统包括一个换热器
[0026]图2示出本技术第二较佳实施例的结构示意图，其冷凝系统包括三个换热器
[0027]附图标记说明：100.第一聚合反应器；200.第二聚合反应器；300.第三聚合反应器；120.第一换热器；220.第二换热器；320.第三换热器；400.闪蒸装置；500.汽提器；600.物料罐；700.脱水装置；800.蒸馏塔。
具体实施方式
[0028]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例和附图对本技术作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于连续生产丁苯橡胶的设备，其特征在于，包括连续聚合反应系统、冷凝系统和浓缩回收系统；所述连续聚合反应系统包括依次串联的第一聚合反应器(100)、第二聚合反应器(200)和第三聚合反应器(300)，在所述聚合反应器中，丁二烯、苯乙烯、催化剂在溶剂中进行连续聚合反应；所述冷凝系统包括至少一个换热器(120，220，320)，所述换热器连通所述聚合反应器，并将所述聚合反应器中产生的高温气体冷凝回流到第一聚合反应器(100)；所述浓缩回收系统包括闪蒸装置(400)、汽提器(500)、物料罐(600)和蒸馏塔(800)；所述闪蒸装置(400)承接第三聚合反应器(300)，用于除去气相的未反应的丁二烯、苯乙烯和溶剂以得到浓缩的聚合物溶液；所述聚合物溶液进入所述汽提器(500)，除去所述聚合物溶液中未反应的丁二烯、苯乙烯和溶剂；所述物料罐(600)连接所述汽提器(500)的物料出口；所述蒸馏塔(800)连接所述汽提器(500)的顶部气体出口，经所述蒸馏塔(800)处理得到的溶剂回收利用。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述聚合反应系统还包括聚合溶液排放管道，所述聚合溶液排放管道连通前后聚合反应器，并将所述第三聚合反应器(300)连通所述闪蒸装置(400)，每段所述聚合溶液排放管道上设置流量控制阀。3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述聚合反应系统还包括原料储存罐组和供料液管道，所述原料储存罐组中的原料储存罐分别储存丁二烯、苯乙烯、催化剂及溶剂，所述供料液管道将上述原料储存罐分别连通所述第一聚合反应器(100)。4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，每段所述供料液管道上设置计量器和流量控制阀。5.如权利要求1所述的设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振华，
申请(专利权)人：宁波新溶聚企业管理合伙企业有限合伙，
类型：新型
国别省市：