一种反应系统及制备SEP的方法技术方案

本发明专利技术提供一种反应系统及制备SEP的方法，所述反应系统包括：反应釜；自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶，所述搅拌轴的一端设有与搅拌轴空腔连通的进气孔；所述搅拌桨叶上设有与所述搅拌桨叶空腔连通的出气孔，所述出气孔与所述搅拌轴在所述反应釜的径向方向上间隔开；导流筒，所述导流筒套设在搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿搅拌轴的长度方向贯穿的导流通道。本发明专利技术采用自吸式搅拌器配合导流筒，有效解决了制备SEP存在氢气循环量大、单程利用率低、能耗高的缺点，通过增大SI聚合物溶液与氢气的相接触面积，使二者充分接触，强化气液传质过程，从而提高加氢效率，同时降低了加氢过程的物耗、能耗和操作费用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种反应系统及制备SEP的方法


[0001]本专利技术涉及化工
，特别涉及一种反应系统及制备SEP的方法。

技术介绍

[0002]氢化聚苯乙烯(PS)
‑
异戊二烯(PI)共聚物(SEP)是一种新型润滑产品，其主要用于润滑油黏度指数改性剂(VII)和光缆油膏等方面。
[0003]由于SEP是二嵌段共聚物，其PS微相并不能形成交联网络，故其流动性、共混性能较好，其PI嵌段具有柔性作用，能够阻碍外加应力作用到PS微相，在共混油体系中以线型或球型状态存在，能够有效提高混合油体系的润滑效果，通过调整PS嵌段与PI嵌段的比例，能够有效调控混合油粘稠度，提升润滑油黏度指数改性剂(VII)的性能。SEP还是光缆油膏的主要材料，将SEP与基础油混合后，二嵌段SEP聚合物中的PS段与PI段头尾单边相接，无法形成交叉分子网络，该特性为油膏提供了良好的触变性能，同时二嵌段SEP聚合物相互间无扰动缠结使得油膏保持粘稠状态，当受到外力剪切时，SEP分子取向形成线状分子，或者SEP分子自身缠结形成球状分子，使油膏胶体变成溶胶态，溶胶态的膏体与基础油的混溶性更好，而且能够承受更高的混溶温度，使得光缆油膏的性能更加稳定。
[0004]目前制备氢化苯乙烯
‑
异戊二烯二嵌段共聚物(SEP)的方法为：通过对聚苯乙烯(PS)
‑
聚异戊二烯(PI)二嵌段共聚物(SI)进行选择性加氢，使该聚合物内的丁二烯嵌段的双键饱和，制得SEP。现有SEP制备工艺中，主要使用串联釜式加氢反应器，例如，专利US5460739A、US5458791A、US6034042A中公开的加氢反应器，该类反应器氢气循环量大、氢气单程转化率低，循环过程能耗、物耗高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种反应系统及制备SEP的方法，本专利技术通过在反应釜中设置了自吸式搅拌器和导流筒，能够使氢气实现自吸循环，同时有效提高氢气与聚合物溶液的接触面积，使得气液接触更加充分，从而提高反应效率，降低了生产过程的能耗、物耗。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种反应系统，包括：
[0008]反应釜，所述反应釜上设有物料入口和物料出口；
[0009]自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶，其中，所述搅拌轴的一端伸入所述反应釜，所述搅拌桨叶设在所述搅拌轴的一端，所述搅拌轴上设有沿所述搅拌轴的长度方向延伸的第一腔室，所述搅拌轴的另一端设有与所述第一腔室连通的进气孔；
[0010]所述搅拌桨叶上设有第二腔室，所述进气孔与所述搅拌桨叶沿所述搅拌轴的长度方向间隔设置，且所述搅拌桨叶位于所述进气孔的下方，所述第一腔室与所述第二腔室连通，且所述搅拌桨叶上设有与所述第二腔室连通的出气孔，所述出气孔与所述搅拌轴在所述反应釜的径向方向上间隔开；
[0011]导流筒，所述导流筒套设在所述搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿所述搅拌轴
的长度方向贯穿的导流通道。
[0012]进一步地，所述导流筒为柱状，所述导流筒的轴线与所述搅拌轴的轴线共线。
[0013]进一步地，所述进气孔位于所述导流筒的上方，所述搅拌桨叶位于所述导流筒中。
[0014]进一步地，所述导流筒的高度为所述反应釜釜体高度的1/3～2/3；和/或
[0015]所述搅拌桨叶的中心距离所述导流筒底部的高度与所述导流筒的高度的比为(0.05～0.5)：1。
[0016]进一步地，所述搅拌桨叶上设有的出气孔位于搅拌桨叶背流处。
[0017]进一步地，所述反应系统还包括：循环换热装置，所述循环换热装置包括设置在所述反应釜内部的换热管束，和设置在反应釜的外壳外部的伴管式夹套。
[0018]进一步地，所述反应系统还包括：动力装置，所述动力装置与所述搅拌轴的另一端连接。
[0019]进一步地，所述反应釜的上端设置有所述物料入口，所述反应釜的下端设置有所述物料出口；所述物料入口包括气体入口、第一入口和第二入口。
[0020]第二方面，本专利技术提供了一种制备SEP的方法，利用了上述的反应系统，包括如下步骤：
[0021]将SI聚合物、惰性溶剂、催化剂加入反应釜中，同时将氢气通入反应釜中，转动搅拌轴搅拌并进行反应，得到SEP；
[0022]其中，所述进气孔位于所述反应釜内的反应溶液的上方，所述导流筒和所述搅拌桨叶位于反应溶液中。
[0023]进一步地，所述SI聚合物包括星型嵌段共聚物或线型嵌段共聚物，所述SI聚合物的分子量为5000～200000；和/或
[0024]所述催化剂为有机酸镍与烷基铝的混合物；所述有机酸镍与烷基铝的混合物中铝与镍的摩尔比为10:1～1:1，所述催化剂的用量为0.01～0.13g Ni/100g SI聚合物；和/或
[0025]所述SI聚合物的浓度为5～20wt％；氢气在反应釜内的压力为0.5～5.0MPa。
[0026]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0027]本专利技术提供了一种反应系统，包括：反应釜，所述反应釜上设有物料入口和物料出口；自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶，其中，所述搅拌轴的一端伸入所述反应釜，所述搅拌桨叶设在所述搅拌轴的一端，所述搅拌轴上设有沿所述搅拌轴的长度方向延伸的第一腔室，所述搅拌轴的一端设有与所述第一腔室连通的进气孔；所述搅拌桨叶上设有第二腔室，所述进气孔与所述搅拌桨叶沿所述搅拌轴的长度方向间隔设置，且所述搅拌桨叶位于所述进气孔的下方，所述第一腔室与所述第二腔室连通，且所述搅拌桨叶上设有与所述第二腔室连通的出气孔，所述出气孔与所述搅拌轴在所述反应釜的径向方向上间隔开；导流筒，所述导流筒套设在所述搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿所述搅拌轴的长度方向贯穿的导流通道。
[0028]本专利技术采用自吸式搅拌器配合导流筒，有效解决了现有技术中制备SEP存在氢气循环量大、单程利用率低、能耗高的缺点，通过增大SI聚合物溶液与氢气的相接触面积，使二者充分接触，强化气液传质过程，从而提高加氢效率，同时降低了加氢过程的物耗、能耗和操作费用。
附图说明
[0029]图1为反应系统的剖面示意图；
[0030]图2为反应系统釜体内构件的结构示意图；
[0031]图3为搅拌桨叶及其出气孔的位置示意图。
[0032]附图标记：
[0033]1、反应釜；2、物料入口；3、物料出口；4、搅拌轴；5、搅拌桨叶；6、进气孔；7、出气孔；8、导流筒；9、动力装置；10、换热管束；11、伴管式夹套；
[0034]H、反应釜1的釜体高度；L、导流筒8的高度；C1、导流筒8的顶端距釜底的高度；C2、搅拌桨叶7的中心距离所述导流筒8底部的高度；
[0035]D、搅拌轴4的直径；S、导流筒8的直径；T、反应釜1釜体直径。
具体实施方式
[0036]为了进一步理解本专利技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应系统，其特征在于，包括：反应釜，所述反应釜上设有物料入口和物料出口；自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶，其中，所述搅拌轴的一端伸入所述反应釜，所述搅拌桨叶设在所述搅拌轴的一端，所述搅拌轴上设有沿所述搅拌轴的长度方向延伸的第一腔室，所述搅拌轴的另一端设有与所述第一腔室连通的进气孔；所述搅拌桨叶上设有第二腔室，所述进气孔与所述搅拌桨叶沿所述搅拌轴的长度方向间隔设置，且所述搅拌桨叶位于所述进气孔的下方，所述第一腔室与所述第二腔室连通，且所述搅拌桨叶上设有与所述第二腔室连通的出气孔，所述出气孔与所述搅拌轴在所述反应釜的径向方向上间隔开；导流筒，所述导流筒套设在所述搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿所述搅拌轴的长度方向贯穿的导流通道。2.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述导流筒为柱状，所述导流筒的轴线与所述搅拌轴的轴线共线。3.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述进气孔位于所述导流筒的上方，所述搅拌桨叶位于所述导流筒中。4.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述导流筒的高度为所述反应釜釜体高度的1/3～2/3；和/或所述搅拌桨叶的中心距离所述导流筒底部的高度与所述导流筒的高度的比为(0.05～0.5)：1。5.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述搅拌桨叶上设有的出气孔，且所述出气孔位于所述搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡子琦，高正明，时振方，马鑫，李志鹏，
申请(专利权)人：北京迈士华混合设备有限公司，
类型：发明
国别省市：