【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低顺式顺丁橡胶制备，尤其涉及一种低顺式顺丁橡胶的柔性切换生产设备及生产方法。
技术介绍
1、低顺顺丁橡胶(lcbr)的品种及牌号较多，生产工艺分为连续聚合工艺和间歇聚合工艺，前者又分为单釜型和多釜型。目前主要采用以美国firestone公司多釜型连续聚合和日本asahi公司单釜型连续聚合为代表的连续聚合工艺，和以美国phillips公司工艺为代表的间歇聚合工艺。多釜型连续聚合工艺的聚合反应在首釜和第二釜完成80％以上，物料进釜前需预冷到足够低的温度，以吸收反应热，控制聚合反应温度，然而，多釜型连续聚合工艺由于反应釜数量较多，容易造成“死角”多，胶液经过的管线较长容易挂胶，给生产带来不利，甚至可造成生产事故。此外，多釜型连续聚合工艺由于流程较长，反应过程的温度不易控制，容易造成反应过热点的存在，受热、氧等因素影响导致凝胶产生，凝胶含量过高是影响lcbr产品质量的主要因素。单釜型连续聚合工艺，生产效率高，生产平稳，但聚合釜容积较大，生产产品凝胶含量较高。
2、间歇聚合工艺的流程易于调控，生产产品牌号较多。一般采用不同反应釜进料、聚合及出料的三釜操作制，效率较高，过渡料少。但由于聚合釜长时间间歇操作，每次操作后容易在釜壁、死角、搅拌器、阀门和管线等多部位残留活性聚合物料，新料进入时，容易在这些地方产生长链支化导致凝胶的产生，加之凝胶脱落的随意性，使产物中凝胶含量难以控制，严重影响lcbr产物性能。
3、专利技术cn107522806b公开了一种专用于合成窄分子量分布高门尼稀土顺丁橡胶的连续聚合方法
4、专利技术cn111848849b公开了一种镍系顺丁橡胶和稀土系顺丁橡胶的连续制备工艺，包括：向一聚合装置的聚合反应单元中连续引入丁油与镍系催化剂、稀土系催化剂中的一种进行聚合反应，得到镍系或稀土系顺丁橡胶的胶液，再将胶液引入凝聚单元进行凝聚，得到镍系或稀土系顺丁橡胶，丁油包括丁二烯单体和溶剂，其含氧化合物含量小于等于20mg/kg、水值小于等于50ppm；其中，当制备镍系顺丁橡胶时，停止引入稀土系催化剂，将丁油与镍系催化剂引入聚合反应单元中；当制备稀土系顺丁橡胶时，停止引入镍系催化剂，将丁油与稀土系催化剂引入聚合反应单元中。该专利技术可在不进行停车清釜的条件下，于同一套聚合装置上实现镍系顺丁橡胶和稀土系顺丁橡胶的柔性切换生产。
5、专利技术cn107474174b公开了一种生产顺丁橡胶的方法，包括：在溶液聚合反应条件下，将1，3-丁二烯单体和溶剂引入聚合反应器中进行聚合反应，并将所述聚合反应器的出口处获得的部分顺丁橡胶胶液循环回所述聚合反应器的入口，剩余部分的顺丁橡胶胶液作为粗产品引入后续加工单元。通过将聚合后的胶液返回聚合反应器来减少聚合过程中的溶剂用量，降低吨干胶的溶剂消耗，进而降低用于溶剂回收的蒸汽消耗量，起到了较好的节能效果。还指出生产顺丁橡胶的具体生产方法可以采用间歇工艺操作模式，也可以采用连续工艺操作模式。
6、上述专利技术虽然都涉及顺丁橡胶的连续或者间歇聚合工艺，但均通过在单一生产工艺中的改进提高生产效果，并未关注利用同一套生产设备，通过切换连续聚合工艺和间歇聚合工艺，保证产能的同时发挥连续和间歇工艺各自的优势。主要的制约因素包括聚合温度的控制和撤热能力的提升等，目前这种工艺切换方案鲜有报道。
7、因此，如何在同一生产设备中进行连续聚合及间歇聚合模式柔性切换，综合利用两种聚合模式的优势，及时撤热，保证釜内温度分布均匀，严控凝胶含量，同时满足低顺式顺丁橡胶产品质量及产线产能要求，成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种低顺式顺丁橡胶的柔性切换生产设备及生产方法，通过设计连续聚合模式和间歇聚合模式的管线连接和切换方式，并设置具有宽粘度范围搅拌结构等撤热手段，在切换生产模式时撤热及时，产物凝胶含量低，质量稳定，得到连续聚合/间歇聚合低顺顺丁橡胶的柔性切换方式。
2、第一方面，本专利技术提供一种低顺式顺丁橡胶的柔性切换生产设备，包括依次连接的进料系统、聚合系统、闪蒸系统和凝聚系统；
3、进料系统包括丁二烯精制单元、溶剂精制单元、用于连续聚合模式的连续聚合助剂单元和用于间歇聚合模式的间歇聚合助剂单元；
4、聚合系统至少包括并联设置的第一聚合釜和第二聚合釜；
5、所述生产设备在连续聚合模式和间歇聚合模式间柔性切换：
6、连续聚合模式包括：丁二烯精制单元、溶剂精制单元和连续聚合助剂单元分别连接各聚合釜底部进料口，闪蒸系统分别连接各聚合釜顶部出料口；
7、间歇聚合模式包括：丁二烯精制单元、溶剂精制单元分别连接各聚合釜底部进料口，间歇聚合助剂单元分别连接各聚合釜顶部进料口，闪蒸系统分别连接各聚合釜底部出料口。
8、间歇聚合工艺的特点是生产灵活性大、品种易调节而应变性强、过渡料少，但每次操作后容易残留部分活性聚合物料；连续工艺的特点是反应过程易控制、产品质量稳定、生产效率高、消耗低，但对撤热系统要求较高。本专利技术在单釜连续聚合工艺和单釜间歇聚合工艺的基础上，洞悉二者设备和工艺方法的契合点，并进行管线设计和设备配置，利用各自优点，适时柔性切换，得到生产适应性好、产量质量稳定的生产设备。
9、优选的，所述溶剂精制单元具有第一溶剂出料线和第二溶剂出料线，第一溶剂出料线连接各聚合釜底部进料口；
10、第二溶剂出料线与丁二烯精制单元的出料线均连通丁油混合器混合为丁油，丁油混合器出口连通各聚合釜底部进料口；
11、可选的，丁油混合器出口下游还依次包括丁油分子筛、进料预热器和/或进料预冷器。
12、生产顺丁橡胶的溶剂可选自戊烷、异戊烷、己烷、环己烷、甲基环己烷、庚烷、辛烷。溶剂精制单元将新溶剂以及凝聚单元回收的溶剂进行水洗、脱水、脱重等一系列处理后，将溶剂分别通过第一溶剂出料线直接供应聚合釜，和通过第二溶剂出料线将部分溶剂与精制丁二烯混合形成丁油，提供顺丁橡胶聚合原料。特别的，在丁油混合完毕后还需经过丁油分子筛进一步脱除混合物料中的杂质，以及进料预热器和/或进料预冷器，从而为聚合釜提供高纯度和适宜温度的原料，例如，聚合釜中的聚合反应温度为50-100℃，优选60-95℃，进入聚合釜的物料温度优选控制在较低水平，例如不高于10℃。
13、优选的，丁油混合器出口、第一溶剂出料线分别连接各聚合釜底部第一进料口，连续聚合助剂单元分别连接各聚合釜底部第二进料口；该第一进料口与第二进料口不相同。
14、优选的，所述连续聚合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低顺式顺丁橡胶的柔性切换生产设备，其特征在于，包括依次连接的进料系统、聚合系统、闪蒸系统和凝聚系统；
2.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述溶剂精制单元具有第一溶剂出料线和第二溶剂出料线，第一溶剂出料线连接各聚合釜底部进料口；
3.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述连续聚合助剂单元包括连续聚合催化剂加料口；
4.如权利要求1-3任一项所述的生产设备，其特征在于，还包括第三聚合釜，各聚合釜体积为28-35m3，至少在间歇聚合模式中，所述第三聚合釜与第一聚合釜和第二聚合釜并联设置。
5.如权利要求4所述的生产设备，其特征在于，各聚合釜内均具有框锚组合式搅拌结构，所述框锚组合式搅拌结构包括旋转轴、与旋转轴连接的框式搅拌桨、位于旋转轴底部的锚式搅拌桨。
6.如权利要求5所述的生产设备，其特征在于，框式搅拌桨在其靠近旋转轴的位置形成并排的若干空窗，空窗总面积占框式搅拌桨总面积的50-90％，框式搅拌桨的外径占聚合釜内径的70-90％。
7.如权利要求6所述的生产设备，其特征在于，所述空窗中设
8.如权利要求5-7任一项所述的生产设备，其特征在于，所述框式搅拌桨、锚式搅拌桨与旋转轴内部具有连通的冷却水通路。
9.一种低顺式顺丁橡胶的柔性切换生产方法，利用权利要求1-8任一项所述低顺式顺丁橡胶的柔性切换生产设备，其特征在于，所述生产方法通过切换进料系统、聚合系统和闪蒸系统的连接方式，在连续聚合模式和间歇聚合模式间柔性切换；包括：
10.如权利要求9所述的生产方法，其特征在于，连续聚合模式下，单釜产能为5.5-6.5万吨/年，微凝胶含量小于0.01％；三釜并联的间歇聚合模式下，生产设备总产能为5.5-6.5万吨/年，微凝胶含量小于0.1％。
...【技术特征摘要】
1.一种低顺式顺丁橡胶的柔性切换生产设备，其特征在于，包括依次连接的进料系统、聚合系统、闪蒸系统和凝聚系统；
2.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述溶剂精制单元具有第一溶剂出料线和第二溶剂出料线，第一溶剂出料线连接各聚合釜底部进料口；
3.如权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述连续聚合助剂单元包括连续聚合催化剂加料口；
4.如权利要求1-3任一项所述的生产设备，其特征在于，还包括第三聚合釜，各聚合釜体积为28-35m3，至少在间歇聚合模式中，所述第三聚合釜与第一聚合釜和第二聚合釜并联设置。
5.如权利要求4所述的生产设备，其特征在于，各聚合釜内均具有框锚组合式搅拌结构，所述框锚组合式搅拌结构包括旋转轴、与旋转轴连接的框式搅拌桨、位于旋转轴底部的锚式搅拌桨。
6.如权利要求5所述的生产设备，其特征在于，框式搅拌桨在其靠近旋转轴的位置形成并...
【专利技术属性】
技术研发人员：张振华，陈华锋，尤德俊，戴维娜，郑涵姣，
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：发明
国别省市：
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