專利名稱：一種閃蒸提濃乙丙橡膠膠液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種簡單、有效地閃蒸提濃橡膠膠液的方法，特別是閃蒸提濃乙丙橡膠膠液的方法。
背景技術(shù)：
乙丙橡膠是一種性能優(yōu)異的橡膠，其合成方法有溶液法、懸浮法和氣相法，目前氣相法還沒有工業(yè)化報(bào)道，國際上比較大的公司均采用溶液法生產(chǎn)，即采用以乙烯、丙烯、第三單體為原料，己烷為溶劑，在齊格勒-納塔催化劑的引發(fā)下，以氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑合成乙丙橡膠。根據(jù)聚合反應(yīng)的工藝條件不同，反應(yīng)后乙丙橡膠膠液濃度為3 12%。溶液聚合生產(chǎn)乙丙橡膠時(shí)，傳統(tǒng)的溶劑回收方法有氣提法和輥筒干燥法。GB804535提出的就是輥筒干燥法，這種方法將反應(yīng)得到的乙丙橡膠膠液均勻的涂到一種特殊材質(zhì)制成的輥筒上，輥筒用蒸汽直接加熱，達(dá)到一定的停留時(shí)間后即可使溶劑含量降至3%以下。但這種方法加熱不均勻，容易產(chǎn)生焦結(jié)，影響產(chǎn)品質(zhì)量，無工業(yè)化前景。US2592814提出的是氣提法回收溶劑，將膠液通入另外一種沸點(diǎn)相對較高的液體介質(zhì)中(通常為水)，這種介質(zhì)被加熱到一定的溫度(高于溶劑沸點(diǎn))，利用其所蓄的能量，將溶劑氣化回收，脫溶劑后的膠液在高沸點(diǎn)介質(zhì)中形成小粒子經(jīng)分離得到合格產(chǎn)品。這種方法操作簡單，但工業(yè)上實(shí)施時(shí)后序處理工藝流程長，所需設(shè)備多，造成溶劑損失量大，同時(shí)加大了能耗，生產(chǎn)成本較高，對產(chǎn)品質(zhì)量的提高也會帶來不利的影響?，F(xiàn)今乙丙橡膠工業(yè)裝置上大都采用水蒸汽氣提法，即以水作為高沸點(diǎn)介質(zhì)脫除溶齊U，如前所述，此法溶劑損失量大，能耗高，因此為了避開流程長、設(shè)備多的水蒸汽氣提法，利用閃蒸提濃雙螺桿擠出直接脫除溶劑，使揮發(fā)份含量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，就成為乙丙橡膠溶劑回收技術(shù)的發(fā)展方向，因此需要將反應(yīng)后得到的膠液提濃到一定的濃度，使其粘度達(dá)到一定值，這樣才能滿足擠出機(jī)的工作要求。

在一定的溫度和壓力下，要求所用溶劑對乙丙橡膠有很好的溶解度，又要求沸點(diǎn)低易于回收，因此溶液法生產(chǎn)乙丙橡膠工業(yè)化裝置上大都采用己烷為溶劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以己烷為溶劑生產(chǎn)的乙丙橡膠膠液，提供一種閃蒸提濃乙丙橡膠膠液的方法。利用閃蒸提濃直接脫除溶劑己烷，將膠液濃度提至60% 90%。本發(fā)明要提濃的乙丙橡膠膠液，采用溶液法生產(chǎn)，己烷為溶劑，反應(yīng)后乙丙橡膠膠液濃度為3 12% (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。本發(fā)明是將采用己烷溶劑通過溶液法得到的乙丙橡膠膠液，在多效管式加熱器中加熱到140 190°C溫度，以2m/s的流速進(jìn)入閃蒸罐中，利用壓力差以及外部補(bǔ)充的熱量，使溶劑瞬間揮發(fā)得以回收，同時(shí)將膠液濃度提至60 90%。本發(fā)明是將采用己烷溶劑通過溶液法得到的乙丙橡膠膠液，在多效管式加熱器中加熱至140 190°C，不僅可以提供膠液一定的能量，同時(shí)減少體系粘度，改善流淌性。
閃蒸可以是一級、二級或多級。由于乙丙橡膠加熱到一定溫度后可降解，屬熱敏性材料，因此加熱溫度不可過高，所以往往一級閃蒸不能達(dá)到提濃要求。二級或多級閃蒸時(shí)，需同時(shí)在閃蒸罐前配備加熱系統(tǒng)，同時(shí)考慮膠液粘度，要求加熱系統(tǒng)的加熱器設(shè)計(jì)技術(shù)越來越高。隨著膠液濃度的提高，閃蒸罐體積將依次減小。為了使提濃效果更好，一級閃蒸罐上采用正壓或真空操作，二級或多級閃蒸時(shí)，各個(gè)閃蒸罐的真空度依次增加。閃蒸罐內(nèi)要保持溫度在己烷的沸點(diǎn)以上，以利于己烷的快速揮發(fā)、快速擴(kuò)散，通?？刂破鋬?nèi)部溫度為80 140°C。閃蒸要吸收大量的熱，因此閃蒸罐要附帶夾套加熱，這不僅可以補(bǔ)充閃蒸所需的能量，還可以解決乙丙橡膠膠液濃度增加后粘度大、流淌性差的問題。本發(fā)明可將乙丙橡膠膠液濃度由3 12%提濃至60 90%，膠液粘度由IOOcp上升至lOOOOcp，可以滿足雙螺桿擠出機(jī)的工作要求，達(dá)到乙丙橡膠膠液閃蒸提濃的效果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將濃度為7. 2 %的乙丙橡膠膠液(溶劑為己烷)8. Okg于多效管式加熱器中加熱使其升溫至180°C，保持這一溫度，以2m/s左右的流速將其送入閃蒸罐(閃蒸罐體積為100L，上部設(shè)一開孔和冷凝器相連)，閃蒸罐設(shè)夾套加熱以保持內(nèi)部溫度為100°C，壓力高于大氣壓，己烷由閃蒸罐上部開孔排出經(jīng)冷凝后回收。提濃后的膠液由閃蒸罐下部的齒輪泵排出。經(jīng)分析，提濃后膠液濃度為66. 2 %。

實(shí)施例2所用設(shè)備及操作方法同實(shí)施例1，乙丙橡膠原膠液濃度為7. 2%，溶劑為己烷，改變閃蒸罐內(nèi)部溫度為120°C，經(jīng)分析，提濃后膠液濃度為68. 6%。實(shí)施例3所用設(shè)備及操作方法基本上同實(shí)施例1，乙丙橡膠膠液濃度為5.9%，溶劑為己烷，膠液溫度加熱至170°C，閃蒸罐內(nèi)溫度保持在120°C，閃蒸罐上部氣相出口加一臺真空泵使罐內(nèi)絕對壓力為500mmHg，經(jīng)分析，提濃后膠液濃度為76. 0%。實(shí)施例4所用設(shè)備及操作方法同實(shí)施例3，乙丙橡膠膠液濃度為10. 6%，溶劑為己烷，膠液溫度加熱至180°C，閃蒸罐內(nèi)溫度保持在120°C，閃蒸罐上部氣相出口加一臺真空泵使罐內(nèi)絕對壓力為300mmHg，經(jīng)分析，提濃后膠液濃度為73.1 %。實(shí)施例5取濃度為8. 2%的乙丙橡膠膠液(溶劑為己烷)8. 0kg，于多效管式加熱器中加熱至160°C，以2m/s左右的流速將其送入第2個(gè)管式加熱器中，在此，膠液被重新加熱至180°C后進(jìn)入閃蒸罐中，閃蒸罐的體積約為100L，保持其中溫度為120°C，壓力高于大氣壓，由閃蒸罐排出的溶劑己烷經(jīng)冷凝后回收。經(jīng)分析，經(jīng)兩級預(yù)熱后的膠液濃度提高到89. 6%。實(shí)施例6所用設(shè)備及操作方法基本上同實(shí)施例5，乙丙橡膠膠液濃度為5. 9%，溶劑為己烷，在閃蒸罐的排氣口上連有一臺真空泵，控制罐內(nèi)絕對壓力為500mmHg，溫度為110°C，兩級管式加熱器分別加熱膠液至150°C和170°C。經(jīng)分析，提濃后膠液濃度為67.8%。實(shí)施例7 所用設(shè)備及操作方法大體上同實(shí)施例5，乙丙橡膠膠液濃度為9.6%，溶劑為己烷，在閃蒸罐的排氣口上連有一臺真空泵，控制罐內(nèi)絕對壓力為400mmHg，溫度分別為120°C，兩級管式加熱器分別加熱膠液至160°C和180°C。 經(jīng)分析，提濃后膠液濃度為80. 5 %。
權(quán)利要求
1. 一種閃蒸提濃乙丙橡膠膠液的方法，其特征在于將采用己烷溶劑通過溶液法得到的乙丙橡膠膠液，在多效管式加熱器中加熱到140 190°C溫度后，以2m/s流速進(jìn)入閃蒸罐中閃蒸，利用壓力差和外部補(bǔ)充的熱量，使己烷溶劑瞬間揮發(fā)，控制閃蒸罐內(nèi)部溫度為 80 140°C ;閃蒸采用一級、二級或多級；一級閃蒸罐采用正壓或真空操作；二級或多級閃蒸時(shí)，各個(gè)閃蒸罐的真空度依次增加，閃蒸罐罐體依次減小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種閃蒸提濃乙丙橡膠膠液的方法；將采用己烷溶劑通過溶液法得到的乙丙橡膠膠液，在多效管式加熱器中加熱到140～190℃溫度后，以2m/s流速進(jìn)入閃蒸罐中閃蒸，利用壓力差和外部補(bǔ)充的熱量，使己烷溶劑瞬間揮發(fā)，控制閃蒸罐內(nèi)部溫度為80～140℃；閃蒸采用一級、二級或多級；一級閃蒸罐采用正壓或真空操作；二級或多級閃蒸時(shí)，各個(gè)閃蒸罐的真空度依次增加，閃蒸罐罐體依次減??；本方法可將乙丙橡膠膠液濃度由3～12％提濃至60～90％，膠液粘度由500cp上升至6000cp，可以滿足雙螺桿擠出機(jī)的工作要求。
文檔編號C08J11/02GK103044598SQ20111031514
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者鄒向陽, 王碩, 王勛章, 李江利, 張紅江, 王剛, 孫聚華, 李承業(yè), 王笑海, 陳可佳, 東升魁, 李金鷹, 趙秀紅, 崔華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司