本發(fā)明涉及去除聚合物中揮發(fā)分技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

去除聚合物中的揮發(fā)分(也稱脫揮發(fā)分)是聚合物生產(chǎn)過(guò)程中的重要過(guò)程，主要是分離未反應(yīng)的單體和低沸點(diǎn)的溶劑。

現(xiàn)有的從聚丁烯中去除揮發(fā)分的方法，可以使聚丁烯中殘留單體和溶劑的量減少到100ppm，例如巴塞爾聚烯烴意大利有限公司的專利cn1662561a，圖1為該專利公開(kāi)的從聚丁烯中去揮發(fā)分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，在聚合段將單體丁烯制備成聚丁烯；在去活化罐20中去除溶液中殘留的催化劑；經(jīng)過(guò)第一換熱器40將丁烯加熱加壓至超臨界狀態(tài)；并輸送至第一揮發(fā)器50中靠重力分離氣態(tài)丁烯-1單體，并通過(guò)管道4進(jìn)行回收，聚丁烯熔體落下從而實(shí)現(xiàn)去揮發(fā)分，使得聚丁烯溶液中的氣態(tài)丁烯-1單體含量小于10％～6％；然后經(jīng)過(guò)第二換熱器70加熱輸送至處于真空狀態(tài)的第二揮發(fā)器80中進(jìn)行二次去揮發(fā)分，氣態(tài)丁烯-1單體通過(guò)通道7回收，聚丁烯熔體落下從而實(shí)現(xiàn)第二次去揮發(fā)分；最后，聚丁烯通過(guò)水下造粒獲得高純度產(chǎn)品。

但是，在專利cn1662561a公開(kāi)的從聚丁烯中去除氣態(tài)丁烯單體的方案中，聚丁烯在進(jìn)入第一揮發(fā)器50和第二揮發(fā)器80中進(jìn)行去揮發(fā)分時(shí)，聚合物溶液的粘度很大，尤其是在進(jìn)入第二揮發(fā)器80時(shí)，溶液的粘度非常高，這一方面：要求第二換熱器具有精確的加熱溫度，如果溫度太低，聚合物溶液的流動(dòng)性差，不利于揮發(fā)分的去除，但是溫度過(guò)高又會(huì)導(dǎo)致聚合物的二次反應(yīng)，影響聚合物的純度；另一方面：使得第二換熱器至第二揮發(fā)器的管道長(zhǎng)度也大大受限，管道太長(zhǎng)將導(dǎo)致聚合物溶液散熱太快，進(jìn)一步導(dǎo)致聚合物溶液的溫度不夠，影響丁烯-1的揮發(fā)。從第二揮發(fā)器80輸出的聚合物中定丁烯-1單體的含量為小于100ppm。可見(jiàn)，專利cn1662561a公開(kāi)的去除聚丁烯中的氣態(tài)丁烯單體的方法較為繁瑣、且去除效果不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)及方法，以降低對(duì)對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器的換熱器的加熱精度的要求和管道長(zhǎng)度的限制，并有效地降低聚合物中揮發(fā)分的含量，提高聚合物產(chǎn)品的純度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)，包括：第一揮發(fā)器50、第二揮發(fā)器80和對(duì)應(yīng)每個(gè)揮發(fā)器的換熱器，所述第一揮發(fā)器50包括：第一分離腔501、第一溶液進(jìn)口502、第一溶液出口503和第一氣體出口504，所述第二揮發(fā)器80包括：第二分離腔801、第二溶液進(jìn)口802、第二溶液出口803和第二氣體出口804，

所述第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器80的換熱器的出口連接。

優(yōu)選的，所述第一揮發(fā)器50還包括：分布器505，所述分布器505的分離面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一分布孔506；

所述分布器505位于所述第一分離腔501內(nèi)，與所述第一溶液進(jìn)口502的下端連接，以使從所述第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入的聚合物溶液與所述分布器505的分離面接觸。

優(yōu)選的，開(kāi)設(shè)在所述分布器505的分離面上的多個(gè)第一分布孔506中距離所述第一溶液進(jìn)口502近的分布孔的孔徑，小于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布孔的孔徑。

優(yōu)選的，開(kāi)設(shè)在所述分布器505的分離面上的多個(gè)第一分布孔506中距離所述第一溶液進(jìn)口502近的分布孔的密度，大于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布孔的密度。

優(yōu)選的，所述分布器505的分離面為圓形，且所述分布器505的外徑小于所述第一分離腔501的內(nèi)徑。

優(yōu)選的，所述分布器505中的多個(gè)第一分布孔506平行設(shè)置在每個(gè)分布排中，所述分布排垂直于所述第一溶液進(jìn)口502的軸線，其中距離所述第一溶液進(jìn)口502近的分布排中的第一分布孔506的孔徑，小于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布排中的第一分布孔506的孔徑；距離所述第一溶液進(jìn)口502近的 分布排中的第一分布孔506的密度，大于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布排中的第一分布孔506的密度。

優(yōu)選的，所述第一揮發(fā)器1還包括：分布篩507；

所述分布篩507位于所述第一分離腔501內(nèi)，固定在所述分布器505的下方，所述分布篩507上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二分布孔508。

優(yōu)選的，所述分布篩507為圓形，所述分布篩507的外徑等于所述第一分離腔501的內(nèi)徑。

本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種去除聚合物中揮發(fā)分的方法，所述方法包括：

在對(duì)應(yīng)第一揮發(fā)器50的換熱器中，對(duì)聚合物溶液進(jìn)行加熱，獲得包括聚合物熔體和超臨界狀態(tài)揮發(fā)分的第一混合物；

使所述第一混合物從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)，對(duì)第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物；其中，第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分通過(guò)第一氣體出口504排出并被回收；

在與第二揮發(fā)器80對(duì)應(yīng)的換熱器中對(duì)所述第二混合物加熱，使加熱后的第二混合物從第二溶液進(jìn)口802進(jìn)入第二揮發(fā)器80，并在第二揮發(fā)器80中對(duì)第二混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第二次分離，獲得聚合物熔體；其中，所述第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器80的換熱器的出口連接。

優(yōu)選的，從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50內(nèi)的所述第一混合物的溫度在170℃～280℃之間。

優(yōu)選的，所述使所述第一混合物從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)，對(duì)第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物包括：

使所述第一混合物從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)，并與第一分離腔501中的分布器505的分離面接觸；其中，所述分布器505的分離面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一分布孔506,所述分布器505與所述第一溶液進(jìn)口502的下端連接，從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一分離腔501內(nèi)的所述第一混合 物的壓力大于第一分離腔501內(nèi)的壓力；

對(duì)位于所述分布器505的分離面上的第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物。

優(yōu)選的，在所述位于所述分布器505的分離面上的第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物后，并在所述在與第二揮發(fā)器80對(duì)應(yīng)的換熱器中對(duì)所述第二混合物加熱前，所述方法還包括：

使第二混合物與固定在所述第一分離腔501內(nèi)所述分布器505下方的分布篩507的上表面接觸，所述分布篩507上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二分布孔508。

優(yōu)選的，通過(guò)所述第二溶液進(jìn)口802進(jìn)入所述第二揮發(fā)器80第二混合物的溫度在170℃～280℃之間。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括：第一揮發(fā)器50、第二揮發(fā)器80和對(duì)應(yīng)每個(gè)揮發(fā)器的換熱器，所述第一揮發(fā)器50包括：第一分離腔501、第一溶液進(jìn)口502、第一溶液出口503和第一氣體出口504，所述第二揮發(fā)器80包括：第二分離腔801、第二溶液進(jìn)口802、第二溶液出口803和第二氣體出口804，所述第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器80的換熱器的出口連接。由于對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的加熱器設(shè)置在第二揮發(fā)器80的頂部，且熱交換器的出口與第二揮發(fā)器80的第二溶液進(jìn)口802連接，可以起到分布器的作用，因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)及方法，可以降低對(duì)對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器的換熱器的加熱精度的要求和管道長(zhǎng)度的限制，并有效地降低聚合物中揮發(fā)分的含量，提高聚合物產(chǎn)品的純度。當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法必不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為專利cn1662561a提供的去除聚合物中的揮發(fā)分的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一揮發(fā)器的一個(gè)剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一揮發(fā)器的另一個(gè)剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種第一揮發(fā)器的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種第一揮發(fā)器的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二揮發(fā)器的剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)及方法，下面分別進(jìn)行說(shuō)明，首先對(duì)一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。

參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)，包括：第一揮發(fā)器50、第二揮發(fā)器80和對(duì)應(yīng)每個(gè)揮發(fā)器的換熱器，

如圖2所示，所述第一揮發(fā)器50包括：第一分離腔501、第一溶液進(jìn)口502、第一溶液出口503和第一氣體出口504；

如圖6所示，所述第二揮發(fā)器80包括：第二分離腔801、第二溶液進(jìn)口802、第二溶液出口803和第二氣體出口804；

為了讓進(jìn)入第一揮發(fā)器50的的聚合物溶液中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分較好地分離，如圖2所示，第一揮發(fā)器50還可以包括：分布器505，所述分布器505的分離面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一分布孔506；所述分布器505位于所述第一分離腔501內(nèi)，與所述第一溶液進(jìn)口502的下端連接，以使從所述第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入的聚合物溶液與所述分布器505的分離面接觸。

具體的，進(jìn)入第一揮發(fā)器50的聚合物溶液包括聚合物熔體和超臨界狀態(tài)揮發(fā)分，可以被稱為混合物，混合物中的揮發(fā)分包括未反應(yīng)的聚合物單體、溶劑和催化劑等。

具體的，分布器505可以通過(guò)焊接的方式與第一溶液進(jìn)口502的下端連接。當(dāng)然分布器505也可以通過(guò)其他方式固定在第一分離腔501內(nèi)，同時(shí)通過(guò)焊接的方式與第一溶液進(jìn)口502的下端連接。優(yōu)選的，分布器505與第一溶液進(jìn)口502的下端連接后，分布器505的分離面可以與第一分離腔501的軸線垂直。

具體的，分布器505的分離面為分布器505上開(kāi)設(shè)有第一分布孔506，并與從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入的高粘度聚合物溶液接觸的部分；第一分布孔506的形狀可以為圓形。本發(fā)明提供的分布器505結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝維護(hù)，從而使整個(gè)去揮發(fā)分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也變得簡(jiǎn)單。

具體的，進(jìn)入第一揮發(fā)器50的聚合物溶液在與分布器505的分離面接觸并停留的過(guò)程中，聚合物溶液中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分可以充分地?fù)]發(fā)并向上流動(dòng)從第一氣體出口504排出第一揮發(fā)器50，并被回收裝置回收；聚合物溶液中的聚合物熔體通過(guò)分布器505上的第一分布孔506降落并沉淀在第一揮發(fā)器50的底部，并通過(guò)第一溶液出口503去往對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器，從而實(shí)現(xiàn)去除聚合物溶液中揮發(fā)分的目的。

具體的，為了保證從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的聚合物溶液具有較好的流動(dòng)性，從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50內(nèi)的聚合物溶液的溫度最好在170℃～280℃之間。

由于從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入的聚合物溶液在從靠近第一溶液進(jìn)口502的一端，向遠(yuǎn)離第一溶液進(jìn)口502的一端流動(dòng)時(shí)，聚合物溶液的溫度和壓力會(huì)不斷地減小，因此，流動(dòng)性也會(huì)逐漸變差。這樣，如果位于分布器505靠近第一溶液進(jìn)口502的一端的第一分布孔506的孔徑太大，一方面，不利于聚合物溶液向遠(yuǎn)離第一溶液進(jìn)口502的一端流動(dòng)，從而影響聚合物溶液與分布器505分離面的接觸面積，影響去揮發(fā)分的效果；另一方面，會(huì)導(dǎo)致位于該位置分離面上的聚合物溶液中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分來(lái)不及分離，便降落至第一揮發(fā)器50的底部，進(jìn)一步影響去揮發(fā)分的效果；如果位于分布器505遠(yuǎn)離第一溶液進(jìn)口502的一端的第一分布孔506的孔徑太小，則不利于位于該位置分離面上的已經(jīng)去除揮發(fā)分的聚合物熔體向第一揮發(fā)器50底部的沉降，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)堵塞第一分布孔，從而影響去揮發(fā)分的效果。因此，優(yōu)選的，如圖3所示，可以使開(kāi)設(shè)在分布器505的分離面上的多個(gè)第一分布孔506中距離所述第一溶液進(jìn)口502近的分布孔的孔徑，小于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布孔的孔徑；

由于，較佳的，位于分布器505靠近第一溶液進(jìn)口502的一端的第一分布孔506的孔徑較小，因此，為了保證位于該位置分離面上的已經(jīng)去除揮發(fā)分的聚合物熔體向第一揮發(fā)器50底部的沉降的效果，進(jìn)一步，優(yōu)選的，還可以使開(kāi)設(shè)在所述分布器505的分離面上的多個(gè)第一分布孔506中距離所述第一溶液進(jìn)口502近的分布孔的密度，大于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布孔的密度，這樣，靠近第一溶液進(jìn)口502位置的密集分布的小孔，既能增加聚合物溶液與分布器505的分離面的接觸面積，又不不會(huì)降低靠近第一溶液進(jìn)口502位置的聚合物溶液的壓強(qiáng)，從而保證聚合物溶液順利到達(dá)分布器505的最遠(yuǎn)端；此外，遠(yuǎn)離第一溶液進(jìn)口502位置的相對(duì)稀疏分布的大孔，能夠避免聚合物溶液從遠(yuǎn)離第一溶液進(jìn)口502的一端向靠近第一溶液進(jìn)口502的一端回流影響分布效率的情況，從而取得更優(yōu)的去揮發(fā)分效果。

具體的，分布器505中的多個(gè)第一分布孔506的排布方式可以包括以下兩種：

方式一，如圖3所示，分布器505中的多個(gè)第一分布孔506可以平行設(shè)置在每個(gè)分布排中，分布排垂直于第一溶液進(jìn)口502的軸線，分布排的間距隨著距第一溶液進(jìn)口502的距離的增大而增大，其中，距離第一溶液進(jìn)口502近的分布排中的第一分布孔506的孔徑，小于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布排中的第一分布孔506的孔徑；距離第一溶液進(jìn)口502近的分布排中的第一分布孔506的密度，大于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的分布排中的第一分布孔506的密度。

方式二，如圖4所示，分布器505中的多個(gè)第一分布孔506可以平行設(shè)置在每個(gè)分布排中，分布排平行于第一溶液進(jìn)口502的軸線，分布排的間距可以相等也可以不等，其中，在同一分布排中：距離第一溶液進(jìn)口502近的第一分布孔506的孔徑，小于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的第一分布孔506的孔徑；距離第一溶液進(jìn)口502近的第一分布孔506的密度，大于距離所述第一溶液進(jìn)口502遠(yuǎn)的第一分布孔506的密度。

優(yōu)選的，分布器505的分離面可以為圓形。進(jìn)一步地，為了防止從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50中的聚合物溶液的流量過(guò)大時(shí)堆積在分布器505的分離面上，分布器505的外徑可以小于所述第一分離腔501的內(nèi)徑，以使超過(guò)分布器505的分離面的承受能力的聚合物溶液，通過(guò)分布器505與第一分離腔之 間的縫隙沉降至第一揮發(fā)器50的底部。

如圖5所示，為了進(jìn)一步增強(qiáng)第一揮發(fā)器50去揮發(fā)分的效果，在圖2所示的基礎(chǔ)上，第一揮發(fā)器50還可以包括：分布篩507，

具體的，分布篩507也位于所述第一分離腔501內(nèi)，并固定在所述分布器505的下方、聚合物溶液液面之上的任一位置處，所述分布篩507上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二分布孔508。

具體的，第二分布孔508可以為圓孔，較佳的，可以為錐形孔。

優(yōu)選的，分布篩507可以為圓形，且分布篩507的外徑等于第一分離腔501的內(nèi)徑。

具體的，分布篩507可以通過(guò)焊接的方式永久的固定在第一分離腔501的內(nèi)壁上，也可以通過(guò)鉸接或者栓接的方式可拆卸地固定在第一分離腔501的內(nèi)壁上。

這樣可以使經(jīng)過(guò)分布器505分離后的聚合物溶液與分布篩507接觸并停留，在停留的過(guò)程中可以進(jìn)一步分離出聚合物溶液中殘留的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分，從而進(jìn)一步有效降低聚合物溶液中揮發(fā)分的含量。

由于從第一揮發(fā)器50的第一溶液出口503獲得的聚合物溶液的粘度非常大，在將其送入第二揮發(fā)器80中進(jìn)行第二次分離時(shí)，需要在對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器中對(duì)其進(jìn)行再次加熱，以取得較好的流動(dòng)性。這就要求對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器具有較高的加熱精度，如果加熱溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致聚合物的二次反應(yīng)，如聚合物鏈的熱降解；如果加熱溫度過(guò)低，則達(dá)不到流動(dòng)性的要求。且即便是在對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器中對(duì)聚合物溶液加熱獲得一個(gè)適宜的溫度，對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器至第二揮發(fā)器80的的管道也不能太長(zhǎng)，否則，聚合物溶液在從對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器流入第二揮發(fā)器80的過(guò)程中溫度也會(huì)降低，這使得進(jìn)入第二揮發(fā)器80的聚合物溶液的流動(dòng)性依然不理想，不利于聚合物溶液中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分的去除。

因此，優(yōu)選的，如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例中提供的另一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)，其中，第二揮發(fā)器80的第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器80的換熱器的出口連接。

具體的，對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器可以為多管換熱器，該多管換熱器與第二溶液進(jìn)口802連接。這樣，一方面，可以使進(jìn)入第二揮發(fā)器80的聚合物溶液具有合適的溫度，從而保證了聚合物溶液的流動(dòng)性，且對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的多管換熱器還可以起到分布器的作用，使得進(jìn)入第二揮發(fā)器80的聚合物溶液的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分能夠順利地與聚合物熔體分離，取得良好的去揮發(fā)分效果；另一方面，降低了對(duì)對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器的加熱精度的要求和管道長(zhǎng)度的限制。

進(jìn)一步，為了保證從第二溶液進(jìn)口802進(jìn)入第二揮發(fā)器80的聚合物溶液具有較好的流動(dòng)性，從第二溶液進(jìn)口802進(jìn)入第二揮發(fā)器80內(nèi)的聚合物溶液的溫度最好在170℃～280℃之間。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)，包括：第一揮發(fā)器50、第二揮發(fā)器80和對(duì)應(yīng)每個(gè)揮發(fā)器的換熱器，所述第一揮發(fā)器50包括：第一分離腔501、第一溶液進(jìn)口502、第一溶液出口503和第一氣體出口504，所述第二揮發(fā)器80包括：第二分離腔801、第二溶液進(jìn)口802、第二溶液出口803和第二氣體出口804，所述第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器80的換熱器的出口連接。由于對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的加熱器設(shè)置在第二揮發(fā)器80的頂部，且熱交換器的出口與第二揮發(fā)器80的第二溶液進(jìn)口802連接，因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)，可以降低對(duì)對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器的換熱器的加熱精度的要求和管道長(zhǎng)度的限制，并有效地降低聚合物中揮發(fā)分的含量，提高聚合物產(chǎn)品的純度。

如圖7所示，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的去除聚合物中揮發(fā)分的系統(tǒng)去除聚合物中揮發(fā)分的方法，所述方法可以包括如下步驟：

s101、在對(duì)應(yīng)第一揮發(fā)器50的換熱器中，對(duì)聚合物溶液進(jìn)行加熱，獲得包括聚合物熔體和超臨界狀態(tài)揮發(fā)分的第一混合物；

具體的，在對(duì)應(yīng)第一揮發(fā)器50的換熱器中對(duì)聚合物溶液進(jìn)行加熱，獲得的第一混合物的溫度在170℃～280℃之間。

s102、使所述第一混合物從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)，對(duì)第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物；其中，第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分通過(guò)第一氣體出 口504排出并被回收；

具體的，第二混合物中包括聚合物熔體和殘留的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分。

具體的，為了保證從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的聚合物溶液具有較好的流動(dòng)性，從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50內(nèi)的聚合物溶液的溫度最好在170℃～280℃之間；

具體的，從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一分離腔501內(nèi)的所述第一混合物的壓力可以為8～10pa，第一分離腔501內(nèi)的壓力可以為2～4pa。

s103、在與第二揮發(fā)器80對(duì)應(yīng)的換熱器中對(duì)所述第二混合物加熱，使加熱后的第二混合物從第二溶液進(jìn)口802進(jìn)入第二揮發(fā)器80，并在第二揮發(fā)器80中對(duì)第二混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第二次分離，獲得聚合物熔體；其中，所述第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器80的換熱器的出口連接。

具體的，由于第二混合物在沿著連接第一揮發(fā)器50和第二揮發(fā)器80的管道流入第二揮發(fā)器80的過(guò)程中會(huì)被冷卻，因此，應(yīng)在第二混合物進(jìn)入第二揮發(fā)器80前，對(duì)第二混合物在對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器中進(jìn)行加熱，獲得流動(dòng)性較好的由聚合物熔體和超臨界狀態(tài)揮發(fā)分組成的第二混合物；如果加熱溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致聚合物的二次反應(yīng)，如聚合物鏈的熱降解；如果加熱溫度過(guò)低，則達(dá)不到流動(dòng)性的要求。因此，優(yōu)選的，通過(guò)所述第二溶液進(jìn)口802進(jìn)入所述第二揮發(fā)器80第二混合物的溫度在170℃～280℃之間；

另外，即便是在對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器中對(duì)聚合物溶液加熱獲得一個(gè)適宜的溫度，對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器至第二揮發(fā)器80的的管道也不能太長(zhǎng)，否則，聚合物溶液在從對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器流入第二揮發(fā)器80的過(guò)程中也會(huì)降低，不利于聚合物溶液中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分的去除。

因此，使第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器的換熱器與所述第二溶液進(jìn)口802連接，可以克服上述缺陷。

具體的，對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器可以為多管換熱器，該多管換熱器的多個(gè)出口與第二溶液進(jìn)口802連接。這樣，一方面，不僅可以保證進(jìn)入第二揮發(fā)器80的聚合物溶液具有合適的溫度，從而具有較好的流動(dòng)性，且對(duì)應(yīng)第二揮 發(fā)器80的多管換熱器還可以起到分布器的作用，從而使得進(jìn)入第二揮發(fā)器80的聚合物溶液的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分能夠順利地與聚合物熔體分離，取得良好的去揮發(fā)分效果；另一方面，降低了對(duì)對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的換熱器的加熱精度的要求和管道長(zhǎng)度的限制。另外，由于多管換熱器的多個(gè)出口與第二溶液進(jìn)口802連接本身就可以起到分布器的作用，因此，應(yīng)用本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡诙]發(fā)器80可以節(jié)省在第二揮發(fā)器80中安裝分布器的費(fèi)用，更能節(jié)約生產(chǎn)成本。

優(yōu)選的，步驟s102中的，使所述第一混合物從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)，對(duì)第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物包括：

步驟一、使所述第一混合物從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)，并與第一分離腔501中的分布器505的分離面接觸；其中，所述分布器505的分離面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一分布孔506,所述分布器505與所述第一溶液進(jìn)口502的下端連接，從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一分離腔501內(nèi)的所述第一混合物的壓力大于第一分離腔501內(nèi)的壓力；

具體的，進(jìn)入第一揮發(fā)器50的聚合物溶液在與分布器505的分離面接觸的過(guò)程中，聚合物溶液中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分被閃蒸并向上流動(dòng)從第一氣體出口504排出第一揮發(fā)器50，并被回收裝置回收。

由于從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一分離腔501內(nèi)的所述第一混合物的壓力大于第一分離腔501內(nèi)的壓力；因此，從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一分離腔501內(nèi)的所述第一混合物幾乎是噴射在分布器505的分離面上，使得第一混合物與分布器505的分離面迅速接觸，從而使第一混合物中的揮發(fā)分快速與聚合物熔體發(fā)生分離。

其中，分布器505可以通過(guò)焊接的方式與第一溶液進(jìn)口502的下端連接。當(dāng)然分布器505也可以通過(guò)其他方式固定在第一分離腔501內(nèi)，同時(shí)通過(guò)焊接的方式與第一溶液進(jìn)口502的下端連接。優(yōu)選的，連接后分布器505的分離面可以與第一分離腔501的軸線垂直；

具體的，分布器505的形狀，第一分布孔506的形狀、大小及第一分布孔506在分布器505的分離面上的分布情況與本發(fā)明圖3及圖4所示的實(shí)施例中一致，此處不再贅述；

步驟二、對(duì)位于所述分布器505的分離面上的第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物。

優(yōu)選的，在步驟s102結(jié)束后，執(zhí)行步驟s103之前，即在所述位于所述分布器505的分離面上的第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物后，并在所述在與第二揮發(fā)器80對(duì)應(yīng)的換熱器中對(duì)所述第二混合物加熱前，所述方法還包括：

使第二混合物與固定在所述第一分離腔501內(nèi)所述分布器505下方、聚合物溶液液面之上的分布篩507的上表面接觸，所述分布篩507上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二分布孔508。

具體的，在第二混合物與分布篩507的上表面接觸并停留的過(guò)程中，可以進(jìn)一步去除第二混合物中殘留的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分，使得從第一揮發(fā)器50的第一溶液出口503獲得的聚合物溶液第二混合物中的含量進(jìn)一步減少。

具體的，第二分布孔508的形狀可以為圓形，優(yōu)選的為錐形。

優(yōu)選的，分布篩507可以為圓形，且分布篩507的外徑等于第一分離腔501的內(nèi)徑。

具體的，分布篩507可以通過(guò)焊接的方式永久的固定在第一分離腔501的內(nèi)壁上，也可以通過(guò)鉸接或者栓接的方式可拆卸地固定在第一分離腔501的內(nèi)壁上。

以下參考圖1描述利用本發(fā)明提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的方法去除聚丁烯中的揮發(fā)分的一個(gè)具體的實(shí)施例，該系統(tǒng)中的第一揮發(fā)器50包括：分布器505和位于分布器下方的分布篩507，分布器505上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第一分布孔506，分布篩507上開(kāi)設(shè)有多個(gè)錐形的第二分布孔508；該系統(tǒng)中的第二揮發(fā)器80包括：第二溶液進(jìn)口802，第二溶液進(jìn)口802位于所述第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)所述第二揮發(fā)器80的多管換熱器的多個(gè)出口連接，具體的，

在對(duì)應(yīng)第一揮發(fā)器50的熱交換器的出口獲得溫度為190℃，壓力為9pa的包括聚丁烯熔體和超臨界狀態(tài)的丁烯-1的第一混合物；

第一混合物從第一揮發(fā)器50的第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)；進(jìn)入時(shí)，第一混合物的溫度為188℃，壓力為8pa，第一分離腔 501內(nèi)的壓力為4pa；進(jìn)入后，第一混合物與分布器505的分離面充分接觸；

在重力的作用下，位于所述分布器505的分離面上的第一混合物中的超臨界狀態(tài)丁烯-1與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物；分離后，超臨界狀態(tài)的氣態(tài)丁烯-1向上流動(dòng)通過(guò)第一氣體出口504被回收；第二混合物通過(guò)第一分布孔506傾瀉而下，降落至分布篩507的上表面；在分布篩507的上表面第二混合物中的殘留氣態(tài)丁烯-1被進(jìn)一步分離，同樣的，進(jìn)一步分離后獲得的超臨界狀態(tài)氣態(tài)丁烯-1向上流動(dòng)通過(guò)第一氣體出口504被回收，進(jìn)一步分離后獲得的第二混合物通過(guò)第二分布孔508下落并沉淀至第一揮發(fā)器50的底部；從第一溶液出口503獲得的第二混合物中的丁烯-1的含量為5％；

將第二混合物輸送至對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的多管換熱器中進(jìn)行加熱，當(dāng)?shù)诙旌衔锉患訜岬?05℃時(shí)，通過(guò)多個(gè)第二溶液進(jìn)口802傾瀉至第二揮發(fā)器80中，使第二混合物中的丁烯-1與聚丁烯進(jìn)行第二次分離，最后從第二揮發(fā)器80的第二溶液出口803獲得丁烯-1含量低于50ppm的聚丁烯熔體。

可見(jiàn)利用本發(fā)明提供的去除聚合物中揮發(fā)分的方法，可以有效地降低成品聚丁烯中的丁烯-1的含量，保證了聚丁烯產(chǎn)品的使用安全。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的方法，可以使第一混合物從第一溶液進(jìn)口502進(jìn)入第一揮發(fā)器50的第一分離腔501內(nèi)，對(duì)第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第一次分離得到第二混合物；其中，第一混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分通過(guò)第一氣體出口504排出并被回收；在與第二揮發(fā)器80對(duì)應(yīng)的換熱器中對(duì)第二混合物加熱，使加熱后的第二混合物從第二溶液進(jìn)口802進(jìn)入第二揮發(fā)器80，并在第二揮發(fā)器80中對(duì)第二混合物中的超臨界狀態(tài)揮發(fā)分與聚合物熔體進(jìn)行第二次分離，獲得聚合物熔體；其中，第二溶液進(jìn)口802位于第二揮發(fā)器80的頂部，并與對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器的換熱器的出口連接。由于對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器80的加熱器設(shè)置在第二揮發(fā)器80的頂部，且熱交換器的出口與第二揮發(fā)器80的第二溶液進(jìn)口802連接，可以起到分布器的作用，因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種去除聚合物中揮發(fā)分的方法，可以降低對(duì)對(duì)應(yīng)第二揮發(fā)器的換熱器的加熱精度的要求和管道長(zhǎng)度的限制，并有效地降低聚合物中揮發(fā)分的含量，提高聚合物產(chǎn)品的純度。

需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將 一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。