本發(fā)明涉及一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
反式異戊橡膠的合成自上世紀(jì)50年代開始有專利和報(bào)道。60-80年代，加拿大、英國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)家陸續(xù)有中試裝置建成，但當(dāng)時(shí)由于反式異戊橡膠生產(chǎn)方法均是采用釩或釩/鈦混合體系為催化劑，在芳烴或脂肪溶劑中進(jìn)行溶液聚合，其催化劑活性低，膠液粘度很高，大量溶劑需回收精制，聚合物需反復(fù)后處理以脫除催化劑殘?jiān)?，工藝流程?fù)雜，能耗、物耗均很高，且裝置規(guī)模較小，因此生產(chǎn)成本很高，限制了反式異戊橡膠市場(chǎng)的發(fā)展。
目前，國(guó)外只有日本kurary公司仍在生產(chǎn)，產(chǎn)品主要用于醫(yī)用材料市場(chǎng)，價(jià)格約35美元/公斤，產(chǎn)量400t/a。
cn200610043556.4公開一種高反式-1，4-異戊橡膠的工業(yè)合成方法，采用ticl4/mgcl2負(fù)載鈦催化劑催化異戊二烯本體沉淀聚合，包括預(yù)聚合、聚合和脫揮干燥步驟，預(yù)聚溫度為-10-10℃，產(chǎn)品為粉狀，該技術(shù)存在如下問題：
1)一個(gè)預(yù)聚釜對(duì)應(yīng)一個(gè)聚合釜，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，不同批次預(yù)聚釜催化活性中心及濃度會(huì)有所差異，同時(shí)分批次降溫，須在一批次預(yù)聚釜放料完成后，再進(jìn)行下一批次降溫重復(fù)循環(huán)過程，存在大量能源消耗問題。
2)產(chǎn)品為粉狀，密度小，結(jié)晶性強(qiáng)，容易團(tuán)聚，輸送、包裝和使用過程中容易產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的污染；并且不同批次的粉狀產(chǎn)品門尼粘度分布均一性差，在下游客戶使用過程匯總?cè)菀自斐僧a(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，同時(shí)加工過程中，更難塑化，粉狀的產(chǎn)品在進(jìn)入密煉機(jī)時(shí)，產(chǎn)生粘在腔體內(nèi)壁及出料口出，在排膠后附在混煉膠表面，形成產(chǎn)品缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法及裝置，通過本技術(shù)方案，采用白油分散鈦系非均相催化劑，無溶劑，無低溫預(yù)聚，預(yù)聚溫度提升至5-15℃，以異戊二烯為原料，在溫度20-30℃,常壓條件下合成反式異戊橡膠，采用返混料倉(cāng)及氣流輸送系統(tǒng)直接造粒，不需要中間粉料產(chǎn)品，無粉塵污染，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一。通過本技術(shù)方案，大大提高了自動(dòng)化程度，提升了單體轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，降低了原料成本，未反應(yīng)的原料無需分離直接送至中轉(zhuǎn)裝置回收利用，回收成本低且容易實(shí)現(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，所制備反式異戊橡膠的反式含量在99％以上，能滿足國(guó)內(nèi)外用戶的要求。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法，包括預(yù)聚、聚合步驟，聚合完成后的物料經(jīng)離心實(shí)現(xiàn)固液初步分離，然后進(jìn)行干燥，干燥后對(duì)同一催化劑體系的多個(gè)聚合物料進(jìn)行摻混，摻混后實(shí)現(xiàn)造粒。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，物料經(jīng)離心后單體含量為5-20％。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，物料經(jīng)干燥后揮發(fā)分含量低于0.5％。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，預(yù)聚的催化劑為ziegler-natta催化劑，該催化劑包括以下組分：(1)含鈦的固體催化劑活性組分；(2)有機(jī)鋁化合物助催化劑組分。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，含鈦的固體催化劑活性組分在進(jìn)入預(yù)聚步驟之前先進(jìn)行預(yù)分散，分散劑為白油。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，預(yù)分散溫度為-10～30℃，預(yù)分散濃度為含鈦的固體催化劑活性組分質(zhì)量與分散劑質(zhì)量比為0.01-10。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，預(yù)聚溫度為12-15℃。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，聚合條件為常壓，溫度為20-30℃。
一種連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化裝置，包括dcs中控系統(tǒng)、以及與其連接的單體精制系統(tǒng)，催化劑配制系統(tǒng)，鋁劑計(jì)量系統(tǒng)、預(yù)聚釜，聚合釜，離心釜，干燥系統(tǒng)，返混料倉(cāng)，風(fēng)送系統(tǒng)和熱擠出造粒系統(tǒng)，所述單體精制系統(tǒng)和鋁劑計(jì)量系統(tǒng)均分別連接至預(yù)聚釜和聚合釜，所述催化劑配置系統(tǒng)連接至預(yù)聚釜，所述預(yù)聚釜連接六個(gè)聚合釜，所述聚合釜連接依次連接離心釜、干燥系統(tǒng)，經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)連接至返混料倉(cāng)入口，返混料倉(cāng)出口連接熱擠出造粒系統(tǒng)。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，單體精制系統(tǒng)包括原料罐、第一精餾塔和第二精餾塔，原料罐出口連接第一精餾塔，第一精餾塔塔底連接第二精餾塔塔頂，第二精餾塔塔側(cè)連接通過單體計(jì)量罐分別連接至預(yù)聚釜和聚合釜。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，離心釜脫揮過程中尚未反應(yīng)的液相經(jīng)離心釜液相出料口至聚合釜繼續(xù)聚合使用。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，離心釜脫揮過程中分離的單體經(jīng)回收冷凝器冷凝回收后至聚合釜繼續(xù)聚合使用。
作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括有為提高催化穩(wěn)定性及提高催化效率，采用白油配置催化劑，可提供計(jì)量及陳化效果；采用一個(gè)預(yù)聚釜配置催化劑同時(shí)供給6-12個(gè)聚合釜的形式，提高生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品質(zhì)量均一穩(wěn)定；
引入離心機(jī)，本體沉淀聚合方法的改進(jìn)形式；離心機(jī)采用固液分離的形式，可以提高分離效率，減少脫揮時(shí)間；采用耙式干燥器實(shí)現(xiàn)連續(xù)脫揮及氣流輸送，
氣流輸送至雙螺桿擠出造粒設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無水風(fēng)冷造粒，自動(dòng)化包裝。
本發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)在于：
1)降低溫度預(yù)聚溫度提升后，預(yù)聚時(shí)間縮短50％，提高預(yù)聚效率；節(jié)約大量用于降溫的能源，經(jīng)過計(jì)算，每生產(chǎn)1噸反式異戊橡膠，可節(jié)約65960千焦的能源。
2)一臺(tái)預(yù)聚釜對(duì)應(yīng)多臺(tái)聚合釜后，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)為多臺(tái)聚合釜提供催化劑引發(fā)活性中心，催化劑濃度及活性均一，產(chǎn)品牌號(hào)中間控制更為精準(zhǔn)，質(zhì)量更加均一。
3)產(chǎn)品為粒狀，密度大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
4)通過增加離心釜，可以大大提升脫揮效率，增加返混料倉(cāng)，提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一，且可在此過程，可根據(jù)相應(yīng)市場(chǎng)需要，加入其它炭黑、氧化鋅、防老劑、染料等相關(guān)橡膠助劑。
5)控制系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)(dcs)，dcs中控系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取生產(chǎn)裝置各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，監(jiān)控生產(chǎn)裝置中溫度、壓力、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料輸送流量、物料液位、預(yù)聚釜和聚合釜釜內(nèi)反應(yīng)情況、生產(chǎn)報(bào)警等重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)曲線，方便操作人員查看，關(guān)鍵控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)設(shè)備參數(shù)連鎖控制，生產(chǎn)基本達(dá)到自動(dòng)化連續(xù)狀態(tài)。對(duì)生產(chǎn)中的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，設(shè)置在線分析儀表及質(zhì)量控制儀表。
所述的連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化工藝，按以下工藝步驟進(jìn)行：
⑴準(zhǔn)備工作：將白油或液體石蠟油通過料泵打入催化劑配制罐，液位達(dá)50-80％，加入催化劑含鈦的固體催化劑活性組分，使其在進(jìn)入液相本體反應(yīng)器之前先進(jìn)行催化劑組分的預(yù)分散步驟，預(yù)分散在催化劑配制罐中通過機(jī)械攪拌進(jìn)行，預(yù)分散溫度為-10～30℃，預(yù)分散濃度為含鈦的固體催化劑活性組分質(zhì)量與分散劑質(zhì)量比為0.01～10；
⑵注入預(yù)聚釜：催化劑配制罐中催化劑含鈦的固體催化劑活性組分通過給料泵，經(jīng)過流量計(jì)以流量為0.5-2l/h的速度進(jìn)入已加入定量異戊二烯預(yù)聚釜中；預(yù)聚釜中異戊二烯經(jīng)定量鋁劑除雜處理，調(diào)節(jié)溫度為5-15℃；
⑶合成反應(yīng)：通過步驟⑵預(yù)聚物分別進(jìn)入到連接的六個(gè)聚合釜中，在0.2mpa壓力、溫度20～30℃條件下反應(yīng),合成反應(yīng)后的物料經(jīng)循環(huán)泵采出進(jìn)入離心釜分離工序，沒有反應(yīng)掉的液相經(jīng)循環(huán)泵至中轉(zhuǎn)儲(chǔ)罐，中間不需經(jīng)過處理，可直接用于下一步聚合反應(yīng)，固相部分進(jìn)入三級(jí)耙式干燥器；
⑷摻混及造粒：上述步驟⑶中經(jīng)干燥處理物料，經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)逐步輸送至返混料倉(cāng)，同一預(yù)聚釜催化劑物料作為一個(gè)批次，實(shí)現(xiàn)摻混，摻混完成經(jīng)雙螺桿擠出造粒設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無水風(fēng)冷造粒；
采用上述技術(shù)方案后的有益效果是：一種連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化裝置及其方法，通過本技術(shù)方案，采用白油分散鈦系非均相催化劑，無溶劑，無低溫預(yù)聚，預(yù)聚溫度提升至5-15℃，以異戊二烯為原料，在溫度20-30℃,常壓條件下合成反式異戊橡膠，采用返混料倉(cāng)及氣流輸送系統(tǒng)直接造粒，不需要中間粉料產(chǎn)品，無粉塵污染，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一。通過本技術(shù)方案，大大提高了自動(dòng)化程度，提升了單體轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，降低了原料成本，未反應(yīng)的原料無需分離直接送至中轉(zhuǎn)裝置回收利用，回收成本低且容易實(shí)現(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，所制備反式異戊橡膠的反式含量在99％以上，能滿足國(guó)內(nèi)外用戶的要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，101異戊二烯原料罐、102第一精餾塔、103塔頂冷凝器、104塔頂冷凝液收集罐、105第二精餾塔、106第二精餾塔塔釜再沸器、107側(cè)采冷凝器、108側(cè)采再冷器、109單體計(jì)量罐、110單體計(jì)量罐、201催化劑配制罐、202鋁劑計(jì)量罐、203預(yù)聚釜、204氫氣緩沖罐、205預(yù)聚分料器、206a～f聚合釜a～f、207聚合釜分料器、208離心釜、209液相中轉(zhuǎn)儲(chǔ)罐、210三級(jí)耙式干燥器-i、211三級(jí)耙式干燥器-ii、212三級(jí)耙式干燥器-iii、213回收冷凝器i、214回收冷凝器ii、215單體回收罐、216真空緩沖罐、217螺桿真空泵、218尾氣冷凝器、219尾氣冷凝回收罐、301羅茨鼓風(fēng)機(jī)、302分料器、303a～d料倉(cāng)a～d、304分料器、305返混料倉(cāng)、306雙螺桿擠出機(jī)、307氮?dú)夤瘛?/p>
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明中具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，本發(fā)明涉及的連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化裝置，包括有單體精制系統(tǒng)，第一精餾塔、第二精餾塔，催化劑配制罐，預(yù)聚釜，聚合釜，離心釜，三級(jí)連續(xù)干燥器，風(fēng)送系統(tǒng)，返混料倉(cāng)，雙螺桿擠出機(jī)、dcs中控系統(tǒng)。
單體精制：異戊二烯單體進(jìn)入第一精餾塔102，含有的水分等輕組分經(jīng)塔頂冷凝器103分離，然后經(jīng)過104塔頂冷凝液收集罐冷凝分離后再全回流至塔頂；重組分進(jìn)入第二精餾塔105塔頂，單體中含有的阻聚劑等重組分在105第二精餾塔塔底聚集，塔底物料一部分經(jīng)106第二精餾塔塔釜再沸器加熱汽化后進(jìn)入102第一精餾塔內(nèi)進(jìn)一步循環(huán)(進(jìn)入塔頂回流管線利用其中阻聚劑防止塔內(nèi)自聚)，其他部分經(jīng)第二精餾塔殘液出料口釜液泵輸送至殘液罐儲(chǔ)存，精制完成后的單體從105第二精餾塔側(cè)采出料口第6塊塔板采出，經(jīng)107側(cè)采冷凝器和108側(cè)采再冷器冷凝后進(jìn)入109和110單體計(jì)量罐，供后續(xù)生產(chǎn)使用。第二精餾塔105塔底重組分一部分。
預(yù)聚合：接受精制后合格的單體至203預(yù)聚釜，加入鋁劑計(jì)量202的鋁劑后開始對(duì)預(yù)聚釜降溫。當(dāng)溫度達(dá)到要求后，以0.5-2l/h的速度定量注入經(jīng)201催化劑配制罐預(yù)先配制的催化劑，然后停止對(duì)預(yù)聚釜降溫，讓預(yù)聚釜開始自然升溫。達(dá)到預(yù)聚結(jié)束溫度時(shí)，將預(yù)聚釜中物料通過205預(yù)聚分料器依次放到206聚合釜a～f中。
聚合和脫揮：206聚合釜a～f在接收預(yù)聚物料前預(yù)先打入定量單體，并按照工藝配方單要求加入鋁劑。聚合釜接收預(yù)聚物料后開始控制釜溫、釜壓在工藝技術(shù)規(guī)程內(nèi)，同時(shí)按照工藝配方單要求加入204氫氣緩沖罐內(nèi)的氫氣，控制聚合反應(yīng)。當(dāng)聚合達(dá)到一定程度后將聚合后的物料通過207聚合釜分料器放到208離心釜中，經(jīng)離心脫揮，尚未反應(yīng)的液相經(jīng)離心釜液相出料口至209液相中轉(zhuǎn)儲(chǔ)罐，尚未反應(yīng)的液相可送至聚合釜206聚合釜a～f繼續(xù)聚合使用，離心釜內(nèi)固體物料經(jīng)離心釜固相出料口放至210三級(jí)耙式干燥器-i內(nèi)，加入穩(wěn)定劑，在耙式干燥器中經(jīng)過熱水加熱和抽真空兩步作用進(jìn)行干濕分離，真空由217真空泵提供，直至物料完全干燥。脫揮過程中分離的單體經(jīng)213和214回收冷凝器冷凝回收至215單體回收罐和219尾氣冷凝回收罐，脫揮回收單體和離心液相單體可送至聚合釜206聚合釜a～f繼續(xù)聚合使用。
風(fēng)送系統(tǒng)：檢驗(yàn)合格后的物料通過212三級(jí)耙式干燥器-iii出料口，經(jīng)301羅茨鼓風(fēng)機(jī)逐步輸送至303料倉(cāng)a～d中，然后根據(jù)混料要求送至305返混料倉(cāng)，同一預(yù)聚釜催化劑物料作為一個(gè)批次，實(shí)現(xiàn)摻混，摻混完成經(jīng)306雙螺桿擠出造粒設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無水風(fēng)冷造粒，放入噸袋內(nèi)包裝；羅茨鼓風(fēng)機(jī)起源為307氮?dú)夤裉峁?jīng)302和304分料器將氮?dú)夂头至戏蛛x后，返回氮?dú)夤裱h(huán)使用。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法，包括單體精制、預(yù)聚合、聚合、脫揮、造粒步驟，其工藝流程圖如圖1所示。圖1中101為異戊二烯原料罐、102為第一精餾塔、103為塔頂冷凝器、104為塔頂冷凝液收集罐、105為第二精餾塔、106為第二精餾塔塔釜再沸器、107為側(cè)采冷凝器、108為側(cè)采再冷器、109為單體計(jì)量罐、110為單體計(jì)量罐、201為催化劑配制罐、202為鋁劑計(jì)量罐、203為預(yù)聚釜、204為氫氣緩沖罐、205為預(yù)聚分料器、206a～f為聚合釜a～f、207為聚合釜分料器、208為離心釜、209為液相中轉(zhuǎn)儲(chǔ)罐、210為三級(jí)耙式干燥器-i、211為三級(jí)耙式干燥器-ii、212為三級(jí)耙式干燥器-iii、213為回收冷凝器i、214為回收冷凝器ii、215為單體回收罐、216為真空緩沖罐、217為螺桿真空泵、218為尾氣冷凝器、219為尾氣冷凝回收罐、301為羅茨鼓風(fēng)機(jī)、302為分料器、303a～d為料倉(cāng)a～d、304為分料器、305為返混料倉(cāng)、306為雙螺桿擠出機(jī)、307為氮?dú)夤瘛?/p>
本實(shí)施例是一套30000噸/年產(chǎn)量的合成反式異戊橡膠工業(yè)生產(chǎn)裝置。
本實(shí)施例采用負(fù)載鈦催化劑催化異戊二烯本體沉淀聚合的物料經(jīng)離心后單體含量將至5-20％，經(jīng)過干燥后揮發(fā)份含量低于0.5％，氣流輸送至返混料倉(cāng)混合均勻后，氣流輸送至雙螺桿擠出造粒設(shè)備，無水風(fēng)冷造粒，自動(dòng)化包裝，實(shí)現(xiàn)由單體到粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)。本工業(yè)生產(chǎn)裝置包括dcs中控系統(tǒng)，單體精制系統(tǒng)，催化劑配制系統(tǒng)，鋁劑計(jì)量系統(tǒng)、預(yù)聚釜，聚合釜，離心釜，干燥系統(tǒng)，風(fēng)送系統(tǒng)和熱擠出造粒系統(tǒng)。dcs中控系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取生產(chǎn)裝置各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，監(jiān)控生產(chǎn)裝置中溫度、壓力、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料輸送流量、物料液位、預(yù)聚釜和聚合釜釜內(nèi)反應(yīng)情況、生產(chǎn)報(bào)警等重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)曲線，方便操作人員查看，關(guān)鍵控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)設(shè)備參數(shù)連鎖控制，生產(chǎn)達(dá)到自動(dòng)化連續(xù)狀態(tài)。
具體操作步驟是先將聚合級(jí)異戊二烯(單體純度>99.5％，沸點(diǎn)34.1℃)從101異戊二烯原料罐送至102第一精餾塔、105第二精餾塔精制提純，除去阻聚劑和高低沸點(diǎn)物質(zhì)，經(jīng)107側(cè)采冷凝器、108側(cè)采再冷器二級(jí)冷凝至單體溫度<20℃以節(jié)省預(yù)聚降溫時(shí)間，精制單體存放于109單體計(jì)量罐、110單體計(jì)量罐中待用。
催化劑配制步驟是將白油或液體石蠟油通過料泵打入201催化劑配制罐，液位達(dá)50-80％，加入催化劑活性組分，使其在進(jìn)入液相本體反應(yīng)器之前先進(jìn)行催化劑組分的預(yù)分散步驟，預(yù)分散在催化劑配制罐中通過機(jī)械攪拌進(jìn)行，預(yù)分散溫度為-10～30℃，預(yù)分散濃度為含鈦的固體催化劑活性組分質(zhì)量與分散劑質(zhì)量比為0.01～10。
預(yù)聚步驟是在20m3帶有雙層三葉槳式攪拌的夾套反應(yīng)器中進(jìn)行。將l6m3精制好的異戊二烯泵送至203預(yù)聚釜內(nèi)，夾套中通-7℃冷凍水將物料冷卻至10℃，然后按每680kg異戊二烯加入2kg三異丁基鋁、6.5l液態(tài)催化劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，?2℃下預(yù)聚0.5小時(shí)，形成以催化劑為核心的聚合顆粒。然后均勻分配至聚合釜206a～f中。
聚合步驟是在35m3帶有螺帶式攪拌的夾套反應(yīng)釜中進(jìn)行。在預(yù)聚后的聚合料放入前，補(bǔ)充20m3異戊二烯，可以使用經(jīng)離心和脫揮步驟回收的異戊二烯，在充分?jǐn)嚢柘戮酆?，夾套通7℃冷卻水控制聚合釜內(nèi)溫度在20-30℃，并采用氫氣作為鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)節(jié)聚合物的分子量，控制加氫次數(shù)6次，每次氫氣壓力在0.01mpa，聚合轉(zhuǎn)化率不小于40％，聚合時(shí)間為32小時(shí)。
脫揮干燥步驟是將聚合物料放入離心釜內(nèi)，離心時(shí)間控制在20分鐘左右，經(jīng)離心后，物料單體含量降至15％，物料再放入210三級(jí)耙式干燥器-i中，并按每680kg異戊二烯加入1.5kg防老劑264。三級(jí)耙式干燥器夾套通入35℃溫水，溫水由-7℃制冷劑循環(huán)水回水提供。然后在真空條件下脫除未聚合的異戊二烯，隨單體的逐步減少，物料粘度增大再減小，物料先在210三級(jí)耙式干燥器-i和211三級(jí)耙式干燥器-ii中在較低真空度下脫揮至物料成干沙不粘結(jié)狀，推入212三級(jí)耙式干燥器-iii中，提高真空度到-0.08mpa以上持續(xù)1小時(shí)，物料呈白色粉狀，通入氮?dú)獬渲琳龎?，取料測(cè)試揮發(fā)份<0.5％后，放料，經(jīng)301為羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)送至303料倉(cāng)a～d。脫揮時(shí)間縮短至4小時(shí)。未聚合單體蒸發(fā)至213回收冷凝器i和214回收冷凝器ii冷凝回收循環(huán)使用。得到的反式異戊橡膠粉末，產(chǎn)品門尼粘度62左右。
造粒步驟是將生產(chǎn)的反式異戊橡膠粉料在305為返混料倉(cāng)內(nèi)混合均勻后，經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)輸送至306雙螺桿擠出機(jī)熱擠出造粒，剪切成φ2×1mm大小均勻的粒狀反式異戊橡膠，經(jīng)風(fēng)冷履帶冷卻后輸送至自動(dòng)包裝設(shè)備包裝，粒狀反式異戊橡膠經(jīng)測(cè)試，產(chǎn)品門尼粘度60左右，略有降低，是由于熱擠出剪切作用造成。同批次四個(gè)取樣點(diǎn)測(cè)試結(jié)果見下表：
實(shí)施例2：
一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法，包括單體精制、預(yù)聚合、聚合、脫揮、造粒步驟。將存放在109單體計(jì)量罐、110單體計(jì)量罐中的精制異戊二烯泵按每釜16m3送至203預(yù)聚釜中，夾套中通-7℃冷凍水將物料冷卻至10℃，然后按每680kg異戊二烯加入2kg三異丁基鋁、6.5l液態(tài)催化劑，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，?2℃下預(yù)聚0.5小時(shí)，形成以催化劑為核心的聚合顆粒。然后均勻分配至聚合釜206a～f中。
聚合步驟是將預(yù)聚物料放入帶有螺帶式攪拌的夾套反應(yīng)釜中進(jìn)行。在預(yù)聚后的聚合料放入前，補(bǔ)充20m3新鮮的異戊二烯，，在充分?jǐn)嚢柘戮酆?。夾套通7℃冷卻水控制聚合釜內(nèi)溫度在20-30℃，并采用氫氣作為鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)節(jié)聚合物的分子量，控制加氫次數(shù)6次，每次氫氣壓力在0.015mpa，聚合轉(zhuǎn)化率不小于40％，聚合時(shí)間為33小時(shí)。
脫揮干燥步驟是將聚合物料放入離心釜內(nèi)，離心時(shí)間控制在30分鐘左右，經(jīng)離心后，物料單體含量降至11％，物料再放入210三級(jí)耙式干燥器-i中，并按每680kg異戊二烯加入1.5kg防老劑264。三級(jí)耙式干燥器夾套通入35℃溫水，溫水由-7℃制冷劑循環(huán)水回水提供。然后在真空條件下脫除未聚合的異戊二烯，隨單體的逐步減少，物料粘度增大再減小，物料先在210三級(jí)耙式干燥器-i和211三級(jí)耙式干燥器-ii中在較低真空度下脫揮至物料成干沙狀不粘結(jié)時(shí)，推入212三級(jí)耙式干燥器-iii中，提高真空度到-0.08mpa以上持續(xù)1小時(shí)，物料呈白色粉狀，通入氮?dú)獬渲琳龎?，取料測(cè)試揮發(fā)份<0.5％后，放料，經(jīng)301為羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)送至303料倉(cāng)a～d。脫揮時(shí)間2.5小時(shí)。未聚合單體蒸發(fā)至213回收冷凝器i和214回收冷凝器ii冷凝回收循環(huán)使用。得到的反式異戊橡膠粉末，產(chǎn)品門尼粘度62左右。
造粒步驟是反式異戊橡膠粉料在305為返混料倉(cāng)內(nèi)混合均勻后，經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)輸送至306雙螺桿擠出機(jī)熱擠出造粒，剪切成φ2×1mm大小均勻的粒狀反式異戊橡膠，經(jīng)風(fēng)冷履帶冷卻后輸送至自動(dòng)包裝設(shè)備包裝，產(chǎn)品門尼粘度62左右。同批次四個(gè)取樣點(diǎn)測(cè)試結(jié)果見下表：
余同實(shí)施例1。
對(duì)比例1：
一種高反式-1，4-異戊橡膠的工業(yè)合成方法。本實(shí)施例是一套500噸/年產(chǎn)量的合成反式異戊橡膠工業(yè)生產(chǎn)裝置。采用專利號(hào)：cn200610043556.4的粉狀反式異戊橡膠合成方法。預(yù)聚合步驟是在帶錨式攪拌的預(yù)聚釜中進(jìn)行。將蒸餾、脫水、干燥精制好的異戊二烯泵送至預(yù)聚釜201，夾套通-7℃冷凍水將釜內(nèi)物料降溫至0℃，按每680kg異戊二烯加入1.5kg三異丁基鋁、0.2kg含鈦量2％的負(fù)載鈦催化劑加入預(yù)聚釜，在10℃的溫度條件下進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，預(yù)聚1小時(shí)，形成以催化劑為核心的聚合顆粒。然后放入聚合釜202中。
聚合步驟是將預(yù)聚后的聚合料放入帶有螺帶式攪拌的聚合釜中，補(bǔ)充與預(yù)聚合定量新鮮異戊二烯單體在充分?jǐn)嚢柘逻M(jìn)行聚合。聚合溫度為20℃(夾套中通7℃冷卻水調(diào)節(jié)溫度)，并采用氫氣來調(diào)節(jié)聚合物的分子量，控制加氫次數(shù)6次，控制加入氫氣壓力在0.02mpa，聚合時(shí)間為49小時(shí)終止聚合。
脫揮干燥步驟是將聚合物料放入真空耙式干燥器203中，并加5kg防老劑264。然后在真空條件下脫除未聚合的異戊二烯，隨單體的逐步減少，真空度逐漸提高，至真空度到-0.08mpa以上持續(xù)1小時(shí)，通入氮?dú)夥帕?，得到揮發(fā)份<0.7％粉末狀的高反式-1,4-異戊橡膠粉末。脫揮時(shí)間為16小時(shí)。同批次四個(gè)取樣點(diǎn)測(cè)試結(jié)果將下表：
從實(shí)施例1、2可以看出，提高預(yù)聚溫度后，預(yù)聚降溫時(shí)間縮短，能耗降低，預(yù)聚時(shí)間縮短；預(yù)聚物料分配至6個(gè)聚合釜同時(shí)聚合，保證了催化聚合的穩(wěn)定性和均一性，產(chǎn)品性能基本一致；增加了離心工藝，大大縮短了真空干燥脫揮的時(shí)間。通過離心釜設(shè)計(jì)引入，將物料中未聚合單體含量降至15％以下，提高了固液分離效率，進(jìn)而縮短了真空三級(jí)耙式干燥器干燥效率，提高了生產(chǎn)效率，最終產(chǎn)物揮發(fā)分大大降低，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；采用返混料倉(cāng)及氣流輸送系統(tǒng)直接造粒，不需要中間粉料產(chǎn)品，無粉塵污染，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一；通過本技術(shù)方案，大大提高了自動(dòng)化程度，提升了單體轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，降低了原料成本，未反應(yīng)的原料無需分離直接送至中轉(zhuǎn)裝置回收利用，回收成本低且容易實(shí)現(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，所制備反式異戊橡膠的反式含量在99％以上，能滿足國(guó)內(nèi)外用戶的要求。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的范圍。