CN105732866B

CN105732866B - 异戊橡胶制备方法及其聚合系统和催化剂进料装置

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Publication number: CN105732866B
Application number: CN201410764132.1A
Authority: CN
Inventors: 宋尚德; 刘乃青; 张桂荣; 杨金胜; 田晓军; 王毅; 肖翠
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2018-07-13
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: CN105732866A

Abstract

一种异戊橡胶制备方法及其聚合系统和催化剂进料装置，该方法包括如下步骤：原材料预备，在串联的多个聚合反应釜中加入有机溶剂和异戊二烯单体，聚合的所述异戊二烯单体浓度为8g～14g单体/100mL溶剂；加工工艺参数设置，设定所述多个聚合反应釜聚合温度及聚合压力；催化剂加入，至少在所述第一聚合反应釜中通过催化剂进料装置加入催化剂和溶剂；异戊橡胶生成，所述异戊二烯单体在所述催化剂作用下在所述第一聚合反应釜和其他聚合反应釜中进行聚合反应，并在最后一个聚合反应釜中得到反应产物异戊橡胶。本发明还公开了上述异戊橡胶制备方法的异戊橡胶聚合系统及其催化剂进料装置。

Description

异戊橡胶制备方法及其聚合系统和催化剂进料装置

技术领域

本发明涉及一种合成橡胶装置，特别是一种异戊橡胶制备方法及其聚合系统和催化剂进料装置。

背景技术

合成顺式-1，4-聚异戊二烯是异戊橡胶(cis-1，4-polyisoprene rubber)的全称，是由异戊二烯制得的高顺式(顺-1，4含量为92％～97％)合成橡胶，因其结构和性能与天然橡胶近似，故又称合成天然橡胶，与天然橡胶相比，异戊橡胶具有质量均一、纯度高、塑炼时间短、混炼加工简便、颜色浅、膨胀和收缩小、流动性好的优点，它能替代天然橡胶，广泛用于轮胎、胶带、胶管、胶鞋等众多橡胶加工领域。随着汽车工业的飞速发展，中国已经成为世界第一大天然橡胶消费和进口国，但是国内天然橡胶的自给率不足1/3，对进口天然橡胶的依存度已经超过70％，并且天然橡胶资源呈紧缺态势，已经成为制约我国橡胶工业、汽车工业乃至整个国民经济发展的重要资源之一，急需替代产品推向市场。异戊橡胶是天然橡胶理想的替代品，因此，开发异戊橡胶生产技术是解决天然橡胶资源紧缺的有效途径。

目前异戊橡胶工业生产通常采用连续溶液聚合的方式，按照催化剂体系不同，可分为锂系、钛系和稀土系，溶液聚合反应属于放热反应，随着聚合反应的进行反应物料的粘度越来越大，到聚合反应后期时反应物料为高粘度体系，工业上为了解决该体系撤热困难的问题，多采用多釜串联进行聚合反应，加大传热面积，一般采用3～4台聚合反应釜串联，根据异戊二烯聚合反应的特点，聚合反应釜第一聚合反应釜由于聚合反应时间较短和轴向返混的问题，会产生低分子量、低门尼粘度、高粘性的胶液附着在第一聚合反应釜釜壁及第一聚合反应釜到第二反应釜的输胶管线上，这些低门尼粘度、高粘性的胶液随着时间延长会变成高门尼粘度胶层，影响第一反应釜热量传递，特别是第一聚合反应釜到第二反应釜的输胶管线上的胶层，严重影响了开车周期，此外，工业上为了解决高粘聚合体系撤热和输送问题，经常在第一聚合反应釜以后各釜补加冷溶剂，这也会进一步造成第一聚合反应釜单体浓度高，催化剂加入量相对大，更容易造成第一聚合反应釜产生低分子量、低门尼粘度和高粘性的胶液，附着在第一聚合反应釜的釜壁及第一聚合反应釜与第第二聚合反应釜输胶管线上。如何解决第一聚合反应釜大量产生低分子量、低门尼粘度和高粘性胶液问题，解决第一聚合反应釜的釜壁、第一聚合反应釜到第二反应釜的输胶管线上挂胶问题，是保证生产装置长周期平稳运行和产品质量的关键技术。

申请号为“200520022805”，名称为“顺丁橡胶聚合反应釜”的中国实用新型专利公开了一种顺丁橡胶聚合反应釜，包括釜体，釜体的顶部设有搅拌装置，搅拌装置包括向下垂直穿进釜体内中部的搅拌轴，位于所述釜体内的所述搅拌轴自上而下分别设有多个搅拌桨，每个搅拌桨外侧面与釜体的内侧壁相配合，上下相邻的搅拌桨彼此交错排列，所述釜体的底部设有底搅拌装置，底搅拌装置包括向上穿垂直进釜体内下部的下搅拌轴，下搅拌轴的顶端安装有底搅拌桨。其目的在于提供一种可使聚合反应的温度分布更趋合理，有良好的径向混合效果，可提高产品的平均分子质量，降低支化度和微凝胶含量的顺丁橡胶聚合反应釜。

申请号为“200520070285”，名称为“橡胶聚合反应釜的搅拌结构”的中国实用新型公开了一种橡胶聚合反应釜的搅拌结构，它主要由电机、减速机、转轴和搅拌桨组成，其特征在于电机与减速机安装在橡胶聚合反应釜的下方，减速机与转轴联接，转轴穿过聚合反应釜底部进入釜腔，转轴末端安装有搅拌桨。该结构搅拌平稳性较好，维护检修不需要很大的空间，降低了橡胶聚合反应釜的制造安装成本。

申请号为“201220260985”，名称为“一种用于生产稀土橡胶的聚合反应釜”的中国实用新型属于化工设备机械领域，具体涉及一种用于生产稀土异戊橡胶的聚合反应釜，包括釜体，釜体内设置有搅拌轴，搅拌轴上通过支撑板连接有螺带，支撑板上还焊接有定位板，定位板通过弹簧连接有刮板，釜体内顶部通过搅拌轴连接有刮刀，所述弹簧的两端分别焊接有金属板Ⅰ和金属板Ⅱ，金属板Ⅰ通过螺栓Ⅰ与刮板连接，金属板Ⅱ通过螺栓Ⅱ与定位板连接。本实用新型采用这种结构，可及时撤走聚合反应生成的热量，提高产品质量，同时又能降低冷冻水的用量，利于工业的顺利进行。

申请号为“201110022827”，名称为“一种合成橡胶用聚合反应器”的中国发明专利公开的聚合反应器，主要包括反应器，反应器内周围均匀排列的多组冷凝或加热管束，在反应器筒体的径向及高度上均布的若干个进料口，所述反应器底部安装有螺旋式推进器，该螺旋式推进器在反应器的外端连接第一电机；所述进料口处均装有催化剂进料管和桨叶式搅拌器，该桨叶式搅拌器的连接轴在反应器的外端连接第二电机。所述螺旋式推进器、催化剂进料管在反应器内的部分表面、及所述反应器内周面、出料管的内周面、所述冷凝或加热管束外周面上均覆盖有以聚四氟乙稀为基体树脂的氟涂料涂层。本发明将原聚合反应釜中长度贯通反应釜的轴流刮片散热式搅拌浆用短螺旋式推进器代替，使高达315kW的搅拌功率下降到约100～175kW/h左右，从而节约电能达40％以上。

以上均从聚合反应釜设计方面改善聚合反应釜挂胶和传热问题，申请号为“201210090439.9”，名称为“一种聚合反应装置及其应用”的中国发明专利，为了克服采用现有的装置生产异戊橡胶时存在的胶液输送及橡胶性能不佳的问题，提供了一种聚合反应装置，该装置包括多个相互串联的聚合反应釜，该装置还包括与第一聚合反应釜以后至少一个聚合反应釜相连的溶剂补加装置，通过溶剂补加装置可以向聚合反应釜补加有机溶剂，避免聚合反应釜出现过热现象，从而提高异戊橡胶性能，补加溶剂胶液粘度也能够降低，便于稳定生产和输送。

上述专利虽然从设备方面解决了部分第一聚合反应釜温度梯度、胶液输送等问题，但均没有从根本上解决第一聚合反应釜大量产生低分子量、低门尼粘度和高粘性胶液问题，没有从根本上解决第一聚合反应釜与第第二聚合反应釜输胶管线挂胶问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术异戊橡胶多釜连续聚合系统中第一聚合反应釜产生分子量低、门尼粘度低和粘性高的胶液，造成第一聚合反应釜及第一聚合反应釜与第第二聚合反应釜输胶管线上挂胶的问题，提供一种异戊橡胶聚合系统及其催化剂进料装置和进料方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种异戊橡胶制备方法，其中，包括如下步骤：

S100、原材料预备，在串联的多个聚合反应釜中加入有机溶剂和异戊二烯单体，聚合的所述异戊二烯单体浓度为8g～14g单体/100mL溶剂；

S200、加工工艺参数设置，所述多个聚合反应釜的第一聚合反应釜的聚合温度20℃-50℃，聚合压力为0.3MPa-0.5MPa，聚合时间为60分钟-80分钟，所述多个聚合反应釜中除所述第一聚合反应釜外的其他聚合反应釜的温度为40℃-70℃，聚合压力为0.3MPa-0.5MPa，聚合时间为60分钟-80分钟；

S300、催化剂加入，至少在所述第一聚合反应釜中通过一催化剂进料装置加入催化剂和溶剂；

S400、异戊橡胶生成，所述异戊二烯单体在所述催化剂作用下在所述第一聚合反应釜和串联的所述多个聚合反应釜的其他聚合反应釜中进行聚合反应，并在所述多个聚合反应釜的最后一个聚合反应釜中得到反应产物异戊橡胶，所述第一聚合反应釜的聚合转化率为20％-60％，所述多个聚合反应釜的第二聚合反应釜的聚合转化率为50％-80％，所述多个聚合反应釜的第三聚合反应釜的聚合转化率为70％-100％。

上述的异戊橡胶制备方法，其中，所述催化剂为钕系催化剂或钛系催化剂，所述溶剂为己烷或异戊烷。

上述的异戊橡胶制备方法，其中，所述催化剂为钕系催化剂，以每克异戊二烯单体为基准，所述第一聚合反应釜的催化剂加入量为0.5×10^-6molNd-4.0×10^-6molNd，所述第二聚合反应釜的催化剂加入量为0.5×10^-6molNd-1.5×10^-6molNd。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于异戊橡胶聚合系统的催化剂进料装置，用于上述的异戊橡胶制备方法，该催化剂进料装置与异戊橡胶聚合系统的聚合反应釜连接，其中，包括：

第一管路，用于与所述聚合反应釜连通；

静态混合器，安装在所述第一管路上；

溶剂补充机构，通过第二管路与所述静态混合器连通；以及

催化剂进料机构，包括催化剂储罐和催化剂流量控制机构，所述催化剂流量控制机构分别通过第三管路和第四管路与所述静态混合器及所述催化剂储罐连通。

上述的催化剂进料装置，其中，所述催化剂流量控制机构包括：

催化剂称料机构，通过所述第四管路与所述催化剂储罐连通；

催化剂计量泵，出口通过所述第三管路与所述静态混合器连通，所述催化剂称料机构通过第五管路与所述催化剂计量泵的入口连通；

变频机构，分别与所述催化剂称料机构和所述催化剂计量泵连接，利用所述催化剂称料机构测得的数据，变频调节所述催化剂计量泵的冲程频率以调节催化剂的加入量。

上述的催化剂进料装置，其中，所述第一管路上安装有第一单向阀。

上述的催化剂进料装置，其中，所述第二管路上安装有第二单向阀。

上述的催化剂进料装置，其中，所述第三管路上安装有第三单向阀。

上述的催化剂进料装置，其中，所述第一管路、第二管路和第三管路上分别安装有第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种异戊橡胶聚合系统，用于上述的异戊橡胶制备方法，包括串联的多个聚合反应釜和至少一个催化剂进料装置，其中，所述催化剂进料装置为上述的催化剂进料装置，所述多个聚合反应釜中的第一聚合反应釜的进料口与一所述催化剂进料装置连通，或者所述多个聚合反应釜中的每个聚合反应釜的进料口分别与一所述催化剂进料装置连通，或者所述多个聚合反应釜中除最末一个聚合反应釜外的其他聚合反应釜的进料口分别与一所述催化剂进料装置连通。

上述的异戊橡胶聚合系统，其中，所述催化剂进料装置的第一管路直接与所述聚合反应釜的进料口连通。

上述的异戊橡胶聚合系统，其中，所述催化剂进料装置的第一管路与所述聚合反应釜的进料管路连通，所述进料管路与所述聚合反应釜的进料口连通。

本发明的技术效果在于：

1)解决了异戊橡胶多釜连续聚合第一聚合反应釜与第第二聚合反应釜输胶管线挂胶问题，延长了开车周期，降低了停车检修造成的装置产量降低、成本增加问题，中试试验表明利用本发明技术聚合单元运行100h后拆开聚合反应釜和输胶管线没有挂胶现象；

2)解决了第一聚合反应釜由于单浓高、催化剂量大造成的第一聚合反应釜转化率过高问题，便于第一聚合反应釜温度控制和聚合转化率合理分配，避免了局部过热影响异戊橡胶性能的问题，本发明的聚合第一聚合反应釜转化率从50％-55％下降到30％-35％，温度波动从5℃下降到2℃，异戊橡胶分子量分布从3.0-4.0下降到2.5-3.5。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的异戊橡胶制备方法流程图；

图2为本发明一实施例的异戊橡胶聚合系统结构示意图；

图3为本发明另一实施例的异戊橡胶聚合系统结构示意图；

图4为本发明一实施例的催化剂进料装置结构示意图；

图5为本发明一实施例的催化剂进料装置与聚合反应釜连接示意图；

图6为本发明另一实施例的催化剂进料装置与聚合反应釜连接示意图。

其中，附图标记

1 第一单向阀

2 静态混合器

3 第二单向阀

4 第三单向阀

5 催化剂计量泵

6 催化剂称料机构

7 催化剂储罐

8 溶剂补充机构

9 变频机构

10 第一聚合反应釜

11 第二聚合反应釜

12 第三聚合反应釜

13 催化剂进料装置

14 第一管路

15 第二管路

16 第三管路

17 第四管路

18 第五管路

19 聚合反应釜的进料管路

20 催化剂进料机构

S100-S400 步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1为本发明一实施例的异戊橡胶制备方法流程图。本发明的异戊橡胶制备方法，包括如下步骤：

步骤S100、原材料预备，在串联的多个聚合反应釜中加入有机溶剂和异戊二烯单体，聚合的所述异戊二烯单体浓度为8g～14g单体/100mL溶剂；

步骤S200、加工工艺参数设置，所述多个聚合反应釜的第一聚合反应釜10的聚合温度20℃-50℃，聚合压力为0.3MPa-0.5MPa，聚合时间为60分钟-80分钟，所述多个聚合反应釜中除所述第一聚合反应釜10外的其他聚合反应釜的温度为40℃-70℃，聚合压力为0.3MPa-0.5MPa，聚合时间为60分钟-80分钟；

步骤S300、催化剂加入，至少在所述第一聚合反应釜10中通过一催化剂进料装置13加入催化剂和溶剂；

步骤S400、异戊橡胶生成，所述异戊二烯单体在所述催化剂作用下在所述第一聚合反应釜10和串联的所述多个聚合反应釜的其他聚合反应釜中进行聚合反应，并在所述多个聚合反应釜的最后一个聚合反应釜中得到反应产物异戊橡胶，所述第一聚合反应釜10的聚合转化率为20％-60％，所述多个聚合反应釜的第二聚合反应釜11的聚合转化率为50％-80％，所述多个聚合反应釜的第三聚合反应釜12的聚合转化率为70％-100％。

其中，所述催化剂优选为钕系催化剂或钛系催化剂，所述溶剂优选为己烷或异戊烷。本实施例中，所述催化剂优选为钕系催化剂，以每克异戊二烯单体为基准，所述第一聚合反应釜10的催化剂加入量为0.5×10^-6molNd-4.0×10^-6molNd，所述第二聚合反应釜11的催化剂加入量为0.5×10^-6molNd-1.5×10^-6molNd。

参见图2及图3，图2为本发明一实施例的异戊橡胶聚合系统结构示意图，图3为本发明另一实施例的异戊橡胶聚合系统结构示意图。本发明的异戊橡胶聚合系统，用于上述的异戊橡胶制备方法，包括串联的多个聚合反应釜和至少一个催化剂进料装置13，所述多个聚合反应釜中的第一聚合反应釜10的进料口与一所述催化剂进料装置13连通，或者所述多个聚合反应釜中的每个聚合反应釜的进料口分别与一所述催化剂进料装置13连通，或者所述多个聚合反应釜中除最末一个聚合反应釜外的其他聚合反应釜的进料口分别与一所述催化剂进料装置13连通。

其中，所述催化剂进料装置13的第一管路14直接与所述聚合反应釜的进料口连通(参见图5)。或者，所述催化剂进料装置13的第一管路14与所述聚合反应釜的进料管路19连通，所述进料管路19与所述聚合反应釜的进料口连通(参见图6)。

参见图4，图4为本发明一实施例的催化剂进料装置13结构示意图。本发明的催化剂进料装置13，与异戊橡胶聚合系统的聚合反应釜连接，包括：

第一管路14，用于与所述聚合反应釜连通；

静态混合器2，安装在所述第一管路14上；

溶剂补充机构8，通过第二管路15与所述静态混合器2连通；以及

催化剂进料机构20，包括催化剂储罐7和催化剂流量控制机构，所述催化剂流量控制机构分别通过第三管路16和第四管路17与所述静态混合器2及所述催化剂储罐7连通。

其中，所述催化剂流量控制机构包括：

催化剂称料机构6，通过所述第四管路17与所述催化剂储罐7连通；

催化剂计量泵5，出口通过所述第三管路16与所述静态混合器2连通，所述催化剂称料机构6通过第五管路18与所述催化剂计量泵5的入口连通；

变频机构9，分别与所述催化剂称料机构6和所述催化剂计量泵5连接，利用所述催化剂称料机构6测得的数据，变频调节所述催化剂计量泵5的冲程频率以调节催化剂的加入量。

所述第一管路14上安装有第一单向阀1，所述第二管路15上安装有第二单向阀3，所述第三管路16上安装有第三单向阀4。或者，所述第一管路14、第二管路15和第三管路16上分别安装有第一单向阀1、第二单向阀3和第三单向阀4。

本实施例中，异戊橡胶聚合系统包括第一聚合反应釜10和催化剂进料装置13及第一聚合反应釜10以后至少一个聚合反应釜与催化剂进料装置13。其中，所述的催化剂进料装置13可以与第一聚合反应釜10以及和第一聚合反应釜10以后的第二聚合反应釜11相通，也可以与第一聚合反应釜10后多个聚合反应釜相通，由于第二聚合反应釜11后胶液粘度较高，存在催化剂分散困难的问题，优先情况下，催化剂进料装置13与第一聚合反应釜10及第二聚合反应釜11相通。例如，本发明的一种优选实施方式，如图3所示，异戊橡胶聚合系统包括三个聚合反应釜，分别是第一聚合反应釜10、第二聚合反应釜11和第三聚合反应釜12，包含两个催化剂进料装置13，分别为第一聚合反应釜10催化剂进料装置13和第二聚合反应釜11催化剂装置，其中第一聚合反应釜10催化剂进料装置13与第一聚合反应釜10相连通，第二聚合反应釜11的催化剂进料装置13和第二聚合反应釜11相连通。

当采用本发明的催化剂进料装置13进行异戊橡胶聚合反应时，通过合理分配第一聚合反应釜10催化剂进料量和第一聚合反应釜10以后至少一个聚合反应釜催化剂进料量，不仅能够解决第一聚合反应釜10由于单浓高、催化剂量大造成的第一聚合反应釜10转化率过高问题，而且避免了第一聚合反应釜10产生低分子量、低门尼粘度和高粘性的胶液，解决了异戊橡胶多釜连续聚合第一聚合反应釜10及第一聚合反应釜10与第二聚合反应釜11输胶管线挂胶问题，提高了第一聚合反应釜10传热能力，避免了局部过热影响异戊橡胶性能的问题，延长了开车周期，降低了停车检修造成的装置产量降低、成本增加问题。

根据本发明，优选情况下，如图4所示，所述催化剂进料装置13包括第一单向阀1、静态混合器2、第二单向阀3、第三单向阀4、催化剂计量泵5，催化剂称料机构6、催化剂储罐7和溶剂补充机构8。本发明催化剂进料方法为催化剂储罐7中的催化剂通过重力或惰性气体送入催化剂称料机构6，催化剂称料机构6与催化剂计量泵5入口相连，通过变频机构9调节催化剂计量泵5的频率控制催化剂流量，计量后的催化剂经第三单向阀4与通过溶剂补充机构8经第二单向阀3来的己烷混合后经静态混合器2和第一单向阀1后与聚合反应釜相连通。

本发明中，所述的第一单向阀1与聚合反应釜相连通方式没有特别地限制，可以通过第一管路14直接与所述聚合反应釜相连通(参见图5)，也可以与串联所述聚合反应釜的进料管路19相连通，再通过上述所述聚合反应釜的进料管路19与相应的聚合反应釜相连通，由于聚合反应釜间通常是单向流动的，因此，所述第一单向阀1与串联所述聚合反应釜的进料管路19相连通时，所述催化剂进料装置13通常为后一聚合反应釜加催化剂。例如，当所述第一单向阀1与串联所述第一聚合反应釜10和第二聚合反应釜11的进料管路相连通时，所述催化剂进料装置13为第二聚合反应釜11加入催化剂。第一单向阀1与串联所述聚合反应釜的进料管路19相连通时能够更加均匀的分散催化剂到胶液中，因此优选第一单向阀1与串联所述聚合反应釜的进料管路19相连通。

包括上述催化剂进料装置13的异戊橡胶聚合系统在异戊橡胶制备中的应用，具体包括在聚合反应条件下，在有机溶剂中，异戊二烯单体在第一聚合反应釜10的催化剂进料装置13及第一聚合反应釜10以后至少一个聚合反应釜的催化剂进料装置13所进催化剂作用下，在串联的聚合反应釜中进行聚合反应，在最后一个聚合反应釜中得到反应产物。

本实施例中，所用有机溶剂可以为本领域已知公开的各种溶剂，工业上常用溶剂为己烷和异戊烷，本发明所用催化剂可以为本领域常用的用于异戊二烯单体聚合的任何催化剂，例如钕系催化剂和钛系催化剂，优选钕系催化剂。其中，异戊二烯聚合的单体浓度优选为8g～14g单体/100mL溶剂，第一聚合反应釜10聚合转化率为20％-60％，第二聚合反应釜11聚合转化率为50％-80％，第三聚合反应釜12聚合转化率为70％-100％。

其中，所述的聚合反应的条件包括聚合温度、聚合压力和聚合时间，所述聚合条件只要能够使所述异戊二烯单体生成异戊橡胶既可。例如，所述聚合反应条件包括：第一聚合反应釜10的聚合温度为20℃-50℃，聚合压力为0.3MPa-0.5MPa，聚合时间为60分钟-80分钟，第一聚合反应釜10以后各聚合反应釜的聚合温度为40℃-70℃，聚合压力为0.3MPa-0.5MPa，聚合时间为60分钟-80分钟。

其中，所述催化剂的用量可以根据工业经济原则及反应效果进行适当选择，例如，以钕系催化剂为例，以每克异戊二烯单体为基准，第一聚合反应釜10的催化剂加入量通常为0.5×10^-6molNd-4.0×10^-6molNd，优选为1.5×10^-6molNd-2.5×10^-6molNd，第二聚合反应釜11的催化剂加入量通常为0-3.0×10^-6molNd，优选为0.5×10^-6molNd-1.5×10^-6molNd。

实施例1

按图2或图3所示，在三台串联聚合反应釜的连续聚合装置上利用溶液聚合法合成异戊橡胶，每个聚合反应釜体积1m³，聚合反应釜采用上出下进工艺流程，聚合反应运行100h，在聚合反应期间以每克异戊二烯单体为基准，第一聚合反应釜10催化剂加入量为1.5×10^-6molNd-2.0×10^-6molNd，第二聚合反应釜11催化剂加入量为0.5×10^-6molNd-1.5×10^-6molNd，第一聚合反应釜10单体进料102kg/h，溶剂进料510kg/h，第二聚合反应釜11己烷补加量为100kg/h，第三聚合反应釜12己烷补加量为80kg/h，溶剂和单体进料温度30℃，补加己烷温度30℃，在第三聚合反应釜12出胶管线上加入2％的264己烷溶液终止反应，在聚合反应期间在每台聚合反应釜后输胶管线取样口取出一定量的胶液，利用2％的264己烷溶液终止反应，干燥后进行转化率和异戊橡胶性能测定，试验过程中第一聚合反应釜10温度控制在40℃～42℃，第二聚合反应釜11温度控制在45℃～50℃，第三聚合反应釜12温度控制在60℃～65℃，各聚合反应釜反应压力控制在0.3MPa-0.5MPa，第一聚合反应釜10异戊二烯聚合转化率30％-35％，第二聚合反应釜11聚合转化率为75％-80％，第三聚合反应釜12聚合转化率为85％-95％，第一聚合反应釜10异戊橡胶数均分子量20万-30万，第二聚合反应釜11异戊橡胶数均分子量30万-40万，第三聚合反应釜12异戊橡胶数均分子量40万-50万，第一聚合反应釜10异戊橡胶分子量分布2.5-3.5，第二聚合反应釜11异戊橡胶分子量分布2.5-3.5，第三聚合反应釜12异戊橡胶分子量分布2.5-3.5，聚合单元运行100h后拆开聚合反应釜和输胶管线发现，各釜和输胶管线均没有挂胶现象。

对比例1

按照实施例1制备异戊橡胶，不同的是，聚合所用催化剂均从第一聚合反应釜10加入，第二聚合反应釜11和后面各聚合反应釜均不加入催化剂，试验过程中第一聚合反应釜10温度控制在40℃～45℃，第二聚合反应釜11温度控制在45℃～50℃，第三聚合反应釜12温度控制在60℃～65℃，各聚合反应釜反应压力控制在0.3MPa-0.5MPa，第一聚合反应釜10异戊二烯聚合转化率50％-55％，第二聚合反应釜11聚合转化率为65％-70％，第三聚合反应釜12聚合转化率为85％-95％，第一聚合反应釜10异戊橡胶数均分子量10万-20万，第二聚合反应釜11异戊橡胶数均分子量35万-45万，第三聚合反应釜12异戊橡胶数均分子量40万-50万，第一聚合反应釜10异戊橡胶分子量分布3.0-4.0，第二聚合反应釜11异戊橡胶分子量分布2.5-3.5，第三聚合反应釜12异戊橡胶分子量分布2.5-3.5，聚合单元运行100h后拆开聚合反应釜和输胶管线发现，第一聚合反应釜10有胶液挂壁现象，第一聚合反应釜10与第二聚合反应釜11输胶管线内挂有较厚胶层。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种异戊橡胶制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S400、异戊橡胶生成，所述异戊二烯单体在所述催化剂作用下在所述第一聚合反应釜和串联的所述多个聚合反应釜的其他聚合反应釜中进行聚合反应，并在所述多个聚合反应釜的最后一个聚合反应釜中得到反应产物异戊橡胶，所述第一聚合反应釜的聚合转化率为20％-60％，所述多个聚合反应釜的第二聚合反应釜的聚合转化率为50％-80％，所述多个聚合反应釜的第三聚合反应釜的聚合转化率为70％-100％；

所述催化剂为钕系催化剂，以每克异戊二烯单体为基准，所述第一聚合反应釜的催化剂加入量为0.5×10^-6molNd-4.0×10^-6molNd，所述第二聚合反应釜的催化剂加入量为0.5×10^-6molNd-1.5×10^-6molNd。

2.一种用于异戊橡胶聚合系统的催化剂进料装置，用于上述权利要求1中所述的异戊橡胶制备方法，该催化剂进料装置与异戊橡胶聚合系统的聚合反应釜连接，其特征在于，包括：

第一管路，用于与所述聚合反应釜连通；

静态混合器，安装在所述第一管路上；

溶剂补充机构，通过第二管路与所述静态混合器连通；以及

3.如权利要求2所述的催化剂进料装置，其特征在于，所述催化剂流量控制机构包括：

4.如权利要求2或3所述的催化剂进料装置，其特征在于，所述第一管路上安装有第一单向阀。

5.如权利要求2或3所述的催化剂进料装置，其特征在于，所述第二管路上安装有第二单向阀。

6.如权利要求2或3所述的催化剂进料装置，其特征在于，所述第三管路上安装有第三单向阀。

7.如权利要求2或3所述的催化剂进料装置，其特征在于，所述第一管路、第二管路和第三管路上分别安装有第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀。

8.一种异戊橡胶聚合系统，用于上述权利要求1所述的异戊橡胶制备方法，包括串联的多个聚合反应釜和至少一个催化剂进料装置，其特征在于，所述催化剂进料装置为上述权利要求2-7中任意一项所述的催化剂进料装置，所述多个聚合反应釜中的第一聚合反应釜的进料口与一所述催化剂进料装置连通，或者所述多个聚合反应釜中的每个聚合反应釜的进料口分别与一所述催化剂进料装置连通，或者所述多个聚合反应釜中除最末一个聚合反应釜外的其他聚合反应釜的进料口分别与一所述催化剂进料装置连通。

9.如权利要求8所述的异戊橡胶聚合系统，其特征在于，所述催化剂进料装置的第一管路直接与所述聚合反应釜的进料口连通。

10.如权利要求8所述的异戊橡胶聚合系统，其特征在于，所述催化剂进料装置的第一管路与所述聚合反应釜的进料管路连通，所述聚合反应釜的进料管路与所述聚合反应釜的进料口连通。