CN109651539A - 用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法 - Google Patents

用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109651539A
CN109651539A CN201811404364.0A CN201811404364A CN109651539A CN 109651539 A CN109651539 A CN 109651539A CN 201811404364 A CN201811404364 A CN 201811404364A CN 109651539 A CN109651539 A CN 109651539A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microreactor
level
microchannel
micro
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811404364.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109651539B (zh
Inventor
文仕敏
陈洪
佘国华
徐慧远
缑可贞
王万萍
严国银
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yibin Tianyuan Group Co Ltd
Original Assignee
Yibin Tianyuan Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yibin Tianyuan Group Co Ltd filed Critical Yibin Tianyuan Group Co Ltd
Priority to CN201811404364.0A priority Critical patent/CN109651539B/zh
Publication of CN109651539A publication Critical patent/CN109651539A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109651539B publication Critical patent/CN109651539B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F114/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F114/02Monomers containing chlorine
    • C08F114/04Monomers containing two carbon atoms
    • C08F114/06Vinyl chloride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/01Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于生产聚氯乙烯的微反应系统,包括微反应系统,微反应系统包括至少三级串联的微反应器,聚合反应在微反应器中进行。此外本发明还公开了基于该系统的聚氯乙烯生产方法,包括以下步骤:a、生产原料分别通入微反应系统中,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行;b、所得聚氯乙烯树脂浆料进入浆料槽,再用浆料泵送入汽提装置,除去浆料中残留的氯乙烯单体后,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。本发明的优点是:1)能够实现聚氯乙烯的连续生产;2)不会对产品品质造成负面影响;3)系统结构简单,只需相同单元装置并列布置即可达到规模化大生产目的,生产控制方便,利于在产业上推广。

Description

用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生 产方法
技术领域
本发明涉及一种聚氯乙烯生产技术,尤其是一种悬浮法聚氯乙烯生产技术。
背景技术
悬浮法聚氯乙烯生产技术,指液态氯乙烯在水相介质中,在分散剂保护下,借助搅拌作用分散为均匀稳定液滴,由溶于氯乙烯单体的引发剂分解为自由基引发反应。聚合反应包括链引发、链增长、链转移和链终止等基元反应。
聚合反应是在聚合釜中进行的,聚合釜是生产系统的主要设备,由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成,装有搅拌器和控制温度的传热夹套,或内冷排管、回流冷凝器等。聚合后,所得聚氯乙烯树脂浆料进入浆料槽,再用浆料泵送入汽提装置,除去浆料中残留的氯乙烯单体后,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚,必须控制好聚合过程的温度和压力。树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和分散剂的选择与用量控制。因此为维持聚合釜内环境稳定,只能采用间歇生产方式,连续加料易引起爆聚造成安全隐患。
发明内容
为实现聚氯乙烯的连续生产,本发明提供了一种用于生产聚氯乙烯的微反应系统。
本发明所采用的技术方案是:用于生产聚氯乙烯的微反应系统,包括微反应系统,所述微反应系统包括至少三级串联的微反应器,所述微反应器的反应微通道的横截面积为0.1~1mm,沿原料流动方向串联在最前端的微反应器的反应微通道的横截面积小于串联在其后的微反应器的反应微通道的横截面积,聚合反应在微反应器中进行。
发明人近年来关于聚氯乙烯的连续生产技术做了很多研究,前期研究都以失败告终,原因均是难以避免爆聚发生。连续生产中发生爆聚的原因可能是连续进料导致分散剂难以实现对单体的保护,导致聚合过程中生成大颗粒聚合物,单体分子以大颗粒聚合物为中心迅速聚合,局部放热过多导致爆聚。
发明人在本发明中提出以微反应器替代反应釜作为聚合反应的反应装置,实验证明可在连续生产中有效防止爆聚发生,并且不会对产品品质造成不利影响,具有现实可行性。其原因可能是微反应器由若干条反应微通道组成,通过控制反应微通道的尺寸可有效阻止大颗粒聚合物生成,从而防止爆聚。
需要说明的是,由于反应微通道尺寸很小,单体在反应微通道中聚合并流动的过程聚氯乙烯的成粒过程也在不断推进,在反应前期,为防止大颗粒聚合物产生需要将反应微通道横截面积控制在较小的范围,但随着聚合反应的进行前期生成的聚合物颗粒不断长大,很容易堵塞反应微通道,因此在反应中后期反应微通道应当具备相对更大的横截面积,所以应当将反应微通道进行分段设计,由于反应过程中聚氯乙烯颗粒大小随氯乙烯单体转化率的提高而增大,分段依据为氯乙烯单体在不同阶段的转化率。同时根据聚合反应在初期和中期时,反应速度快,反应后期速度慢的特点以及不同反应阶段的反应微通道的作用,最好根据氯乙烯单体转化率的变化速率设置不同长度的反应微通道。因此作为优选的本发明中发明人将微反应器设计为至少三级串联的方式,每一级微反应器的反应微通道具有不同的横截面积和长度,具体尺寸本领域技术人员可根据实际生产流体流经反应微通道过程中氯乙烯转化率变化情况实验确定。例如本发明提供了一种优选方案:所述微反应系统由依次连接的一级微反应器,二级微反应器,三级微反应器组成;所述一级微反应器的反应微通道长度为1~5m,横截面积为0.1~0.5mm2;所述二级微反应器的反应微通道长度为4~10m,横截面积为0.3~0.8mm2;所述三级微反应器的反应微通道长度为10~20m,横截面积为0.3~0.8mm2
为维持反应温度的稳定,可以设置相应的换热系统对反应温度进行控制,容易理解的,换热系统可采用本领域常见的各类换热系统,例如循环水系统,具体布置结构可以根据微反应器的结构进行设计。例如在本发明中发明人提出了一种优选的方案:本发明的各级微反应器可以包括气密性腔室以及设置在气密性腔室中的反应区,所述反应区设置有至少一条反应微通道,并同时设置循环水换热系统,换热介质可使用循环水或惰性液体,换热系统包括与各级微反应器的气密性腔室连通的换热介质入口管及换热介质出口管。在设备工作过程中,换热介质通过换热系统的换热介质入口管进入各级微反应器的气密性腔室中,与反应区的反应微通道内部反应物发生间接换热,将反应温度控制在35~80℃,以利于反应进行。
本发明还公开了一种聚氯乙烯生产方法,包括以下步骤:
A、通过进料系统将生产原料作为流体按一定流量比例分别通入微反应系统中,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,通过换热系统控制反应温度为35~80℃,反应压强为0.1~1.2Mpa,物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为10~500s,达到目标转化率后将终止剂加入末级微反应器,得到聚氯乙烯树脂浆料;
B、所得聚氯乙烯树脂浆料进入浆料槽,再用浆料泵送入汽提装置,除去浆料中残留的氯乙烯单体后,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。
作为本方法的进一步改进,所述微反应系统由依次连接的一级微反应器,二级微反应器,三级微反应器组成;所述一级微反应器的反应微通道长度为1~5m,横截面积为0.1~0.5mm2;所述二级微反应器的反应微通道长度为4~10m,横截面积为0.3~0.8mm2;所述三级微反应器的反应微通道长度为10~20m,横截面积为0.3~0.8mm2;且所述二级微反应器和三级微反应器的反应微通道的横截面积大于一级微反应器的反应微通道的横截面积;一级微反应器氯乙烯转化率控制在13~17%,二级微反应器氯乙烯转化率控制在45~55%,三级微反应器氯乙烯转化率控制在82~88%。
该方案将在微反应器中进行的聚合反应分为三个阶段,根据聚合反应前中期速度快,后期速度慢的特点将氯乙烯转换率低于45~55%的阶段划为前中期,高于此转化率的阶段划为后期,并设置了不同的反应微通道长度。且根据聚合反应前期需防止大颗粒聚合物形成,反应中后期需要防止聚合物粒径成长引起通道堵塞将氯乙烯转化率在13~17%以下的阶段划为反应前期,并根据其特点设计了前期与中后期不同的反应微通道横截面积和长度。容易理解的,上述氯乙烯转化率可根据反应热量多少进行判断。
作为本方法的进一步改进,所述生产原料包括氯乙烯单体,去离子水,引发剂,分散剂;所述引发剂选自半衰期为0.1小时,半衰期温度小于等于85℃的有机过氧化物类引发剂(例如:过氧化二异丁酰、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二碳酸二(3-甲氧基丁酯)、1.1.3.3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、过氧化新庚酸异丙苯酯、过氧化二碳酸酯混和、过氧化新癸酸叔戊酯)中的一种或任意几种的混和物;所述分散剂包括主分散剂和助分散剂,主分散剂选自甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或任意几种的混和物,以及醇解度在60~90%的聚乙烯醇中的一种或任意几种的混和物;助分散剂选自醇解度在30~60%的聚乙烯醇中的一种或任意几种的混和物。关于各原料的选用与现有技术没有区别,为公知常识,此处不再作过多说明。
本发明的有益效果是:1)能够实现聚氯乙烯的连续生产;2)不会对产品品质造成负面影响;3)系统结构简单,只需相同单元装置并列布置即可达到规模化大生产目的,生产控制方便,利于在产业上推广。
附图说明
图1是本发明的氯乙烯生产系统设备流程图。
图中标记为:1-进料系统,2-微反应系统,201-一级微反应器,202-二级微反应器,203-三级微反应器,2001-气密性腔室,2002-反应区,3-浆料槽,4-终止剂贮罐,5-换热系统,501-换热介质进口管,502-换热介质出口管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示,本发明的用于生产聚氯乙烯的微反应系统,包括依次连接的进料系统1,微反应系统2和浆料槽3;还包括终止剂贮罐4和换热系统5,所述换热系统5与各级微反应器连接,所述终止剂贮罐4与三级微反应器203连接。所述微反应系统2由依次连接的一级微反应器201,二级微反应器202,三级微反应器203组成;各级微反应器包括气密性腔室2001以及设置在气密性腔室2001中的反应区2002,所述反应区2002设置有若干条反应微通道。所述换热系统5包括与各微反应器的气密性腔室2001连通的换热介质进口管501及换热介质出口管502。
实施例一:
按照以下步骤采用上述装置用于聚氯乙烯的生产:
其中上述装置中所述一级微反应器201的反应微通道长度为2m,横截面积为0.2mm2;所述二级微反应器202的反应微通道长度为6m,横截面积为0.5mm2;所述三级微反应器203的反应微通道长度为13m,横截面积为0.5mm2
(1)按照设定好的流量比例,将氯乙烯单体、去离子水、分散剂(主分散剂选用甲基羟丙基纤维素,以及醇解度为70%聚乙烯醇和醇解度为82%的聚乙烯醇的混合物,助分散剂选用醇解度45%的聚乙烯醇)、引发剂(过氧化二异丁酰和过氧化二碳酸二(3-甲氧基丁酯))、pH调节剂(碳酸氢铵)作为流体分别通入一级微反应器201的反应微通道,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,来自换热系统5的循环热水进入气密性腔室2001与反应微通道中的反应物进行间接换热,控制反应温度为57℃,反应压强为0.8Mpa;一级微反应结束时氯乙烯转化率为15.6%,反应混合物继续进入二级微反应器202进行反应;二级微反应结束时氯乙烯转化率为50.3%,反应混合物继续进入三级微反应器203进行反应;三级微反应氯乙烯转化率为85%时将终止剂(N,N-二乙基羟胺和叔丁基羟基苯甲醚)加入三级微反应器203得到PVC浆料。反应物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为120s。
(2)从三级微反应器203出来的PVC浆料进入浆料槽4,浆料槽4内氯乙烯气体进入回收系统,PVC浆料则由浆料泵送入汽提系统脱除残留的氯乙烯,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。经检验聚氯乙烯树脂粒径分布宽度在1.31,分子量分布指数在1.58,质量指标符合GB/T 5761。
实施例二:
按照以下步骤采用上述装置用于聚氯乙烯的生产:
其中上述装置中所述一级微反应器201的反应微通道长度为1m,横截面积为0.1mm2;所述二级微反应器202的反应微通道长度为4m,横截面积为0.3mm2;所述三级微反应器203的反应微通道长度为10m,横截面积为0.3mm2
(1)按照设定好的流量比例,将氯乙烯单体、去离子水、分散剂(主分散剂选用甲基羟丙基纤维素,以及醇解度为70%聚乙烯醇和醇解度为88%的聚乙烯醇的混合物,助分散剂选用醇解度45%的聚乙烯醇)、引发剂(过氧化二异丁酰和过氧化二碳酸二(3-甲氧基丁酯))、pH调节剂(碳酸氢铵)作为流体分别通入一级微反应器201的反应微通道,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,来自换热系统5的循环热水进入气密性腔室2001与反应微通道中的反应物进行间接换热,控制反应温度为80℃,反应压强为0.8Mpa;一级微反应结束时氯乙烯转化率为15.3%,反应混合物继续进入二级微反应器202进行反应;二级微反应结束时氯乙烯转化率为50.5%,反应混合物继续进入三级微反应器203进行反应;三级微反应氯乙烯转化率为82%时将终止剂(N,N-二乙基羟胺和叔丁基羟基苯甲醚)加入三级微反应器203得到PVC浆料。反应物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为18s。
(2)从三级微反应器203出来的PVC浆料进入浆料槽4,浆料槽4内氯乙烯气体进入回收系统,PVC浆料则由浆料泵送入汽提系统脱除残留的氯乙烯,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。经检验聚氯乙烯树脂粒径分布宽度在1.38,分子量分布指数在1.75,质量指标符合GB/T 5761。
实施例三:
按照以下步骤采用上述装置用于聚氯乙烯的生产:
其中上述装置中所述一级微反应器201的反应微通道长度为5m,横截面积为0.5mm2;所述二级微反应器202的反应微通道长度为10m,横截面积为0.8mm2;所述三级微反应器203的反应微通道长度为20m,横截面积为0.8mm2
(1)按照设定好的流量比例,将氯乙烯单体、去离子水、分散剂(主分散剂选用羟丙基纤维素与羟乙基纤维素的混合物,以及醇解度为68%聚乙烯醇和醇解度为82%的聚乙烯醇的混合物,助分散剂选用醇解度45%的聚乙烯醇)、引发剂(过氧化二异丁酰和过氧化二碳酸二(3-甲氧基丁酯))、pH调节剂(碳酸氢铵)作为流体分别通入一级微反应器201的反应微通道,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,来自换热系统5的循环热水进入气密性腔室2001与反应微通道中的反应物进行间接换热,控制反应温度为35℃,反应压强为0.8Mpa;一级微反应结束时氯乙烯转化率为13.6%,反应混合物继续进入二级微反应器202进行反应;二级微反应结束时氯乙烯转化率为54.1%,反应混合物继续进入三级微反应器203进行反应;三级微反应氯乙烯转化率为86%时将终止剂(N,N-二乙基羟胺和叔丁基羟基苯甲醚)加入三级微反应器203得到PVC浆料。反应物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为500s。
(2)从三级微反应器203出来的PVC浆料进入浆料槽4,浆料槽4内氯乙烯气体进入回收系统,PVC浆料则由浆料泵送入汽提系统脱除残留的氯乙烯,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。经检验聚氯乙烯树脂粒径分布宽度在1.35,分子量分布指数在1.65,质量指标符合GB/T 5761。
实施例四:
按照以下步骤采用上述装置用于聚氯乙烯的生产:
其中上述装置中所述一级微反应器201的反应微通道长度为2m,横截面积为0.2mm2;所述二级微反应器202的反应微通道长度为6m,横截面积为0.5mm2;所述三级微反应器203的反应微通道长度为13m,横截面积为0.5mm2
(1)按照设定好的流量比例,将氯乙烯单体、去离子水、分散剂(主分散剂选用羟丙基纤维素与甲基羟丙基纤维素的混合物,以及醇解度为68%聚乙烯醇和醇解度为82%的聚乙烯醇的混合物,助分散剂选用醇解度45%的聚乙烯醇)、引发剂(过氧化二异丁酰和过氧化二碳酸二(3-甲氧基丁酯))、pH调节剂(碳酸氢铵)作为流体分别通入一级微反应器201的反应微通道,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,来自换热系统5的循环热水进入气密性腔室2001与反应微通道中的反应物进行间接换热,控制反应温度为57℃,反应压强为0.8Mpa;一级微反应结束时氯乙烯转化率为16.3%,反应混合物继续进入二级微反应器202进行反应;二级微反应结束时氯乙烯转化率为46.4%,反应混合物继续进入三级微反应器203进行反应;三级微反应氯乙烯转化率为85%时将终止剂(N,N-二乙基羟胺)加入三级微反应器203得到PVC浆料。反应物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为120s。
(2)从三级微反应器203出来的PVC浆料进入浆料槽4,浆料槽4内氯乙烯气体进入回收系统,PVC浆料则由浆料泵送入汽提系统脱除残留的氯乙烯,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。经检验聚氯乙烯树脂粒径分布宽度在1.28,分子量分布指数在1.65,质量指标符合GB/T 5761。
实施例五:
按照以下步骤采用上述装置用于聚氯乙烯的生产:
其中上述装置中所述一级微反应器201的反应微通道长度为2m,横截面积为0.2mm2;所述二级微反应器202的反应微通道长度为6m,横截面积为0.5mm2;所述三级微反应器203的反应微通道长度为13m,横截面积为0.5mm2
(1)按照设定好的流量比例,将氯乙烯单体、去离子水、分散剂(主分散剂选用羟丙基纤维素与甲基羟丙基纤维素的混合物,以及醇解度为68%聚乙烯醇和醇解度为82%的聚乙烯醇的混合物,助分散剂选用醇解度45%的聚乙烯醇)、引发剂(过氧化二异丁酰、过氧化二碳酸二(3-甲氧基丁酯)复合)、pH调节剂(氢氧化钠)作为流体分别通入一级微反应器201的反应微通道,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,来自换热系统5的循环热水进入气密性腔室2001与反应微通道中的反应物进行间接换热,控制反应温度为57℃,反应压强为0.8Mpa;一级微反应结束时氯乙烯转化率为17.3%,反应混合物继续进入二级微反应器202进行反应;二级微反应结束时氯乙烯转化率为48.4%,反应混合物继续进入三级微反应器203进行反应;三级微反应氯乙烯转化率为85%时将终止剂(N,N-二乙基羟胺和叔丁基羟基苯甲醚)加入三级微反应器203得到PVC浆料。反应物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为120s。
(2)从三级微反应器203出来的PVC浆料进入浆料槽4,浆料槽4内氯乙烯气体进入回收系统,PVC浆料则由浆料泵送入汽提系统脱除残留的氯乙烯,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。经检验聚氯乙烯树脂粒径分布宽度在1.30,分子量分布指数在1.68,质量指标符合GB/T 5761。
实施例六:
按照以下步骤采用上述装置用于聚氯乙烯的生产:
其中上述装置中所述一级微反应器201的反应微通道长度为2m,横截面积为0.2mm2;所述二级微反应器202的反应微通道长度为6m,横截面积为0.5mm2;所述三级微反应器203的反应微通道长度为13m,横截面积为0.5mm2
(1)按照设定好的流量比例,将氯乙烯单体、去离子水、分散剂(主分散剂选用羟丙基纤维素与甲基羟丙基纤维素的混合物,以及醇解度为68%聚乙烯醇和醇解度为82%的聚乙烯醇的混合物,助分散剂选用醇解度45%的聚乙烯醇)、引发剂(过氧化二异丁酰、过氧化新癸酸叔戊酯复合)、pH调节剂(氢氧化钠)作为流体分别通入一级微反应器201的反应微通道,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,来自换热系统5的循环热水进入气密性腔室2001与反应微通道中的反应物进行间接换热,控制反应温度为57℃,反应压强为0.8Mpa;一级微反应结束时氯乙烯转化率为15.5%,反应混合物继续进入二级微反应器202进行反应;二级微反应结束时氯乙烯转化率为50.8%,反应混合物继续进入三级微反应器203进行反应;三级微反应氯乙烯转化率为85%时将终止剂(叔丁基羟基苯甲醚)加入三级微反应器203得到PVC浆料。反应物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为120s。
(2)从三级微反应器203出来的PVC浆料进入浆料槽4,浆料槽4内氯乙烯气体进入回收系统,PVC浆料则由浆料泵送入汽提系统脱除残留的氯乙烯,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。经检验聚氯乙烯树脂粒径分布宽度在1.32,分子量分布指数在1.63,质量指标符合GB/T 5761。
以上所述,仅为本发明的所例举较佳事例,并不对本发明作任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出的众多改进和补充,这些改进和补充也应当视为本发明的保护范围。凡在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上发明所揭示的内容而做出的变动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的变动、修饰与演变,均应属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.用于生产聚氯乙烯的微反应系统,其特征在于:包括微反应系统(2),所述微反应系统(2)包括至少三级串联的微反应器,所述微反应器的反应微通道的横截面积为0.1~1mm,沿原料流动方向串联在最前端的微反应器的反应微通道的横截面积小于串联在其后的其他微反应器的反应微通道的横截面积,聚合反应在微反应器中进行。
2.根据权利要求1所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统,其特征在于:所述用于生产聚氯乙烯的微反应系统包括依次连接的进料系统(1),微反应系统(2)和浆料槽(3);还包括终止剂贮罐(4)和换热系统(5),所述换热系统(5)与各级微反应器连接,所述终止剂贮罐(4)与末级微反应器连接。
3.根据权利要求2所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统,其特征在于:所述微反应器包括气密性腔室(2001)以及设置在气密性腔室(2001)中的反应区(2002),所述反应区(2002)设置有至少一条反应微通道。
4.根据权利要求3所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统,其特征在于:所述换热系统(5)包括与各微反应器的气密性腔室(2001)连通的换热介质进口管(501)及换热介质出口管(502)。
5.根据权利要求1~4中任一权利要求所述的用于生产聚氯乙烯的微反应系统,其特征在于:所述微反应系统(2)由依次连接的一级微反应器(201),二级微反应器(202),三级微反应器(203)组成;所述一级微反应器(201)的反应微通道长度为1~5m,横截面积为0.1~0.5mm2;所述二级微反应器(202)的反应微通道长度为4~10m,横截面积为0.3~0.8mm2;所述三级微反应器(203)的反应微通道长度为10~20m,横截面积为0.3~0.8mm2;且所述二级微反应器(202)和三级微反应器(203)的反应微通道的横截面积大于一级微反应器(201)的反应微通道的横截面积。
6.聚氯乙烯生产方法,包括以下步骤:
A、通过进料系统(1)将生产原料作为流体按一定流量比例分别通入微反应系统(2)中,原料进入反应微通道后发生混合,聚合反应在反应微通道中进行,通过换热系统(5)控制反应温度为35~80℃,反应压强为0.1~1.2Mpa,物料通过各级微反应器反应微通道的总时间为10~500s,达到目标转化率后将终止剂加入末级微反应器,得到聚氯乙烯树脂浆料;
B、所得聚氯乙烯树脂浆料进入浆料槽(3),再用浆料泵送入汽提装置,除去浆料中残留的氯乙烯单体后,再送入干燥系统除去水分,得到成品聚氯乙烯树脂。
7.根据权利要求6所述的聚氯乙烯生产方法,其特征在于:所述微反应系统(2)由依次连接的一级微反应器(201),二级微反应器(202),三级微反应器(203)组成;所述一级微反应器(201)的反应微通道长度为1~5m,横截面积为0.1~0.5mm2;所述二级微反应器(202)的反应微通道长度为4~10m,横截面积为0.3~0.8mm2;所述三级微反应器(203)的反应微通道长度为10~20m,横截面积为0.3~0.8mm2;且所述二级微反应器(202)和三级微反应器(203)的反应微通道的横截面积大于一级微反应器(201)的反应微通道的横截面积;一级微反应器(201)氯乙烯转化率控制在13~17%,二级微反应器(202)氯乙烯转化率控制在45~55%,三级微反应器(203)氯乙烯转化率控制在82~88%。
8.根据权利要求6所述的聚氯乙烯生产方法,其特征在于:所述生产原料包括氯乙烯单体,去离子水,引发剂,分散剂。
9.根据权利要求8所述的聚氯乙烯生产方法,其特征在于:所述引发剂选自半衰期为0.1小时,半衰期温度小于等于85℃的有机过氧化物类引发剂中的一种或任意几种的混和物;所述分散剂包括主分散剂和助分散剂,主分散剂选自甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或任意几种的混和物,以及醇解度在60~90%的聚乙烯醇中的一种或任意几种的混和物;助分散剂选自醇解度在30~60%的聚乙烯醇中的一种或任意几种的混和物。
CN201811404364.0A 2018-11-23 2018-11-23 用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法 Active CN109651539B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811404364.0A CN109651539B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811404364.0A CN109651539B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109651539A true CN109651539A (zh) 2019-04-19
CN109651539B CN109651539B (zh) 2023-11-17

Family

ID=66111454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811404364.0A Active CN109651539B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109651539B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111729616A (zh) * 2020-07-09 2020-10-02 唐山三友氯碱有限责任公司 聚氯乙烯树脂生产中入料间隔时间自动控制方法
CN111777700A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 中国科学院化学研究所 微反应器中配位聚合制备聚烯烃的方法
CN113457591A (zh) * 2021-07-07 2021-10-01 化学与精细化工广东省实验室 一种微通道反应器
CN114478894A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 复旦大学 三氟氯乙烯共聚物的流动化学合成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110054071A1 (en) * 2008-05-02 2011-03-03 Basf Se Method and device for the continuous production of polymers by radical polymerization
CN103554318A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 应悦 在微乳液形态下制备含氟聚合物的方法及设备
CN108219129A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 西华大学 一种在微反应器中合成甲基封端三苯乙烯化苯酚聚氧乙烯醚的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110054071A1 (en) * 2008-05-02 2011-03-03 Basf Se Method and device for the continuous production of polymers by radical polymerization
CN103554318A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 应悦 在微乳液形态下制备含氟聚合物的方法及设备
CN108219129A (zh) * 2017-12-27 2018-06-29 西华大学 一种在微反应器中合成甲基封端三苯乙烯化苯酚聚氧乙烯醚的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111777700A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 中国科学院化学研究所 微反应器中配位聚合制备聚烯烃的方法
CN111777700B (zh) * 2019-04-03 2021-10-12 中国科学院化学研究所 微反应器中配位聚合制备聚烯烃的方法
CN111729616A (zh) * 2020-07-09 2020-10-02 唐山三友氯碱有限责任公司 聚氯乙烯树脂生产中入料间隔时间自动控制方法
CN113457591A (zh) * 2021-07-07 2021-10-01 化学与精细化工广东省实验室 一种微通道反应器
CN113457591B (zh) * 2021-07-07 2024-04-16 墨格微流科技(汕头)有限公司 一种微通道反应器
CN114478894A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 复旦大学 三氟氯乙烯共聚物的流动化学合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109651539B (zh) 2023-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109651539A (zh) 用于生产聚氯乙烯的微反应系统及基于该系统的聚氯乙烯生产方法
Asua Challenges for industrialization of miniemulsion polymerization
TWI529179B (zh) 連續聚合裝置及製造聚合物組成物的方法
JPH1045811A (ja) ポリスチレンの製造法
EP3186288B1 (en) Process for separating components of a polymer-monomer mixture obtained by high-pressure polymerization of ethylenically unsaturated monomers
TW201244815A (en) Continuous polymerization apparatus and process for producing polymer composition
CN112678779B (zh) 一种过硫酸铵晶体的制备方法
CN109021161A (zh) 一种微通道反应合成gma丙烯酸树脂的方法
CN114572969B (zh) 微流控反应系统及制备还原氧化石墨烯的方法
AU2014298551A1 (en) Reverse-phase polymerisation process
CN113891900A (zh) 聚合物纳米粒子的流动合成
EP3307792B1 (de) Verfahren zur herstellung von vinylacetat-ethylen-copolymerisaten mittels emulsionspolymerisation
CN209501640U (zh) 悬浮法聚氯乙烯连续合成系统
CN113150204A (zh) 微通道连续流活性聚合制备无皂丙烯酸聚合物材料的方法
CN115253954B (zh) 一种连续反应装置及应用
CN108380150B (zh) 制备低分子量聚苯乙烯的多通道微反应器系统及方法
CN211886852U (zh) 一种用于自由基聚合的连续化生产设备
CN213977502U (zh) 羟基丙烯酸树脂的连续生产装置
JP3565229B2 (ja) メタクリル樹脂の製造方法
CN111298752A (zh) 一种用于自由基聚合的连续化生产设备及其使用方法
CN212441146U (zh) 一种用于聚合度可控反应的连续化生产设备
JPS63218702A (ja) 高吸水性ポリマ−の製造方法
CN110256320A (zh) 过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯的合成方法
CN105859928A (zh) 一种聚氯乙烯聚合釜的优化控制方法
CN115181200B (zh) 一种C4-C8α-单烯烃—马来酸酐共聚物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant