CN109776707B

CN109776707B - 生产稀土异戊橡胶的方法

Info

Publication number: CN109776707B
Application number: CN201711106929.2A
Authority: CN
Inventors: 张国娟; 徐林; 王晨静; 赵英
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2037-11-10
Also published as: CN109776707A

Abstract

本发明涉及聚合物生产领域，公开了一种生产稀土异戊橡胶的方法，包括：在溶液聚合反应条件下，将异戊二烯单体、稀土催化剂和溶剂引入聚合反应单元中进行聚合反应，并将所述聚合反应单元的出口处获得的部分稀土异戊橡胶胶液循环回所述聚合反应单元的入口，剩余部分的稀土异戊橡胶胶液作为粗产品引入后续加工单元，其中，以所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液的总重量为基准，循环回所述聚合反应单元的入口的稀土异戊橡胶胶液为5～25重量％。本发明的方法能够减少聚合反应单元中溶剂的加入量，进而降低用于溶剂回收的蒸汽消耗量，起到了较好的节能效果。

Description

生产稀土异戊橡胶的方法

技术领域

本发明涉及聚合物生产领域，具体地，涉及一种生产稀土异戊橡胶的方法。

背景技术

稀土异戊橡胶是合成橡胶的一种，是由异戊二烯单体在催化剂作用下发生聚合反应而生成的聚合物。

由于稀土异戊橡胶的物理性能和机械性能均与天然橡胶(NR)相似，因此稀土异戊橡胶也被称为“合成天然橡胶”。具体地，稀土异戊橡胶具有优良的弹性、密封性、耐蠕变性、耐磨性、耐热性和抗撕裂性，并且抗张强度和伸长率也接近天然橡胶，因此在一些情况下可用作天然橡胶的替代物，也可以与天然橡胶或其它合成橡胶组合使用。

通常，在合成橡胶的生产中，使单体与催化剂发生聚合反应的方法主要有：本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、淤浆聚合和气相聚合等。

自20世纪50年代以来，随着Z-N催化剂的出现和离子型催化剂的发展，采用溶液聚合的合成橡胶工业不仅日益扩展，而且已成为占主导地位的聚合方法。在溶液聚合方法中，需要向聚合体系中引入溶剂，因此体系的粘度比本体聚合时低，混合和散热比较容易，生产操作和温度都易于控制，还可利用溶剂的吸热排除聚合热以避免暴聚，进而简化聚合反应器的结构。

俄罗斯的Kauchuk公司采用溶液聚合方法进行了稀土异戊橡胶的合成，在三釜串联、连续操作的工业装置中，成功生产了顺式-1,4-构型含量高达96重量％的稀土异戊橡胶产品。

采用溶液聚合方法制备稀土异戊橡胶时，为了得到纯的稀土异戊橡胶聚合物，需要提供足够的能量将聚合时加入的溶剂从稀土异戊橡胶胶液中分离出来，并将其回收后得以循环利用。聚合时加入的溶剂越多，得到的稀土异戊橡胶胶液中聚合物的浓度就越低，后续需要进行分离和回收的溶剂量也越大，因此需要消耗的能量就越多。

在现有技术中，采用溶液聚合方法获得稀土异戊橡胶胶液后，通常采用凝聚工艺将溶剂从稀土异戊橡胶胶液中汽提出来。在凝聚单元中，采用水蒸气蒸馏的原理，将胶液喷入既作为传热介质，又作为输送介质的热水中，借助水蒸气将约95重量％的溶剂汽提出来，达到稀土异戊橡胶聚合物与溶剂分离的目的。汽提出的溶剂进入溶剂回收单元，完成溶剂的精制；精制合格的溶剂循环回聚合工段得以重新利用。在溶剂回收单元，通常采用若干精馏塔完成溶剂的提纯，精馏塔底部均设有再沸器，需要将蒸汽通入再沸器中，以便为组分的分离提供充足的热量。

目前，现有技术的聚合单元获得的稀土异戊橡胶胶液的重量浓度在13～16％范围内，即生产每吨稀土异戊橡胶的溶剂用量要大于5吨，因此在凝聚单元和溶剂回收单元消耗的总蒸汽量较大，导致生产成本中能耗所占比重较高。因此，需对聚合工艺进行深入的优化，以求尽可能地减少聚合过程中溶剂的加入量，进而降低后续溶剂汽提与回收精制所消耗的蒸汽量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，在保持甚至提高生产得到的稀土异戊橡胶胶液的浓度的前提下提供一种新的节能的生产稀土异戊橡胶的方法。

本发明的发明人发现，异戊二烯在进行聚合反应时会产生大量的聚合热，且聚合所得的异戊二烯胶液的粘度较高，若仅采取夹套撤热的控温方式制备异戊二烯橡胶则在反应器的传热方面具有相当的难度。为了进行改进，通常可以采用低温进料(甚至是大量的溶剂进料)与夹套撤热相结合的聚合技术进行聚合反应。然而，采用低温进料与夹套撤热相结合的聚合技术进行聚合反应时，每生产一吨干胶，需要向聚合反应器中投入5吨以上的溶剂，用以吸收大量的聚合热，若是回收这些溶剂，需较大的能耗。而且，采用该种现有技术提供的方法生产异戊二烯橡胶时，获得的异戊二烯橡胶胶液的浓度较低。

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的发明人通过创造性的研究后提供了以下生产稀土异戊橡胶的方法，该方法包括：在溶液聚合反应条件下，将异戊二烯单体、稀土催化剂和溶剂引入聚合反应单元中进行聚合反应，并将所述聚合反应单元的出口处获得的部分稀土异戊橡胶胶液循环回所述聚合反应单元的入口，剩余部分的稀土异戊橡胶胶液作为粗产品引入后续加工单元，其中，以所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液的总重量为基准，循环回所述聚合反应单元的入口的稀土异戊橡胶胶液为5～25重量％。

本发明针对现有技术中存在的稀土异戊橡胶生产工艺能耗高的问题，提供了一种新的生产稀土异戊橡胶的方法，通过将聚合后的特定重量比的稀土异戊橡胶胶液返回聚合反应单元入口来替代部分溶剂进行聚合热的移除，从而能够减少聚合反应单元中溶剂的加入量，进而降低用于溶剂回收的蒸汽消耗量，起到了较好的节能效果。

附图说明

图1是根据本发明的一种优选实施方式生产稀土异戊橡胶的工艺流程示意图。

附图标记说明

1、异戊二烯单体 2、溶剂

3、循环回聚合反应器的入口的部分稀土异戊橡胶胶液

4、作为粗产品引入后续加工单元的剩余部分的稀土异戊橡胶胶液

A、第一反应器 B、第二反应器

C、第三反应器

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

如前所述，本发明提供了一种生产稀土异戊橡胶的方法，该方法包括：在溶液聚合反应条件下，将异戊二烯单体、稀土催化剂和溶剂引入聚合反应单元中进行聚合反应，并将所述聚合反应单元的出口处获得的部分稀土异戊橡胶胶液循环回所述聚合反应单元的入口，剩余部分的稀土异戊橡胶胶液作为粗产品引入后续加工单元，其中，以所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液的总重量为基准，循环回所述聚合反应单元的入口的稀土异戊橡胶胶液为5～25重量％。

本发明所述生产稀土异戊橡胶的方法中，溶液聚合反应可以采取夹套撤热控制反应温度的方式进行，也可以采用绝热聚合的方式，优选所述溶液聚合反应采取绝热聚合。

所述聚合反应单元可以为传统的釜式聚合反应器或本领域常用的其它类型的聚合反应器，优选地，所述聚合反应单元为釜式聚合反应器。本发明的所述聚合反应单元可以为一个反应器，即一釜反应器；也可以为至少两个串联的反应器，即多釜反应器；优选地，本发明的所述聚合反应单元为由两个串联的反应器形成的两釜反应器，或者为由三个串联的反应器形成的三釜反应器。对所述聚合反应器的容积没有特别的限定，可以为本领域内常规使用的各种尺寸，优选地，当所述聚合反应单元由至少两个串联的反应器形成时，形成所述聚合反应单元的各个反应器的容积相等。

所述聚合反应单元的出口处是指，整个聚合反应单元的出口处，也就是说，若是有两个或者两个以上的反应器，所述聚合反应单元的出口处是指最后一个反应器的出口处。

所述聚合反应单元的入口是指，整个聚合反应单元的入口，也就是说，若是有两个或者两个以上的反应器，所述聚合反应单元的入口是指第一个反应器的入口。

所述部分稀土异戊橡胶胶液是指，从所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液中的一部分。

所述剩余部分的稀土异戊橡胶胶液是指，从所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液中，减去循环回所述聚合反应单元的入口的那部分稀土异戊橡胶胶液后剩下的部分的稀土异戊橡胶胶液。

所述溶液聚合反应的具体工艺过程为本领域技术人员所公知，本发明在此不再详述。

优选地，以所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液的总重量为基准，循环回所述聚合反应单元的入口的稀土异戊橡胶胶液为10～20重量％。本发明的发明人发现，以所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液的总重量为基准，循环回所述聚合反应单元的入口的稀土异戊橡胶胶液为10～20重量％范围内时，能够使本发明所述生产稀土异戊橡胶的方法容易操作，且具有更明显的节能效果。

优选地，循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液的温度为0～20℃。

更优选地，循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液的温度为5～15℃。本发明的发明人发现，控制循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液的温度在上述5～15℃范围内时，能够使本发明所述生产稀土异戊橡胶的方法容易操作，且具有更明显的节能效果，且不用降低异戊二烯单体的操作负荷，保证了稀土异戊橡胶装置的产能。

从所述聚合反应单元出口处获得的稀土异戊橡胶胶液的温度通常为聚合反应的温度或者接近聚合反应的温度，为了使得循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液的温度在本发明的前述范围内，本领域技术人员可以采用本领域内常用的方法对所述循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液进行降温，例如，可以采用交换换热的方法，具体地，可以通过使用冷媒与所述循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液进行热交换。

优选地，所述异戊二烯单体和所述溶剂的用量重量比为1：(2～4.5)。更加优选地，所述异戊二烯单体和所述溶剂的用量重量比为1：(2.3～4)。通过采用本发明的将部分稀土异戊橡胶胶液循环回所述聚合反应单元入口的方法能够使得本发明的溶剂的使用量明显较现有技术的方法更低，从而节约了生产成本；而且，在降低了溶剂使用量的同时，也能够减少回收溶剂所消耗的蒸汽量，从而节约了生产能耗。

优选地，所述稀土催化剂与所述异戊二烯单体的用量重量比为(0.01～0.5)：1；更优选情况下，所述稀土催化剂与所述异戊二烯单体的用量重量比为(0.02～0.35)：1。

优选地，所述稀土催化剂选自钕系催化剂中的至少一种；更优选地，所述钕系催化剂选自环烷酸钕、辛酸钕、异辛酸钕、壬酸钕、新癸酸钕、癸酸钕和膦酸钕中的至少一种；特别优选地，所述钕系催化剂选自选自环烷酸钕、新癸酸钕和膦酸钕中的至少一种。例如，所述稀土催化剂可以为CN103450373A、CN105330763A、CN105330773A等现有技术中公开的稀土催化剂。

优选情况下，所述溶液聚合反应的条件包括：所述溶液聚合反应条件包括：聚合反应温度为20～70℃，更优选为35～55℃；聚合反应时间为60～180分钟，更优选为80～150分钟。本发明的发明人发现，控制所述溶液聚合反应的条件在本发明的上述参数范围内时，配合将部分稀土异戊橡胶胶液循环回所述聚合反应单元入口的工艺能够在保证获得与现有技术质量相当的稀土异戊橡胶产品的前提下使得本发明的生产稀土异戊橡胶的工艺方法的溶剂使用量显著降低。而且，当所述聚合反应单元为由至少两个反应器串联形成的聚合反应器时，各个反应器中的溶液聚合反应条件可以相同或者不同，优选各个反应器中的溶液聚合反应条件不同。

优选地，在进入所述聚合反应单元中进行聚合反应之前，所述异戊二烯单体、所述稀土催化剂和所述溶剂的温度不高于0℃；更优选温度为零下20℃至零下2.5℃。

本发明的所述生产稀土异戊橡胶的方法可以采用间歇工艺操作模式，也可以采用连续工艺操作模式，具体地，所述间歇工艺操作的方法即为在生产过程中有步骤地将所述异戊二烯单体、溶剂以及稀土催化剂一次性地投入到聚合反应单元中，反应过程中聚合反应单元不发生进料和出料操作。待反应结束时，将聚合反应单元中获得的一部分胶液排出聚合反应单元，剩余胶液作为循环胶液留在聚合反应单元内，用以代替溶剂，以减少下一批次聚合反应中溶剂的加入量，以此实现节能降耗。

另外，所述连续工艺操作的方法即为在生产过程中连续加入所述异戊二烯单体、溶剂以及稀土催化剂，并且同时连续产出稀土异戊橡胶胶液，使得聚合反应单元中的物料总量保持相对稳定，并且本发明优选生产稀土异戊橡胶的方法采用连续工艺操作模式，并且使得所述异戊二烯单体在聚合反应单元中的平均停留时间为20-50min。

优选地，所述聚合反应单元中包括至少三个依次串联的聚合反应器，并且将最后一个聚合反应器的出口处获得的部分稀土异戊橡胶胶液循环回第一个聚合反应器的入口。更优选地，所述聚合反应单元中包括三个依次串联的聚合反应器。

优选地，所述溶剂选自正己烷、环己烷、甲基环己烷、正庚烷和正辛烷中的至少一种；更优选所述溶剂选自正己烷、环己烷和正庚烷中的至少一种。

根据一种优选的具体实施方式，本发明的所述生产稀土异戊橡胶的方法根据图1所示的工艺流程示意图进行，具体地，聚合反应单元由依次串联的三个反应器组成，异戊二烯单体1、溶剂2和稀土催化剂(未示出)依次通过第一反应器A、第二反应器B和第三反应器C，并且由所述第三反应器C的出口处获得的循环回聚合反应单元的入口的部分稀土异戊橡胶胶液3返回至所述第一反应器A的入口，作为粗产品引入后续加工单元的剩余部分的稀土异戊橡胶胶液4进入后续加工单元中进行脱溶剂处理。

通过采用本发明的所述生产稀土异戊橡胶的方法能使得从所述聚合反应器的出口处获得的稀土异戊橡胶胶液的浓度达到18～22重量％。而且，本发明的方法显著减少了溶剂的加入量，降低了溶剂的消耗，进而降低了用于溶剂回收的蒸汽消耗量，具有一定的节能效果。

采用本发明的前述方法生产每吨干胶需加入的溶剂量可减少至现有技术的65～85重量％。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

在没有特别说明的情况下，以下使用的各种原料均来自商购。

在没有特别说明的情况下，以下使用的各种原料均来自商购。所有实施例和对比例中，使用的原料均为同一规格，其中溶剂均为正己烷。催化剂均为CN103450373A的实施例1中使用的稀土催化剂。

为了更清楚地说明本发明的生产稀土异戊橡胶的方法，以下实施例和对比例均采用表1所示的操作温度和出口转化率进行绝热聚合反应。

表1

	操作温度/℃	出口转化率/重量％
			第一反应器	35	58
第二反应器	42	80
			第三反应器	55	95

实施例1-6用于说明本发明的生产稀土异戊橡胶的方法。

实施例1

本实施例采用图1所示的三个反应器依次串联的聚合反应器进行溶液聚合反应，各聚合反应器的容积均为120L，并且，本实施例采用连续工艺操作。

本实施例中第一反应器中，总的物料(包括循环胶液，下同)进料量为112.5kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为21.5kg/h，溶剂的进料量为79.4kg/h，催化剂的进料量为5.6kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-5℃，以控制三个反应器的操作温度及出口转化率如表1中所示。并且，循环回第一反应器入口的稀土异戊橡胶胶液的量为6kg/h，在进入所述第一反应器入口之前，来自第三反应器的循环胶液的温度经低温水冷却至15℃。物料在各个反应器中的平均停留时间均为40min，则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为11.5重量％、15.6重量％及18.2重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为4.5t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

实施例2

本实施例采用与实施例1相同的聚合反应器进行。

本实施例中第一反应器中，总的物料进料量为112.5kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为21.5kg/h，溶剂的进料量为64.4kg/h，催化剂的进料量为5.6kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-5℃，以控制三个反应器的操作温度及出口转化率如表1中所示。并且，循环回第一反应器入口的稀土异戊橡胶胶液的量为21kg/h，在进入所述第一反应器入口之前，来自第三反应器的循环胶液的温度经低温水冷却至5℃。物料在各个反应器中的平均停留时间均为40min，则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为12.7重量％、16.6重量％及19.5重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为4.1t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

实施例3

本实施例采用与实施例1相同的聚合反应器进行。

本实施例中第一反应器中，总的物料进料量为130kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为26.5kg/h，溶剂的进料量为83.6kg/h，催化剂的进料量为6.9kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-10℃，以控制三个反应器的操作温度及出口转化率如表1中所示。并且，循环回第一反应器入口的稀土异戊橡胶胶液的量为13kg/h，在进入所述第一反应器入口之前，来自第三反应器的循环胶液的温度经低温水冷却至16℃。物料在各个反应器中的平均停留时间均为35min，则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为12.2重量％、16.7重量％及19.4重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为4.1t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

实施例4

本实施例采用与实施例1相同的聚合反应器进行。

本实施例中第一反应器中，总的物料进料量为130kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为26.5kg/h，溶剂的进料量为70.6kg/h，催化剂的进料量为6.9kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-10℃，以控制三个反应器的操作温度及出口转化率如表1中所示。并且，循环回第一反应器入口的稀土异戊橡胶胶液的量为26kg/h，在进入所述第一反应器入口之前，来自第三反应器的循环胶液的温度经低温水冷却至3℃。物料在各个反应器中的平均停留时间均为35min，则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为13.8重量％、18.3重量％及21重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为3.8t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

实施例5

本实施例采用与实施例1相同的聚合反应器进行。

本实施例中第一反应器中，总的物料进料量为150kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为33kg/h，溶剂的进料量为93.5kg/h，催化剂的进料量为7.5kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-15℃，以控制三个反应器的操作温度及出口转化率如表1中所示。并且，循环回第一反应器入口的稀土异戊橡胶胶液的量为15kg/h，在进入所述第一反应器入口之前，来自第三反应器的循环胶液的温度经低温水冷却至16.5℃。物料在各个反应器中的平均停留时间均为30min，则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为13.2重量％、18重量％及21重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为3.8t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

实施例6

本实施例采用与实施例1相同的聚合反应器进行。

本实施例中第一反应器中，总的物料进料量为150kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为33kg/h，溶剂的进料量为78.5kg/h，催化剂的进料量为7.5kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-15℃，以控制三个反应器的操作温度及出口转化率如表1中所示。并且，循环回第一反应器入口的稀土异戊橡胶胶液的量为30kg/h，在进入所述第一反应器入口之前，来自第三反应器的循环胶液的温度经低温水冷却至2℃。物料在各个反应器中的平均停留时间均为30min，则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为14.8重量％、19.5重量％及22重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为3.6t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

从上述实施例1-6的结果可以看出，采用本发明的方法获得的胶液浓度均较高，而且，聚合过程中使用的溶剂量较低，甚至显著地低于现有技术的溶剂用量水平，从而说明本发明的方法明显具有节能效果。

对比例1

本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本对比例中不设置循环胶液，也就是说，本对比例中从第三反应器出口处获得的稀土异戊橡胶胶液全部作为粗产品引入后续加工单元。且总的物料进料量为112.5kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为21.5kg/h，溶剂的进料量为85.4kg/h，催化剂的进料量为5.6kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-5℃，物料在各个反应器中的平均停留时间均为40min。

则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为8.9重量％、13.5重量％及15.9重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为5.3t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

对比例2

本对比例采用与对比例1相似的方法进行，所不同的是，本对比例中总的物料进料量为130kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为26.5kg/h，溶剂的进料量为96.6kg/h，催化剂的进料量为6.9kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-10℃，物料在各个反应器中的平均停留时间均为35min。

则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为10重量％、14.6重量％及16.7重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为5t/t干胶。获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

对比例3

本对比例采用与对比例1相似的方法进行，所不同的是，本对比例中总的物料进料量为150kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为33kg/h，溶剂的进料量为109.5kg/h，催化剂的进料量为7.5kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-15℃，物料在各个反应器中的平均停留时间均为30min。

则经绝热溶液聚合后，测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为11.2重量％、15.8重量％及17.6重量％，聚合过程中最终所需要的溶剂量为4.7t/t干胶。

获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

对比例4

本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是：

本对比例中循环回第一反应器入口的稀土异戊橡胶胶液的量为40kg/h。

具体地，本实施例中，总的物料进料量为112.5kg/h，其中异戊二烯单体的进料量为15kg/h，溶剂的进料量为93.6kg/h，催化剂的进料量为3.9kg/h，且三股物料经乙二醇冷冻机组冷却后的进料温度均为-5℃。

其余均与实施例1中相同。

结果：测得第一反应器、第二反应器和第三反应器出口的胶液浓度分别为11.6重量％、14.5重量％及16.2重量％，聚合过程中所需要的溶剂量为5.2t/t干胶。

获得的稀土异戊橡胶产品的质量分析结果列于下表2中。

表2

通过对比实施例和对比例的结果可以看出，采用本发明的方法生产稀土异戊橡胶时，可将显著减少聚合过程中的溶剂用量，降低吨干胶的溶剂消耗，进而降低用于溶剂回收的蒸汽消耗量，起到了较好的节能效果。并且，本发明的实施例的方法获得的稀土异戊橡胶产品的质量与对比例的方法获得的稀土异戊橡胶产品的质量相当，甚至更优。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种生产稀土异戊橡胶的方法，该方法包括：在溶液聚合反应条件下，将异戊二烯单体、稀土催化剂和溶剂引入聚合反应单元中进行聚合反应，并将所述聚合反应单元的出口处获得的部分稀土异戊橡胶胶液循环回所述聚合反应单元的入口，剩余部分的稀土异戊橡胶胶液作为粗产品引入后续加工单元，其中，以所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液的总重量为基准，循环回所述聚合反应单元的入口的稀土异戊橡胶胶液为5～25重量％；

所述异戊二烯单体和所述溶剂的用量重量比为1：(2～4.5)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液的温度为0～20℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，循环回所述聚合反应单元的入口的部分所述稀土异戊橡胶胶液的温度为5～15℃。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，以所述聚合反应单元的出口处获得的全部稀土异戊橡胶胶液的总重量为基准，循环回所述聚合反应单元的入口的稀土异戊橡胶胶液为10～20重量％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述异戊二烯单体和所述溶剂的用量重量比为1：(2.3～4)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述稀土催化剂与所述异戊二烯单体的用量重量比为(0.01-0.5)：1。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述稀土催化剂与所述异戊二烯单体的用量重量比为(0.02～0.35)：1。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其中，所述稀土催化剂选自钕系催化剂中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述钕系催化选自环烷酸钕、辛酸钕、异辛酸钕、壬酸钕、新癸酸钕、癸酸钕和膦酸钕中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述钕系催化选自环烷酸钕、新癸酸钕和膦酸钕中的至少一种。

11.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述溶液聚合反应条件包括：聚合反应温度为20～70℃，聚合反应时间为60～180分钟。

12.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述溶液聚合反应条件包括：聚合反应温度为35～55℃，聚合反应时间为80～150分钟。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，在进入所述聚合反应单元中进行聚合反应之前，所述异戊二烯单体、所述稀土催化剂和所述溶剂的温度不高于0℃。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，在进入所述聚合反应单元中进行聚合反应之前，所述异戊二烯单体、所述稀土催化剂和所述溶剂的温度为零下20℃至零下2.5℃。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法采用连续操作工艺进行。

16.根据权利要求1或15所述的方法，其中，所述聚合反应单元中包括至少三个依次串联的聚合反应器，并且将最后一个聚合反应器的出口处获得的部分稀土异戊橡胶胶液循环回第一个聚合反应器的入口。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述聚合反应单元中包括三个依次串联的聚合反应器。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂选自正己烷、环己烷、甲基环己烷、正庚烷和正辛烷中的至少一种。

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂选自正己烷、环己烷和正庚烷中的至少一种。