CN110105474A - 一种调制蜡生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调制蜡生产技术领域，尤其涉及一种调制蜡生产工艺，解决现有技术中存在的产品收率、质量及产能不高的缺点，包括以下步骤：S1、将高密度聚乙烯投入电磁加热主机，搅拌加热得液态高密度聚乙烯；S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机，保温搅拌，得粗聚乙烯蜡；S3、粗聚乙烯蜡经一级蒸馏、二级蒸馏和三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；S4、加入白土和硅藻土；S5、过滤，加入功能性助剂，打入聚乙烯蜡储罐；S6、冷却成型，得调制蜡成品。本发明经主机螺杆和辅机螺杆持续恒定加温，使得反应更彻底，可提高产品的收率，提高生产安全，纯化罐中安装了刮板式薄膜蒸发器，使得产品分子量分布更加均匀。
Description
技术领域
本发明涉及调制蜡生产技术领域，尤其涉及一种调制蜡生产工艺。
背景技术
调制蜡即聚乙烯蜡，为低分子量聚乙烯均聚物或共聚体。所谓蜡，是指其聚合物最后是以微晶形式浮布在涂料表层中起着类似石蜡但又比石蜡还有更多样而实际的作用，因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用。生产中，可作为一种添加剂直接加到聚烯烃加工中，可增加产品的光泽和加工性能；作为润滑剂，其化学性质稳定、电性能良好。目前，聚乙烯蜡的制备方法分为聚乙烯裂解法、聚乙烯副产提纯和乙烯聚合法，目前，聚乙烯裂解法应用广泛，但是在生产中，其产品的收率以及质量不高，而且反应时间较长，产能提升存在瓶颈。
因此，我们提出了一种调制蜡生产工艺用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的产品收率、质量及产能不高的缺点，而提出的一种调制蜡生产工艺。
一种调制蜡生产工艺，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌15min～18min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、向分子量均一聚乙烯蜡中加入白土和硅藻土；
S5、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S6、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
优选的，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内。
优选的，所述电磁加热主机内的加热温度为435℃～445℃，搅拌速度为180r/min～200r/min。
优选的，所述电磁加热恒温副机内的加热温度为425℃～435℃，搅拌速度为160r/min～170r/min，保护气体为氮气。
优选的，所述纯化罐的内部设置有刮板式薄膜蒸发器。
优选的，所述一级纯化罐的蒸馏温度为220℃～250℃。
优选的，所述二级纯化罐的蒸馏温度为200℃～230℃。
优选的，所述三级纯化罐的蒸馏温度为180℃～210℃。
本发明的有益效果是：
1、将高密度聚乙烯混合作为原料，经主机螺杆和辅机螺杆持续恒定加温，使得反应更彻底，可提高产品的收率，提高生产安全，改善产品的质量，并缩短高温裂解的时间，可提高产能，节约能源。
2、在三个纯化罐中均设置了刮板式薄膜蒸发器，使得产品分子量分布更加均匀。
附图说明
图1为本发明提出的一种调制蜡生产工艺使用的设备总示意图；
图2为本发明提出的一种调制蜡生产工艺使用的三级纯化装置的结构示意图；
图3为本发明提出的一种调制蜡生产工艺使用的三级纯化装置的提纯罐局部剖视结构示意图；
图4为本发明提出的调制蜡生产工艺使用的三级纯化装置的图3局部俯视剖视结构示意图；
图5为本发明提出的调制蜡生产工艺使用的三级纯化装置的刮板式薄膜蒸发器俯视结构示意图；
图6为本图5中A处局部剖视结构示意图；
图7为本发明提出的调制蜡生产工艺使用的三级纯化装置的局部竖截面结构示意图。
图中：a电磁加热主机、b电磁加热副机、c三级纯化装置、d过滤装置、e聚乙烯蜡储罐、f冷却成型塔、1支脚、2第一提纯罐、3第二提纯罐、4第三提纯罐、5人孔、6观察孔、7排气管、8进油管、9排渣管、10废渣收集罐、11缓流弯管、12沿板、13刮板式薄膜蒸发器、14提气孔、15尾椎夹套、16出油管、17泄压阀管、18供料管道、19回流孔、20氮气管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：
一种调制蜡生产工艺，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌18min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、向分子量均一聚乙烯蜡中加入白土和硅藻土；
S5、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S6、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
本实施例中，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内，电磁加热主机内的加热温度为435℃，搅拌速度为180r/min，电磁加热恒温副机内的加热温度为425℃，搅拌速度为160r/min，保护气体为氮气，纯化罐的内部设置有刮板式薄膜蒸发器，一级纯化罐的蒸馏温度范围在220℃～250℃之间，二级纯化罐的蒸馏温度范围在200℃～230℃之间，三级纯化罐的蒸馏温度范围在180℃～210℃之间。
实施例二：
一种调制蜡生产工艺，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌16min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、向分子量均一聚乙烯蜡中加入白土和硅藻土；
S5、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S6、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
本实施例中，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内，电磁加热主机内的加热温度为435℃，搅拌速度为180r/min，电磁加热恒温副机内的加热温度为430℃，搅拌速度为165r/min，保护气体为氮气，纯化罐的内部设置有刮板式薄膜蒸发器，一级纯化罐的蒸馏温度范围在220℃～250℃之间，二级纯化罐的蒸馏温度范围在200℃～230℃之间，三级纯化罐的蒸馏温度范围在180℃～210℃之间。
实施例三：
一种调制蜡生产工艺，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌16min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、向分子量均一聚乙烯蜡中加入白土和硅藻土；
S5、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S6、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
本实施例中，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内，电磁加热主机内的加热温度为440℃，搅拌速度为190r/min，电磁加热恒温副机内的加热温度为430℃，搅拌速度为165r/min，保护气体为氮气，纯化罐的内部设置有刮板式薄膜蒸发器，一级纯化罐的蒸馏温度范围在220℃～250℃之间，二级纯化罐的蒸馏温度范围在200℃～230℃之间，三级纯化罐的蒸馏温度范围在180℃～210℃之间。
实施例四：
一种调制蜡生产工艺，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌16min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、向分子量均一聚乙烯蜡中加入白土和硅藻土；
S5、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S6、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
本实施例中，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内，电磁加热主机内的加热温度为440℃，搅拌速度为190r/min，电磁加热恒温副机内的加热温度为435℃，搅拌速度为170r/min，保护气体为氮气，纯化罐的内部设置有刮板式薄膜蒸发器，一级纯化罐的蒸馏温度范围在220℃～250℃之间，二级纯化罐的蒸馏温度范围在200℃～230℃之间，三级纯化罐的蒸馏温度范围在180℃～210℃之间。
实施例五：
一种调制蜡生产工艺，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌15min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、向分子量均一聚乙烯蜡中加入白土和硅藻土；
S5、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S6、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
本实施例中，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内，电磁加热主机内的加热温度为445℃，搅拌速度为200r/min，电磁加热恒温副机内的加热温度为435℃，搅拌速度为170r/min，保护气体为氮气，纯化罐的内部设置有刮板式薄膜蒸发器，一级纯化罐的蒸馏温度范围在220℃～250℃之间，二级纯化罐的蒸馏温度范围在200℃～230℃之间，三级纯化罐的蒸馏温度范围在180℃～210℃之间。
对比例：
一种调制蜡生产工艺，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌10min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S5、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
本实施例中，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内，电磁加热主机内的加热温度为450℃，搅拌速度为190r/min，电磁加热恒温副机内的加热温度为420℃，搅拌速度为170r/min，保护气体为氮气，一级纯化罐的蒸馏温度范围在220℃～250℃之间，二级纯化罐的蒸馏温度范围在200℃～230℃之间，三级纯化罐的蒸馏温度范围在180℃～210℃之间。
参照附图1～7,本发明所使用的设备如下：
电磁加热主机a用于高密度聚乙烯的加热熔融，电磁加热副机b用于高密度聚乙烯的保温反应，三级纯化装置c用于粗聚乙烯蜡的提纯，过滤装置d用于分子量均一聚乙烯蜡的过滤，聚乙烯蜡储罐e用于存储聚乙烯蜡液，冷却成型塔f用于制备调制蜡成品。
三级纯化装置c，包括支脚1和供料管道18，以及由供料管道18依次串接的第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4，第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4的内部分别连接有氮气管20、进油管8、出油管16和排气管7，第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4的底部均通过支脚1固定，且第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4的一侧均连接有排渣管9，其通过排渣管9法兰连接有缓流弯管11，缓流弯管11的末端设有废渣收集罐10；
第一提纯罐2的表面均分别开设有人孔5和观察孔6，人孔5和观察孔6分别通过法兰连接密封盖板和钢硅玻璃观察镜，第一提纯罐2的顶端连接有泄压阀管17，泄压阀管17的外侧安装有泄压阀，且泄压阀管17的另一端与排气管7的底端连接；
第一提纯罐2的内部分别设置有刮板式薄膜蒸发器13和沿板12，刮板式薄膜蒸发器13一端与第一提纯罐2的内壁呈75度夹角，刮板式薄膜蒸发器13便于蜡膏收集，刮板式薄膜蒸发器13的四周与第一提纯罐2的内壁点焊连接，两两焊点之间设有降膜孔，刮板式薄膜蒸发器13的内部和倾斜下端还分别开设有提气孔14和回流孔19，沿板12的横截面为空心圆形，且沿板12的上表面开设有收集槽，且收集槽与刮板式薄膜蒸发器13下端的距离为20cm，收集槽宽度和高度均为5cm，排渣管9的一端与沿板12的收集槽连通；
第一提纯罐2的末端内部焊接有尾椎夹套15，其竖截面为倒三角形，进油管8的一端延伸至尾椎夹套15的内部中间，出油管16的一端延伸至尾椎夹套15的一侧内部；
缓流弯管11的竖截面为S形，且缓流弯管11的下弯管端安装有防堵阀门；
第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4的结构均相同。
实施例：通过供料管道18串接第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4，并在三个提纯罐的底部焊接尾椎夹套15，使热油通过进油管8进入尾椎夹套15内，并从出油管16排出，实现对三个提纯罐内的熔融聚乙烯进行加热。
在第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4的内壁焊接刮板式薄膜蒸发器13和沿板12，便于蜡膏收集，刮板式薄膜蒸发器13倾斜点焊固定在罐体的内壁，使得罐体内加热后气化点较低的杂质气化并从刮板式薄膜蒸发器13内的提气孔14内上升，并从排气管7排出，排出部分经过冷却收集后凝固成为重油，降膜孔间距2mm，便于冷却液华的蜡膏挂壁流下，收集槽与刮板式薄膜蒸发器下端距离20cm，若距离改变，则纯化后的聚乙烯蜡分子量达不到生产要求(不均一)。
第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4内气化点中等的杂质通过刮板式薄膜蒸发器13的提气孔14后降温重新凝固成粘稠状的蜡膏，从刮板式薄膜蒸发器13与罐体内壁焊点间的降膜孔均匀滑落至沿板12顶部内侧的收集槽内，收集槽宽度高度皆为5cm，能够达到最好的收集效果，宽度大于5cm会影响聚乙烯蜡的蒸发面积，影响提纯效果，过小易满，回落至罐体内，高度变化会影响收集效果，通过排渣管9进入缓流弯管11内，缓流弯管11可以有效的防止蜡膏快速注入废渣收集罐10内，废渣收集罐10通过阀门向内部抽入空气，使蜡膏能够通入废渣收集罐10内部，在缓流弯管11的下弯管端安装防堵阀门，可以有效的排出缓流弯管11下弯管端堆积的蜡膏。
在第一提纯罐2、第二提纯罐3和第三提纯罐4的顶端连接泄压阀管17，并在泄压阀管17上安装泄压阀，使其与排气管7连接，当排气管7发生局部堵塞时，泄压阀检测到第一提纯罐2、第二提纯罐3或第三提纯罐4内压力增大时，泄压阀会启动自动为罐体内部进行泄压，更加安全。
综上所述，该调制蜡生产用三级纯化装置利用三个提纯罐加热内部的聚乙烯，利用聚乙烯不同的气化点分别提炼出重油以及蜡膏，通过三次纯化使其纯化效果更好，纯化出的调制蜡内没有杂质。
对按照实施例一至实施例五以及对比例所述的方法制得的调制蜡成品进行外观检测，实验结果如下。
实验结果:
| 项目 | 色泽 | 硬度 | 透明度 |
| 实施例一 | 自然白，有光泽 | 较硬 | 半透明 |
| 实施例二 | 自然白，有光泽 | 较硬 | 半透明 |
| 实施例三 | 自然白，有光泽 | 较硬 | 半透明 |
| 实施例四 | 自然白，有光泽 | 硬 | 半透明 |
| 实施例五 | 自然白，有光泽 | 较硬 | 半透明 |
| 对比例 | 微黄，有光泽 | 硬 | 半透明 |
对按照实施例一至实施例五以及对比例所述的方法制得的调制蜡成品进行分子质量分布以及产率统计，实验结果如下。
实验结果:
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种调制蜡生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将高密度聚乙烯投入到电磁加热主机中，搅拌加热至熔融，得液态高密度聚乙烯；
S2、将液态高密度聚乙烯导入电磁加热恒温副机中，保温搅拌15min～18min，得粗聚乙烯蜡；
S3、将粗聚乙烯蜡导入一级纯化罐中，进行一级蒸馏，除去粗杂，然后导入二级纯化罐中，进行二级蒸馏，再导入三级纯化罐中，进行三级蒸馏，得分子量均一聚乙烯蜡；
S4、向分子量均一聚乙烯蜡中加入白土和硅藻土；
S5、过滤分子量均一聚乙烯蜡，除去渣料，得聚乙烯蜡液，加入功能性助剂，然后将聚乙烯蜡液打入聚乙烯蜡储罐；
S6、将聚乙烯蜡液打入冷却成型塔，冷却成型，得调制蜡成品。
2.根据权利要求1所述的一种调制蜡生产工艺，其特征在于，所述高密度聚乙烯的分子量在40000～300000范围内。
3.根据权利要求1所述的一种调制蜡生产工艺，其特征在于，所述电磁加热主机内的加热温度为435℃～445℃，搅拌速度为180r/min～200r/min。
4.根据权利要求1所述的一种调制蜡生产工艺，其特征在于，所述电磁加热恒温副机内的加热温度为425℃～435℃，搅拌速度为160r/min～170r/min，保护气体为氮气。
5.根据权利要求1所述的一种调制蜡生产工艺，其特征在于, 所述纯化罐的内部设置有刮板式薄膜蒸发器。
6.根据权利要求1所述的一种调制蜡生产工艺，其特征在于,所述一级纯化罐的蒸馏温度为220℃～250℃。
7.根据权利要求1所述的一种调制蜡生产工艺，其特征在于,所述二级纯化罐的蒸馏温度为200℃～230℃。
8.根据权利要求1所述的一种调制蜡生产工艺，其特征在于,所述三级纯化罐的蒸馏温度为180℃～210℃。
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