CN110240669A - 一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中voc的脱除方法 - Google Patents
一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中voc的脱除方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于树脂材料领域，尤其涉及一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，该方法包括以下步骤：a)原料物在聚合釜中进行聚合反应，生成聚丁烯合金粉料；b)向闪蒸釜内充入惰性气体和去活剂，然后将所述聚丁烯合金粉料喷入闪蒸釜中，之后将所述闪蒸釜内气相的温度控制在60～70℃；所述去活剂包括水蒸气、乙醇蒸气和甲醇蒸汽中的一种或多种；c)依次对所述闪蒸釜进行抽真空、充压和放空；d)重复进行步骤c)若干次，直至闪蒸釜内可燃气含量小于预设值。本发明通过在闪蒸置换气中掺加部分去活剂气体，保证了产品的热稳定性，减少了有机小分子的产生，从而降低了聚丁烯合金树脂产品中的VOC含量。
Description
技术领域
本发明属于树脂材料领域，尤其涉及一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法。
背景技术
当前，我国地板采暖管主要是采用交联聚乙烯(PEX)、耐热聚乙烯(PE-RT)、无规共聚聚丙烯(PPR)、聚丁烯(PB)等原材料生产，其中聚丁烯为高分子惰性聚合物，是世界尖端的化学材料之一。聚丁烯合金，又称PB-A，是一种高分子聚合物，主要由第一单体，第二单体通过聚合工艺生产，此技术的应用使得产品既保持聚丁烯-1原有的优异性能，又增加了高模量、快速成型、优异蠕变性能、化学稳定性高、抗老化、耐腐蚀性能优异，而且在耐高低温、承压能力等方面表现突出，已超过PB材料的各项性能。
目前，聚丁烯合金生产技术主要掌握在国外企业，其产品垄断了我国60％以上的市场，再加上对我国的产品限量供应，价格昂贵，导致这种优异的材料在国内一直未能得到大面积推广和普及。
申请人的研发团队发现，可采用间歇式液相本体聚合工艺制备优质的聚丁烯合金，但由于采用这种工艺制备的聚丁烯合金具有独特的球型壳体结构，导致部分C3～C14的小分子及无规物难以脱出，闪蒸置换难度较大，产品的挥发性有机化合物(VOC)值较高，严重限制了该产品的应用和推广。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，采用本发明提供的方法可以大幅降低聚丁烯合金产品中的VOC含量。
本发明提供了一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，包括以下步骤：
a)原料物在聚合釜中进行聚合反应，生成聚丁烯合金粉料；
b)向闪蒸釜内充入惰性气体和去活剂，然后将所述聚丁烯合金粉料喷入闪蒸釜中，之后将所述闪蒸釜内气相的温度控制在60～70℃；
所述去活剂包括水蒸气、乙醇蒸气和甲醇蒸汽中的一种或多种；
c)依次对所述闪蒸釜进行抽真空、充压和放空，所述充压使用的气体为所述惰性气体和去活剂；
d)重复进行步骤c)若干次，直至闪蒸釜内可燃气含量小于预设值。
优选的，步骤b)中，所述水蒸气在0.4～0.8MPa下充入闪蒸釜内；所述气态乙醇气在0.2～0.3MPa下充入闪蒸釜内；所述气态甲醇在0.2～0.3MPa下充入闪蒸釜内。
优选的，步骤b)中，所述惰性气体在40～60℃下充入闪蒸釜内。
优选的，步骤b)中，所述去活剂占所述惰性气体和去活剂总体积的15～30％。
优选的，步骤b)中，所述闪蒸釜在充入所述惰性气体和去活剂后的釜内压力为0.1～0.2MPa。
优选的，所述聚丁烯合金粉料分为多批喷入所述闪蒸釜中进行处理，每批聚丁烯合金粉料喷入后，所述闪蒸釜的釜内压力不超过0.4MPa。
优选的，步骤b)中，所述闪蒸釜通过伴热装置进行温度控制；所述伴热装置为螺旋盘管或电伴热带，所述伴热装置盘设在所述闪蒸釜的侧壁上。
优选的，所述螺旋盘管内的热源为水或蒸汽。
优选的，步骤c)中，所述抽真空后的闪蒸釜釜内压力为-0.08～-0.1MPa。
优选的，步骤c)中，所述充压后的闪蒸釜釜内压力为0.1～0.4MPa。
与现有技术相比，本发明提供了一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法。本发明提供的脱除方法包括以下步骤：a)原料物在聚合釜中进行聚合反应，生成聚丁烯合金粉料；b)向闪蒸釜内充入惰性气体和去活剂，然后将所述聚丁烯合金粉料喷入闪蒸釜中，之后将所述闪蒸釜内气相的温度控制在60～70℃；所述去活剂包括水蒸气、乙醇蒸气和甲醇蒸汽中的一种或多种；c)依次对所述闪蒸釜进行抽真空、充压和放空，所述充压使用的气体为所述惰性气体和去活剂；d)重复进行步骤c)若干次，直至闪蒸釜内可燃气含量小于预设值。本发明通过在闪蒸置换气中掺加部分去活剂气体，保证了产品的热稳定性，减少了有机小分子的产生，从而降低了聚丁烯合金树脂产品中的VOC含量。此外，在本发明提供的优选技术方案中，通过对闪蒸釜进行不同形式的控温，可以保证闪蒸置换热量损失的补给，从而使本发明提供的方法表现出较高的闪蒸置换效率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，包括以下步骤：
a)原料物在聚合釜中进行聚合反应，生成聚丁烯合金粉料；
b)向闪蒸釜内充入惰性气体和去活剂，然后将所述聚丁烯合金粉料喷入闪蒸釜中，并将所述闪蒸釜内气相的温度控制在60～70℃；
所述去活剂包括水蒸气、乙醇蒸气和甲醇蒸汽中的一种或多种；
c)依次对所述闪蒸釜进行抽真空、充压和放空，所述充压使用的气体为所述惰性气体和去活剂；
d)重复进行步骤c)若干次，直至闪蒸釜内可燃气含量小于预设值。
在本发明中，首先将原料物在聚合釜中进行聚合反应。其中，本发明对于所述聚合反应的具体条件没有特别限定，本领域技术人员参照间歇式液相本体法聚合工艺，根据实际生产情况进行选择即可。聚合反应结束后，生成聚丁烯合金粉料，所述聚丁烯合金粉料中含有一定的活性中心，其进入闪蒸釜后可继续催化气相中微量的单体进行聚合反应生成小分子。
在本发明中，得到所述聚丁烯合金粉料后，启动闪蒸釜，向闪蒸釜内充入惰性气体和去活剂。其中，所述惰性气体包括氮气和/或稀有气体；所述惰性气体优选在40～60℃下充入闪蒸釜内，具体可为40℃、45℃、50℃、55℃或60℃；所述去活剂包括水蒸气、乙醇蒸气和甲醇蒸汽中的一种或多种；所述水蒸气优选在0.4～0.8MPa下充入闪蒸釜内，具体可为0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa或0.8MPa；所述气态乙醇气优选在0.2～0.3MPa下充入闪蒸釜内，具体可为0.2MPa、0.23MPa、0.25MPa、0.27MPa或0.3MPa；所述气态甲醇优选在0.2～0.3MPa下充入闪蒸釜内，具体可为0.2MPa、0.23MPa、0.25MPa、0.27MPa或0.3MPa。在本发明提供的一个实施例中，所述去活剂包括水蒸气和乙醇蒸气，所述水蒸气和乙醇蒸汽的体积比优选为(70～95)：(30～5)，更优选为(75～90)：(25～10)，具体可为75:25、85:15或90:10。在本发明中，所述去活剂优选占所述惰性气体和去活剂总体积的15～30％，具体可为15％、20％、25％或30％。充入惰性气体和去活剂后，所述闪蒸釜的釜内压力升高，在本发明中，所述闪蒸釜在充入惰性气体和去活剂后的釜内压力优选为0.1～0.2MPa，具体可为0.1MPa、0.12MPa、0.15MPa、0.17MPa或0.2MPa。
在本发明中，向闪蒸釜内充惰性气体和去活剂完毕后，将所述聚丁烯合金粉料喷入所述闪蒸釜中，喷入聚丁烯合金粉料后，所述闪蒸釜的釜内压力升高。其中，所述聚丁烯合金粉料优选分为多批喷入所述闪蒸釜中进行处理，每批聚丁烯合金粉料喷入后，所述闪蒸釜的釜内压力优选不超过0.4MPa。
在本发明中，喷入聚丁烯合金粉料后，将所述闪蒸釜内气相的温度控制在60～70℃，更优选为65℃，具体可为60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃或70℃。在本发明中，所述闪蒸釜优选通过伴热装置进行温度控制；所述伴热装置盘设在所述闪蒸釜的侧壁上，包括但不限于螺旋盘管或电伴热带，所述螺旋盘管内的热源优选为水或蒸汽。在本发明提供的一个实施例中，以所述螺旋盘管作为伴热装置，所述螺旋盘管的间距优选设置为60～120mm，当采用水作为热源时，所述水的温度优选控制在60～90℃，当采用蒸汽作为热源时，所述蒸汽的温度优选控制在170～180℃。在本发明提供的另一个实施例中，以所述电伴热带作为伴热装置，所述电伴热带的间距优选设置为50mm。
在本发明中，完成温度控制后，依次对所述闪蒸釜进行抽真空、充压和放空。其中，所述抽真空后的闪蒸釜釜内压力优选控制在-0.08～-0.1MPa，具体可为-0.08MPa、-0.09MPa或-0.1MPa；所述充压使用的气体为所述惰性气体和去活剂；所述充压后的闪蒸釜釜内压力优选控制在0.1～0.4MPa，具体可为0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa或0.4MPa；所述充压后优选静置5～10min再进行放空；所述放空的气体优选输送至气柜进行回收。
在本发明中，完成放空后，重复抽真空、充压和放空若干次，直至闪蒸釜内可燃气含量小于预设值。在本发明提供的一个实施例中，所述预设值为0.05～0.2％，具体可为0.05％、0.1％、0.15％或0.2％。
本发明通过在闪蒸置换气中掺加部分去活剂气体，保证了产品的热稳定性，减少了有机小分子的产生，从而降低了聚丁烯合金树脂产品中的VOC含量。此外，在本发明提供的优选技术方案中，通过对闪蒸釜进行不同形式的控温，可以保证闪蒸置换热量损失的补给，从而使本发明提供的方法表现出较高的闪蒸置换效率。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.4～0.8MPa的饱和水蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和蒸汽线上加设止回阀，防止氮气和蒸汽线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜电伴热带保温自动控制，设定温度在60±5℃，控制闪蒸釜釜壁温度在45～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.4～0.8MPa的饱和水蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为8～10小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜100ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜50ppm。
实施例2
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的乙醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和乙醇线上加设止回阀，防止氮气和乙醇线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜电伴热带保温自动控制，设定温度在60±5℃，控制闪蒸釜釜壁温度在45～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的乙醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为7～9小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜100ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜45ppm。
实施例3
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的甲醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和甲醇线上加设止回阀，防止氮气和甲醇线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜电伴热带保温自动控制，设定温度在60±5℃，控制闪蒸釜釜壁温度在45～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的甲醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为8～10小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜110ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜48ppm。
实施例4
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.4～0.8MPa的饱和水蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和蒸汽线上加设止回阀，防止氮气和蒸汽线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜热水盘管保温，热水温度在60～90℃，由控制热水流量来控制闪蒸釜釜壁温度在60～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.4～0.8MPa的饱和水蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为7～9小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜90ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜40ppm。
实施例5
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的乙醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和乙醇线上加设止回阀，防止氮气和乙醇线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜热水盘管保温，热水温度在60～90℃，由控制热水流量来控制闪蒸釜釜壁温度在60～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的乙醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为7～9小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜100ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜40ppm。
实施例6
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的甲醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和甲醇线上加设止回阀，防止氮气和甲醇线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜热水盘管保温，热水温度在60～90℃，由控制热水流量来控制闪蒸釜釜壁温度在60～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的甲醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为8～10小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜110ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜45ppm。
实施例7
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.4～0.8MPa的饱和水蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和蒸汽线上加设止回阀，防止氮气和蒸汽线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜水蒸汽盘管保温，水蒸汽为0.8MPa、170℃的饱和蒸汽，由控制蒸汽流量来控制闪蒸釜釜壁温度在65～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.4～0.8MPa的饱和水蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为7～8小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜90ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜40ppm。
实施例8
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的乙醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和乙醇线上加设止回阀，防止氮气和乙醇线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜水蒸汽盘管保温，水蒸汽为0.8MPa、170℃的饱和蒸汽，由控制蒸汽流量来控制闪蒸釜釜壁温度在65～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的乙醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为7～9小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜100ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜45ppm。
实施例9
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的甲醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线和甲醇线上加设止回阀，防止氮气和甲醇线互串；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜水蒸汽盘管保温，水蒸汽为0.8MPa、170℃的饱和蒸汽，由控制蒸汽流量来控制闪蒸釜釜壁温度在65～70℃，釜内气相温度65℃左右；
釜内气相温度满足要求后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和0.2～0.3MPa的甲醇蒸汽至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为8～10小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜110ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜48ppm。
实施例10
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和去活剂气体(去活剂气体包括0.2～0.3MPa的乙醇和0.4～0.8MPa水蒸气，体积比25:75)至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线、乙醇线和水蒸汽线上加设止回阀，防止串线；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜水蒸汽盘管保温，水蒸汽为0.8MPa、170℃的饱和蒸汽，由控制蒸汽流量来控制闪蒸釜釜壁温度在65～70℃，釜内气相温度60℃左右；
聚合釜喷料完成后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和所述去活剂气体至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为8～9小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜90ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜44ppm。
实施例11
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和去活剂气体(去活剂气体包括0.2～0.3MPa的乙醇和0.4～0.8MPa水蒸气，体积比15:85)至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线、乙醇线和水蒸汽线上加设止回阀，防止串线；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜热水盘管保温，热水温度在60～90℃，由控制热水流量来控制闪蒸釜釜壁温度在60～70℃，釜内气相温度65℃左右；
聚合釜喷料完成后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和所述去活剂气体至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为8～9小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜90ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜44ppm。
实施例12
本实施例提供的一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，具体包括以下步骤：
原料物在聚合釜中完成聚合反应后，开启闪蒸釜搅拌，按照体积比85:15向闪蒸釜充入40～60℃的粗热氮气和去活剂气体(去活剂气体包括0.2～0.3MPa的乙醇和0.4～0.8MPa水蒸气，体积比10:90)至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa；在本实施例中，在氮气线、乙醇线和水蒸汽线上加设止回阀，防止串线；
将聚合釜内生成的带有反应活性的聚丁烯合金粉料分3～4次喷入闪蒸釜中进行处理，每次保证闪蒸釜内压力不超0.4MPa；
聚丁烯合金粉料喷入后，打开闪蒸釜电伴热带保温自动控制，设定温度在60±5℃，控制闪蒸釜釜壁温度在45～70℃，釜内气相温度60℃左右；
聚合釜喷料完成后，开始对闪蒸釜内粉料进行抽真空至-0.08～-0.1MPa，然后按照体积比85:15由闪蒸釜底部充入40～60℃的粗热氮气和所述去活剂气体至闪蒸釜内压力达到0.1～0.2MPa，充压完毕后，静置5～10分钟，之后将闪蒸釜内气体放空至气柜进行回收；
重复上述抽真空、充压和放空操作，直至釜内可燃气含量小于0.1％。
结果显示：通过上述闪蒸置换操作，单釜在不间断置换的情况下，置换可燃气含量小于0.1％以下，所需时间为8～9小时。
将闪蒸置换后的合金粉料送入挤压造粒机，合金粉料在挤压造粒机中熔融共混，之后挤出造粒，得到合金粒料。其中，熔融共混的温度设定为170～190℃，时间约为5～10秒钟。
采用便携式VOC检测仪，对闪蒸置换后的合金粉料以及合金粉料造粒后的产品进行VOC挥发量的测量，结果为：合金粉料的VOC挥发量检测值＜95ppm，经过造粒后产品的VOC挥发量检测值＜46ppm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种间歇式液相本体法制备聚丁烯合金工艺中VOC的脱除方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)原料物在聚合釜中进行聚合反应，生成聚丁烯合金粉料；
b)向闪蒸釜内充入惰性气体和去活剂，然后将所述聚丁烯合金粉料喷入闪蒸釜中，之后将所述闪蒸釜内气相的温度控制在60～70℃；
所述去活剂包括水蒸气、乙醇蒸气和甲醇蒸汽中的一种或多种；
c)依次对所述闪蒸釜进行抽真空、充压和放空，所述充压使用的气体为所述惰性气体和去活剂；
d)重复进行步骤c)若干次，直至闪蒸釜内可燃气含量小于预设值。
2.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤b)中，所述水蒸气在0.4～0.8MPa下充入闪蒸釜内；所述气态乙醇气在0.2～0.3MPa下充入闪蒸釜内；所述气态甲醇在0.2～0.3MPa下充入闪蒸釜内。
3.根据权利要求2所述的脱除方法，其特征在于，步骤b)中，所述惰性气体在40～60℃下充入闪蒸釜内。
4.根据权利要求3所述的脱除方法，其特征在于，步骤b)中，所述去活剂占所述惰性气体和去活剂总体积的15～30％。
5.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤b)中，所述闪蒸釜在充入所述惰性气体和去活剂后的釜内压力为0.1～0.2MPa。
6.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，所述聚丁烯合金粉料分为多批喷入所述闪蒸釜中进行处理，每批聚丁烯合金粉料喷入后，所述闪蒸釜的釜内压力不超过0.4MPa。
7.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤b)中，所述闪蒸釜通过伴热装置进行温度控制；所述伴热装置为螺旋盘管或电伴热带，所述伴热装置盘设在所述闪蒸釜的侧壁上。
8.根据权利要求7所述的脱除方法，其特征在于，所述螺旋盘管内的热源为水或蒸汽。
9.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤c)中，所述抽真空后的闪蒸釜釜内压力为-0.08～-0.1MPa。
10.根据权利要求1所述的脱除方法，其特征在于，步骤c)中，所述充压后的闪蒸釜釜内压力为0.1～0.4MPa。
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Denomination of invention: A VOC removal method in the process of preparing polybutene alloy by intermittent liquid phase bulk method Effective date of registration: 20220425 Granted publication date: 20220304 Pledgee: Societe Generale Bank Limited by Share Ltd. Binzhou branch Pledgor: SHANDONG CHAMBROAD PETROCHEMICALS Co.,Ltd. Registration number: Y2022980004752 |
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