CN203807372U - 用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，包括依次连接的酯化釜(1)、精制釜(2)和聚合釜(3)；所述酯化釜(1)、精制釜(2)和聚合釜(3)的上方分别通过管道与真空机组(4)连接。采用本实用新型设备生产聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂，可以增加单体的收率，减少最终产品中未聚酯含量，提高有效组份。并且生产成本相对降低，生产的最终产品在性价比上较其它产品有明显的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及润滑油粘度指数改进剂的生产领域，具体地，本实用新型涉及用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备。
背景技术
随着工业的发展，机械设备逐渐向小型化、大功率、低能耗方向发展。设备工况压力大，温差大，对润滑油的要求也越来越高。由于矿物油性能的局限性，已远远不能胜任设备工况要求，所以油品中需要依靠加入石油添加剂来满足设备的工况要求。
在添加剂中，粘度指数改进剂，在中高档润滑油中应用相当广泛，它能改善油品的高低温性能，Ⅶ改进能力强，减少设备的低温启动磨损，提高高温油膜厚度，减少高温磨损。
目前国内市场，由以中低碳脂肪醇为原料，生产的单一功能的聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂，基本都是国外厂商产品，且有些产品质量波动较大(是由于聚合时分子量很难控制)，且价格昂贵，所以很多润滑油调和厂(特别是民营企业)基于成本及产品竞争力考虑多选用属烃类的各种聚合物增粘产品(比粘度E＜1，相对矿物油为优良溶剂，所以Ⅶ改进效果差，低温粘度大，只能称为增粘剂)来替代聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂(比粘度E＞1，相对矿油为不良溶剂，低温时矿油中溶解度小，低温粘度也小，高温溶解度大，高温粘度则亦大，减少高温磨损，Ⅶ效果优良，-50℃低温性能远超其它产品)来生产高低温性要求高的产品，造成设备低温启动困难，冷启动磨损大等情况，使用效果不理想，影响了产品质量。
因此，基于国内市场，中高端高品质润滑油对此添加剂的需求，对于价廉物美的聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂的需求也非常迫切。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，采用本实用新型设备生产聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂，可以增加单体的收率，减少最终产品中未聚酯含量，提高有效组份。并且生产成本相对降低，生产的最终产品在性价比上较其它产品有明显的优势。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，包括依次连接的酯化釜、精制釜和聚合釜；所述酯化釜、精制釜和聚合釜的上方分别通过管道与真空机组连接；
所述酯化釜的顶部设置第一酯化釜进料口，侧壁设置第二酯化釜进料口，底部设置酯化釜出料口，内部设置酯化釜搅拌装置；所述酯化釜出料口同时连接有酯化釜排废管道和精制釜进料管道；
所述精制釜的侧壁设置精制釜进料口，底部设置精制釜出料口；所述精制釜出料口同时连接有精制釜排废管道和聚合釜进料管道
所述聚合釜的顶部设置第一聚合釜进料口，侧壁设置第二聚合釜进料口，底部设置聚合釜出料口；
所述酯化釜出料口通过所述精制釜进料管道与所述精制釜进料口连接，
所述精制釜出料口通过所述聚合釜进料管道与所述第二聚合釜进料口连接。
所述精制釜进料管道上还设置有第一液体进料管道和第二液体进料管道。
本实用新型用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备还包括隔油池，所述酯化釜排废管道和精制釜排废管道的末端都设置在所述隔油池上。
所述酯化釜与所述真空机组之间的管道设置有第一冷凝器和前馏份储罐。
所述酯化釜的上方通过管道分别与第二冷凝器和分水罐连接；所述第二冷凝器的另一端通过管道与大气接通。
本实用新型设备的运行原理：
在酯化釜中，以硫酸铜，对苯二酚为阻聚剂，在硫酸的催化作用下，甲基丙烯酸与高级醇C8-12进行酯化反应生成聚甲基丙烯酸酯，根据酯和其它残留未反应物和副产物的沸点不同，用减压蒸馏去除未反应的甲基丙烯酸、溶剂、醇及低沸点酯等副产物。
在精制釜中，以酯与物料中酸性物在碱水中的溶解度不同，用氢氧化钾溶液去除酯中的酸性物，用水洗去酯中残留的碱溶液，以真空脱去单体中的水分得到中性酯(甲基丙烯酸酯)。
在聚合釜中，使甲基丙烯酸酯在游离型引发剂引发进行聚合反应，最后得到聚合产品。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)采用本实用新型设备生产聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂，可以增加单体的收率，减少最终产品中未聚酯含量，提高有效组份。并且生产成本相对降低，生产的最终产品在性价比上较其它产品有明显的优势。
(2)本实用新型设备是针对本发明人对于聚甲基丙烯酸酯粘度指数改进剂制备方法的新型工艺而设计的，该制备方法以C8-C12混合碳脂肪醇为原料，生产聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂产品。本实用新型设备生产的聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂产品具有分子量均匀，酸值低0.017NaOH mmg/g，凝点低＜-75℃，-50℃运动粘度小，剪切下降率小，机械性能好，热分解温度达200-250℃，高低温性能优异，提高油品Ⅶ能力优异等特点。并且产品中未聚酯对-50℃的运动粘度和氧化后酸值无影响(任何一种聚合产品中都有一定量的未聚酯)。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本实用新型进一步说明，而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型所述的内容后，该领域的技术人员对本实用新型作出一些非本质的改动或调整，仍属于本实用新型的保护范围。
实施例1、
用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，包括依次连接的酯化釜1、精制釜2和聚合釜3；所述酯化釜1、精制釜2和聚合釜3的上方分别通过管道与真空机组4连接。所述酯化釜1与所述真空机组4之间的管道设置有第一冷凝器61和前馏份储罐62。所述酯化釜1的上方通过管道分别与第二冷凝器71和分水罐72连接；所述第二冷凝器71的另一端通过管道与大气接通。
所述酯化釜1的顶部设置第一酯化釜进料口11，侧壁设置第二酯化釜进料口12，底部设置酯化釜出料口13，内部设置酯化釜搅拌装置14；所述酯化釜出料口13同时连接有酯化釜排废管道51和精制釜进料管道52。
所述精制釜2的侧壁设置精制釜进料口21，底部设置精制釜出料口22；所述精制釜出料口22同时连接有精制釜排废管道53和聚合釜进料管道54。
所述聚合釜3的顶部设置第一聚合釜进料口31，侧壁设置第二聚合釜进料口32，底部设置聚合釜出料口33。
所述酯化釜出料口13通过所述精制釜进料管道52与所述精制釜进料口21连接。所述精制釜出料口22通过所述聚合釜进料管道54与所述第二聚合釜进料口32连接。所述精制釜进料管道52上还设置有第一液体进料管道53和第二液体进料管道54。
本实施例设备还包括隔油池5，所述酯化釜排废管道51和精制釜排废管道53的末端都设置在所述隔油池5上。
本实施例设备的运行流程如下：
酯化工序：甲基丙烯酸、C8-12高级醇、溶剂油用真空依次通过第二酯化釜进料口12抽入酯化釜1开启搅拌，并通过第一酯化釜进料口11依次加入对苯二酚、硫酸铜、硫酸，升温加热至90℃-120℃，反应时间10-12小时。反应水经釜顶部的第二冷凝器71冷却后在分水罐72内分水。酯化结束后，升温至150℃，酯化釜1内保持真空度0.0016Mpa，切去溶剂、甲基丙烯酸、低碳酯、醇等轻前馏份(通过第一冷凝器61和前馏分储罐62)，粗酯冷却至80℃，加入相对单体10％的软水脱去单体中部分酸性物、杂质及其他副产物。
精制工序：将上述步骤制备的单体计量后，通过精制釜进料口21泵入精制釜2，搅拌升温至60℃，通过第二液体进料管道54向精制釜2加入氢氧化钾溶液，中和物料中的对苯二酚酸性硫酸酯、甲基丙烯酸及硫酸等物，使其转化为水溶性盐类，与单体分离，重复二次。
精制工序中，通过第一液体进料管道53向精制釜2泵入弱酸强碱金属盐洗去物料中中性硫酸酯。
聚合工序：将精制得到的精单体计量后泵入聚合釜3，搅拌升温，聚合釜3内保持微真空，进行聚合反应。引发剂通过第一聚合釜进料口31加入到聚合釜3中。
如上所述，便可以较好地实现本实用新型。
Claims (5)
1.用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，其特征在于，包括依次连接的酯化釜(1)、精制釜(2)和聚合釜(3)；所述酯化釜(1)、精制釜(2)和聚合釜(3)的上方分别通过管道与真空机组(4)连接；
所述酯化釜(1)的顶部设置第一酯化釜进料口(11)，侧壁设置第二酯化釜进料口(12)，底部设置酯化釜出料口(13)，内部设置酯化釜搅拌装置(14)；所述酯化釜出料口(13)同时连接有酯化釜排废管道(51)和精制釜进料管道(52)；
所述精制釜(2)的侧壁设置精制釜进料口(21)，底部设置精制釜出料口(22)；所述精制釜出料口(22)同时连接有精制釜排废管道(53)和聚合釜进料管道(54)；
所述聚合釜(3)的顶部设置第一聚合釜进料口(31)，侧壁设置第二聚合釜进料口(32)，底部设置聚合釜出料口(33)；
所述酯化釜出料口(13)通过所述精制釜进料管道(52)与所述精制釜进料口(21)连接，
所述精制釜出料口(22)通过所述聚合釜进料管道(54)与所述第二聚合釜进料口(32)连接。
2.如权利要求1所述的用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，其特征在于，所述精制釜进料管道(52)上还设置有第一液体进料管道(53)和第二液体进料管道(54)。
3.如权利要求2所述的用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，其特征在于，还包括隔油池(5)，所述酯化釜排废管道(51)和精制釜排废管道(53)的末端都设置在所述隔油池(5)上。
4.如权利要求3所述的用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，其特征在于，所述酯化釜(1)与所述真空机组(4)之间的管道设置有第一冷凝器(61)和前馏份储罐(62)。
5.如权利要求4所述的用于制备聚甲基丙烯酸酯类粘度指数改进剂的设备，其特征在于，所述酯化釜(1)的上方通过管道分别与第二冷凝器(71)和分水罐(72)连接；所述第二冷凝器(71)的另一端通过管道与大气接通。
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