CN216727239U - 一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，包括反应釜，其内部设置有自吸式搅拌器，自吸式搅拌器包括搅拌轴和设置在搅拌轴一端的第一搅拌桨叶，搅拌轴的另一端伸出反应釜连接有动力装置；搅拌轴具有第一腔室，第一搅拌桨叶具有第二腔室，第一腔室和第二腔室连通；搅拌轴上设置有进气孔，进气孔和第一腔室连通；第一搅拌桨叶上设置有与第二腔室连通的出气孔；导流筒，其内部具有沿轴线方向贯穿的导流通道；导流筒套设在搅拌轴上，位于所述进气孔下方；制备聚烯烃弹性体时，该技术方案能够提高原料利用率、降低能耗、强化传质过程、降低结垢风险，该聚合釜结构简单其易于实现。

Description

一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜

技术领域

本公开一般涉及聚烯烃弹性体的工业生产制造领域，具体涉及一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜。

背景技术

工业上生产聚烯烃弹性体有气相法、悬浮聚合法和溶液聚合法三种，目前应用最为广泛的是溶液聚合法。溶液聚合法工艺中需使用大量有机溶剂，溶剂回收能耗高，操作成本高。此外，随着反应进行，反应釜内聚合物浓度增加，溶液的粘度不断增大，传质过程受阻，易造成釜内结垢甚至引发管道堵塞。因此，现有的聚合釜结构亟待改进。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够提高原料利用率、降低能耗，强化传质过程、降低结垢风险，结构简单且易于实现的聚烯烃弹性体制备的聚合釜。

第一方面，本申请提供一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，包括：反应釜，所述反应釜内部设置有自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和设置在所述搅拌轴一端的第一搅拌桨叶，所述搅拌轴的另一端伸出所述反应釜连接有动力装置；

所述搅拌轴具有第一腔室，所述第一搅拌桨叶具有第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室连通；所述搅拌轴上设置有进气孔，所述进气孔和所述第一腔室连通；所述第一搅拌桨叶上设置有与所述第二腔室连通的出气孔；

导流筒，其内部具有沿轴线方向贯穿的导流通道；所述导流筒套设在所述搅拌轴上，位于所述进气孔下方。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述导流筒内部具有第二搅拌桨叶，设置在所述搅拌轴上。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一搅拌桨叶为径流桨叶；所述第二搅拌桨叶为轴流桨叶。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述反应釜上方的内壁上设置有折流板，所述折流板具有弯角，所述弯角向所述导流筒方向弯曲。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述导流筒在所述搅拌轴上的位置可调节。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述反应釜设置有循环换热装置，所述循环换热装置包括设置在所述反应釜内壁的换热管束和设置在所述反应釜外壁的伴管式夹套。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述搅拌轴上沿周向间隔设置有若干个所述第二搅拌桨叶和所述第一搅拌桨叶。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述反应釜外部设置有物料入口、物料出口和进气口。

综上所述，本申请具体的公开了一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜的具体结构。本技术方案具体设计了反应釜，其内部设置有自吸式搅拌器，自吸式搅拌器包括搅拌轴和设置在搅拌轴一端的第一搅拌桨叶，搅拌轴的另一端伸出反应釜连接有动力装置；搅拌轴具有第一腔室，第一搅拌桨叶具有第二腔室，第一腔室和第二腔室连通；搅拌轴上设置有进气孔，进气孔和第一腔室连通；第一搅拌桨叶上设置有与第二腔室连通的出气孔；导流筒，其内部具有沿轴线方向贯穿的导流通道；导流筒套设在搅拌轴上，位于所述进气孔下方；制备聚烯烃弹性体时，通过动力装置驱动自吸式搅拌器，使反应釜内产生负压同时使原料产生较强的离心力，液体原料在第一搅拌桨叶的搅拌下循环通过导流通道，气体原料在负压条件下循环进入进气孔，在出气孔处使气体原料、液体原料充分接触，进而提高原料利用率、降低能耗、强化传质过程，该聚合釜结构简单其易于实现。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请提供的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜的整体结构示意图。

图中标号：1、反应釜；2、自吸式搅拌器；3、搅拌轴；4、第一搅拌桨叶；5、动力装置；6、第一腔室；7、第二腔室；8、进气孔；9、出气孔；10、导流筒；11、导流通道；12、第二搅拌桨叶；13、折流板；14、换热管束；15、伴管式夹套；16、物料入口；17、物料出口；18、进气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1所示的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜的一种实施方式示意图，包括反应釜1，反应釜1内部设置有自吸式搅拌器2，自吸式搅拌器2包括搅拌轴3和设置在搅拌轴3一端的第一搅拌桨叶4，搅拌轴3的另一端伸出反应釜1连接有动力装置5；

搅拌轴3具有第一腔室6，第一搅拌桨叶4具有第二腔室7，第一腔室6和第二腔室7连通；搅拌轴3上设置有进气孔8，进气孔8和第一腔室6连通；第一搅拌桨叶4上设置有与第二腔室7连通的出气孔9；

导流筒10，其内部具有沿轴线方向贯穿的导流通道11；导流筒10套设在搅拌轴3上，位于进气孔8下方；导流筒10用于限制液态原料的循环流向。

制备聚烯烃弹性体也就是POE时，常温常压下原料α-烯烃为液态，原料乙烯为气态；反应釜通过通过动力装置驱动自吸式搅拌器，使反应釜内产生负压同时使原料产生较强的离心力，液体原料在第一搅拌桨叶的搅拌下循环通过导流通道，气体原料在负压条件下循环进入进气孔，在出气孔处使气体原料、液体原料充分接触，进而提高原料利用率、降低能耗、强化传质过程。

如图1所示，导流筒10内部具有第二搅拌桨叶12，设置在搅拌轴3上；第一搅拌桨叶4为径流桨叶；第二搅拌桨叶12为轴流桨叶；轴流桨叶使液态原料在被搅拌时轴向流动，径流桨叶使液态原料在被搅拌时径向流动；动力装置5启动时，液态原料受到离心力的作用，从反应釜1上方进入导流通道11，在导流筒10中轴流桨叶的作用下集中流向径流桨叶，在径流桨叶的作用下被搅拌至出气孔9处与因负压而通过自吸式搅拌器2循环的气态原料充分接触，如此反复循环直至动力装置5停止；这样有效解决了现有技术中存在乙烯单程利用率低、能耗高的缺点，通过增大反应物溶液与乙烯的接触面积，使二者充分接触，强化传质过程，从而提高乙烯的单程转化率，减少溶剂的使用量。

如图1所示，折流板13，设置在反应釜1上方的内壁上，折流板13具有弯角，弯角向导流筒10方向弯曲，为将液态原料引流至导流通道；导流筒10在搅拌轴3上的位置可调节，这样可以使反应釜1在不同的线性α-烯烃添加量下以及自吸式搅拌器2不同的搅拌速度下，反应液仍然能够在导流筒10内外构成循环，提高传质性能。

如图1所示，循环换热装置，设置在反应釜1上，循环换热装置包括设置在反应釜1内壁的换热管束14和设置在反应釜1外壁的伴管式夹套15；通过循环换热装置使反应温度高于聚合物熔点，使得聚合物以溶液形式存在，降低釜内结垢风险。

搅拌轴3上沿周向间隔设置有若干个第二搅拌桨叶12和所述第一搅拌桨叶4。

如图1所示，物料入口16、物料出口17和进气口18设置在反应釜1外部，通过物料入口16将线性α-烯烃、惰性溶剂、共聚催化剂、助催化剂加入反应釜中，同时将乙烯单体从进气口18通入反应釜中，转动搅拌轴3搅拌并进行反应，得到聚烯烃弹性体；进气孔8位于反应液上方，导流筒10位于反应液中；反应完成后通过物料出口17得到反应物。

线性α-烯烃例如包括但不限于1-丁烯、1-己烯、1-辛烯；催化剂例如为以钛、锆、铬为中心原子的茂金属催化剂，催化剂的用量例如为0.001～0.02mol/L；助催化剂例如为烷基铝；茂催化剂与烷基锂的混合物中铝与金属原子的摩尔比例如为400:1～900:1；操作温度例如为170-200℃；乙烯在反应釜内的压力例如为1.0～2.0MPa。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于，包括：

反应釜(1)，所述反应釜(1)内部设置有自吸式搅拌器(2)，所述自吸式搅拌器(2)包括搅拌轴(3)和设置在所述搅拌轴(3)一端的第一搅拌桨叶(4)，所述搅拌轴(3)的另一端伸出所述反应釜(1)连接有动力装置(5)；

所述搅拌轴(3)具有第一腔室(6)，所述第一搅拌桨叶(4)具有第二腔室(7)，所述第一腔室(6)和所述第二腔室(7)连通；所述搅拌轴(3)上设置有进气孔(8)，所述进气孔(8)和所述第一腔室(6)连通；所述第一搅拌桨叶(4)上设置有与所述第二腔室(7)连通的出气孔(9)；

导流筒(10)，其内部具有沿其轴线方向贯穿的导流通道(11)；所述导流筒(10)套设在所述搅拌轴(3)上，位于所述进气孔(8)下方。

2.根据权利要求1所述的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于：所述导流筒(10)内部具有第二搅拌桨叶(12)，设置在所述搅拌轴(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于：所述第一搅拌桨叶(4)为径流桨叶；所述第二搅拌桨叶(12)为轴流桨叶。

4.根据权利要求1所述的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于：所述反应釜(1)上方的内壁上设置有折流板(13)，所述折流板(13)具有弯角，所述弯角向所述导流筒(10)方向弯曲。

5.根据权利要求1所述的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于：所述导流筒(10)在所述搅拌轴(3)上的位置可调节。

6.根据权利要求1所述的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于：所述反应釜(1)设置有循环换热装置，所述循环换热装置包括设置在所述反应釜(1)内壁的换热管束(14)和设置在所述反应釜(1)外壁的伴管式夹套(15)。

7.根据权利要求3所述的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于：所述搅拌轴(3)上沿周向间隔设置有若干个所述第二搅拌桨叶(12)和所述第一搅拌桨叶(4)。

8.根据权利要求1所述的一种聚烯烃弹性体制备的聚合釜，其特征在于：所述反应釜(1)外部设置有物料入口(16)、物料出口(17)和进气口(18)。

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