[发明专利]生产稀土异戊橡胶的方法

说明书

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。

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。