[发明专利]一种合成橡胶生产中凝聚工艺的节能方法

说明书

本发明公开了一种合成橡胶生产中凝聚工艺的节能方法，采用预蒸发工艺，对进入凝聚釜前的聚合物溶液进行加热、蒸发脱除包括溶剂在内的部分挥发份，并将蒸发的挥发份冷凝热应用于凝聚过程；主要步骤有加热聚合物溶液、气液分离、挥发份冷凝、凝聚汽提等；将溶液聚合后得到的聚合物溶液引入至加热器中加热，加热的聚合物溶液进行气液分离，得到浓缩的聚合物溶液和气相组份；所述的气相组份在蒸发冷凝器内冷凝，其冷凝热用于生产低低压蒸汽或/和加热循环热水；所述的生产低低压蒸汽通入凝聚釜，所述的循环热水与所述的浓缩的聚合物溶液混合后进入凝聚釜；该发明能明显地降低包括凝聚在内脱除挥发份过程的蒸汽与循环冷却水消耗量，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明是涉及溶聚聚合物制备技术领域，具体地，涉及一种合成橡胶生产中凝聚工艺的节能方法，特别涉及苯乙烯类嵌段共聚物、丁苯橡胶、异戊橡胶和顺丁橡胶生产中凝聚工艺的节能方法。

背景技术

溶液聚合工艺是生产高分子材料一种重要的合成方法，将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应获得聚合物溶液；然后将聚合生成的聚合物溶液中挥发性组份(简称“挥发份”,包括溶剂或/和未反应的单体)的脱除，聚合物制成固体产品，挥发性组份脱除方法有水析法和干法脱挥。现有苯乙烯类嵌段共聚物、丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等普遍采用水析凝聚法(或称“凝聚汽提”)脱挥工艺。

水析凝聚法脱挥工艺，在机械搅拌作用下，使凝聚釜(或称“汽提釜”)中聚合物溶液(或称“胶液”)呈液滴分散于热水中，向釜内液体中直接通入水蒸气，汽提脱除胶液中包括溶剂和未反应的单体在内的挥发份；通入的蒸汽先加热凝聚釜内热水，再通过热水将热量传给胶液，使胶液升至汽提温度，胶液中溶剂和/或单体因受热而通过聚合物胶粒疏松结构的众多孔蒸发，汽提获得小粒状的聚合物悬浮在热水中，是一个传热和传质偶合的过程；在汽提初期，由汽化速率和传热速率控制，是大量挥发份的等速汽提过程；在汽提后期，胶液因挥发份被大量汽提而形成固体胶粒，由挥发份由颗粒内向外扩散控制，是少量挥发份的减速汽提过程。

水析凝聚法实施工艺过程：来自后处理单元的一部分循环热水(简称为“循环热水”)与来自胶液罐的胶液混合后进入凝聚单元凝聚釜，直接通入凝聚釜的水蒸汽将其中循环热水和聚合物溶液的混合液加热升温，同时将聚合物溶液中的挥发份汽提出来，脱除挥发份的聚合物转变为小颗粒聚合物，与热水混成的胶粒水送至后处理单元；在后处理单元，利用机械设备将热水与胶粒分离，分离出的循环热水又返回凝聚单元再利用，聚合物经进一步处理得到最终产品；汽提出来的挥发份与水汽从凝聚釜顶部排出，经过凝聚冷凝器冷凝，再经分相罐分离出油相和水相，水相掺入循环热水在凝聚单元利用，而油相为回收的溶剂或/和单体则送至收单元精制、循环使用。