[实用新型]一种溶液聚合反应器

说明书

本实用新型涉及一种溶液聚合反应器，包括卧式反应釜，卧式反应釜的第一端的进料端、第二端为出料端，反应腔中设置有靠近进料端布置的用于将进料气体均匀喷入反应腔中的气体分布板，反应腔中设置有沿轴向布置的用于反对反应体系进行控温的螺旋盘管。本实用新型的反应釜为卧式结构，可避免反应物料因自身重力作用而发生返混现象，保证物料的先进先出，使物料在反应釜内的停留时间一致；气体原料通过气体分布板快速、均匀地溶解分散在反应体系的溶剂中，使得共聚物的分子链中各单体含量分布均匀，分子量稳定可控；通过螺旋盘管对反应体系进行控温，换热面积大、调温均匀，从而使聚合反应均匀、所得聚合产物性能优异，且设备能长期稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及化工生产设备领域，具体指一种溶液聚合反应器。

背景技术

溶液聚合是一种重要的高分子合成方法，是将单体溶于适当溶剂中加入催化剂(或引发剂)在溶液状态下进行的聚合反应。例如，乙烯-α-烯烃共聚物(POE)的生产一般采用溶液聚合工艺，即将乙烯/氢气混合气体、α-烯烃溶液和催化剂溶液通入反应釜，在催化剂的作用下，乙烯与α-烯烃发生配位聚合而形成共聚物，其中氢气用于调节共聚物的分子量。

现有的溶液聚合反应器一般为立式反应釜，将气体原料、共聚单体溶液和催化剂溶液分别通过各自的管线插底进料，然后产物从反应釜顶部管线出料，满釜操作。反应体系的温度通过反应釜夹套内的调温介质来调节。然而，此类聚合反应器存在以下弊端：

第一，气体原料直接通过管线进入反应釜，难以快速溶解于反应体系的溶剂中，导致气体原料在反应体系中分布不均；气体原料一般包括气相单体和分子量调节剂氢气，气相单体分布不均，会导致共聚物的分子链中气相单体单元的含量层次不齐，氢气分布不均，会难以稳定控制共聚物的分子量；

第二，通过夹套内的调温介质来调节釜内温度，由于传热不及时，釜中心温度与釜壁温度不一致，导致釜内各位置的反应活性不均；

第三，反应釜为立式结构，满釜操作时，反应物料从反应釜底部往顶部出料过程中，易受自身重力作用而发生返混现象，导致反应物料在釜内的停留时间不均。

现有聚合反应器的以上三点弊端导致共聚反应不均匀，进而导致共聚物产品性能下降或性能不稳定。因此，对于目前的聚合反应器结构，有待于做进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能使聚合反应均匀、所得聚合产物性能优异且设备能长期稳定运行的溶液聚合反应器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种溶液聚合反应器，包括具有反应腔的反应釜，所述的反应釜为卧式反应釜，该卧式反应釜的第一端的进料端、第二端为出料端，所述反应腔中设置有靠近进料端布置的用于将进料气体均匀喷入反应腔中的气体分布板，所述反应腔中设置有沿轴向布置的用于反对反应体系进行控温的螺旋盘管。

优选地，所述反应釜的第一端设置有气体进料管、共聚单体溶液进料接头及催化剂溶液进料接头，所述气体进料管的输出端与气体分布板相连通，所述共聚单体溶液进料接头及催化剂溶液进料接头靠近反应釜的底部布置且与反应腔相连通。共聚单体溶液进料接头用于连接上游的共聚单体溶液管线，催化剂溶液进料接头用于连接上游的催化剂溶液管线。

优选地，所述的气体分布板为空心圆盘状结构，所述气体分布板的侧壁上开设有若干个能朝向反应腔中央喷射进料气体的喷射孔。气体原料通过气体分布板上的圆形喷射孔快速、均匀地溶解分散在反应体系的溶剂中，使得共聚物的分子链中各单体含量分布均匀，分子量稳定可控。

优选地，所述气体进料管的旁侧连接有能通入高压气体冲洗气体分布板从而避免喷射孔堵塞的高压气体接头，以避免长期使用后喷射孔被堵塞。