[发明专利]一种高活性聚异丁烯的生产装置及生产工艺

说明书

本发明公开了一种高活性聚异丁烯的生产装置，按照反应顺序依次包括进料系统、管式反应塔与反应液冷却装置；所述的进料系统包括预冷装置与液体分布器；所述的预冷装置包括异丁烯预冷器与溶剂/引发剂预冷器；所述的异丁烯预冷器与所述的溶剂/引发剂预冷器分别连通液体分布器；所述的液体分布器设置于管式反应塔的顶部。本发明还公开了利用上述装置生产高活性聚异丁烯的方法。本发明可使引发剂与异丁烯原料混合的更加均匀，获得产率更高、分子量易于控制、端基α‑双键含量更高的产品。

技术领域

本发明属于化学工程技术领域，具体涉及一种高活性聚异丁烯的生产装置及生产工艺。

背景技术

聚异丁烯(PIB)是异丁烯均聚物的总称，是一种无色、无味、无毒的牛顿型流体，不易燃，具有优异的化学稳定性、耐酸性、耐碱性、耐紫外线性、良好的电绝缘性等优异的性能。高活性聚异丁烯(HRPIB)是异丁烯经由阳离子聚合生成的均聚物，相对分子质量一般在500～5000，链末端甲基亚乙烯基数量超过60％。引发聚合反应的催化体系一般为铝系催化体系、硼系催化体系和钛系催化体系等路易斯(Lewis)酸催化体系。

它在润滑油添加剂、电绝缘材料、医药级化妆品等领域有着非常重要的应用。生产HRPIB难点在于阳离子聚合反应中活性链末端碳正离子不稳定，容易发生分子内异构化反应。近年来，我国HRPIB近几年发展很快，目前HRPIB的生产能力已达50000t·a-1，占低分子量聚异丁烯生产能力的43.3％。但是我国HRPIB仍处于供小于求的状态，在应用开放领域处于严重落后状态。

公开号为CN2920389Y的中国专利公开了一种连续液相法聚异丁烯反应、液氨直冷式的聚异丁烯聚合釜。该聚合釜内采用鼠笼式竖管氨蒸发器，釜外设半圆管式夹套冷却竖管氨蒸发器；加入的催化剂采用多功能三层组合式搅拌器分散。具有移热能力强、分散混合均匀等特点，但是聚异丁烯产品的分子量分布指数仍然偏大，没有应用到工业上的价值。

公开号为CN1100071C的中国专利公开了多个聚合反应阶段生产工艺，在第一聚合反应阶段中保持异丁烯浓度基本不变为前提添加异丁烯，并在后续的聚合反应阶段中使余下的异丁烯继续发生聚合，无需预分离第一阶段生成的聚异丁烯。具有异丁烯转化率高，分子量大小容易把握等特点。但是反应工艺过于复杂，能耗较高，不利于工业化生产。

公开号CN1412210A的专利中，发明人提供了一种低分子量、高活性聚异丁烯的制备方法，其中物料在釜中的停留时间为20分钟至5小时之间，压力控制在0.1-1Mpa，采用的是管式反应器，因此改变反应时间只能通过改变物料、出料流量，压力无法自动控制，生产效率偏低。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种高活性聚异丁烯的生产装置及生产工艺，可使引发剂与异丁烯原料混合的更加均匀，获得产率更高、分子量易于控制、端基α-双键含量更高的产品。

具体技术方案如下：

本发明的目的之一是提供一种高活性聚异丁烯的生产装置,其按照反应顺序依次包括进料系统、管式反应塔与反应液冷却装置。

其中，所述的进料系统包括预冷装置与液体分布器；

所述的预冷装置包括异丁烯预冷器与溶剂/引发剂预冷器；所述的异丁烯预冷器与所述的溶剂/引发剂预冷器的出料口分别连通液体分布器；所述的液体分布器设置于管式反应塔的顶部。

液体分布器可使混合好的并冷却至合适温度的引发剂与溶剂溶液均匀地从塔顶撒下，保证溶剂、引发剂与异丁烯原料均匀地接触反应。

上述生产装置中，所述的管式反应塔内壁设有可充满冷却液的冷却盘管；所述的管式反应塔的内部装有填料。

优选的，所述的填料为惰性不锈钢材质，最优选为鲍尔环型号316(Φ38：38×38×0.6)，具有良好的低温传导效果，有利于及时吸收反应热维持管式反应塔内温度的恒定。