[发明专利]一种用于丁腈橡胶加氢的装置和方法

说明书

本发明涉及丁腈橡胶领域，公开了一种用于丁腈橡胶加氢的装置和方法，该装置中包括釜式反应器和与该釜式反应器串联连接的至少一个鼓泡塔式反应器，且各个所述鼓泡塔式反应器串联设置在所述釜式反应器的下游；其中，所述釜式反应器中含有：筒体，所述筒体的上部设有至少一个物料进料口，所述筒体的下部设有气体进料口I和物料出料口I；以及搅拌器，所述搅拌器设置在所述筒体内；所述搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨；所述搅拌轴位于所述筒体的中轴位置，所述搅拌桨安装于所述搅拌轴的外表面。采用本发明提供的丁腈橡胶的加氢方法能够在较短的时间内获得高加氢度的氢化丁腈橡胶产品，提高了加氢效率。

技术领域

本发明涉及丁腈橡胶领域，具体地，涉及一种用于丁腈橡胶加氢的装置和一种丁腈橡胶加氢的方法。

背景技术

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈单体聚合而得的共聚物。因其耐油、耐苯、耐热性能和物理机械性能优异，已经成为耐油橡胶制品的标准弹性体。但由于其分子链中含有大量不饱和碳-碳双键，其耐热性能较差。若将这些不饱和碳-碳双键进行选择性加氢可制得高饱和的丁腈橡胶，又名氢化丁腈橡胶。氢化丁腈橡胶不仅继承了丁腈橡胶的耐油、耐磨、耐低温(-40℃)等性能，而且还具有更优异的耐热(150℃)、耐氧化、耐臭氧、耐化学品性能，被广泛应用于汽车制造、机械加工、冶金密封、石油工业等领域中。

对丁腈橡胶中的不饱和碳-碳双键进行加氢的方法通常包括丙烯腈-乙烯共聚法、乳液加氢法和溶液加氢法，其中溶液加氢法是目前国内外工业化采用的主要方法。

在溶液加氢方法中，首先将丁腈橡胶粉碎，溶于适宜的溶剂中，然后在高温高压的反应器中进行加氢；所选用的加氢催化剂只对其中所含有的双键进行选择性加氢，并不氢化丙烯腈单元中的氰基-C≡N。在这种溶液加氢方法中，采用的反应器通常为釜式反应器，且为间歇操作，反应需高温高压，且反应时间长。

为了降低反应条件的限制，CN101081878A公开了一种采用旋转盘式反应器进行丁腈橡胶的加氢方法，该旋转盘式反应器包括装配为可围绕一个轴心旋转的一个支撑部件，该支撑部件具有一个表面，其上可以供给一种或多种反应物，尤其是丁腈橡胶，此外还包括将丁腈橡胶供给该支撑不见表面、以及将氢气和任选将该催化剂和助催化剂提供到该反应器中的送料装置。采用该旋转盘式反应器，在1.0-3.0MPa.G、110-160℃的条件下，加氢反应6小时即可获得近100％的加氢度。该旋转盘式加氢反应器的结构较复杂，加工制造较困难。

CN104190340A公开了一种利用微管式反应装置制备氢化丁腈橡胶的工艺，该微管反应装置由预热模块和反应模块组成，方便安装及拆卸。利用该微管反应装置制备的氢化丁腈橡胶产品加氢度高达96％以上，相比釜式反应器消耗的催化剂量减少15重量％以上，反应时间缩短至少30倍以上，大幅降低了能耗和生产成本，并且能很方便的实现氢化丁腈橡胶的连续化生产，但该微管式加氢反应器的操作和控制较复杂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于丁腈橡胶加氢的新装置及其应用方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于丁腈橡胶加氢的装置，该装置中包括釜式反应器和与该釜式反应器串联连接的至少一个鼓泡塔式反应器，且各个所述鼓泡塔式反应器串联设置在所述釜式反应器的下游；

其中，所述釜式反应器中含有：

筒体，所述筒体的上部设有至少一个物料进料口，所述筒体的下部设有气体进料口I和物料出料口I；以及

搅拌器，所述搅拌器设置在所述筒体内；所述搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨；所述搅拌轴位于所述筒体的中轴位置，所述搅拌桨安装于所述搅拌轴的外表面。

本发明第二方面提供一种丁腈橡胶加氢的方法，该方法在前述第一方面所述的用于丁腈橡胶加氢的装置中进行，包括：