用于乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌的设备和方法与流程

本发明涉及化工领域，更具体地，涉及用于乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌的设备和方法。

背景技术：

常规溶液混合的方式是采用搅拌器搅拌使溶液混合均匀。搅拌器叶轮的旋转造成搅拌槽内液体的强制对流扩散，以达到均匀混合的目的。每一种搅拌器都只对某一种或几种搅拌操作有良好的效果，任何一种搅拌器不可能适合所有类型的搅拌操作。根据工艺物料性质及其要求的不同需要选择不同形式的搅拌器。

乙丙橡胶工业生产使用的主催化剂为三氯氧钒(vcat)，辅助催化剂为烷基铝。生产某些牌号的乙丙橡胶时，还要使用到vx-催化剂。现有乙丙橡胶生产中催化剂的制备是采用搅拌器混合达到制备均匀混合溶液的目的，使用搅拌器搅拌难以避免有微量的润滑油等落入容器内部对催化剂造成污染，催化剂被污染将使最终橡胶产品质量下降。而且采用搅拌器还会投入一定的设备投资。如果采用搅拌器当其出现故障时，检修拆卸搅拌器很有难度。如果操作不当，容易对操作工人和周围环境造成巨大的伤害。而且容器内有hcl气体产生，所以如果采用搅拌器将对搅拌器的材质有特殊要求，这更加增加了搅拌器设备的投资。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种用于乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌的设备和方法，解决了现有技术中使用搅拌器搅拌的设备投资和能量消耗大的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌设备，包括催化剂容器和插入管，所述插入管从所述催化剂容器的底部插入到所述催化剂容器内，所述插入管的侧壁上开有多个孔，氮气通过所述插入管的所述多个孔对所述催化剂容器内的催化剂溶液以鼓泡搅拌的方式进行搅拌。

在上述催化剂搅拌设备中，还包括设置在氮气的通入管道的外围的夹套管，通过在所述夹套管中通入蒸汽来加热所述氮气。

在上述催化剂搅拌设备中，所述插入管为直管，以及所述插入管的侧壁上的孔的直径为所述插入管的直径的1/5。

在上述催化剂搅拌设备中，所述插入管的侧壁上的所述孔的排列方式为5×5，且邻近的两排所述孔彼此交错均匀分布。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种用于乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌方法，催化剂容器底部经插入管通入氮气，所述插入管的侧壁上均匀分布有小孔，通入的所述氮气以鼓泡搅拌的方式均匀混合催化剂溶液。

在上述催化剂搅拌方法中，在氮气通入所述催化剂容器底部之前，通入的氮气要经过夹套管，在夹套管中通入蒸汽，通过蒸汽对氮气进行加热。

在上述催化剂搅拌方法中，将氮气的温度加热至40℃～60℃。

在上述催化剂搅拌方法中，所述插入管为直管，以及所述插入管的侧壁上的孔的直径为所述插入管的直径的1/5。

在上述催化剂搅拌方法中，所述插入管的侧壁上的孔的排列方式为5×5，且邻近的两排所述孔彼此交错均匀分布。

本发明提供的乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌方法，通过在催化剂容器底部经插入管通入氮气，插入管为直管且有均匀分布小孔，通入的氮气以一定的流速、鼓泡搅拌的方式达到均匀混合催化剂溶液的目的，节省了使用搅拌器搅拌的设备投资和能量消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌方法的工艺流程图；

图2是位于催化剂容器内的插入管的侧壁上的孔分布的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

生产乙丙橡胶的主催化剂是三氯氧钒催化剂(vcat)，生产乙丙橡胶产品时也使用vx-催化剂。vx-cat是通过三氯氧钒和无水乙醇在容器内反应合成。具体反应式如下：

vocl3+c2h5oh→vocl2(oc2h5)+hcl↑

生成物为vx-cat和hcl气体。

图1是本发明的乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌方法的工艺流程图。图2是位于催化剂容器内的插入管的侧壁上的孔分布的示意图。结合图1和图2所示，用于乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌设备，包括催化剂容器1和插入管3，插入管从催化剂容器1的底部插入到催化剂容器1内，插入管3的侧壁上开有多个孔4，还包括设置在氮气的通入管道的外围的夹套管2，，通过在夹套管2中通入蒸汽来加热氮气，氮气通过插入管3的多个孔4对催化剂容器1内的催化剂溶液以鼓泡搅拌的方式进行搅拌。

在催化剂的制备中，将乙醇加入催化剂容器1后，将氮气从催化剂容器1的底部以一定流速加入到催化剂容器1进行搅拌。具体地，通入的氮气首先要经过一个夹套管2，在夹套管2中通入蒸汽，通过蒸汽对氮气进行加热，使通入催化剂容器1的底部的氮气的温度在40℃～60℃的范围内。加热后的氮气温度不能太高，以防止氮气温度过高而使催化剂溶液汽化。加热后的氮气从催化剂容器1底部通过插入管3的侧壁上的孔4进入催化剂容器1，氮气通过插入管3的侧壁上的孔4以匀速鼓泡的方式对催化剂容器1内的催化剂溶液进行搅拌。

其中，插入管3为直管，且插入管3的侧壁上均匀地开有多个孔4，孔的孔径以及孔的排列方式根据插入管3的管径决定，优选地，孔的孔径为插入管的管径的1/5，孔的排列方式可以为5×5—ф5，且邻近的两排孔彼此交错均匀分布，如图2所示。氮气流量由质量流量计控制，氮气鼓泡搅拌时间为50～100小时，优选地60～80小时，最佳地70小时。氮气搅拌停止后，使催化剂容器1内的vx-催化剂静止2～10小时，优选地，静止5～8小时，之后通过取样器分析合成vx-催化剂的密度。

本发明提供的乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌方法，通过在催化剂容器底部经插入管通入氮气，插入管为直管且有均匀分布小孔，通入的氮气以一定的流速、鼓泡搅拌的方式达到均匀混合催化剂溶液的目的，节省了使用搅拌器搅拌的设备投资和能量消耗。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌的设备和方法，方法包括催化剂容器底部经插入管通入氮气，插入管的侧壁上均匀分布有小孔，通入的氮气以鼓泡搅拌的方式均匀混合催化剂溶液，在氮气通入催化剂容器底部之前，通入的氮气要经过夹套管，在夹套管中通入蒸汽，通过蒸汽对氮气进行加热。本发明提供的乙丙橡胶生产中的催化剂搅拌方法，通过在催化剂容器底部经插入管通入氮气，以鼓泡搅拌的方式达到均匀混合催化剂溶液的目的，节省了使用搅拌器搅拌的设备投资和能量消耗。

技术研发人员：王翠菊;陶琳;杨爽
受保护的技术使用者：中石油北方工程设计有限公司
技术研发日：2017.05.22
技术公布日：2017.10.20