一种烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法
【专利摘要】本发明提供了一种烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，所述方法包括以下步骤：1）反应原料装在恒压罐中，反应时，将不同的原料打入静混器，在静混器中混合；2）混合后的原料在烯烃聚合反应器中发生聚合反应；3）将反应后的产物进行闪蒸，使胶液和闪蒸气分开；4）闪蒸气经过若干次深冷分离，使未反应的原料分离为气态；5）步骤4）中分离出的气态原料经过压缩后，重新进入步骤1）中各自的恒压罐，从而实现未反应原料的回用。本发明提供的方法避免了由于分析延迟导致的产品结构和组成的波动，甚至凝胶或暴聚。同时也省去了分析环节，节省了生产成本和人工成本。
【专利说明】一种烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及原料回用方法领域，更具体地涉及烯烃聚合反应中未反应原料的回用 方法。
【背景技术】
[0002] 在聚合反应中，由于聚合反应的转化率不是100%，所以在反应产物中含有大量的 未反应单体。以乙烯丙烯共聚为例，在乙丙橡胶聚合过程中，作为参与反应的原料乙烯和丙 烯混合后，进入反应器进行反应。在此过程中，只有少量的乙烯和丙烯参与反应，聚合生成 最后的乙丙橡胶，反应产物中含有乙烯丙烯共聚物、溶剂、乙烯和丙烯，而大部分的乙烯和 丙烯需要进行回收，再次投入反应。
[0003] 为了对单体实现循环利用，通常的做法是将从聚合釜出来的反应后混合物经闪蒸 罐闪蒸后，分离为气象和液相。其中液相为溶解了少量乙烯、丙烯的乙烯丙烯共聚物的溶 剂溶液，气相为丙烯、乙烯和溶剂的混合物。利用气相色谱分析闪蒸气的气相组成后，根据 分析结果与所需的乙烯丙烯比例的差异，向循环回反应器的原料中分别补充新鲜的乙烯丙 烯，达到反应所需的乙丙比例后再次投入聚合反应。但在聚合反应中，反应反物中的乙烯丙 烯比例是不断变化的，利用气相色谱分析其组成需要耗费一定的时间，分析结果有滞后的 现象，根据前一个时间点的分析结果来调节当前的乙烯丙烯进料比，很容易造成进料比例 不稳定，从而对聚合产生影响，轻则对产品的结构和组成产生影响，重则导致凝胶，甚至暴 聚。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述缺点，本发明提供了一种烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法， 该方法还能够进一步省去分析环节，节省生产成本和人工成本。
[0005] -种烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，所述方法包括以下步骤：
[0006] 1)反应原料装在恒压罐中，反应时，将不同的原料打入静混器，在静混器中混合；
[0007] 2)混合后的原料在反应器中发生烯烃聚合反应；
[0008] 3)将反应后的产物进行闪蒸，使胶液和闪蒸气分开；
[0009] 4)闪蒸气经过若干次深冷分离，使未反应的原料分离为气态；
[0010] 5 )步骤4 )中分离出的气态原料经过压缩后，重新进入步骤1)中各自的恒压罐，从 而实现未反应原料的回用；
[0011] 其中，所述恒压罐通过补充新鲜原料和补充经步骤5)压缩后的气态原料维持恒 压。
[0012] 所述新鲜原料通过新鲜原料管线进入恒压罐，所述新鲜原料管线中的压力为恒压 罐的恒压；经步骤5)压缩后的气态原料通过气态原料管线进入恒压罐，所述气态原料管线 中的压力与所述恒压罐恒压的压力差为2MPa以内。
[0013] 所述气态原料管线中的压力与所述恒压罐恒压的压力差为0· IMPa。
[0014] 步骤1)中所述反应原料打入静混器之前，通过计量泵计量，并深冷处理为液态。
[0015] 所述闪蒸的压力条件为〇· IMPa。
[0016] 所述烯烃聚合反应优选为乙丙橡胶的聚合反应，其中，
[0017] 所述步骤1)反应原料进入静混器前，深冷处理的温度为_55°C。
[0018] 所述步骤3)的深冷分离为两次，第一次深冷分离的温度为-42?0°C，第二次深冷 分离的温度为-90?_50°C。
[0019] 本发明的有益效果：
[0020] 相对于现有技术来说，本发明从流程上省去了色谱分析环节，从而节省了由分析 带来的设备投资以及人工、维护费用。更重要的是避免了由色谱分析的滞后而导致的进料 组成不稳，提高了产品的单一性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是聚合中未反应原料的回用的流程图。
【具体实施方式】：
[0022] 从优选实施例的下述详细说明结合附图，本发明的方法和设备的附加特征和优势 将显而易见。
[0023] 实施例1
[0024] 如图1所示，实施乙丙橡胶聚合反应的设备包括：
[0025] a)反应釜，所述的反应器填充有反应生成物、可选的溶剂和反应单体；
[0026] b)闪蒸罐，所述闪蒸罐用于分离胶液和含有乙烯、丙烯和溶剂，该处为己烷的闪蒸 气；
[0027] c)深冷罐I，闪蒸气在所述深冷罐I中分离为液态溶剂和气态丙烯和乙烯混合 物；
[0028] d)深冷罐II，丙烯和乙烯混合物在所述深冷罐II中分离为液态丙烯和气态乙烯；
[0029] e)恒压罐I，反应掉的乙烯由新鲜乙烯在所述恒压罐中通过平衡压力进行补充；
[0030] f)恒压罐II，反应掉的丙烯由新鲜丙烯在所述恒压罐中通过平衡压力进行补充。
[0031] 聚合反应在反应釜中进行，例如乙丙共聚反应。恒压罐I中的乙烯通过流量计I 计量从界区外经过深冷I冷凝为液态后通入到静混器中，恒压罐II中的丙烯通过计量泵II 计量经过深冷II冷却后进入静混器，溶剂罐中的溶剂通过溶剂计量泵计量经过溶剂深冷换 热器冷却后打入静混器。三种物料在静混器中混合后进入聚合釜反应。
[0032] 反应釜内的反应产物先送入闪蒸罐闪蒸，分为气液两相，液相为胶液，气相为乙 烯、丙烯和溶剂的闪蒸气，闪蒸气首先进入深冷罐I，被冷凝下来的溶剂经过压缩机加压后 进入溶剂罐，气相部分为乙烯和丙烯的混合气，进入深冷罐II，在此罐中丙烯冷凝为液态经 过压缩机打入恒压罐II，气相为乙烯，经过压缩机打入恒压罐I。
[0033] 控制恒压罐I的压力为1. 6MPa，新鲜乙烯管线入口压力为1. 6MPa，压缩机I出口 背压为1. 7MPa，这样未反应的乙烯又循环回到了恒压罐I中，反应掉的乙烯由新鲜乙烯通 过平衡压力得到补充。
[0034] 控制恒压罐II的压力为1. 6MPa，新鲜丙烯管线入口压力为1. 6MPa，压缩机II压缩 机II出口背压为1.7MPa，这样未反应的丙烯又循环回到了恒压罐II中，反应掉的丙烯由新 鲜丙烯通过平衡压力得到补充。
[0035] 这样，如此往复循环，不需要过多调节手段的干预，就可以使得整个系统始终处于 平衡状态，从而达到稳定聚合反应的目的。
[0036] 实施例2
[0037] 如图1所示，实施乙烯/1- 丁烯聚合反应的设备应包括：
[0038] a)反应釜，所述的反应器填充有反应生成物、可选的溶剂和反应单体；
[0039] b)闪蒸罐，所述闪蒸罐用于分离胶液和含有乙烯、1-丁烯和溶剂的闪蒸气；
[0040] C)深冷罐I，闪蒸气在所述深冷罐I中分离为液态溶剂和气态1- 丁烯和乙烯混 合物；
[0041] d)深冷罐II，1- 丁烯和乙烯混合物在所述深冷罐II中分离为液态1- 丁烯和气态 乙烯；
[0042] e)恒压罐I，反应掉的乙烯由新鲜乙烯在所述恒压罐中通过平衡压力进行补充；
[0043] f)恒压罐II，反应掉的1-丁烯由新鲜1-丁烯在所述恒压罐中通过平衡压力进行 补充。
[0044] 聚合反应在反应釜中进行，例如乙烯Λ- 丁烯共聚反应。恒压罐I中的乙烯通过 流量计I计量从界区外经过深冷I冷凝为液态后通入到静混器中，恒压罐II中的1-丁烯 通过计量泵II计量经过深冷II冷却后进入静混器，溶剂罐中的溶剂通过溶剂计量泵计量经 过溶剂深冷换热器冷却后打入静混器。三种物料在静混器中混合后进入聚合釜反应。
[0045] 反应釜内的反应产物先送入闪蒸罐闪蒸，分为气液两相，液相为胶液，气相为乙 烯、1-丁烯和溶剂的闪蒸气，闪蒸气首先进入深冷罐I，被冷凝下来的溶剂经过压缩机加压 后进入溶剂罐，气相部分为乙烯和1-丁烯的混合气，进入深冷罐II，在此罐中1-丁烯冷凝 为液态经过压缩机打入恒压罐II，气相为乙烯，经过压缩机打入恒压罐I。
[0046] 控制恒压罐I的压力为1. 6MPa，新鲜乙烯管线入口压力为1. 6MPa，压缩机I出口 背压为3. 6MPa，这样未反应的乙烯又循环回到了恒压罐I中，反应掉的乙烯由新鲜乙烯通 过平衡压力得到补充。
[0047] 控制恒压罐II的压力为1. 6MPa，新鲜1-丁烯管线入口压力为1. 6MPa，压缩机II压 缩机II出口背压为3. 6MPa，这样未反应的1-丁烯又循环回到了恒压罐II中，反应掉的1-丁 烯由新鲜1- 丁烯通过平衡压力得到补充。
[〇〇48] 这样，如此往复循环，不需要过多调节手段的干预，就可以使得整个系统始终处于 平衡状态，从而达到稳定聚合反应的目的。
【权利要求】
1. 一种烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，所述方法包括以下步骤： 1) 反应原料装在恒压罐中，反应时，将不同的原料打入静混器，在静混器中混合； 2) 混合后的原料在反应器中发生烯烃聚合反应； 3) 将反应后的产物进行闪蒸，使胶液和闪蒸气分开； 4) 闪蒸气经过若干次深冷分离，使未反应的原料分离为气态； 5 )步骤4 )中分离出的气态原料经过压缩后，重新进入步骤1)中各自的恒压罐，从而实 现未反应原料的回用； 其中，所述恒压罐通过补充新鲜原料和补充经步骤5)压缩后的气态原料维持恒压。
2. 如权利要求1所述的烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，其特征在于，所述新 鲜原料通过新鲜原料管线进入恒压罐，所述新鲜原料管线中的压力为恒压罐的恒压；经步 骤5 )压缩后的气态原料通过气态原料管线进入恒压罐，所述气态原料管线中的压力与所述 恒压罐恒压的压力差为2MPa以内。
3. 如权利要求2所述的烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，其特征在于，所述气 态原料管线中的压力与所述恒压罐恒压的压力差为〇. IMPa。
4. 如权利要求1所述的烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，其特征在于，步骤1) 中所述反应原料打入静混器之前，通过计量泵计量，并深冷处理为液态。
5. 如权利要求1所述的烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，其特征在于，所述闪 蒸的压力条件为〇· IMPa。
6. 如权利要求1?5中的任一项所述的烯烃聚合反应中未反应原料的回用方法，其特 征在于，所述烯烃聚合反应为乙丙橡胶的聚合反应，其中， 所述步骤1)反应原料进入静混器前，深冷处理的温度为_55°C ; 所述步骤4)的深冷分离为两次，第一次深冷分离的温度为-42?0°C，第二次深冷分离 的温度为-90?_50°C。
【文档编号】C08F210/16GK104059172SQ201310095064
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2013年3月22日
【发明者】唐正伟, 徐一兵, 陈建军, 李传清, 邵明波, 王丽静 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院