一种载体制备装置制造方法

一种载体制备装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种载体制备装置，用于聚烯烃催化剂的球形卤化镁载体制备装置，包括分散釜、冷却釜以及连接分散釜出料管口及冷却釜进料管口的连接管线，其特征在于：两釜之间的连接管线为一组连续的环形管线，此环管可拆卸，可更换不同管径、不同长度的其它环管，为了防止物料在转移管线内遇冷凝固，环形管线上铺设伴热装置进行保温。本实用新型结构简单，易于操作，能根据试验需求制备球形度好、且粒径分布较窄的球形卤化镁载体。
【专利说明】一种载体制备装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种载体制备装置，具体是指一种球形卤化镁载体制备装置。

【背景技术】
[0002]由活性卤化镁载体负载四卤化钛作为烯烃聚合催化剂的应用在本领域是众所周知的。其中所述的活性卤化镁通常采用卤化镁与醇的加合物，特别是以球形氯化镁-乙醇的加合物为载体，与四卤化钛和给电子体化合物反应得到的球形催化剂，用于α -烯烃聚合特别是丙烯聚合时，具有很高的聚合活性和立构规整性，能够合成出具有良好流动性和堆密度且无需造粒的球型聚合物，因此这类催化剂具有很高的工业应用价值。
[0003]获得球形催化剂的关键技术是获得球形氯化镁载体。现有技术中，球形载体主要是将氯化镁与乙醇进行高温熔融反应，然后与惰性分散剂搅拌分散后，再经急冷固化或干燥固化的方法制备得到的。所用方法主要有喷雾法，高速搅拌法，喷射法，乳化法等。
[0004]喷雾法是将氯化镁与乙醇形成的醇合物通过喷雾干燥或喷雾冷却的方法制备出球形载体，如美国专利USP6020279、国际专利W09311166A1、W087107620等，Neste oy公司专利W087107620是利用喷雾装置将氯化镁与乙醇的加合物熔体喷到冷却室固化成球形颗粒，但这种方法生产合格载体的收率较低，由此法制备所得的催化剂和聚合物颗粒不易控制，催化剂的活性、立体定向性均不高，所得聚丙烯颗粒容易破碎，表观密度较低。
[0005]高速搅拌法是将氯化镁醇合物经高速搅拌急冷的方法制备得到氯化镁球形载体。中国专利CN1047302A中披露了一种用于丙烯聚合的、卤化镁负载钛化合物的球形催化剂。该催化剂使用的载体按照如下方法制备:将醇与无水氯化镁在与其加合物不相混熔的惰性烃液体中进行混合，然后将温度升至加合物的熔化温度，在2000?5000转/分的转速下强烈搅拌该混合物，将所得乳液急剧冷却固化成球形颗粒。但高速搅拌法制备的载体，其醇含量过高，在载钛之前需要进一步脱醇，不仅增加了能耗，而且脱醇步骤又会降低催化剂活性，所得聚合物的等规度也偏低。
[0006]喷射法是由熔融的卤化镁醇合物经过金属细管压喷到冷却介质中固化成球形载体。如欧洲专利EP029149A2，EP0243327A披露了喷射法是将反应生成的氯化镁醇合物在压力作用下经过Imm直径的长管喷射入冷却介质中，形成球形载体。改进后的中国专利CN1110281A采用喷射法，由熔融的卤化镁醇合物经过直径为0.5?3mm、长度为0.5?1m的金属细管压喷到冷却介质中固化成球形颗粒。此法的缺点是喷射管易堵，颗粒不均匀，易破，球形度较差。
[0007]乳化法是将已熔融分散的卤化镁醇合物经乳化机迅速乳化后，将其转移至冷却介质中固化成球形载体，如中国专利CN101712732A，该专利制备的球形载体免去了脱醇工序，得到的载体粒径分布较宽，需要进一步筛分。中国专利CN103012624，转移熔融分散的物料时用到定-转子反应器，通过反应器内部的高速旋转将物料乳化分散后再转入冷却介质得到球形载体。利用上述乳化法制备载体，物料转移过程中使用乳化机或定-转子反应器，不仅增加了生产投入成本，而且提高了实验难度。
[0008]以上球形氯化镁载体制备方法运用的制备装置，如高速搅拌法中用到高速搅拌装置、喷雾法中用到喷雾装置、乳化法中用到乳化机或定-转子反应器等，这些制备装置结构相对复杂，投入成本较高且试验条件苛刻，因此，急需提供一种简便的球形载体制备装置，不仅使制备的载体粒径易控，颗粒粒度分布窄，而且制备方法简便易行，有利于连续化生产的需求。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于克服目前使用的球形载体制备装置结构复杂，投入成本较高且试验条件较苛刻的缺陷，提供一种结构简单，易于操作，且能制备出球形度好、载体颗粒粒径易控且分布较窄的卤化镁载体制备装置。
[0010]为达上述目的，本实用新型提供一种载体制备装置，包括:分散釜和冷却釜以及连接分散釜及冷却釜的连接管线，其中，所述连接管线为一组连续的环形管线。
[0011]上述的载体制备装置，其中，所述的连接管线的环形圈数大于等于2。
[0012]上述的载体制备装置，其中，所述的连接管线的环形圈数为2?10。
[0013]上述的载体制备装置，其中，所述的连接管线的环形圈数为3?5。
[0014]上述的载体制备装置，其中，所述分散釜内部设置有搅拌及加热装置。
[0015]上述的载体制备装置，其中，所述冷却釜内部设置有搅拌及制冷装置。
[0016]上述的载体制备装置，其中，所述的连接管线长径比为50?2000。
[0017]上述的载体制备装置，其中，所述连接管线的长径比为50?1300。
[0018]上述的载体制备装置，其中，所述连接管线的长径比为500?800。
[0019]上述的载体制备装置，其中，所述连接管线两端分别于所述分散釜的出料阀与所述冷却Il的进料阀相连。
[0020]上述的载体制备装置，其中，所述连接管线上均匀铺设伴热装置。
[0021]上述的载体制备装置，其中，所述伴热装置采用电伴热、蒸汽管外伴热或外置换热器加热。
[0022]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0023](I)本实用新型与现有技术中提到的卤化镁载体制备装置相比，结构简单，成本低廉、降低了试验难度且使用操作方便。
[0024](2)本实用新型将分散釜A中搅拌分散后的物料(熔融小液滴)经连接管线C卸入冷却釜B时，物料在连续的环管内快速流动形成湍流，利于小液滴的分散，避免了小液滴在常规连接管线内易于聚并而形成大粒径载体且粒径分布变宽的问题，从而得到粒径可控且分布更窄的氯化镁球形载体。
[0025](3)本实用新型在分散釜A和冷却釜B之间的连接环管C上铺设伴热装置，保证了转移时，反应物料与连接环管温度一致，解决了反应物料在连接管线内遇冷凝结而堵塞管道的问题。
[0026]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]图1是本实用新型球形载体制备装置的结构示意图；
[0028]图2是连接管线C的示意图。
[0029]其中，附图标记
[0030]1-分散釜A釜体
[0031]2-分散釜A搅拌轴
[0032]3-分散釜A搅拌叶
[0033]4-分散釜A夹套封闭凹腔
[0034]5-分散釜A夹套本体
[0035]6-分散藎A导热油输入管
[0036]7-分散釜A出料口
[0037]8-分散釜A法兰盘
[0038]9-分散釜A出料阀
[0039]10-分散藎A导热油输出管
[0040]11-分散藎A压力表
[0041]12-分散釜A温度计
[0042]13-分散釜A加料口
[0043]14-分散藎A电机
[0044]15-分散釜A氮气管线
[0045]16-分散釜A真空管线
[0046]17-分散釜A放空管线
[0047]18-分散釜A氮气管线阀门
[0048]19-分散釜A真空管线阀门
[0049]20-分散釜A放空管线阀门
[0050]21-连接管线C
[0051]22-冷却釜B釜体
[0052]23-冷却釜B搅拌轴
[0053]24-冷却釜B搅拌叶
[0054]25-冷却釜B夹套封闭凹腔
[0055]26-冷却釜B夹套本体
[0056]27-冷却釜B冷剂输入管
[0057]28-B出料口，29-冷却釜B法兰盘
[0058]30-冷却釜B出料阀
[0059]31-冷却釜B出料管
[0060]32-冷却釜B冷剂输出管
[0061]33-冷却釜B压力表
[0062]34-冷却釜B加料口
[0063]35-冷却釜B真空管线
[0064]36-冷却釜B氮气管线
[0065]37-冷却釜B放空管线
[0066]38-冷却釜B真空管线阀门
[0067]39-冷却釜B氮气管线阀门
[0068]40-冷却釜B放空管线阀门
[0069]41-冷却釜B电机
[0070]42-冷却釜B进料阀门
[0071]43-冷却釜B温度计
[0072]44-C连接管线上端
[0073]45-C连接管线下端

【具体实施方式】
[0074]下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0075]在图1所示的【具体实施方式】中，本实用新型揭示一种球形卤化镁载体制备装置，包括分散釜A、冷却釜B及连接分散釜A出料阀9和冷却釜B进料阀42之间的连接环管C。
[0076]其中分散釜A包括釜体1、电机14、搅拌轴2、搅拌叶3、夹套本体装置4、夹套导热油输入管6、夹套导热油输出管10、分散釜A原料加料口 13、出料阀9、压力表11、温度计12、以及包含氮气管线15、真空管线16及放空管线17的氮气置换系统。冷却釜B包括釜体22、电机41、搅拌轴23、搅拌叶24、夹套本体装置26、夹套冷剂输入管27、夹套冷剂输出管32、冷却釜B己烷加料口 34、冷却釜B进料阀42、出料阀30、出料阀下端的出料管管口 31、压力表33、温度计43、以及包含氮气管线36、真空管线35及放空管线37的氮气置换系统。连接管线C如图2所示，它由一组连续的环形管组成，44、45分别是连接管线的两个端点，两端点之间的连续环形的数目为n，其中n ^ 2，两端分别连接分散釜A的出料阀9和冷却釜B的进料阀42，它可根据试验需要更换不同管内径、不同长度的其它环形管线，优选长径比为50?2000的连接环管。连接管线C上均匀的缠绕伴热装置，优选电伴热。转移物料前，开启伴热装置，给环形管线加热到一定温度，以保证环形管线温度与物料温度一致，防止物料遇冷凝结而堵塞管道。
[0077]以下是利用球形卤化镁载体制备装置制备载体的操作步骤:
[0078]首先，分散釜A氮气置换，关闭放空管线阀门20，开启真空管线阀门19，抽真空至釜压为-0.0SMPa后关闭真空管线阀门19，开启氮气管线阀门18至釜压为0.2MPa，关闭氮气管线阀门18，继续抽真空，重复几次直至釜内为氮气氛；开启分散釜A加料口 13，微开氮气管线阀门18保持分散釜A为氮气氛，向分散釜A加入分散剂，无水氯化镁及无水乙醇，开启分散釜A电机14搅拌物料；向分散釜A的夹套本体5输入导热油，对分散釜A物料逐步升温至釜温为110?140°C，恒温反应4?7小时；
[0079]其次，冷却釜B氮气置换(同分散釜A);在氮气保护下，向冷却釜B加料口 34内加入烃类分散剂；开启冷却釜B电机41搅拌物料；向冷却釜B的夹套本体26输入制冷剂，对冷却釜B物料降温至-20?-35 °C ；
[0080]再次，启动连接管线C上铺设的伴热装置，使管线温度升至110?140°C，开启分散釜A氮气管线阀门18使分散釜A保持0.02?0.3MPa的压力后关闭阀门18，调节分散釜A搅拌速度为500?1000r/min、冷却釜B搅拌速度为200?600r/min，分散釜A物料搅拌I?6min后进行物料转移:开启冷却釜B放空管线阀门40，冷却釜B进料阀门42，及分散釜A出料阀9，待物料转移完毕后，关闭分散釜A搅拌电机14、连接管线C的保温装置以及冷却釜B放空管线阀门40，开启冷却釜B氮气管线阀门39使冷却釜B釜压升至0.2MPa后关闭氮气阀门39，将分散釜A的熔融物料通过连续环管C转至冷却釜B已制冷至-20?-35°C的烃类制冷剂中，冷却釜B继续保持搅拌30min，关闭搅拌；
[0081]最后，开启冷却釜B出料阀30，出料，用烃类液体洗涤载体、真空抽干获得成品载体。
[0082]实施例1
[0083]本实用新型按照上述实施方式实施，原料氯化镁、无水乙醇的醇镁摩尔比采用3:1，甲基硅油和液体石蜡为分散剂，己烷为制冷剂，连接管线C的管内径为8_，连续环形的个数η为4，转移管线的总长度为2m，开启连接管线C的电伴热，当分散釜A反应物料熔融5h后，调节分散釜A釜压为0.2MPa，搅拌速度为800r/min，冷却釜B放空阀门40打开，搅拌速度为400r/min，分散釜A的物料搅拌2min后经转移管线C卸入冷却釜B，冷却釜B继续搅拌30min后，出料，洗涤、干燥得球形载体。该载体流动性好，用显微镜观察形貌，呈良好的球形，其载体平均粒径d (0.5)为50.226 μ m，粒径分布系数span为1.2。
[0084]对比例I
[0085]按上述实施例球形载体的制备方法，只是将连接管线C换成普通直管，而管内径和管线总长度不变，制备得到的载体，流动性较差，用显微镜观察形貌，载体颗粒有团聚现象，其载体平均粒径d (0.5)为71.272 μ m，粒径分布系数span为1.8。
[0086]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种载体制备装置，包括:分散釜和冷却釜以及连接分散釜及冷却釜的连接管线，其特征在于，所述连接管线为一组连续的环形管线。
2.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述的连接管线的环形圈数大于等于2ο
3.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述的连接管线的环形圈数为2?10。
4.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述的连接管线的环形圈数为3?5。
5.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述分散釜内部设置有搅拌及加热装置。
6.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述冷却釜内部设置有搅拌及制冷装置。
7.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述的连接管线长径比为50?2000 ο
8.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述连接管线的长径比为50?1300ο
9.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述连接管线的长径比为500?800。
10.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述连接管线两端分别于所述分散釜的出料阀与所述冷却釜的进料阀相连。
11.如权利要求1所述的载体制备装置，其特征在于，所述连接管线上均匀铺设伴热装置。
12.如权利要求7所述的载体制备装置，其特征在于，所述伴热装置采用电伴热、蒸汽管外伴热或外置换热器加热。
【文档编号】C08F4/02GK204251540SQ201420643164
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】宋赛楠, 曹庚振, 许云波, 王玲玲, 高琳, 陈旭, 李艳芹, 贾军纪, 朱博超, 黄安平, 郝萍, 穆蕊娟, 谢克锋, 刘小燕, 刘强 申请人:中国石油天然气股份有限公司