本發(fā)明涉及一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
反式異戊橡膠的合成自上世紀50年代開始有專利和報道。60-80年代，加拿大、英國、日本、俄羅斯等國家陸續(xù)有中試裝置建成，但當時由于反式異戊橡膠生產(chǎn)方法均是采用釩或釩/鈦混合體系為催化劑，在芳烴或脂肪溶劑中進行溶液聚合，其催化劑活性低，膠液粘度很高，大量溶劑需回收精制，聚合物需反復(fù)后處理以脫除催化劑殘渣等，工藝流程復(fù)雜，能耗、物耗均很高，且裝置規(guī)模較小，因此生產(chǎn)成本很高，限制了反式異戊橡膠市場的發(fā)展。
目前，國外只有日本kurary公司仍在生產(chǎn)，產(chǎn)品主要用于醫(yī)用材料市場，價格約35美元/公斤，產(chǎn)量400t/a。
cn200610043556.4公開一種高反式-1，4-異戊橡膠的工業(yè)合成方法，采用ticl4/mgcl2負載鈦催化劑催化異戊二烯本體沉淀聚合，包括預(yù)聚合、聚合和脫揮干燥步驟，預(yù)聚溫度為-10-10℃，產(chǎn)品為粉狀，該技術(shù)存在如下問題：
1)一個預(yù)聚釜對應(yīng)一個聚合釜，無法實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，不同批次預(yù)聚釜催化活性中心及濃度會有所差異，同時分批次降溫，須在一批次預(yù)聚釜放料完成后，再進行下一批次降溫重復(fù)循環(huán)過程，存在大量能源消耗問題。
2)產(chǎn)品為粉狀，密度小，結(jié)晶性強，容易團聚，輸送、包裝和使用過程中容易產(chǎn)生對環(huán)境的污染；并且不同批次的粉狀產(chǎn)品門尼粘度分布均一性差，在下游客戶使用過程匯總?cè)菀自斐僧a(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，同時加工過程中，更難塑化，粉狀的產(chǎn)品在進入密煉機時，產(chǎn)生粘在腔體內(nèi)壁及出料口出，在排膠后附在混煉膠表面，形成產(chǎn)品缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法及裝置，通過本技術(shù)方案，采用白油分散鈦系非均相催化劑，無溶劑，無低溫預(yù)聚，預(yù)聚溫度提升至5-15℃，以異戊二烯為原料，在溫度20-30℃,常壓條件下合成反式異戊橡膠，采用返混料倉及氣流輸送系統(tǒng)直接造粒，不需要中間粉料產(chǎn)品，無粉塵污染，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一。通過本技術(shù)方案，大大提高了自動化程度，提升了單體轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，降低了原料成本，未反應(yīng)的原料無需分離直接送至中轉(zhuǎn)裝置回收利用，回收成本低且容易實現(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，所制備反式異戊橡膠的反式含量在99％以上，能滿足國內(nèi)外用戶的要求。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法，包括預(yù)聚、聚合步驟，聚合完成后的物料經(jīng)離心實現(xiàn)固液初步分離，然后進行干燥，干燥后對同一催化劑體系的多個聚合物料進行摻混，摻混后實現(xiàn)造粒。
作為進一步的技術(shù)方案，物料經(jīng)離心后單體含量為5-20％。
作為進一步的技術(shù)方案，物料經(jīng)干燥后揮發(fā)分含量低于0.5％。
作為進一步的技術(shù)方案，預(yù)聚的催化劑為ziegler-natta催化劑，該催化劑包括以下組分：(1)含鈦的固體催化劑活性組分；(2)有機鋁化合物助催化劑組分。
作為進一步的技術(shù)方案，含鈦的固體催化劑活性組分在進入預(yù)聚步驟之前先進行預(yù)分散，分散劑為白油。
作為進一步的技術(shù)方案，預(yù)分散溫度為-10～30℃，預(yù)分散濃度為含鈦的固體催化劑活性組分質(zhì)量與分散劑質(zhì)量比為0.01-10。
作為進一步的技術(shù)方案，預(yù)聚溫度為12-15℃。
作為進一步的技術(shù)方案，聚合條件為常壓，溫度為20-30℃。
一種連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化裝置，包括dcs中控系統(tǒng)、以及與其連接的單體精制系統(tǒng)，催化劑配制系統(tǒng)，鋁劑計量系統(tǒng)、預(yù)聚釜，聚合釜，離心釜，干燥系統(tǒng)，返混料倉，風送系統(tǒng)和熱擠出造粒系統(tǒng)，所述單體精制系統(tǒng)和鋁劑計量系統(tǒng)均分別連接至預(yù)聚釜和聚合釜，所述催化劑配置系統(tǒng)連接至預(yù)聚釜，所述預(yù)聚釜連接六個聚合釜，所述聚合釜連接依次連接離心釜、干燥系統(tǒng)，經(jīng)風送系統(tǒng)連接至返混料倉入口，返混料倉出口連接熱擠出造粒系統(tǒng)。
作為進一步的技術(shù)方案，單體精制系統(tǒng)包括原料罐、第一精餾塔和第二精餾塔，原料罐出口連接第一精餾塔，第一精餾塔塔底連接第二精餾塔塔頂，第二精餾塔塔側(cè)連接通過單體計量罐分別連接至預(yù)聚釜和聚合釜。
作為進一步的技術(shù)方案，離心釜脫揮過程中尚未反應(yīng)的液相經(jīng)離心釜液相出料口至聚合釜繼續(xù)聚合使用。
作為進一步的技術(shù)方案，離心釜脫揮過程中分離的單體經(jīng)回收冷凝器冷凝回收后至聚合釜繼續(xù)聚合使用。
作為進一步的技術(shù)方案，還包括有為提高催化穩(wěn)定性及提高催化效率，采用白油配置催化劑，可提供計量及陳化效果；采用一個預(yù)聚釜配置催化劑同時供給6-12個聚合釜的形式，提高生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品質(zhì)量均一穩(wěn)定；
引入離心機，本體沉淀聚合方法的改進形式；離心機采用固液分離的形式，可以提高分離效率，減少脫揮時間；采用耙式干燥器實現(xiàn)連續(xù)脫揮及氣流輸送，
氣流輸送至雙螺桿擠出造粒設(shè)備，實現(xiàn)無水風冷造粒，自動化包裝。
本發(fā)明的改進點在于：
1)降低溫度預(yù)聚溫度提升后，預(yù)聚時間縮短50％，提高預(yù)聚效率；節(jié)約大量用于降溫的能源，經(jīng)過計算，每生產(chǎn)1噸反式異戊橡膠，可節(jié)約65960千焦的能源。
2)一臺預(yù)聚釜對應(yīng)多臺聚合釜后，可實現(xiàn)同時為多臺聚合釜提供催化劑引發(fā)活性中心，催化劑濃度及活性均一，產(chǎn)品牌號中間控制更為精準，質(zhì)量更加均一。
3)產(chǎn)品為粒狀，密度大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
4)通過增加離心釜，可以大大提升脫揮效率，增加返混料倉，提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一，且可在此過程，可根據(jù)相應(yīng)市場需要，加入其它炭黑、氧化鋅、防老劑、染料等相關(guān)橡膠助劑。
5)控制系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)(dcs)，dcs中控系統(tǒng)實時讀取生產(chǎn)裝置各個關(guān)鍵節(jié)點的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，監(jiān)控生產(chǎn)裝置中溫度、壓力、設(shè)備運行狀態(tài)、物料輸送流量、物料液位、預(yù)聚釜和聚合釜釜內(nèi)反應(yīng)情況、生產(chǎn)報警等重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并實時轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)曲線，方便操作人員查看，關(guān)鍵控制點實現(xiàn)設(shè)備參數(shù)連鎖控制，生產(chǎn)基本達到自動化連續(xù)狀態(tài)。對生產(chǎn)中的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，設(shè)置在線分析儀表及質(zhì)量控制儀表。
所述的連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化工藝，按以下工藝步驟進行：
⑴準備工作：將白油或液體石蠟油通過料泵打入催化劑配制罐，液位達50-80％，加入催化劑含鈦的固體催化劑活性組分，使其在進入液相本體反應(yīng)器之前先進行催化劑組分的預(yù)分散步驟，預(yù)分散在催化劑配制罐中通過機械攪拌進行，預(yù)分散溫度為-10～30℃，預(yù)分散濃度為含鈦的固體催化劑活性組分質(zhì)量與分散劑質(zhì)量比為0.01～10；
⑵注入預(yù)聚釜：催化劑配制罐中催化劑含鈦的固體催化劑活性組分通過給料泵，經(jīng)過流量計以流量為0.5-2l/h的速度進入已加入定量異戊二烯預(yù)聚釜中；預(yù)聚釜中異戊二烯經(jīng)定量鋁劑除雜處理，調(diào)節(jié)溫度為5-15℃；
⑶合成反應(yīng)：通過步驟⑵預(yù)聚物分別進入到連接的六個聚合釜中，在0.2mpa壓力、溫度20～30℃條件下反應(yīng),合成反應(yīng)后的物料經(jīng)循環(huán)泵采出進入離心釜分離工序，沒有反應(yīng)掉的液相經(jīng)循環(huán)泵至中轉(zhuǎn)儲罐，中間不需經(jīng)過處理，可直接用于下一步聚合反應(yīng)，固相部分進入三級耙式干燥器；
⑷摻混及造粒：上述步驟⑶中經(jīng)干燥處理物料，經(jīng)風送系統(tǒng)逐步輸送至返混料倉，同一預(yù)聚釜催化劑物料作為一個批次，實現(xiàn)摻混，摻混完成經(jīng)雙螺桿擠出造粒設(shè)備，實現(xiàn)無水風冷造粒；
采用上述技術(shù)方案后的有益效果是：一種連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化裝置及其方法，通過本技術(shù)方案，采用白油分散鈦系非均相催化劑，無溶劑，無低溫預(yù)聚，預(yù)聚溫度提升至5-15℃，以異戊二烯為原料，在溫度20-30℃,常壓條件下合成反式異戊橡膠，采用返混料倉及氣流輸送系統(tǒng)直接造粒，不需要中間粉料產(chǎn)品，無粉塵污染，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一。通過本技術(shù)方案，大大提高了自動化程度，提升了單體轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，降低了原料成本，未反應(yīng)的原料無需分離直接送至中轉(zhuǎn)裝置回收利用，回收成本低且容易實現(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，所制備反式異戊橡膠的反式含量在99％以上，能滿足國內(nèi)外用戶的要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，101異戊二烯原料罐、102第一精餾塔、103塔頂冷凝器、104塔頂冷凝液收集罐、105第二精餾塔、106第二精餾塔塔釜再沸器、107側(cè)采冷凝器、108側(cè)采再冷器、109單體計量罐、110單體計量罐、201催化劑配制罐、202鋁劑計量罐、203預(yù)聚釜、204氫氣緩沖罐、205預(yù)聚分料器、206a～f聚合釜a～f、207聚合釜分料器、208離心釜、209液相中轉(zhuǎn)儲罐、210三級耙式干燥器-i、211三級耙式干燥器-ii、212三級耙式干燥器-iii、213回收冷凝器i、214回收冷凝器ii、215單體回收罐、216真空緩沖罐、217螺桿真空泵、218尾氣冷凝器、219尾氣冷凝回收罐、301羅茨鼓風機、302分料器、303a～d料倉a～d、304分料器、305返混料倉、306雙螺桿擠出機、307氮氣柜。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明中具體實施例作進一步詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明涉及的連續(xù)生產(chǎn)反式異戊橡膠的工業(yè)化裝置，包括有單體精制系統(tǒng)，第一精餾塔、第二精餾塔，催化劑配制罐，預(yù)聚釜，聚合釜，離心釜，三級連續(xù)干燥器，風送系統(tǒng)，返混料倉，雙螺桿擠出機、dcs中控系統(tǒng)。
單體精制：異戊二烯單體進入第一精餾塔102，含有的水分等輕組分經(jīng)塔頂冷凝器103分離，然后經(jīng)過104塔頂冷凝液收集罐冷凝分離后再全回流至塔頂；重組分進入第二精餾塔105塔頂，單體中含有的阻聚劑等重組分在105第二精餾塔塔底聚集，塔底物料一部分經(jīng)106第二精餾塔塔釜再沸器加熱汽化后進入102第一精餾塔內(nèi)進一步循環(huán)(進入塔頂回流管線利用其中阻聚劑防止塔內(nèi)自聚)，其他部分經(jīng)第二精餾塔殘液出料口釜液泵輸送至殘液罐儲存，精制完成后的單體從105第二精餾塔側(cè)采出料口第6塊塔板采出，經(jīng)107側(cè)采冷凝器和108側(cè)采再冷器冷凝后進入109和110單體計量罐，供后續(xù)生產(chǎn)使用。第二精餾塔105塔底重組分一部分。
預(yù)聚合：接受精制后合格的單體至203預(yù)聚釜，加入鋁劑計量202的鋁劑后開始對預(yù)聚釜降溫。當溫度達到要求后，以0.5-2l/h的速度定量注入經(jīng)201催化劑配制罐預(yù)先配制的催化劑，然后停止對預(yù)聚釜降溫，讓預(yù)聚釜開始自然升溫。達到預(yù)聚結(jié)束溫度時，將預(yù)聚釜中物料通過205預(yù)聚分料器依次放到206聚合釜a～f中。
聚合和脫揮：206聚合釜a～f在接收預(yù)聚物料前預(yù)先打入定量單體，并按照工藝配方單要求加入鋁劑。聚合釜接收預(yù)聚物料后開始控制釜溫、釜壓在工藝技術(shù)規(guī)程內(nèi)，同時按照工藝配方單要求加入204氫氣緩沖罐內(nèi)的氫氣，控制聚合反應(yīng)。當聚合達到一定程度后將聚合后的物料通過207聚合釜分料器放到208離心釜中，經(jīng)離心脫揮，尚未反應(yīng)的液相經(jīng)離心釜液相出料口至209液相中轉(zhuǎn)儲罐，尚未反應(yīng)的液相可送至聚合釜206聚合釜a～f繼續(xù)聚合使用，離心釜內(nèi)固體物料經(jīng)離心釜固相出料口放至210三級耙式干燥器-i內(nèi)，加入穩(wěn)定劑，在耙式干燥器中經(jīng)過熱水加熱和抽真空兩步作用進行干濕分離，真空由217真空泵提供，直至物料完全干燥。脫揮過程中分離的單體經(jīng)213和214回收冷凝器冷凝回收至215單體回收罐和219尾氣冷凝回收罐，脫揮回收單體和離心液相單體可送至聚合釜206聚合釜a～f繼續(xù)聚合使用。
風送系統(tǒng)：檢驗合格后的物料通過212三級耙式干燥器-iii出料口，經(jīng)301羅茨鼓風機逐步輸送至303料倉a～d中，然后根據(jù)混料要求送至305返混料倉，同一預(yù)聚釜催化劑物料作為一個批次，實現(xiàn)摻混，摻混完成經(jīng)306雙螺桿擠出造粒設(shè)備，實現(xiàn)無水風冷造粒，放入噸袋內(nèi)包裝；羅茨鼓風機起源為307氮氣柜提供，經(jīng)302和304分料器將氮氣和分料分離后，返回氮氣柜循環(huán)使用。
具體實施方式
實施例1：
一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法，包括單體精制、預(yù)聚合、聚合、脫揮、造粒步驟，其工藝流程圖如圖1所示。圖1中101為異戊二烯原料罐、102為第一精餾塔、103為塔頂冷凝器、104為塔頂冷凝液收集罐、105為第二精餾塔、106為第二精餾塔塔釜再沸器、107為側(cè)采冷凝器、108為側(cè)采再冷器、109為單體計量罐、110為單體計量罐、201為催化劑配制罐、202為鋁劑計量罐、203為預(yù)聚釜、204為氫氣緩沖罐、205為預(yù)聚分料器、206a～f為聚合釜a～f、207為聚合釜分料器、208為離心釜、209為液相中轉(zhuǎn)儲罐、210為三級耙式干燥器-i、211為三級耙式干燥器-ii、212為三級耙式干燥器-iii、213為回收冷凝器i、214為回收冷凝器ii、215為單體回收罐、216為真空緩沖罐、217為螺桿真空泵、218為尾氣冷凝器、219為尾氣冷凝回收罐、301為羅茨鼓風機、302為分料器、303a～d為料倉a～d、304為分料器、305為返混料倉、306為雙螺桿擠出機、307為氮氣柜。
本實施例是一套30000噸/年產(chǎn)量的合成反式異戊橡膠工業(yè)生產(chǎn)裝置。
本實施例采用負載鈦催化劑催化異戊二烯本體沉淀聚合的物料經(jīng)離心后單體含量將至5-20％，經(jīng)過干燥后揮發(fā)份含量低于0.5％，氣流輸送至返混料倉混合均勻后，氣流輸送至雙螺桿擠出造粒設(shè)備，無水風冷造粒，自動化包裝，實現(xiàn)由單體到粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)。本工業(yè)生產(chǎn)裝置包括dcs中控系統(tǒng)，單體精制系統(tǒng)，催化劑配制系統(tǒng)，鋁劑計量系統(tǒng)、預(yù)聚釜，聚合釜，離心釜，干燥系統(tǒng)，風送系統(tǒng)和熱擠出造粒系統(tǒng)。dcs中控系統(tǒng)實時讀取生產(chǎn)裝置各個關(guān)鍵節(jié)點的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，監(jiān)控生產(chǎn)裝置中溫度、壓力、設(shè)備運行狀態(tài)、物料輸送流量、物料液位、預(yù)聚釜和聚合釜釜內(nèi)反應(yīng)情況、生產(chǎn)報警等重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并實時轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)曲線，方便操作人員查看，關(guān)鍵控制點實現(xiàn)設(shè)備參數(shù)連鎖控制，生產(chǎn)達到自動化連續(xù)狀態(tài)。
具體操作步驟是先將聚合級異戊二烯(單體純度>99.5％，沸點34.1℃)從101異戊二烯原料罐送至102第一精餾塔、105第二精餾塔精制提純，除去阻聚劑和高低沸點物質(zhì)，經(jīng)107側(cè)采冷凝器、108側(cè)采再冷器二級冷凝至單體溫度<20℃以節(jié)省預(yù)聚降溫時間，精制單體存放于109單體計量罐、110單體計量罐中待用。
催化劑配制步驟是將白油或液體石蠟油通過料泵打入201催化劑配制罐，液位達50-80％，加入催化劑活性組分，使其在進入液相本體反應(yīng)器之前先進行催化劑組分的預(yù)分散步驟，預(yù)分散在催化劑配制罐中通過機械攪拌進行，預(yù)分散溫度為-10～30℃，預(yù)分散濃度為含鈦的固體催化劑活性組分質(zhì)量與分散劑質(zhì)量比為0.01～10。
預(yù)聚步驟是在20m3帶有雙層三葉槳式攪拌的夾套反應(yīng)器中進行。將l6m3精制好的異戊二烯泵送至203預(yù)聚釜內(nèi)，夾套中通-7℃冷凍水將物料冷卻至10℃，然后按每680kg異戊二烯加入2kg三異丁基鋁、6.5l液態(tài)催化劑，進行充分攪拌，在12℃下預(yù)聚0.5小時，形成以催化劑為核心的聚合顆粒。然后均勻分配至聚合釜206a～f中。
聚合步驟是在35m3帶有螺帶式攪拌的夾套反應(yīng)釜中進行。在預(yù)聚后的聚合料放入前，補充20m3異戊二烯，可以使用經(jīng)離心和脫揮步驟回收的異戊二烯，在充分攪拌下聚合，夾套通7℃冷卻水控制聚合釜內(nèi)溫度在20-30℃，并采用氫氣作為鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)節(jié)聚合物的分子量，控制加氫次數(shù)6次，每次氫氣壓力在0.01mpa，聚合轉(zhuǎn)化率不小于40％，聚合時間為32小時。
脫揮干燥步驟是將聚合物料放入離心釜內(nèi)，離心時間控制在20分鐘左右，經(jīng)離心后，物料單體含量降至15％，物料再放入210三級耙式干燥器-i中，并按每680kg異戊二烯加入1.5kg防老劑264。三級耙式干燥器夾套通入35℃溫水，溫水由-7℃制冷劑循環(huán)水回水提供。然后在真空條件下脫除未聚合的異戊二烯，隨單體的逐步減少，物料粘度增大再減小，物料先在210三級耙式干燥器-i和211三級耙式干燥器-ii中在較低真空度下脫揮至物料成干沙不粘結(jié)狀，推入212三級耙式干燥器-iii中，提高真空度到-0.08mpa以上持續(xù)1小時，物料呈白色粉狀，通入氮氣充至正壓，取料測試揮發(fā)份<0.5％后，放料，經(jīng)301為羅茨鼓風機風送至303料倉a～d。脫揮時間縮短至4小時。未聚合單體蒸發(fā)至213回收冷凝器i和214回收冷凝器ii冷凝回收循環(huán)使用。得到的反式異戊橡膠粉末，產(chǎn)品門尼粘度62左右。
造粒步驟是將生產(chǎn)的反式異戊橡膠粉料在305為返混料倉內(nèi)混合均勻后，經(jīng)風送系統(tǒng)輸送至306雙螺桿擠出機熱擠出造粒，剪切成φ2×1mm大小均勻的粒狀反式異戊橡膠，經(jīng)風冷履帶冷卻后輸送至自動包裝設(shè)備包裝，粒狀反式異戊橡膠經(jīng)測試，產(chǎn)品門尼粘度60左右，略有降低，是由于熱擠出剪切作用造成。同批次四個取樣點測試結(jié)果見下表：
實施例2：
一種制備粒狀反式異戊橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)方法，包括單體精制、預(yù)聚合、聚合、脫揮、造粒步驟。將存放在109單體計量罐、110單體計量罐中的精制異戊二烯泵按每釜16m3送至203預(yù)聚釜中，夾套中通-7℃冷凍水將物料冷卻至10℃，然后按每680kg異戊二烯加入2kg三異丁基鋁、6.5l液態(tài)催化劑，進行充分攪拌，在12℃下預(yù)聚0.5小時，形成以催化劑為核心的聚合顆粒。然后均勻分配至聚合釜206a～f中。
聚合步驟是將預(yù)聚物料放入帶有螺帶式攪拌的夾套反應(yīng)釜中進行。在預(yù)聚后的聚合料放入前，補充20m3新鮮的異戊二烯，，在充分攪拌下聚合。夾套通7℃冷卻水控制聚合釜內(nèi)溫度在20-30℃，并采用氫氣作為鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)節(jié)聚合物的分子量，控制加氫次數(shù)6次，每次氫氣壓力在0.015mpa，聚合轉(zhuǎn)化率不小于40％，聚合時間為33小時。
脫揮干燥步驟是將聚合物料放入離心釜內(nèi)，離心時間控制在30分鐘左右，經(jīng)離心后，物料單體含量降至11％，物料再放入210三級耙式干燥器-i中，并按每680kg異戊二烯加入1.5kg防老劑264。三級耙式干燥器夾套通入35℃溫水，溫水由-7℃制冷劑循環(huán)水回水提供。然后在真空條件下脫除未聚合的異戊二烯，隨單體的逐步減少，物料粘度增大再減小，物料先在210三級耙式干燥器-i和211三級耙式干燥器-ii中在較低真空度下脫揮至物料成干沙狀不粘結(jié)時，推入212三級耙式干燥器-iii中，提高真空度到-0.08mpa以上持續(xù)1小時，物料呈白色粉狀，通入氮氣充至正壓，取料測試揮發(fā)份<0.5％后，放料，經(jīng)301為羅茨鼓風機風送至303料倉a～d。脫揮時間2.5小時。未聚合單體蒸發(fā)至213回收冷凝器i和214回收冷凝器ii冷凝回收循環(huán)使用。得到的反式異戊橡膠粉末，產(chǎn)品門尼粘度62左右。
造粒步驟是反式異戊橡膠粉料在305為返混料倉內(nèi)混合均勻后，經(jīng)風送系統(tǒng)輸送至306雙螺桿擠出機熱擠出造粒，剪切成φ2×1mm大小均勻的粒狀反式異戊橡膠，經(jīng)風冷履帶冷卻后輸送至自動包裝設(shè)備包裝，產(chǎn)品門尼粘度62左右。同批次四個取樣點測試結(jié)果見下表：
余同實施例1。
對比例1：
一種高反式-1，4-異戊橡膠的工業(yè)合成方法。本實施例是一套500噸/年產(chǎn)量的合成反式異戊橡膠工業(yè)生產(chǎn)裝置。采用專利號：cn200610043556.4的粉狀反式異戊橡膠合成方法。預(yù)聚合步驟是在帶錨式攪拌的預(yù)聚釜中進行。將蒸餾、脫水、干燥精制好的異戊二烯泵送至預(yù)聚釜201，夾套通-7℃冷凍水將釜內(nèi)物料降溫至0℃，按每680kg異戊二烯加入1.5kg三異丁基鋁、0.2kg含鈦量2％的負載鈦催化劑加入預(yù)聚釜，在10℃的溫度條件下進行充分攪拌，預(yù)聚1小時，形成以催化劑為核心的聚合顆粒。然后放入聚合釜202中。
聚合步驟是將預(yù)聚后的聚合料放入帶有螺帶式攪拌的聚合釜中，補充與預(yù)聚合定量新鮮異戊二烯單體在充分攪拌下進行聚合。聚合溫度為20℃(夾套中通7℃冷卻水調(diào)節(jié)溫度)，并采用氫氣來調(diào)節(jié)聚合物的分子量，控制加氫次數(shù)6次，控制加入氫氣壓力在0.02mpa，聚合時間為49小時終止聚合。
脫揮干燥步驟是將聚合物料放入真空耙式干燥器203中，并加5kg防老劑264。然后在真空條件下脫除未聚合的異戊二烯，隨單體的逐步減少，真空度逐漸提高，至真空度到-0.08mpa以上持續(xù)1小時，通入氮氣放料，得到揮發(fā)份<0.7％粉末狀的高反式-1,4-異戊橡膠粉末。脫揮時間為16小時。同批次四個取樣點測試結(jié)果將下表：
從實施例1、2可以看出，提高預(yù)聚溫度后，預(yù)聚降溫時間縮短，能耗降低，預(yù)聚時間縮短；預(yù)聚物料分配至6個聚合釜同時聚合，保證了催化聚合的穩(wěn)定性和均一性，產(chǎn)品性能基本一致；增加了離心工藝，大大縮短了真空干燥脫揮的時間。通過離心釜設(shè)計引入，將物料中未聚合單體含量降至15％以下，提高了固液分離效率，進而縮短了真空三級耙式干燥器干燥效率，提高了生產(chǎn)效率，最終產(chǎn)物揮發(fā)分大大降低，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；采用返混料倉及氣流輸送系統(tǒng)直接造粒，不需要中間粉料產(chǎn)品，無粉塵污染，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定均一；通過本技術(shù)方案，大大提高了自動化程度，提升了單體轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，降低了原料成本，未反應(yīng)的原料無需分離直接送至中轉(zhuǎn)裝置回收利用，回收成本低且容易實現(xiàn)，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，所制備反式異戊橡膠的反式含量在99％以上，能滿足國內(nèi)外用戶的要求。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳可行實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的范圍。