本發(fā)明涉及高分子聚合物合成，尤其涉及一種高全同聚丁烯-1連續(xù)生產(chǎn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、聚丁烯-1(polybutene-1，簡(jiǎn)稱(chēng)pb-1)是由純的丁烯-1單體和催化劑在反應(yīng)器中聚合而成，結(jié)構(gòu)式為-(h2c-ch(c2h5))n-的等規(guī)立構(gòu)高分子惰性均聚物。聚丁烯-1因其高模量、優(yōu)異的抗蠕變性能、耐溫性、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性以及優(yōu)良的化學(xué)腐蝕、耐磨性和介電性能，其是制備管材、薄膜以及其他共混改性高分子產(chǎn)品的良好原料，聚丁烯-1寬闊的應(yīng)用前景，引起了工業(yè)廣泛的關(guān)注。

2、目前工業(yè)上制備聚丁烯-1工藝為均相溶液法聚合工藝，該工藝以丁烯-1為原料，首先進(jìn)行原料預(yù)處理精制脫除其他雜質(zhì)，精制后丁烯-1進(jìn)入到聚合工段，同時(shí)聚合反應(yīng)以有機(jī)烷烴作為溶劑，采用ziegler-natta催化劑、選用特定的助催化劑和引發(fā)劑，根據(jù)指定溫度、壓力工況下，在專(zhuān)利反應(yīng)器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聚合。聚合反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)器內(nèi)的聚合物溶液經(jīng)過(guò)、聚合物-未反應(yīng)丁烯-1單體回收、溶劑回收、膠液水洗、聚合物脫揮、干燥，獲得粉料產(chǎn)品；或者，通過(guò)膠液濕法擠出后，經(jīng)洗滌干燥獲得粒料產(chǎn)品。傳統(tǒng)聚丁烯-1工藝為均相溶液法聚合工藝由于催化劑效率低、反應(yīng)溶劑選擇不佳，存在聚丁烯-1品質(zhì)低，收率差的現(xiàn)象，造成單程單體利用率低，溶劑消耗量過(guò)大，溶劑伴隨工藝廢氣排除系統(tǒng)，造成該工藝技術(shù)能耗與物料消耗居高不下，生產(chǎn)成本高。

3、因此，亟需一種高全同聚丁烯-1連續(xù)生產(chǎn)方法及系統(tǒng)以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種的高全同聚丁烯-1連續(xù)生產(chǎn)方法及系統(tǒng)，具有催化效率高、反應(yīng)時(shí)間段、反應(yīng)能耗低的特點(diǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種高全同聚丁烯-1連續(xù)生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

3、以液相丁烯-1為聚合單體，以氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑，將所述聚合單體、反應(yīng)溶劑、主催化劑、助催化劑和外給電子體按比例依次加入聚合反應(yīng)釜內(nèi)充分混合后，通入所述分子量調(diào)節(jié)劑，發(fā)生聚合反應(yīng)；

4、反應(yīng)一段時(shí)間后，放出所述聚合反應(yīng)釜中部分物料，進(jìn)入閃蒸罐，對(duì)未聚合單體、反應(yīng)溶劑和聚丁烯-1進(jìn)行分離；

5、從所述閃蒸罐的頂部回收包含未聚合單體和反應(yīng)溶劑的氣相組分至精餾塔；從所述精餾塔的頂部氣相組分回收所述未聚合單體，從所述精餾塔塔釜回收所述反應(yīng)溶劑；

6、從所述閃蒸罐的底部回收粗聚丁烯-1，經(jīng)水洗、脫揮后得到高全同聚丁烯-1產(chǎn)品；

7、回收的所述未聚合單體和所述反應(yīng)溶劑分別與新補(bǔ)充的聚合單體和反應(yīng)溶劑經(jīng)凈化和急冷后加入所述聚合反應(yīng)釜參與新一輪聚合反應(yīng)。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述催化劑為齊格勒一納塔型催化劑，包括主催化劑、助催化劑和外給電子體；所述反應(yīng)溶劑為異戊烷；

9、放出部分物料后，反應(yīng)溶劑循環(huán)回所述聚合反應(yīng)釜，保持所述聚合反應(yīng)釜中聚合物濃度為30％wt。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述急冷的急冷氣溫度為30-50℃。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述聚合反應(yīng)釜的聚合反應(yīng)溫度為45-90℃，壓力為1.5-5.0mpag，反應(yīng)時(shí)間為1.5-6小時(shí)。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述液相丁烯-1與所述主催化劑的質(zhì)量比為40000-150000：1；所述液相丁烯-1與所述助催化劑的質(zhì)量比為：900-15000：1；所述液相丁烯-1與所述外給電子體的質(zhì)量比為：30000-300000：1；所述液相丁烯-1與所述氫氣的用量為：1200-400000：1。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供的一種高全同聚丁烯-1連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)上述高全同聚丁烯-1連續(xù)生產(chǎn)方法，包括聚合反應(yīng)釜，還包括：

14、預(yù)處理單元，用于對(duì)進(jìn)入所述聚合反應(yīng)釜的物料進(jìn)行凈化處理；

15、閃蒸罐，其入口與所述聚合反應(yīng)釜的出口連接，用于對(duì)未反應(yīng)的聚合單體、反應(yīng)溶劑和聚丁烯-1進(jìn)行初步分離；

16、精餾塔，其入口與所述閃蒸罐的頂部出口連接，其頂部出口通過(guò)單體回收管路與所述預(yù)處理單元的入口連接；其底部出口通過(guò)溶劑回收管路與所述預(yù)處理單元的入口連接；

17、脫揮及后處理單元，其入口與所述閃蒸罐的底部出口連接，用于對(duì)粗聚丁烯-1膠液進(jìn)行脫揮及后處理，得到高全同聚丁烯-1產(chǎn)品。

18、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述脫揮及后處理單元包括：

19、水洗器，與所述閃蒸罐的底部連接，用于對(duì)所述粗聚丁烯-1膠液進(jìn)行水洗，回收催化劑；

20、脫揮器，與所述水洗器連接，以熱氮?dú)鉃槊摀]介質(zhì)，對(duì)水洗后的所述粗聚丁烯-1膠液進(jìn)行脫揮凈化。

21、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述脫揮及后處理單元還包括洗滌干燥單元，用于對(duì)脫揮后的1-丁烯膠液進(jìn)行洗滌干燥，得到粒料產(chǎn)品；

22、或者，所述脫揮及后處理單元還包括干燥器，用于對(duì)脫揮后的1-丁烯膠液擠出，得到粉料產(chǎn)品。

23、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述聚合反應(yīng)釜的潔凈度要求為雜質(zhì)含量為3ppm以下；

24、所述閃蒸罐的操作溫度為80-120℃，操作壓力為0-0.05mpag；

25、所述精餾塔的操作溫度為100-200℃，操作壓力為0.05-0.5mpag；

26、所述脫揮器的操作溫度為100-200℃，操作壓力為0-1.0mpag。

27、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，所述預(yù)處理單元包括：

28、第一急冷單元和第二急冷單元，分別用于對(duì)所述單體回收管路和所述溶劑回收管路中的物料進(jìn)行急冷處理；

29、原料預(yù)處理單元，與所述第一急冷單元連接，用于去除新鮮的液相丁烯-1和回收的液相丁烯-1中的雜質(zhì)；

30、溶劑預(yù)處理單元，與所述第二急冷單元連接用于去除新鮮的反應(yīng)溶劑和回收的反應(yīng)溶劑中的雜質(zhì)。

31、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

32、尋求采用高選擇性、高收率的催化劑體系，以期降低工藝技術(shù)的物耗和能耗；采用高效溶劑及單體回收技術(shù)以期最大限度地降低溶劑循環(huán)量；采用高效低能耗脫揮技術(shù)確保高品質(zhì)產(chǎn)品性能及降低原料的消耗；減少?gòu)U氣的排放成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

33、針對(duì)目前傳統(tǒng)聚丁烯-1類(lèi)制備工藝存在單程轉(zhuǎn)化率與選擇性低、反應(yīng)溶溶劑消耗大、后處理工藝復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量差等技術(shù)性的不足的問(wèn)題，應(yīng)用高選擇性、高收率的催化劑，高效溶劑及單體回收技術(shù)，以期最大限度地降低溶劑回收，整合高效低能耗脫揮技術(shù)確保高品質(zhì)產(chǎn)品性能及降低原料的消耗與減少?gòu)U氣的排放的連續(xù)生產(chǎn)聚丁烯-1工藝尚未見(jiàn)報(bào)道。

34、本發(fā)明提出了一種高全同聚丁烯-1連續(xù)生產(chǎn)方法及系統(tǒng)，本發(fā)明應(yīng)用高效溶液聚合工藝，以液相丁烯-1為聚合單體，異戊烷為反應(yīng)溶劑，氫氣作為分子量調(diào)節(jié)劑，ziegler–natta為聚合催化劑，聚合反應(yīng)溫度為50-80℃下進(jìn)行，該工藝所使用催化劑催化效率高，單程轉(zhuǎn)化率較高，單體利用率高，單體循環(huán)量非常小，采用高效溶劑，最大限度地降低溶劑使用量，高效單體回收技術(shù)，對(duì)1-丁烯單體充分回收利用，采用高效低能耗脫揮技術(shù)確保產(chǎn)品聚丁烯-1優(yōu)良性能，同時(shí)減少了廢氣的排放，裝置流程簡(jiǎn)單，易于操作，運(yùn)行平穩(wěn)，具有投資小、能源消耗少的優(yōu)點(diǎn)。