一种反应系统及制备SEPS的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种反应系统及制备SEPS的方法，所述反应系统包括：反应釜；自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶；导流筒，所述导流筒套设在所述搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿所述搅拌轴的长度方向贯穿的导流通道；所述导流筒在所述搅拌轴的一端的长度方向上的位置可调节。本发明专利技术采用自吸式搅拌器配合导流筒，增大了SIS聚合物溶液与氢气的相接触面积，使二者充分接触，强化气液传质过程，从而提高加氢效率，同时降低了加氢过程的物耗、能耗和操作费用。设置导流筒位置可调节，能够在不同的SIS聚合物溶液添加量下以及不同的搅拌速度下，气

【技术实现步骤摘要】
一种反应系统及制备SEPS的方法


[0001]本专利技术涉及化工
，特别涉及一种反应系统及制备SEPS的方法。

技术介绍

[0002]氢化苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段聚合物(SEPS)是苯乙烯类热塑性弹性体的一种，具有低模量、低熔融粘度、良好的粘着性、良好的涂布性、良好的共混性以及无毒环保等特点，广泛应用于压敏胶黏剂、润滑油粘度指数改性剂、化妆品、电缆填充油等领域。目前制备SEPS的方法是：通过对聚苯乙烯(PS)
‑
异戊二烯(PI)
‑
聚苯乙烯(PS)三嵌段共聚物(SIS)进行选择性加氢，使SIS异戊二烯嵌段的双键饱和，从而制得SEPS。而加氢反应器可分为三类：釜式反应器、塔式反应器、多轴气液接触反应器。
[0003]SEPS的加氢过程常采用釜式反应器，在一定氢气压力下进行快速搅拌使气液混合从而实现加氢反应，专利US6815509A公开了一种加氢方法，使用两个或以上的釜式反应器串联，通过下游反应器流出产物经换热后进入上游反应器进行循环，从而提高产物加氢度，该过程需要多次多段加入催化剂，氢气循环量大，反应过程的控制较复杂。
[0004]塔式反应器为立式安装的柱体，靠近其顶部设有进料口，物料出口在底部，反应器内部可填装惰性材料，该填料的主要作用是增加气液接触面积，提高反应效率。专利US3696088A公开的方法采用滴流床进行加氢反应，液体向下滴流入氢气气氛中，5分钟内加氢度可达98％。该方法加氢速率快，但是加氢过程温度高且难以平稳控制，催化剂用量大，反应器持液量低，反应器单位体积利用率低。
[0005]多轴气液接触反应器，其在反应器内安装两个旋转搅拌装置，通过旋转轴上的多个固定元件对聚合物溶液进行剪切
‑
混合
‑
再剪切，使得气
‑
液相界面不断更新，从而提高加氢效率。据专利GB1343447A公开，当温度控制在68℃左右、氢气压力为0.2MPa、旋转轴转速为60RPM时，反应进行50分钟后，加氢度可达82％。但该方法设备结构复杂，制造成本较高。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种反应系统及制备SEPS的方法，本专利技术通过在反应釜中设置了自吸式搅拌器和导流筒，能够使氢气实现自吸循环，同时有效提高氢气与聚合物溶液的接触面积，使得气液接触更加充分，从而提高反应效率，降低了生产过程的能耗、物耗。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种反应系统，包括：
[0009]反应釜，所述反应釜上设有物料入口和物料出口；
[0010]自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶，其中，所述搅拌轴的一端伸入所述反应釜，所述搅拌桨叶设在所述搅拌轴的一端，所述搅拌轴上设有沿所述搅拌轴的长度方向延伸的第一腔室，所述搅拌轴的一端设有与所述第一腔室连通的进气孔；
[0011]所述搅拌桨叶上设有第二腔室，所述进气孔与所述搅拌桨叶沿所述搅拌轴的长度
方向间隔设置，且所述搅拌桨叶位于所述进气孔的下方，所述第一腔室与所述第二腔室连通，且所述搅拌桨叶上设有与所述第二腔室连通的出气孔，所述出气孔与所述搅拌轴在所述反应釜的径向方向上间隔开；
[0012]导流筒，所述导流筒套设在所述搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿所述搅拌轴的长度方向贯穿的导流通道；
[0013]隔流板，所述隔流板与所述反应釜的内壁连接，位于所述导流筒的上方，所述隔流板具有弯角，所述弯角向所述导流筒方向弯曲。
[0014]进一步地，所述导流筒为柱状，所述导流筒的轴线与所述搅拌轴的轴线共线；和/或
[0015]所述导流筒的长度可调节。
[0016]进一步地，所述进气孔位于所述导流筒的上方，所述搅拌桨叶位于所述导流筒中。
[0017]进一步地，所述隔流板的底部到所述导流筒顶部的距离离与所述导流筒的高度的比为(0.02～0.2)：1。
[0018]进一步地，所述隔流板的弯角的角度为30
°
～120
°
。
[0019]进一步地，所述反应系统还包括：
[0020]循环换热装置，所述循环换热装置包括设置在所述反应釜内部的换热管束，和设置在反应釜的外壳外部的伴管式夹套；和/或
[0021]还包括：
[0022]动力装置，所述动力装置与所述搅拌轴的另一端连接。
[0023]进一步地，所述搅拌桨叶包括多个，多个所述搅拌桨叶沿所述搅拌轴的周向间隔开设置。
[0024]进一步地，所述搅拌桨叶的迎流面为凸起的曲面。
[0025]第二方面，本专利技术提供了一种制备SEPS的方法，利用了如上所述的反应系统，包括如下步骤：
[0026]将SIS聚合物、惰性溶剂、催化剂加入反应釜中，同时将氢气通入反应釜中，转动搅拌轴搅拌并进行反应，得到SEPS；
[0027]其中，所述进气孔位于所述反应釜内的反应溶液的上方，所述导流筒和所述搅拌桨叶位于反应溶液中。
[0028]进一步地，所述SIS聚合物包括星型嵌段共聚物或线型嵌段共聚物，所述SIS聚合物的分子量为5000～100000；和/或
[0029]所述催化剂为有机酸镍与烷基铝的混合物，所述有机酸镍与烷基铝的混合物中铝与镍的摩尔比为1:1～12:1，所述催化剂的用量为0.01～0.13g Ni/100gSIS聚合物；和/或
[0030]所述催化剂为茂钛催化剂与烷基锂的混合物，所述茂钛催化剂与烷基锂的混合物中锂与钛的摩尔比为2:1～15:1，所述催化剂的用量为0.01～0.4mMol Ti/100g SIS聚合物；和/或
[0031]所述SIS聚合物的浓度为5～20wt.％；氢气在反应釜内的压力为0.5～5.0MPa。
[0032]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0033]本专利技术提供了一种反应系统，包括：反应釜，所述反应釜上设有物料入口和物料出口；自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶，其中，所述搅拌轴的一端伸
入所述反应釜，所述搅拌桨叶设在所述搅拌轴的一端，所述搅拌轴上设有沿所述搅拌轴的长度方向延伸的第一腔室，所述搅拌轴的一端设有与所述第一腔室连通的进气孔；所述搅拌桨叶上设有第二腔室，所述进气孔与所述搅拌桨叶沿所述搅拌轴的长度方向间隔设置，且所述搅拌桨叶位于所述进气孔的下方，所述第一腔室与所述第二腔室连通，且所述搅拌桨叶上设有与所述第二腔室连通的出气孔，所述出气孔与所述搅拌轴在所述反应釜的径向方向上间隔开；导流筒，所述导流筒套设在所述搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿所述搅拌轴的长度方向贯穿的导流通道；隔流板，所述隔流板与所述反应釜的内壁连接，位于所述导流筒的上方，所述隔流板具有弯角，所述弯角向所述导流筒方向弯曲。
[0034]本专利技术采用自吸式搅拌器配合导流筒，有效解决了现有技术中制备SEPS存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应系统，其特征在于，包括：反应釜，所述反应釜上设有物料入口和物料出口；自吸式搅拌器，所述自吸式搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨叶，其中，所述搅拌轴的一端伸入所述反应釜，所述搅拌桨叶设在所述搅拌轴的一端，所述搅拌轴上设有沿所述搅拌轴的长度方向延伸的第一腔室，所述搅拌轴的一端设有与所述第一腔室连通的进气孔；所述搅拌桨叶上设有第二腔室，所述进气孔与所述搅拌桨叶沿所述搅拌轴的长度方向间隔设置，且所述搅拌桨叶位于所述进气孔的下方，所述第一腔室与所述第二腔室连通，且所述搅拌桨叶上设有与所述第二腔室连通的出气孔，所述出气孔与所述搅拌轴在所述反应釜的径向方向上间隔开；导流筒，所述导流筒套设在所述搅拌轴的一端，所述导流筒上设有沿所述搅拌轴的长度方向贯穿的导流通道；隔流板，所述隔流板与所述反应釜的内壁连接，位于所述导流筒的上方，所述隔流板具有弯角，所述弯角向所述导流筒方向弯曲。2.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述导流筒为柱状，所述导流筒的轴线与所述搅拌轴的轴线共线；和/或所述导流筒的高度可调节。3.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述进气孔位于所述导流筒的上方，所述搅拌桨叶位于所述导流筒中。4.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述隔流板的底部到所述导流筒顶部的距离离与所述导流筒的高度的比为(0.02～0.2)：1。5.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述隔流板的弯角的角度为30
°
～120
°
。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡子琦，高正明，时振方，马鑫，韩敬，
申请(专利权)人：北京迈士华混合设备有限公司，
类型：发明
国别省市：