A. 溶液聚合的聚合工藝
溶液聚合選用有機溶劑時,引發劑為可溶於有機溶劑的過氧化物或偶氮化合物。根據反應溫度和引發劑的半衰期選擇適當的引發劑。
用水作為溶劑時,採用水溶性引發劑,如過硫酸鹽及其氧化-還原體系。
溶液聚合反應溫度在溶劑的迴流溫度下進行,所以大多選用低沸點溶劑。為了便於控制聚合反應溫度,溶液聚合通常在釜式反應器中半連續操作。直接使用的聚合物溶液,在結束反應前應盡量減少單體含量,或採用化學方法或蒸餾方法將殘留單體除去。要得到固體物料須經過後處理,即採用蒸發、脫氣擠出、乾燥等脫除溶劑與未反應單體,製得粉狀聚合物。
改變引發劑用量,單體與溶劑的用量比,添加分子量調節劑等方法來控制產物的分子量
聚丙烯醯胺聚合技術
聚丙烯醯胺生產是以丙烯醯胺水溶液為原料,在引發劑的作用下,進行聚合反應,在反應完成後生成的聚丙烯醯胺膠塊經切切割、造粒、乾燥、粉碎,最終製得聚丙烯醯胺產品。關鍵工藝是聚合反應,在其後的處理過程中要注意機械降溫、熱降解和交聯,從而保證聚丙烯醯胺的相對分子質量和水溶解性。
丙烯醯胺+水(引發劑/聚合)→聚丙烯醯胺膠塊→造粒→乾燥→粉碎→聚丙烯醯胺產品
我國聚丙烯醯胺生產技術大概也經歷了3個階段:
第一階段是最早採用盤式聚合,即將混合好的聚合反應液放在不銹鋼盤中,再將這些不銹鋼盤推至保溫烘房中,聚合數小時後,從烘房中推出,用鍘刀把聚丙烯醯胺切成條狀,進絞肉機造粒,烘房乾燥,粉碎製得成品。這種工藝完全是手工作坊式。
第二階段是採用捏合機,即將混合好的聚合反應液放在捏合機中加熱,聚合開始後,開始捏合機,一邊聚合一邊捏合,聚合完後,造粒也基本完成,倒出物料經乾燥、粉碎得成品。
第三階段是,20世紀80年代後期,開發了錐形釜聚合工藝,由核工業部五所在江蘇江都化工廠試車成功。該工藝在錐形釜下部帶有造料旋轉刀,聚合物在壓出的同時,即成粒狀,經轉鼓乾燥機乾燥,粉碎得產品。
為了避免聚丙烯醯胺膠塊黏附在聚合釜釜壁上,有的技術採用氟或硅的高分子化合物塗覆在聚合釜的內壁上,但此塗覆層在上產過程中易脫落而污染聚丙烯醯胺產品。
國內外的聚丙烯醯胺生產技術基本上與上述的第三階段相似,只是在設備上有些不同:聚合釜大小及類型(有固定錐形釜,也有可旋轉的錐形釜,聚合反應完成後,聚合釜倒轉將聚丙烯醯胺膠塊倒出)、造粒方式 (有機械造粒、切割造粒,也有濕式造粒即分散液中造粒)、乾燥方式(有採用穿流回轉乾燥,也有用振動流化床乾燥)及粉碎方式。這些不同中有些是設備質量上有差異,有些是採用的具體方式上的油差異,但總的來看,聚合技術趨向於固定錐形釜聚合,振動流化床乾燥技術。
聚丙烯醯胺生產技術除了上述的單元操作外,在工藝配方上還有較明顯的差別,比如生產超高相對分子質量聚丙烯醯胺的生產工藝,同樣是低溫引發,就有前加鹼共水解工藝和後加鹼後水解工藝之分,兩種方法各有利弊,前加鹼共水解工藝過程簡單,但存在水解傳熱易產生交聯和相對分子質量損失大的問題,後加鹼後水解雖然工藝過程增加了,但水解均勻不易產生交聯,對產品相對分子質量損失也不大。
目前我國聚丙烯醯胺聚合用的引發劑有無機引發劑、有機引發劑和無機—有機混合體系3中類型。 (1)過氧化物
過氧化物大致分為無機過氧化物和有機過氧化物。無機過氧化物如過流酸鉀,過硫酸銨、過溴酸鈉和過氧化氫等。有機過氧化物如過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯和叔丁羥基過氧化物等。它們配用的還原劑有硫酸亞鐵、氯化亞鐵、偏亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉等。
(2)偶氮化合物類
如偶氮二異丁腈、偶氮雙二甲基戊腈、偶氮雙氰基戊酸鈉和20世紀80年代開發的偶氮脒鹽系列,如偶氮N-取代脒丙烷鹽酸鹽是一類競相開發的產品,它們的加入濃度為萬分之0.005-1,催化效率很高,有助於生產相對分子質量高的產品,且溶於水,便於使用。
B. 溶液聚合的特點及影響因素有哪些
溶液聚合的特點是:有溶劑為傳熱介質,聚合強度容易控制;休系中聚合物濃度較低,能消除自動加速現象;聚合物分子量比較均—;不易進行鏈自由基向大分子轉移而生成支化或交聯的產物,反應後的物料也可直接使用。但是由於單體濃度小,聚合速率低,設備利用率低單體濃度低和向溶劑鏈轉移結果,致使聚合物分子量不高,聚合物中夾帶微量溶劑;溶解回收麻煩而且多為易染、易爆的有毒物。這些缺點使得溶液聚合在工業上應用不如懸浮聚合和乳液聚合多。
C. 比較四種自由基聚合方法以及聚合場所。舉例
四種自由基聚合方法分別是本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合。
本體聚合是不加任何其他介質,只有單體在引發劑、熱、光、輻射等引發下進行的聚合。氣態、液態、固態單體均可進行本體聚合,液態單體的本體聚合最重要。
溶液聚合單體和引發劑溶於適當溶劑中進行的聚合方法稱作溶液聚合法。溶液聚合過程中使用溶劑,使體系粘度降低,因此混合和傳熱較易,溫度容易控制,較少凝膠效應,可以避免局部過熱。
溶有引發劑的單體以液滴狀懸浮於水中進行自由基聚合為懸浮聚合法。整體看水為連續相,單體為分散相。浮聚合體系一般有單體、引發劑、水,分散劑四個基本組分組成。不溶於水的單體在強力攪拌作用下,被粉碎分散成小液滴,隨著反應的進行,分散的液滴又可能凝結成塊,體系中必須加入分散劑。
乳液聚合是可用於某些自由基聚合反應的一種獨特的方法,它涉及以乳液形式進行的單體的聚合反應。乳液聚合體系的組成比較復雜,一般是由單體、分散介質、引發劑、乳化劑四組分組成。經典乳液聚合的單體是油溶性,分散介質通常是水,選用水溶性引發劑。
(3)溶液聚合裝置設計擴展閱讀
本體聚合法聚合熱難以散發的問題,工業生產上多採用兩段聚合工藝。第一階段為預聚合,可在較低溫度下進行,轉化率控制在10%~30%,一般在自加速以前,這時體系粘度較低,散熱容易,聚合可以在較大的釜內進行。
第二階段繼續進行聚合,在薄層或板狀反應器中進行,或者採用分段聚合,逐步升溫,提高轉化率。由於本體聚合過程反應溫度難以控制恆定,所以產品的分子量分布比較寬。
本體聚合的後處理主要是排除殘存在聚合物中的單體。常採用的方法是將熔融的聚合物在真空中脫除單體和易揮發物, 所用設備為螺桿或真空脫氣機。也有用泡沫脫氣法,將聚合物在壓力下加熱使之熔融,然後突然減壓使聚合物呈泡沫狀,有利於單體的逸出。
溶液聚合過程中使用溶劑,體系單體濃度低,聚合速率較慢,設備生產能力與利用率下降。如生產固體產品,則須進行後處理,溶劑的回收費用高,增加生產成本。因此工業上溶液聚合多用於聚合物溶液直接使用的場合,如塗料、膠粘劑、浸漬劑、分散劑、增稠劑等。
D. 異相溶液聚合有什麼特點
乳液聚合?
沉澱聚合?
您問的是什麼?
E. 哪些化學產品可以採用溶液聚合的方法制備
單體和引發劑溶於適當的溶劑中的聚合稱作溶液聚合,以水為溶劑時,則稱為水溶液聚合。 聚丙烯氰 聚醋酸乙烯酯 丙烯酸酯 等 溶液聚合因為單體濃度較低,反應速率慢,生產能力低,而且溶劑回收費用高等缺點,工業上的應用不多
F. 乳液聚合、懸浮聚合、本體聚合、溶液聚合,哪種聚合方法的純度最高
乳液聚合 優點:散熱容易,可連續化 缺點:產品中留有部分乳化劑和其他助劑,純度不高
溶液聚合 優點:散熱容易,可連續化 缺點:不宜製成乾燥粉狀或粒狀樹脂
懸浮聚合 優點:散熱容易,間歇生產,產物比較純凈 缺點:需要加分離、洗滌、乾燥等程序,較為復雜
本體聚合 優點:聚合物純凈,宜生產透明淺色製品;設備相對簡單 缺點:不易散熱,聚合時易發生爆聚
本體聚合:
本體聚合(bulk polymerization;mass polymerization )是單體(或原料低分子物)
在不加溶劑以及其它分散劑的條件下,由引發劑或光、熱、輻射作用下其自身進行聚合引發的聚合反應。有時也可加少量著色劑、增塑劑、分子量調節劑等。液態、氣態、固態單體都可以進行本體聚合。:概念;單體(或原料低分子物)
在不加溶劑以及其它分散劑的條件下,由引發劑或光、熱作用下其自身進行聚合引發的聚
合反應。英文名稱bulk polymerization;mass polymerization ,是製造聚合物的主要方法之一。
特點:
產品純凈,電性能好,可直接進行澆鑄成型;生產設備利用率高,操作簡單,不需要復雜的分離、提純
操作。
優點:生產工藝簡單,流程短,使用生產設備少,投資較少;反應器有效反應容積大,生產
能力大,易於連續化,生產成本低.缺點:熱效應相對較大,自動加速效應造成產品有氣泡,變色,嚴
重時則溫度失控,引起爆聚,使產品達標難度加大.由於體系粘度隨聚合不斷增加,混合和傳熱困難;
在自由基聚合情況下,有時還會出現聚合速率自動加速現象,如果控制不當,將引起爆聚;產物分子量
分布寬,未反應的單體難以除盡,製品機械性能變差等。
應用
應用於製造透明性好的材料,以及介
電性好的電器;
由於混合和傳熱困難,工業上自由基本體聚合不及懸浮聚合、乳液聚合應用廣泛,離子
聚合由於多數催化劑易被水破壞,故常採用本體聚合和溶液聚合。
溶液聚合:
將單體和引發劑溶於適當溶劑中
,
在溶液狀態下進行的聚合反應
,
溶液聚合
(solution
polymerization)
是高分子合成過程中一種重要的合成方法。
定義
溶液聚合為單體、引發劑(催化劑)
溶於適當溶劑中進行聚合的過程。溶劑一般為有機溶劑
,
也可以是水
,
視單體、引發劑(或催化劑)和生成
聚合物的性質而定。如果形成的聚合物溶於溶劑,則聚合反應為均相反應,這是典型的溶液聚合;如果形
成的聚合物不溶於溶劑,則聚合反應為非均相反應,稱為沉澱聚合,或稱為淤漿聚合。
特點
聚合體系
的粘度比本體聚合低,混合和散熱比較容易,生產操作和溫度都易於控制,還可利用溶劑的蒸發以排除
聚合熱。若為自由基聚合,單體濃度低時可不出現自動加速效應,從而避免爆聚並使聚合反應器設計簡
化。缺點是對於自由基聚合往往收率較低,聚合度也比其他方法小,使用和回收大量昂貴、可燃、甚至
有毒的溶劑,不僅增加生產成本和設備投資、降低設備生產能力,還會造成環境污染。如要製得固體聚合物,
還要配置分離設備,增加洗滌、溶劑回收和精製等工序。所以在工業上只有採用其他聚合方法有困難或直接使用聚合物溶液時,才採用溶液聚合。
優點: 聚合熱易擴散,聚合反應溫度易控制;可以溶液方式直接成品;反應後物料易輸送;
低分子物易除去;能消除自動加速現象。水溶液聚合是用水作溶劑,對環境保護十分有利。
缺點:
單體被溶劑稀釋,聚合速率慢,產物分子量較低;消耗溶劑,溶劑的回收處理,設備利用率低導致成本增加;溶劑的使用導致環境污染問題
懸浮聚合:定義;通過強力攪拌並在分散劑的作用下,把單體分散成無數的小液珠懸浮於水,由油溶性引發劑引發而進行的聚合反應,懸浮聚合體系
懸浮聚合體系一般有單體、引發劑、水,分散劑四個基本
組分組成。懸浮聚合體系是熱力學不穩定體系,需借攪拌和分散劑維持穩定。在攪拌剪切作用下,溶有引發劑的單體分散成小液滴,懸浮於水中引發聚合。不溶於水的單體在強力攪拌作用下,被粉碎分散成小液滴,它是不穩定的,隨著反應的進行,分散的液滴又可能凝結成塊,為防止粘結,體系中必須加入分散劑。懸浮聚合產物的顆粒粒徑一般在
0.05~0.2mm。其形狀、大小隨攪拌強度和分散劑的性質而定。
本段特點
優點:
(1)
聚合熱易擴散,聚合反應溫度易控制,聚合產物分子量分布窄;
(2)聚合產物為固體珠狀顆粒,易分離乾燥
缺點
(1)存在自動加速作用;
(2)必須使用分散劑,且在聚合完成後,很難從聚合產物中除去,會影響聚合產物的性能(如外觀,老化性能等);
(3)
聚合產物顆粒會包藏少量單體,不易徹底清除,影響聚合物性能
. 乳液聚合:
乳液聚合
(emulsion
polymerization)
是高分子合成過程中常用的一種合成方法,因為它以水作
溶劑,對環境十分有利。在乳化劑的作用下並藉助於機械攪拌,使單體在水中分散成乳狀液,
由引發劑引發而進行的聚合反應。
特點
優點
(1)
聚合反應速度快,分子量高;
2
聚合熱易擴散,聚合反應溫度易控制;
(3)
聚合體系即使在反應後期粘度也很低,因而也適於制備高粘性的聚合物;
(4)
用水作介質,生產安全及減少環境污染;
(5)
可直接以乳液形式使用可同時實現高聚合速率和高
分子量。在自由基本體聚合過程中,提高聚合速率的因素往往會導致產物分子量下降。此外,乳液體系的
粘度低,易於傳熱和混合,生產容易控制,所得膠乳可直接使用,殘余單體容易除去。缺點是聚合物含有
乳化劑等雜質影響製品性能;為得到固體聚合物,還要經過凝聚、分離、洗滌等工序;反應器的生產能力也比本體聚合時低。
缺點:
如果乾燥需破乳,工藝較難控制
G. 聚丙乙烯的詳細製造過程
乙丙橡膠(EPR)是繼Zieg1er一Natta催化劑的發明、聚乙烯和聚丙烯的出現後問世的一種以乙烯。丙烯為基本單體的共聚橡膠,分為二元乙丙橡膠(EPM)和三元乙丙橡膠(EPDM)兩大類。前者是乙烯和丙烯的共聚物;後者是乙烯、丙烯和少量非共軛二烯烴的共聚物。 EPR具有許多其它通用合成橡膠所不具備的優異性能,加之單體價廉易得,用途廣泛,是80年代以來國外七大合成橡膠品種中發展最快的一種,其產量、生產能力和消費量在發達國家中均居第三位,僅次於丁苯橡膠、順丁橡膠。1998年世界EPR總生產能力約為102噸,消費量為81.4萬噸。初步統計,1999年消費量約為83.61萬噸,預計2003年將達到98.0萬噸。1998~2003年EPR的需求增長率為3.8%,高於丁苯橡膠和順丁橡膠需求量的增長速率。
目前FPR工業生產工藝路線有溶液聚合法、懸浮聚合法和氣相聚合法三種。下面將分別詳細論述其技術狀況及待點,並進行技術經濟比較。
1、溶液聚合工藝
1.1技術狀況
60年代初實現工業化,經不斷完善和改進,技術己成熟,為許多新建裝置所使用,是工業生產的主導技術,約佔FPR總生產能力的77.6%。
該工藝是在既可以溶解產品、又可以溶解單體和催化劑體系的溶劑中進行的均相反應,通常以直鏈烷烴如正己烷為溶劑,採用V一A1催化劑體系,聚合溫度為30~50C,聚合壓力為0.4~0.8 MPa,反應產物中聚合物的質量分數一般為8%~10%。工藝過程基本上由原材料准備、化學品配製、聚合、催化劑脫除、單體和溶劑回收精製以及凝聚、乾燥和
包裝等工序組成, 但由於各公司在某部分或控制方面有自己的專利技術,因而各具獨特的工藝實施方法。代表性的公司有DSM、 Exxon、uniroya1、DuPont、日本三井石化和JSR公司。其中最典型的代表是DSM公司,它不僅是全球最大的EPR生產者,而且在荷蘭、美國、日本、巴西所擁有的四套裝置均是採用溶液聚合工藝,佔世界溶液聚合工藝生產EPR總能力的1/4。下面將以該公司為例進行說明。
DSM公司採用己烷為溶劑,乙叉降冰片烯(ENB)或雙環戊二烯(DCPD)為第三單體,氫氣為分子量調節劑,VOCL3一1/2AL2Et3CL3為催化劑。此外,為提高催化劑活性及降低其用量,還加入了促進劑。催化劑的配比用量、預處理方式、促進劑類型是DSM公司的專有技術。反應物料二級預冷到一500C,根據生產的牌號,單釜或兩釜串聯操作。聚
合釜容積大約為6m3。聚合反應條件為:溫度低於650C,壓力低於2. 5 MPa,反應熱用於反應器絕熱升溫。在鹼性脫釩劑和熱水作用下,聚合物膠液中殘留的釩催化劑進入水相,經兩次轉相過程被徹底脫除。未反應單體經二次減壓閃蒸回收並循環使用。此時向膠液中加入穩定劑等助劑(生產充油牌號時加入填充油)。汽提蒸出殘存的乙烯、丙烯和大部分溶劑
後撇液送至兩台串聯的凝聚釜進行凝聚,並進一步蒸出回收殘余己烷溶劑循環使用, JC膠粒漿液脫水後進入乾燥系統,然後壓塊或粉料包裝。含ENB的廢熱空氣送至焚燒爐焚燒,含釩污水送至污水脫釩單元,在脫釩劑的中和絮凝作用下,釩進入釩渣中,定期送堆埋場掩埋,經脫釩的污水排至污水處理廠處理。
DSM公司EPR溶液聚合工藝技術成熟,比較先進,有下列優點: (1)投資低,工藝最佳化。反應器的優比設計能滿足反應物料混合要求,能准確控制聚合反應工藝參數和產品質量,聚合物膠液濃度高而循環溶劑量少,聚合釜體積小但生產強度高,原料和循環單體不需要精製,催化劑效率高,三廢中釩含量低,生產彈性大。(2)生產操作費用低,裝置年操作時間長,原料和催比劑的消耗低,採用先進控制系統對生產進行控制。(3)產品質量具有極強的競爭力。產品中催化劑殘渣含量低,生產中次品少,產品牌號切換靈活,切換廢品量少,產品特性能夠按用戶要求進行調整,產品牌號多,門尼值可在20~160寬范圍內調節,質量穩定,重復性好,產品規格指標變化幅度窄和產品加工性能優異。
1.2技術特點
技術比較成熟,操作穩定,是工業生產EPR的主要方法;產品品種牌號較多,質量均勻,灰分含量較少,應用范圍廣泛;產品電絕緣性能好。但是由於聚合是在溶劑中進行,傳質傳熱受到限制,聚合物的質過分數一般控制在6%~9%,最高僅達11%~14%,聚合效率低。同時,由於溶劑需回收精製,生產流程長,設備多,建設投資及操作成本較高。
2 懸浮聚合工藝
2.技術狀況
EPR懸浮聚合工藝產品牌號不多,其用途有局限性,主要用作聚烯烴改性,目前只有Enichem公司和Bayer公司兩家使用,佔EPR總生產能力的13.4%。該工藝是根據丙烯在共聚反應中活性較低的原理,將乙烯溶解在液態丙烯中進行共聚合。丙烯既是單體又兼作反應介質,靠其本身的蒸發致冷作明控制反應溫度,維持反應壓力。生成的共聚物不溶於液態丙烯,而呈懸浮於其中的細粒淤漿。又可分為一般懸浮聚合工藝和簡化懸浮聚合工藝。
2.1.1一般懸浮聚合工藝
Enichem公司採用此工藝:以乙醯丙酮釩和AlEt2Cl為催化劑,二氯丙二酸二乙酯為活化劑,HNB或DCPD為第三單體,二乙基鋅和氫氣為分子量調節劑。視所生產產品牌號的不同,將乙烯、丙烯、第三單體以及催化劑加入具有多槳式攪拌器的夾套式聚合釜中,反應條件為:溫度一20~20oC,壓力0.35~1.05MPa。反應熱借反應相的單體蒸發移除。反應相中懸浮聚合物的質量分數控制在30%~35%,整個聚合反應在高度自動控制下進行,生成的聚合物丙烯淤漿間歇地(10~15次/h)送入洗滌器,用聚丙二醇使催化劑失活,再用NaOH水溶液洗滌。懸浮液送入汽提塔汽提,未反應的乙烯、丙烯和ENB分別經回收系統精製後循環使用。膠粒一水漿液經振動篩脫水、擠壓乾燥、壓塊和包裝即得成品膠。該工藝特點是聚合精製不使用溶劑,聚合物濃度高,強化了設備生產能力,同時省略了溶劑循環和回收,節省了能量。
2.1.2簡化懸浮聚合工藝
該工藝是在一般懸浮聚合工藝基礎上開發成功的,主要是採用高效鈦系催化體系,不必進行催化劑的脫除,未反應單體不需處理即可返回使用。通常用於生產EPM,這是因為閃蒸不易脫除未反應的第三單體。其工藝流程為:反應在帶夾套的攪拌釜中進行,採用TiC1、一MgC12一A1(i一Bu),催化劑體系,催化劑效率為50kg聚合物/g鈦,反應溫度27C,壓力1.3MPa,聚合物的質量分數為33%。反應釜出來的蒸汽物料壓縮到2.7 MPa並冷卻後返口反應釜。聚合物淤漿經閃蒸脫除未反應單體,不需精製處理,壓縮和冷卻後直接循環到反應釜使用。脫除單體的聚合物不必凈化處理即可作為成品。產品可以為粉狀、片狀或顆粒狀。近年來,Enichem公司採用改進後的V一A1催化體系,催化劑效率提高到30~50kg聚合物/g釩,省去了洗滌脫除催化劑工序,同樣簡化了工藝流程。
2.2技術特點
EPR懸浮聚合工藝的特點是:聚合產物不溶於反應介質丙烯,體系粘度較低,提高了轉化率,聚合物的質量分數高達30%~35%,因而其生產能力是溶液法的4~5倍;無溶劑回收精製和凝聚等工序,工藝流程簡化,基建投資少;可生產很高分子量的品種;產品成本比溶液法低。而其不足之處是:由於不用溶劑,從聚合物中脫離殘留催化劑比較困難;產品
品種牌號少,質量均勻性差,灰分含量較高;聚合物是不溶於液態丙烯的懸浮粒子,使之保持懸浮狀態較難,尤其當聚合物濃度較高和出現少量凝膠時,反應釜易於掛膠,甚至發生設備管道堵塞現象;產品的電絕緣性能較差。
3氣相聚合工藝
3.1技術狀況
EPR的氣相聚合工藝是由Himont公司率先於20世紀80年代後期實施工業化的。UCC公司則於90年代初宣布氣相法EPR中試裝置投入試生產,其9.1萬噸/年的氣相法EPR工業裝置於1999年正式投產。目前,該工藝佔EPR總生產能力的9%。UCC公司的EPR氣相聚合工藝最具代表性,它分為聚合、分離凈化和包裝三個工序。質量分數為60%的乙烯、35.5%的丙烯、4.5%的ENB同催化劑、氫氣、氮氣和炭黑一起加入流比床反應器,在50~65C和絕對壓力2.07 kPa下進行氣相聚合反應。乙烯、丙烯和ENB的單程轉化率分別為5.2%。0.58%和0.4%。來自反應器的未反應單體經循環氣壓縮機壓縮後進入循環氣冷卻器除去反應熱,與新鮮原料氣一起循環回反應器。從反應器排出的EPR粉未經脫氣降壓後進入凈化塔,用氮氣脫除殘留烴類。來自凈化塔頂部的氣體經冷凝回收ENB後用泵送迴流比床反應器。生成的微粒狀產品進入包裝工序。
3.2技術特點
與前兩種工藝相比,氣相聚合工藝有其突出的優點:工藝流程簡短,僅三道工序,而傳統工藝有七道工序;不需要溶劑或稀釋劑,毋需溶劑回收和精製工序;幾乎無三暖排放,有利於生態環境保護。但其產品通用性較差,所有的產品皆為黑色。這是由於為
避免聚合物過粘,採用炭黑作為流態化助劑之故。雖然開發成功了用硅烷粘土和雲母代替炭黑生產的白色和有色產品,但第一套工業化生產裝置仍然只能生產黑色FPR。
H. 聚丙乙烯的溶液聚合工藝
60年代初實現工業化,經不斷完善和改進,技術己成熟,為許多新建裝置所使用,是工業生產的主導技術,約佔FPR總生產能力的77.6%。
該工藝是在既可以溶解產品、又可以溶解單體和催化劑體系的溶劑中進行的均相反應,通常以直鏈烷烴如正己烷為溶劑,採用V一A1催化劑體系,聚合溫度為30~50℃,聚合壓力為0.4~0.8 MPa,反應產物中聚合物的質量分數一般為8%~10%。
工藝過程基本上由原材料准備、化學品配製、聚合、催化劑脫除、單體和溶劑回收精製以及凝聚、乾燥和 包裝等工序組成,但由於在某部分或控制方面有自己的專利技術,因而各具獨特的工藝實施方法。
I. 溶液聚合時,固含量設計量增大對反應體系有什麼影響
增加了反應物濃度,會使得反應物分子量增大,反應更加劇烈,粘度會增加