用于生產(chǎn)具有降低的排放的鹵代丁基橡膠的方法和裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于生產(chǎn)鹵代丁基橡膠的方法，以及一種用于生產(chǎn)橡膠膠結(jié)劑的裝置，該裝置用在鹵代丁基橡膠的生產(chǎn)上。該方法和裝置允許水性橡膠漿料與一種非鹵代的有機(jī)溶劑直接混合，以制備一種橡膠膠結(jié)劑溶液。然后將該水層與部分溶解的橡膠膠結(jié)劑分離，并且將該膠結(jié)劑相送出以進(jìn)行鹵化。該裝置是一個(gè)封閉的容器，由至少一個(gè)溶解區(qū)和至少一個(gè)分離器區(qū)構(gòu)成。該方法和裝置有利地利用橡膠膠結(jié)劑的再循環(huán)，以便破壞一個(gè)在水和橡膠膠結(jié)劑之間形成的界面層，以由此連續(xù)地改進(jìn)該方法的運(yùn)作。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種用于生產(chǎn)鹵代丁基橡膠的方法，以及一種用于生產(chǎn)橡膠膠結(jié)劑的裝置，該裝置用在鹵代丁基橡膠的生產(chǎn)上。該方法和裝置允許水性橡膠漿料與一種非鹵代的有機(jī)溶劑直接混合，以制備一種橡膠膠結(jié)劑溶液。然后將該水層與部分溶解的橡膠膠結(jié)劑分離，并且將該膠結(jié)劑相送出以進(jìn)行鹵化。該裝置是一個(gè)封閉的容器，由至少一個(gè)溶解區(qū)和至少一個(gè)分離器區(qū)構(gòu)成。該方法和裝置有利地利用橡膠膠結(jié)劑的再循環(huán)，以便破壞一個(gè)在水和橡膠膠結(jié)劑之間形成的界面層，以由此連續(xù)地改進(jìn)該方法的運(yùn)作。【專利說明】用于生產(chǎn)具有降低的排放的鹵代丁基橡膠的方法和裝置專利
本專利技術(shù)涉及一種用于生產(chǎn)鹵代丁基橡膠的方法和裝置。尤其，本專利技術(shù)涉及一種用于生產(chǎn)鹵代丁基橡膠的方法，該方法使用一種封閉容器用于在一種非鹵代的溶劑中溶解橡膠以及將水與橡膠分離。也提供一種用于回收該溶劑和保持溶劑與橡膠的期望比例的封閉的回路系統(tǒng)。專利技術(shù)背景聚(異丁烯-共-異戊二烯)或IIR，是一種通常被稱為丁基橡膠的合成彈性體，從二十世紀(jì)40年代以來，它一直通過異丁烯與少量的異戊二烯(l-2mol%)通過無規(guī)則的陽離子共聚而制備。由于它的分子結(jié)構(gòu)，IIR具有優(yōu)異的不透氣性、高損耗模量、氧化穩(wěn)定性以及長(zhǎng)期的疲勞耐受性丁基橡膠被理解為是由異烯烴和一種或多種(優(yōu)選共軛的)多烯烴作為共聚單體的一種共聚物。商業(yè)的丁基(橡膠)包括大部分的異烯烴和一種少量的、通常不超過2.5mol%的共軛多烯烴。丁基橡膠或丁基聚合物通常是用漿料法制備的，該方法使用氯甲烷作為稀釋劑以及弗里德爾-克拉夫茨催化劑作為聚合引發(fā)劑的一部分。這個(gè)過程進(jìn)一步描述于美國專利號(hào)2，356，128和Ullmann化學(xué)工業(yè)百科全書(Ullmanns Encyclopedia ofIndustrial Chemistry),卷 A23,1993, 288-295 頁中。該丁基橡膠的鹵代反應(yīng)在該彈性體內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)反應(yīng)性烯丙基鹵代物官能度。常規(guī)丁基橡膠的鹵代方法描述于，例如，Ullmann化學(xué)工業(yè)百科全書(第五完全修訂版，卷A231，Elvers主編等)和/或Maurice Morton的“橡膠技術(shù)”(第三版),第10章(Van Nostr和Reinhold Company ? 1987)，特別是 297-300 頁。在鹵代丁基橡膠的生產(chǎn)中，一個(gè)關(guān)鍵步驟是，起始于在水中的橡膠粒屑，在一種非鹵代的有機(jī)溶劑制備橡膠溶液，例如己烷(稱為橡膠膠結(jié)劑)。用以形成一種橡膠膠結(jié)劑的當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)涉及幾個(gè)階段，其中該橡膠漿料典型地包括5-20wt%的橡膠和80-95wt%的水，使其通過一個(gè)脫水篩以去除本體水，然后隨后通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)閥將其轉(zhuǎn)移至一個(gè)預(yù)溶筒中，在其中與己烷進(jìn)行混合。然后在鹵化作用之前，將該溶脹的橡膠轉(zhuǎn)移至該溶解筒和該緩沖筒。有幾個(gè)與這種膠結(jié)劑形成方法相關(guān)的缺點(diǎn)，例如，通常使用的緩沖筒是對(duì)大氣開放的，預(yù)溶筒上的旋轉(zhuǎn)閥是己烷排放的重要的來源，該脫水篩和旋轉(zhuǎn)閥可能具有方法和機(jī)械可靠性問題，并且更重要的，由于過度的排放，目前的系統(tǒng)不適合于使用某些具有比己烷更低的沸點(diǎn)的非鹵代的有機(jī)溶劑，比如異戊烷或正戊烷。已經(jīng)做出努力改進(jìn)當(dāng)前的方法和改進(jìn)機(jī)械可靠性。例如，根據(jù)俄羅斯專利2320672C1,已知一種方法，其中通過一種丁基橡膠的3%_5%_水性分散體與一種烴溶劑混合來產(chǎn)生氯化丁基橡 膠，在20°C-60°C溶解丁基橡膠，分離該水性層，并且使10%-15%_ 丁基橡膠溶液與每份橡膠8%量的叔丁基次氯酸鹽反應(yīng)。在10°C _50°C下，該方法在一個(gè)或一系列的反應(yīng)器中進(jìn)行，接著用水性亞硫酸鈉和氫氧化鈉溶液中和過量的叔丁基次氯酸鹽，直到叔丁基次氯酸鹽被完全地分解并且該水相具有2-3的pH。該方法進(jìn)一步涉及相的分離，用水沖洗該橡膠溶液，另外地，用一種水性氫氧化鈉溶液處理該氯化的丁基橡膠溶液至7-8的pH，并且分離和干燥該橡膠。該方法提供烴和水相的改進(jìn)的分離并且降低在產(chǎn)物中無機(jī)物質(zhì)的含量。然而，所公開的該方法有幾個(gè)局限性。第一，該方法專門處理氯化丁基橡膠。第二，該方法涉及一種商業(yè)上不實(shí)際的、3%_5%丁基橡膠的水性分散劑的范圍。第三，它公開了一種立式混合容器和一種立式分離器配置，不提供足夠的界面面積和/或形成一種難以分離的乳液對(duì)相分離可能是不利的。另外，該橡膠可集結(jié)(mat)在相之間的界面處并且由此堵塞該分離器。因此，仍有開發(fā)可選的途徑以改進(jìn)該方法的需要，包括拓寬待處理的丁基和類丁基橡膠和待使用的有機(jī)溶劑的適用范圍，以改進(jìn)該方法的可靠性和有效性，并且降低溶劑排放。專利技術(shù)概述本專利技術(shù)涉及一種方法和裝置，允許一種具有從大于5wt%至20被％橡膠的橡膠漿料與一種非鹵代的烴溶劑直接接觸，不需要將所有的水去除步驟，以試圖緩和與當(dāng)前的膠結(jié)劑形成方法相關(guān)的問題。此處公開的該新方法允許一種水性橡膠漿料與一種非鹵代的有機(jī)溶劑的直接混合，以制備從5被％至30wt%橡膠的膠結(jié)劑溶液。然后將水層與部分溶解的橡膠膠結(jié)劑分離，并且該膠結(jié)劑相被送至進(jìn)一步加工。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，用來進(jìn)行所述方法的該裝置包括一個(gè)封閉的水平容器，該水平容器包括至少一個(gè)混合室和至少一個(gè)沉降室。以串聯(lián)配置的這兩個(gè)混合室允許進(jìn)行更均勻的混合，具有降低的乳液形成的趨勢(shì)，這有助于更好的相分離。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種用于連續(xù)生產(chǎn)鹵代丁基橡膠的方法，該方法包括:連續(xù)地提供一種包括在水中的丁基橡膠的丁基橡膠漿料；在一種非鹵代的烴溶劑中溶解該丁基橡膠漿料，以便在水中形成一種丁基橡膠膠結(jié)劑；在一個(gè)封閉的分離器中將水與該橡膠膠結(jié)劑相分離，由此在該分離器中形成一個(gè)界面層；并且，鹵化該橡膠膠結(jié)劑至由此產(chǎn)生該鹵代丁基橡膠。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供了一種用于從一種丁基橡膠漿料生產(chǎn)丁基橡膠膠結(jié)劑的裝置，該膠結(jié)劑包括在一種非鹵代的有機(jī)溶劑中的丁基橡膠，并且該漿料包括在水中的丁基橡膠，該裝置包括:配置為用于接收該丁基橡膠漿料和該非鹵代的有機(jī)溶劑的一個(gè)封閉的溶解區(qū)，該溶解區(qū)包括用于攪拌該漿料和該溶劑的混合工具，該丁基橡膠溶解在該溶劑中以便形成在水中的丁基橡膠膠結(jié)劑；以及，與該溶解區(qū)水平相鄰的一個(gè)封閉的分離器區(qū)，通過橫跨一個(gè)界面層形成與一個(gè)膠結(jié)劑層豎直地間隔開的一個(gè)水層，該分離器區(qū)促使該丁基橡膠膠結(jié)劑與水的相分離，該分離器區(qū)包括一個(gè)大體上水平的流動(dòng)路徑并具有至少兩個(gè)豎直地間隔開一個(gè)距離的出口，該距離是足夠的以分離地收集該水層和該膠結(jié)劑層。附圖簡(jiǎn)要說明現(xiàn)在將通過參考附圖描述本專利技術(shù)，其中:圖1圖解了在 實(shí)驗(yàn)室分批實(shí)驗(yàn)中，初始攪拌時(shí)間對(duì)于膠結(jié)劑/水的相分離的影響；圖2圖解了在實(shí)驗(yàn)室分批實(shí)驗(yàn)中，漿料溫度對(duì)于沉降速率的影響；圖3圖解了在實(shí)驗(yàn)室分批實(shí)驗(yàn)中，橡膠粒屑大小對(duì)于沉降速率的影響；圖4圖解了在實(shí)驗(yàn)室分批實(shí)驗(yàn)中，硬脂酸鈣水平對(duì)于沉降速率的影響；圖5圖解了在實(shí)驗(yàn)室分批實(shí)驗(yàn)中，溶劑類型對(duì)于沉降分布的影響；圖6圖解了一個(gè)用于橡膠膠結(jié)劑形成的封閉的水平裝置的前視圖；圖7圖解了用于橡膠膠結(jié)劑形成的另一封閉的水平裝置的前視圖；圖8圖解了一個(gè)流程圖，該流程圖圖解了用于橡膠膠結(jié)劑形成的一個(gè)封閉的水平裝置的設(shè)計(jì)特征；圖9是丁基橡膠在己烷和異戊烷中的溶解曲線；圖10是丁基橡膠在己烷和異戊烷中的溶解曲線；圖11圖解了在中試規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)測(cè)試期間收集的該橡膠膠結(jié)劑樣品中橡膠和水的含本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于連續(xù)生產(chǎn)鹵代丁基橡膠的方法，該方法包括至少以下步驟：a.提供一種包括丁基橡膠和水的丁基橡膠漿料；b.將該丁基橡膠漿料的丁基橡膠溶解在一種非鹵代的有機(jī)溶劑中以便形成一種在水中的丁基橡膠膠結(jié)劑；c.在一個(gè)封閉的分離器中將水與該橡膠膠結(jié)劑相分離，由此在該分離器中形成一個(gè)界面層；并且，鹵化該橡膠膠結(jié)劑以由此產(chǎn)生該鹵代丁基橡膠。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：托比亞斯·格羅姆拼格，斯文·巴赫，維爾納·貝克爾，陳葳，保羅·恩固因，凱文·阿拉穆，羅伯特·邁克爾·懷斯，托馬斯·穆爾德，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：朗盛國際股份公司，
類型：
國別省市：