Трубчатый реактор и способ многофазной полимеризации - RU2017131214A
Код документа: RU2017131214A
Формула
1. Трубчатый реактор для многофазной полимеризации, в частности для производства бутилкаучука, включающий в себя, по меньшей мере
- отрезок (16) трубы для радиального ограничения объема реактора между входом (18) и выходом (20),
- мешалку (22) для создания потока (27) в осевом направлении отрезка (16) трубы, причем мешалка (22) предпочтительно имеет такие размеры и может эксплуатироваться таким образом, что потоку (27) может придаваться центробежная сила, которая создает распределение концентрации в радиальном направлении внутри отрезка (16) трубы, и
- выпускную линию (32) для отвода радиально внутренней части (30) потока (27, 28).
2. Трубчатый реактор по п.1, отличающийся тем, что мешалкой (22) в согласованной с выходом (20) области (46) разделения внутри отрезка (16) трубы может создаваться двухфазный слоистый вращающийся поток (28), по меньшей мере, с двумя слоями (30, 48) различной концентрации.
3. Трубчатый реактор по п.1 или 2, отличающийся тем, что мешалка (22) расположена рядом с входом (18), и предусмотрена первая подающая линия (38) для введения первого исходного продукта и вторая подающая линия (40) для введения второго исходного продукта и/или катализатора, причем первая подающая линия (38) и вторая подающая линия (40) оканчивается в отрезке (16) трубы, в частности, рядом с мешалкой (22).
4. Трубчатый реактор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что выпускная линия (32) погружена внутри отрезка (16) трубы в концентрированную радиально внутреннюю часть (30) потока (27, 28).
5. Трубчатый реактор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что мешалка (22) соединена с валом (24), в частности, с перфорированным полым валом (24), причем предпочтительно вал (24) может вводиться в трубчатый реактор (14) через ввод (25) вала, и ввод (25) вала может промываться, в частности, растворителем.
6. Трубчатый реактор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что для соотношения внутреннего диаметра D отрезка (16) трубы к внешнему диаметру d мешалки (22) справедливо следующее 1,0001≤D/d≤1,300, в частности 1,0005≤D/d≤1,100 и предпочтительно 1,001≤D/d≤1,010.
7. Трубчатый реактор по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что выпускная линия (32) имеет устройство охлаждения для охлаждения выпускной линии (32), причем устройство охлаждения, в частности, имеет предпочтительно двустенную оболочковую трубу для проведения охлаждающей среды.
8. Трубчатый реактор по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что выпускная линия (32) может перемещаться в осевом направлении по отношению к отрезку (16) трубы.
9. Теплообменник с трубчатым реактором (14) по любому из пп.1-8, причем трубчатый реактор (14) расположен по существу концентрически внутри теплообменника (10), и теплообменник (10) в радиальном направлении за пределами трубчатого реактора (14) имеет, по меньшей мере, один теплообменный элемент (36) для теплосъема, причем мешалкой (22) трубчатого реактора (14) может создаваться петлеобразный поток (34) внутри теплообменника (10).
10. Установка для многофазной полимеризации, в частности для производства бутилкаучука, включающая в себя, по меньшей мере
- теплообменник (10) для охлаждения текучей среды,
- разделительное устройство (58) для отделения продукта и
- соединенную с выходом разделительного устройства (58) и с теплообменником (10) линию (60) рециклирования,
причем теплообменник (10) и/или линия (60) рециклирования имеет трубчатый реактор (14) по любому из пп.1-8, и выпускная линия (32) трубчатого реактора (14) соединена с входом разделительного устройства (58).
11. Способ многофазной полимеризации, в частности производства бутилкаучука, включающий в себя шаги:
- смешивание первого исходного продукта со вторым исходным продуктом и/или катализатором для проведения полимеризации с образованием продукта в растворителе при помощи мешалки (22),
- придание центробежной силы, по меньшей мере, продукту и растворителю при помощи той же мешалки (22) и
- отбор концентрированной радиально внутренней части (30) потока (27, 28).
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что при наложении центробежной силы создается вращающийся поток (28), причем вращающийся поток (28) является, в частности, двухфазным слоистым вращающимся потоком (28), по меньшей мере, с двумя слоями (30, 48) различной концентрации.
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, растворитель охлаждается, причем, по меньшей мере, растворитель после наложения центробежной силы и, в частности, после отбора концентрированной радиально внутренней части (30) потока (27, 28) подается в петлеобразном потоке (34), по меньшей мере, к одному теплообменному элементу (36) для теплосъема, причем петлеобразный поток (34) создается при помощи той же самой мешалки (22).
14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что мешалка (22) эксплуатируется таким образом, что для соотношения c=wtan2/((d/2)⋅g), где wtan - это тангенциальная скорость на внешнем краю мешалки (22), d - это внешний диаметр мешалки (22), и g - это ускорение свободного падения, справедливо следующее c≥10, в частности c≥100 и предпочтительно c≥1000.
15. Способ по любому из пп.11-14, отличающийся тем, что используется трубчатый реактор (14) по любому из пп.1-8 и/или теплообменник (10) по п.9 и/или установка (62) по п.10.
