本發(fā)明涉及聚合物加氫，具體指一種在旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器內(nèi)進行聚合物加氫反應(yīng)的方法。

背景技術(shù)：

1、很多聚烯烴材料，尤其是共聚烯烴聚合物，如sbs、ps、ms、環(huán)烯烴的開環(huán)聚合物等，由于其含有雙鍵或者苯環(huán)，因此其性能都存在一些缺點，比如機械性能，耐候性，加工性，透光度，尺寸穩(wěn)定性等，因而限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。而其加氫后的產(chǎn)品則可以克服這些缺點。因此很多國際大型化工材料公司都投入了很多研發(fā)資源對聚合物加氫進行了大量研究。

2、比如陶氏在其專利cn00808806.3、cn00808810.1、cn00808811.x、cn00810904.4、cn00811482.x、cn00816752.4、cn01820604.2中公告了一系列關(guān)于氫化嵌段共聚物及其應(yīng)用的例子，并指出氫化前的聚合物存在耐熱性差，光穩(wěn)定性低等不良的物理性能，較差的加工性能，而這些性能均可通過聚合物的部分或者全部氫化來改善。

3、三菱化學(xué)株式會社在其專利cn200580023291.5、cn201280047239.3、cn201611218852.3、cn201611219708.1中公告了關(guān)于氫化聚合物的方案及應(yīng)用，其專利中提到氫化可以改善材料耐沖擊性，尺寸穩(wěn)定性和剛性，同時外觀、流動性和涂裝膜密合性也得到改善。

4、株式會社可樂麗在其專利cn107383622a、cn106574098a、cn102822270a中也提到了氫化聚合物及其在包裝及汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用，含氫化聚合物的彈性體材料耐熱和耐候性有更優(yōu)異的表現(xiàn)。

5、旭化成株式會社也在其專利cn107849204a、cn112239511a、cn105585809a、cn107735413a、cn101128492a中提到氫化后材料的柔軟性、耐磨性、防粘性、耐熱性等性能得到了提高，也大大改善了材料的加工性能。

6、日本瑞翁株式會社在專利特開2002-249515中采用固定床反應(yīng)器對聚合物加氫進行了研究，提出對降冰片烯聚合物通過固定床反應(yīng)器加氫工藝來說，pd催化劑優(yōu)于pt催化劑；lhsv對固定床反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響非常大。

7、但對聚合物加氫確實是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的難題。聚合物通常具有高的分子量，有的具有很多支鏈而帶來較大的空間位阻，無論是采用熔融直接加氫，或者通過溶解到溶液中進行加氫，都存在聚合物分子中雙鍵與催化劑活性中心很難接觸發(fā)生反應(yīng)的問題；同時很長的聚合物鏈在催化劑表面的吸附/脫附也很困難。根據(jù)很多研究結(jié)果證明，聚合物分子鏈的運動會受到很多限制，如果采用熔融聚合物加氫，聚合物分子中的不飽和鍵與催化劑的接觸并發(fā)生加氫反應(yīng)的難度會更大；即使在溶液中進行高分子加氫，催化劑載體通常不能選擇微孔或者介孔的材料，因為高分子鏈團的尺寸通常和介孔的尺寸相當(dāng)或者大于其尺寸，因此聚合物加氫的載體需要選擇超大孔或者無孔材料。但是即使選用了合適孔結(jié)構(gòu)的催化劑，高分子鏈的吸附/脫附，氫氣的擴散也都會成為影響反應(yīng)的重要因素。

8、對于公知的加氫工藝，通常都采用釜式反應(yīng)器，具體可參見專利申請?zhí)枮閏n202111091684.7的中國專利《用于不飽和聚合物加氫的釜式反應(yīng)器和不飽和聚合物間歇加氫的方法》。但釜式反應(yīng)器的氣液接觸面積很小，主要通過長時間，提高攪拌速率進行反應(yīng)。在這類反應(yīng)器里氫氣只能通過很小的氣液界面進行溶解擴散，這樣就大大降低了反應(yīng)效率，延長了反應(yīng)時間，這對工程實際應(yīng)用非常不利。同時常規(guī)攪拌也很難改善聚合物分子在催化劑表面的吸附/脫附，因此很難提高大分子聚合物的加氫反應(yīng)效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種能夠提高加氫反應(yīng)效率的在旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器內(nèi)進行聚合物加氫反應(yīng)的方法。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種在旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器內(nèi)進行聚合物加氫反應(yīng)的方法，其特征在于包括有以下步驟：

3、s1、啟動旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器，該旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器包括有

4、殼體，內(nèi)部具有反應(yīng)腔，殼體上開設(shè)有與所述反應(yīng)腔相連通的出液口、進氣口和出氣口；

5、液體分布器，能轉(zhuǎn)動地安裝在所述的反應(yīng)腔內(nèi)，端部具有進液口，周部具有多個間隔布置的通孔；

6、旋轉(zhuǎn)床，設(shè)于所述的反應(yīng)腔內(nèi)，并安裝在所述液體分布器的外周；以及

7、驅(qū)動件，設(shè)于所述殼體的外側(cè)，用于驅(qū)動所述的液體分布器轉(zhuǎn)動；

8、s2、若催化劑為液態(tài)催化劑或固體粉末催化劑，將氫氣通過進氣口輸入反應(yīng)腔，同時將聚合物和催化劑混合后通過進液口輸入液體分布器，最終液體分布器內(nèi)的聚合物和催化劑在離心力作用下甩到旋轉(zhuǎn)床內(nèi)，以使聚合物與氫氣在催化劑作用下進行加氫反應(yīng)；

9、若催化劑為固體成型催化劑，先將催化劑固定到旋轉(zhuǎn)床上，然后將氫氣通過進氣口輸入反應(yīng)腔，同時將聚合物通過進液口輸入液體分布器，最終液體分布器內(nèi)的聚合物在離心力作用下甩到旋轉(zhuǎn)床內(nèi)，以使聚合物與氫氣在催化劑作用下進行加氫反應(yīng)。

10、優(yōu)選地，所述液態(tài)催化劑為ziegler催化劑、貴金屬絡(luò)合催化劑、茂金屬催化劑中的至少一種。

11、優(yōu)選地，所述的固體粉末催化劑為將pd、pt、rh、ru、re、fe、co、ni、mo、w金屬或其氧化物負(fù)載在多孔或者無孔道結(jié)構(gòu)的粉末載體上所制成的催化劑。

12、優(yōu)選地，所述的固體成型催化劑為將pd、pt、rh、ru、re、fe、co、ni、mo、w金屬或其氧化物負(fù)載在多孔或者無孔道結(jié)構(gòu)的粉末載體上再進行成型所制成的催化劑；或

13、所述的固體成型催化劑為將pd、pt、rh、ru、re、fe、co、ni、mo、w金屬或其氧化物負(fù)載在多孔或者無孔道結(jié)構(gòu)的成型載體上所制成的催化劑。

14、進一步，所述的固體成型催化劑的載體為多孔材料。

15、優(yōu)選地，所述的聚合物為含有雙鍵、三鍵或苯環(huán)的聚合物；

16、所述的聚合物為含有環(huán)烯烴的開環(huán)聚合物。

17、進一步，所述的開環(huán)聚合物采用降冰片烯、雙環(huán)戊二烯、四環(huán)十二碳烯及其衍生物中的至少一種為聚合單體，在溶劑存在下，采用催化劑、添加劑、助催化劑以及分子量調(diào)節(jié)劑，通過開環(huán)異位聚合法制得。

18、再進一步，所述聚合物的重均分子量mw為12000~35000，分布指數(shù)pdi為1.8~4.0。

19、優(yōu)選地，所述加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度為120~260℃，反應(yīng)壓力為6mpa~15bar。

20、優(yōu)選地，所述的出液口通過回液管連接所述的進液口。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：相較于傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器，在旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器內(nèi)進行聚合物加氫反應(yīng)可以提高氣液接觸面積，從而提高加氫反應(yīng)效率，減少加氫反應(yīng)時間。

技術(shù)特征：

1.一種在旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器內(nèi)進行聚合物加氫反應(yīng)的方法，其特征在于包括有以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述液態(tài)催化劑為ziegler催化劑、貴金屬絡(luò)合催化劑、茂金屬催化劑中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的固體粉末催化劑為將pd、pt、rh、ru、re、fe、co、ni、mo、w金屬或其氧化物負(fù)載在多孔或者無孔道結(jié)構(gòu)的粉末載體上所制成的催化劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的固體成型催化劑為將pd、pt、rh、ru、re、fe、co、ni、mo、w金屬或其氧化物負(fù)載在多孔或者無孔道結(jié)構(gòu)的粉末載體上再進行成型所制成的催化劑；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：所述的固體成型催化劑的載體優(yōu)選為多孔材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的聚合物為含有雙鍵、三鍵或苯環(huán)的聚合物；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述的開環(huán)聚合物采用降冰片烯、雙環(huán)戊二烯、四環(huán)十二碳烯及其衍生物中的至少一種為聚合單體，在溶劑存在下，采用催化劑、添加劑、助催化劑以及分子量調(diào)節(jié)劑，通過開環(huán)異位聚合法制得。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述聚合物的重均分子量mw為12000~35000，分布指數(shù)pdi為1.8~4.0。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度為120~260℃，反應(yīng)壓力為6mpa~15bar。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于：所述的出液口(11)通過回液管(112)連接所述的進液口(21)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聚合物加氫技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種在旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器內(nèi)進行聚合物加氫反應(yīng)的方法，其特征在于包括有以下步驟：S1、啟動旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器；S2、若催化劑為液態(tài)催化劑或固體粉末催化劑，將氫氣通過進氣口(12)輸入反應(yīng)腔(10)，同時將聚合物和催化劑混合后通過進液口(21)輸入液體分布器(2)；若催化劑為固體成型催化劑，先將催化劑固定到旋轉(zhuǎn)床(3)上，然后將氫氣通過進氣口(12)輸入反應(yīng)腔(10)，同時將聚合物通過進液口(21)輸入液體分布器(2)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法能夠提高加氫反應(yīng)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王果,郭松,杜柑宏
受保護的技術(shù)使用者：拓烯科技（衢州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21