聚α烯烃润滑油反应装置的制作方法

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聚
α
烯烃润滑油反应装置
技术领域
1.本实用新型涉及润滑油生产技术领域，具体而言，涉及一种聚α烯烃润滑油反应装置。

背景技术：

2.聚α烯烃(pao)合成油是由线性α烯烃(通常是1-癸烯)聚合得到的聚合物，是最重要的iv类合成润滑油基础油。iv类合成润滑油基础油具有高粘度指数、低倾点、高闪点、热氧化性好、高低温性能优越、使用寿命长等特点，特别适用于航空航天、军事、运输、化妆品等行业。
3.聚合反应装置是pao合成的关键单元，其中，搅拌式反应釜是聚合反应的常用设备。cn106622039a公开了一种合成聚α-烯烃的反应分离一体化装置和方法。该装置包括反应器主体，所述反应器主体外面设有夹套，所述夹套上端设置加热/冷却介质出口，下端设置加热/冷却介质入口，所述反应器主体内中心装有由电机带动的搅拌器，所述反应器主体内壁固定有电磁吸盘，所述反应器主体外部装有电磁吸盘控制器，所述电磁吸盘控制器控制电磁吸盘的开启和闭合，所述反应器主体的顶部设有加料口和测温口，底部设有排料口。虽然该装置更有利于对催化剂进行分离、提高生产效率，但是随着聚合反应的进行，反应温度波动较大，不容易稳定控制。

技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种聚α烯烃润滑油反应装置，以解决现有技术中在聚合反应的过程中，反应温度不易控制的问题。
5.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种聚α烯烃润滑油反应装置，包括：反应器，反应器用于进行聚合反应；搅拌机构，搅拌机构包括设置在反应器腔体内的搅拌桨，搅拌桨可转动地设置，搅拌桨用于搅拌反应物料；换热系统，换热系统包括冷却盘管和制冷器，冷却盘管位于反应器内的部分环绕搅拌桨设置，冷却盘管的进水口和制冷器的供水口连通，冷却盘管的出水口和制冷器的回水口连通，冷却盘管用于对反应器腔体内的流体进行冷却；加热系统，加热系统包括加热夹套和加热器，加热夹套设置在反应器的外部，且和反应器的外侧壁形成密闭的加热腔，加热腔的进水口和加热器的供水口连通，加热腔的出水口和加热器的回水口连通，加热腔用于对反应器腔体内的反应物料进行加热。
6.进一步地，冷却盘管为螺旋形，冷却盘管的螺旋圈数为5-10圈；冷却盘管的直径为50-100mm；冷却盘管直径和反应器内径的比值为0.25-0.5。
7.进一步地，聚α烯烃润滑油反应装置还包括原料冷却系统，原料冷却系统包括原料储存罐、原料进料泵和原料冷却器，原料储存罐和原料进料泵的入口连通，原料进料泵的出口和原料冷却器的换热管入口连通，原料冷却器的换热管出口和反应器的入料口连通，制冷器的供水口和原料冷却器的壳体入口连通，制冷器的回水口和原料冷却器的壳体出口连通。
8.进一步地，搅拌机构还包括设置在反应器顶部的驱动部，驱动部和搅拌桨连接，以驱动搅拌桨转动。
9.进一步地，驱动部为变频电机，变频电机的输出轴和搅拌桨连接，变频电机的转速为0-1200r/min。
10.进一步地，聚α烯烃润滑油反应装置还包括设置在反应器腔体底部的气体分布器，气体分布器的一部分位于搅拌桨的下方，气体分布器的进口和气相物料管连通，气体分布器的出口和反应器的腔体连通。
11.进一步地，气体分布器包括相互连通的连通管和环形出气管，连通管和气相物料管连通，环形出气管位于搅拌桨的下方，环形出气管上间隔设置有多个出气孔，出气孔和反应器的腔体连通，出气孔的开口方向朝向搅拌桨。
12.进一步地，聚α烯烃润滑油反应装置还包括设置在反应器腔体内的温度传感器，温度传感器用于监测反应器腔体内的温度。
13.进一步地，制冷器的制冷温度为0-20℃；加热器的加热温度为0-150℃。
14.进一步地，反应器由不锈钢材料制成。
15.应用本实用新型的技术方案，提供了一种聚α烯烃润滑油反应装置，包括：反应器，反应器用于进行聚合反应；搅拌机构，搅拌机构包括设置在反应器腔体内的搅拌桨，搅拌桨可转动地设置，搅拌桨用于搅拌反应物料；换热系统，换热系统包括冷却盘管和制冷器，冷却盘管环绕搅拌桨设置，冷却盘管的进水口和制冷器的供水口连通，冷却盘管的出水口和制冷器的回水口连通，冷却盘管用于对反应器腔体内的流体进行冷却；加热系统，加热系统包括加热夹套和加热器，加热夹套设置在反应器的外侧，且和反应器的外侧壁形成加热腔，加热腔的进水口和加热器的供水口连通，加热腔的出水口和加热器的回水口连通，加热腔用于对反应器腔体内的反应物料进行加热。采用该方案，通过设置冷却盘管和制冷器，能够对聚合反应在反应过程中的产生的反应热进行持续冷却，从而实现控制反应温度的目的，并且由于在聚合反应的初期，需要达到相应的反应温度，此时通过设置加热夹套和加热器，能够快速加热到所需的反应温度，进一步实现了控制了反应温度的目的。其中，设置搅拌桨，能够搅拌反应物料，使得反应更加迅速；将冷却盘管位于反应器内的部分环绕搅拌桨设置，由于位于搅拌桨处的反应物料反应的更加迅速，容易产生大量的反应热，这样能够快速地对反应过程中的产生的反应热进行冷却。利用本方案的聚α烯烃润滑油反应装置，既能够通过换热系统移除反应时的反应热，又可以同时采用加热系统加热，从而快速达到反应温度，有效解决了现有技术中在聚合反应的过程中，反应温度不易控制的问题。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了本实用新型的实施例提供的聚α烯烃润滑油反应装置的结构示意图。
18.其中，上述附图包括以下附图标记：
19.10、反应器；
20.20、搅拌机构；21、搅拌桨；22、驱动部；
21.30、换热系统；31、冷却盘管；32、制冷器；
22.40、加热系统；41、加热夹套；42、加热器；
23.50、原料冷却系统；51、原料储存罐；52、原料进料泵；53、原料冷却器；
24.60、气体分布器；61、连通管；62、环形出气管；
25.70、温度传感器；
26.80、气相物料管。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种聚α烯烃润滑油反应装置，包括：反应器10，反应器10用于进行聚合反应；搅拌机构20，搅拌机构20包括设置在反应器10腔体内的搅拌桨21，搅拌桨21可转动地设置，搅拌桨21用于搅拌反应物料；换热系统30，换热系统30包括冷却盘管31和制冷器32，冷却盘管31位于反应器10内的部分环绕搅拌桨21设置，冷却盘管31的进水口和制冷器32的供水口连通，冷却盘管31的出水口和制冷器32的回水口连通，冷却盘管31用于对反应器10腔体内的流体进行冷却；加热系统40，加热系统40包括加热夹套41和加热器42，加热夹套41设置在反应器10的外部，且和反应器10的外侧壁形成密闭的加热腔，加热腔的进水口和加热器42的供水口连通，加热腔的出水口和加热器42的回水口连通，加热腔用于对反应器10腔体内的反应物料进行加热。
29.采用该方案，通过设置冷却盘管31和制冷器32，能够对聚合反应在反应过程中的产生的反应热进行持续冷却，从而实现控制反应温度的目的，并且由于在聚合反应的初期，需要达到相应的反应温度，此时通过设置加热夹套41和加热器42，能够快速加热到所需的反应温度，进一步实现了控制了反应温度的目的。其中，设置搅拌桨21，能够搅拌反应物料，使得反应更加迅速；将冷却盘管31位于反应器10内的部分环绕搅拌桨21设置，由于位于搅拌桨21处的反应物料反应的更加迅速，容易产生大量的反应热，这样能够快速地对反应过程中的产生的反应热进行冷却。利用本方案的聚α烯烃润滑油反应装置，既能够通过换热系统30移除反应时的反应热，又可以同时采用加热系统40加热，从而快速达到反应温度，有效解决了现有技术中在聚合反应的过程中，反应温度不易控制的问题。
30.需要说明的是：聚合反应的条件包括初始反应温度为10-100℃，反应时间为1-3小时；反应压力为0.1-0.3mpa，聚合反应为连续聚合反应或间歇聚合反应。
31.具体地，冷却盘管31为螺旋形，冷却盘管31的螺旋圈数为5-10圈；冷却盘管31的直径为50-100mm；冷却盘管31直径和反应器10内径的比值为0.25-0.5。将冷却盘管31设置成螺旋形，这样既节省空间，又增大了以反应器10腔体内流体的换热面积，从而提高冷却效果；具体地，将冷却盘管31的螺旋圈数设置成5-10圈，可以根据实际需求对冷却盘管31的螺旋圈数进行相应调整；将冷却盘管31的直径设置成50-100mm，同样也可以根据实际需求对冷却盘管31的直径进行相应调整；将冷却盘管31直径和反应器10内径的比值为0.25-0.5，
同样也可以根据实际需求对冷却盘管31直径和反应器10内径的比值进行相应调整。其中，冷却盘管31的直径指的是冷却盘管31整个冷却盘管31结构的外径。
32.在本实施例中，聚α烯烃润滑油反应装置还包括原料冷却系统50，原料冷却系统50包括原料储存罐51、原料进料泵52和原料冷却器53，原料储存罐51和原料进料泵52的入口连通，原料进料泵52的出口和原料冷却器53的换热管入口连通，原料冷却器53的换热管出口和反应器10的入料口连通，制冷器32的供水口和原料冷却器53的壳体入口连通，制冷器32的回水口和原料冷却器53的壳体出口连通。采用上述设置方式，通过原料进料泵52将原料储存罐51输送至原料冷却器53的换热管中，然后对原料进行冷却处理，也实现了对原料的温度控制，进而能够控制反应温度。
33.具体地，搅拌机构20还包括设置在反应器10顶部的驱动部22，驱动部22和搅拌桨21连接，以驱动搅拌桨21转动。通过设置驱动部22，能够带动搅拌桨21转动，从而实现搅拌反应物料的目的。
34.其中，驱动部22为变频电机，变频电机的输出轴和搅拌桨21连接，变频电机的转速为0-1200r/min。将驱动部22设置成变频电机，且变频电机的转速为0-1200r/min，这样能够根据反应情况，相应的调整变频电机的转速，以满足反应时的需求。
35.具体地，聚α烯烃润滑油反应装置还包括设置在反应器10腔体底部的气体分布器60，气体分布器60的一部分位于搅拌桨21的下方，气体分布器60的进口和气相物料管80连通，气体分布器60的出口和反应器10的腔体连通。采用上述连接方式，设置气体分布器60，能够将气相物料分散地更加均匀，进一步控制聚合反应，使得反应过程中产生的反应热不易聚集，温度更加可控。
36.其中，气体分布器60包括相互连通的连通管61和环形出气管62，连通管61和气相物料管80连通，环形出气管62位于搅拌桨21的下方，环形出气管62上间隔设置有多个出气孔，出气孔和反应器10的腔体连通，出气孔的开口方向朝向搅拌桨21。设置环形出气管62设置在搅拌桨21的下方，且将多个出气孔的开口方向朝向搅拌桨21，这样能够进一步提高反应速度，使得反应更加充分。
37.在本实施例中，聚α烯烃润滑油反应装置还包括设置在反应器10腔体内的温度传感器70，温度传感器70用于监测反应器10腔体内的温度。设置温度传感器70，能够监测反应器10腔体内的温度，及时反馈给工作人员。
38.具体地，制冷器32的制冷温度为0-20℃；加热器42的加热温度为0-150℃。这样设置，能够根据反应时产生的反应热的多或少，来相应调整制冷器32的制冷温度；能够根据反应时所需的反应温度，来相应调整加热器42的加热温度。
39.具体地，反应器10由不锈钢材料制成。采用不锈钢材料，具有耐腐蚀、强度高、耐高温氧化的优点。
40.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，包括：反应器(10)，所述反应器(10)用于进行聚合反应；搅拌机构(20)，所述搅拌机构(20)包括设置在所述反应器(10)腔体内的搅拌桨(21)，所述搅拌桨(21)可转动地设置，所述搅拌桨(21)用于搅拌反应物料；换热系统(30)，所述换热系统(30)包括冷却盘管(31)和制冷器(32)，所述冷却盘管(31)位于所述反应器(10)内的部分环绕所述搅拌桨(21)设置，所述冷却盘管(31)的进水口和所述制冷器(32)的供水口连通，所述冷却盘管(31)的出水口和所述制冷器(32)的回水口连通，所述冷却盘管(31)用于对所述反应器(10)腔体内的流体进行冷却；加热系统(40)，所述加热系统(40)包括加热夹套(41)和加热器(42)，所述加热夹套(41)设置在所述反应器(10)的外部，且和所述反应器(10)的外侧壁形成密闭的加热腔，所述加热腔的进水口和所述加热器(42)的供水口连通，所述加热腔的出水口和所述加热器(42)的回水口连通，所述加热腔用于对所述反应器(10)腔体内的反应物料进行加热。2.根据权利要求1所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述冷却盘管(31)为螺旋形，所述冷却盘管(31)的螺旋圈数为5-10圈；所述冷却盘管(31)的直径为50-100mm；所述冷却盘管(31)直径和所述反应器(10)内径的比值为0.25-0.5。3.根据权利要求1所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述聚α烯烃润滑油反应装置还包括原料冷却系统(50)，所述原料冷却系统(50)包括原料储存罐(51)、原料进料泵(52)和原料冷却器(53)，所述原料储存罐(51)和所述原料进料泵(52)的入口连通，所述原料进料泵(52)的出口和所述原料冷却器(53)的换热管入口连通，所述原料冷却器(53)的换热管出口和所述反应器(10)的入料口连通，所述制冷器(32)的供水口和所述原料冷却器(53)的壳体入口连通，所述制冷器(32)的回水口和所述原料冷却器(53)的壳体出口连通。4.根据权利要求1所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述搅拌机构(20)还包括设置在所述反应器(10)顶部的驱动部(22)，所述驱动部(22)和所述搅拌桨(21)连接，以驱动所述搅拌桨(21)转动。5.根据权利要求4所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述驱动部(22)为变频电机，所述变频电机的输出轴和所述搅拌桨(21)连接，所述变频电机的转速为0-1200r/min。6.根据权利要求1所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述聚α烯烃润滑油反应装置还包括设置在所述反应器(10)腔体底部的气体分布器(60)，所述气体分布器(60)的一部分位于所述搅拌桨(21)的下方，所述气体分布器(60)的进口和气相物料管(80)连通，所述气体分布器(60)的出口和所述反应器(10)的腔体连通。7.根据权利要求6所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述气体分布器(60)包括相互连通的连通管(61)和环形出气管(62)，所述连通管(61)和所述气相物料管(80)连通，所述环形出气管(62)位于所述搅拌桨(21)的下方，所述环形出气管(62)上间隔设置有多个出气孔，所述出气孔和所述反应器(10)的腔体连通，所述出气孔的开口方向朝向所述搅拌桨(21)。8.根据权利要求1所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述聚α烯烃润滑油反应装置还包括设置在所述反应器(10)腔体内的温度传感器(70)，所述温度传感器(70)用于监测所述反应器(10)腔体内的温度。
9.根据权利要求1所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述制冷器(32)的制冷温度为0-20℃；所述加热器(42)的加热温度为0-150℃。10.根据权利要求1所述的聚α烯烃润滑油反应装置，其特征在于，所述反应器(10)由不锈钢材料制成。

技术总结

本实用新型提供了一种聚α烯烃润滑油反应装置，包括：反应器，用于进行聚合反应；搅拌机构，包括设置在反应器腔体内的搅拌桨，搅拌桨用于搅拌反应物料；换热系统，包括冷却盘管和制冷器，冷却盘管环绕搅拌桨设置，冷却盘管的进水口和制冷器的供水口连通，冷却盘管的出水口和制冷器的回水口连通，冷却盘管用于对反应器腔体内的流体进行冷却；加热系统，包括加热夹套和加热器，加热夹套设置在反应器的外侧，且和反应器的外侧壁形成加热腔，加热腔的进水口和加热器的供水口连通，加热腔的出水口和加热器的回水口连通，加热腔用于对反应器腔体内的反应物料进行加热。通过本方案，能够解决现有技术中在聚合反应的过程中，反应温度不易控制的问题。易控制的问题。易控制的问题。