[發(fā)明專(zhuān)利]烯烴聚合裝置和烯烴聚合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210060969.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103304692A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陽(yáng)永榮;吳文清;駱廣海;王靖岱;孫婧元;韓國(guó)棟;張瑞琪;黃正梁;王樹(shù)芳;杜煥軍;蔣斌波;廖祖維;樓佳明;張擎;王宇良
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;浙江大學(xué);中國(guó)石化工程建設(shè)公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F10/00
• 分類(lèi)號(hào): C08F10/00;C08F10/02;C08F2/01
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種烯烴聚合裝置，特別是一種使用了流化床反應(yīng)器的烯烴聚合裝置。本發(fā)明還涉及一種烯烴聚合方法。

背景技術(shù)

聚烯烴、例如聚乙烯是一類(lèi)由多種工藝方法生產(chǎn)的具有多種結(jié)構(gòu)和特性的系列品種熱塑性通用塑料，是合成樹(shù)脂的主要品種之一，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、化工、輕工、紡織、機(jī)械和國(guó)防等領(lǐng)域。工業(yè)上生產(chǎn)聚乙烯的方法主要有淤漿聚合法、溶液聚合法以及氣相聚合法三種。其中，氣相法聚乙烯工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)靈活性強(qiáng)，免除了溶劑的精制和回收等處理工序，大大降低了設(shè)備投資費(fèi)用和生產(chǎn)操作費(fèi)用，而且對(duì)環(huán)境友好，因而成為了聚乙烯工藝中的主流。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，聚乙烯樹(shù)脂的需求量不斷增加，提高現(xiàn)有裝置的聚乙烯產(chǎn)量成為工業(yè)研發(fā)矚目的焦點(diǎn)。但是，限制氣相法聚乙烯產(chǎn)量提高的最大障礙是反應(yīng)熱的移除。在傳統(tǒng)的氣相法聚乙烯工藝中，主要通過(guò)循環(huán)氣流的溫升為流化床反應(yīng)器撤熱，因而聚乙烯的時(shí)空收率受到流化氣速的限制，無(wú)法大幅度提高。上世紀(jì)80年代初，專(zhuān)利US?4543399和US?4588790披露了氣相流化床聚乙烯冷凝模式操作工藝(簡(jiǎn)稱(chēng)為“冷凝工藝”或“冷凝模式操作”)。其通過(guò)引入易冷凝的液體，即冷凝介質(zhì)(一般為共聚的高級(jí)α烯烴或惰性飽和烴)，使其在流化床反應(yīng)器中蒸發(fā)以強(qiáng)化聚合反應(yīng)熱的移除，從而使流化床反應(yīng)器的時(shí)空收率成倍提高。與常規(guī)的非冷凝方法相比，冷凝態(tài)操作下的流化床反應(yīng)器冷凝液為10wt％。冷凝態(tài)工藝的出現(xiàn)標(biāo)志著聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)得到了新的突破性進(jìn)展。

專(zhuān)利US?5541270、US?5668228、US?5733510和US?5804677各自利用旋風(fēng)氣液分離器、使氣流減速以實(shí)現(xiàn)分離的大容器(分離罐)、除霧型氣液氣液分離器和液體洗滌器等裝置將冷凝液從循環(huán)氣流中分離出來(lái)，并優(yōu)選“Peerless”(DPV?P8X型)商購(gòu)立式除霧型氣液分離器。但是，在此分離裝置中，旋風(fēng)氣液分離器只能放置于氣液氣液分離器前，以除去循環(huán)氣流中的大部分細(xì)固體顆粒，而不能進(jìn)行氣液分離。通過(guò)使氣流減速而實(shí)現(xiàn)分離的大容器(分離罐)占地面積大，分離效率低且受氣液流量波動(dòng)的影響大，尤其難以氣液分離。除霧型氣液分離器雖能實(shí)現(xiàn)冷凝液量的控制，但占地面積大，內(nèi)構(gòu)件復(fù)雜，分離壓降大，難于清洗。液體洗滌器同樣存在占地面積大和分離壓降大的缺點(diǎn)。

專(zhuān)利US?6455644B1、US?6815512B2、US?7025938B2披露了在冷凝工藝中氣液分離不使用例如氣液分離器、除霧器和洗滌器等液體收集裝置，以及泵、壓縮機(jī)和噴霧器等機(jī)械設(shè)備，而是僅憑借彎頭、三通等管件結(jié)構(gòu)來(lái)將循環(huán)管線中的冷凝液富集后返回流化床反應(yīng)器分布板上部，因而無(wú)機(jī)械部件和能量消耗。但是其分離效果非常有限，從分布板上部返回流化床反應(yīng)器的冷凝液含量最多僅占循環(huán)氣流中冷凝液總量的28.82％，大部分的冷凝液體還是從流化床反應(yīng)器底部返回流化床反應(yīng)器中。如果進(jìn)一步提高循環(huán)氣流中冷凝液的含量，可能造成流化床反應(yīng)器底部積液的現(xiàn)象。

專(zhuān)利CN?200810062156.7披露了將循環(huán)氣流經(jīng)過(guò)氣液氣液分離器后分成兩股，富含氣相的流股從分布板下部通過(guò)導(dǎo)流器由循環(huán)氣流帶入流化床反應(yīng)器，富含液相的流股從分布板上部引入流化床反應(yīng)器。該專(zhuān)利只給出緩沖罐和旋風(fēng)氣液分離器兩種形式的氣液氣液分離器，但是這兩種分離裝置的分離效果均不理想，無(wú)法在較大范圍內(nèi)精確調(diào)控冷凝液的加入量，以使噴入流化床分布板上部的冷凝液量保持穩(wěn)定，并且裝置占地面積大。

因此，需要一種聚烯烴合成裝置，其可提高聚乙烯的生產(chǎn)能力。在生產(chǎn)過(guò)程中，該裝置對(duì)循環(huán)氣流中的冷凝液和氣相的分離效率較高，氣體壓降小，而且能精確控制進(jìn)入流化床反應(yīng)器中的冷凝液的量，防止在流化床反應(yīng)器中產(chǎn)生積液。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種聚烯烴合成裝置以及其使用方法，其可提高聚乙烯的生產(chǎn)能力。在生產(chǎn)過(guò)程中能提高氣液分離效率，防止在流化床反應(yīng)器底部出現(xiàn)凝液。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種烯烴聚合裝置，包括：流化床反應(yīng)器，包括處于分布板下方的第一部分和處于分布板上方的第二部分；連接流化床反應(yīng)器的第二部分和儲(chǔ)罐的引出管路，在引出管路中依次設(shè)置有壓縮機(jī)、冷凝器和氣液分離器，該氣液分離器用于對(duì)冷凝后的循環(huán)氣流進(jìn)行氣液分離，氣液分離器的氣流支管與流化床反應(yīng)器的第一部分相通，氣液分離器的液流支管與儲(chǔ)罐相通；與儲(chǔ)罐的出口連接的流體輸送設(shè)備，流體輸送設(shè)備的第一流出管路與流化床反應(yīng)器的第二部分相通，而第二流出管路與流化床反應(yīng)器的第一部分相通。