[發明專利]噴動流化床反應器及其聚合物制備方法

無效

• 申請號: 201310065490.9
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103285785A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王靖岱;周業豐;黃正梁;顧玉彬;陽永榮;廖祖維;蔣斌波;訾燦;楊勇;柳鶯
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種噴動流化床反應器，其特征在于包括封閉外殼（1）、出料管線（2）、催化劑進料口（3）、擴大段（4）、錐形擋板（5）、氣體出口（6）、第一管線（7）、旋風分離器（8）、壓縮機（9）、換熱器（10）、氣液分離器（11）、第二管線（12）、液體噴射器（13）、分流器（14）、第三管線（15）、第四管線（16）、直筒段（17）、第一閥門（18）、第二閥門（19）、縮徑段（20）、輔助流化氣入口（21）、噴動流化氣入口（22）、第一反應區域（23）、第二反應區域（24）；

封閉外殼（1）設有相連接的擴大段（4）、直筒段（17），擴大段（4）頂部設有氣體出口（6），擴大段（4）內部設有錐形擋板（5），直筒段（17）內部為聚合反應區域，直筒段（17）的側壁上設有催化劑進料口（3），直筒段（17）下部設有縮徑段（20），縮徑段（20）上設有出料管線（2）、輔助氣體入口（21），縮徑段（20）底部設有噴動流化氣入口（22），出料管線（2）上設有第一閥門（18）、第二閥門（19）；氣體出口（6）、第一管線（7），旋風分離器（8）、壓縮機（9）、換熱器（10）、氣液分離器（11）、分流器（14）、第四管線（16）與噴動流化器入口（22）順次相連，旋風分離器（8）底部與直筒段（17）相連，氣液分離器（11）、第二管線（12）、液體噴射器（13）、直筒段（17）順次相連，通過液體噴射器（13）向噴動流化床內噴入冷凝液體，使反應器形成有液體存在的第一反應區域（23）和無液體存在的第二反應區域（24）。

2.根據權利要求1所述的一種噴動流化床反應器，其特征在于，所述的第一反應區域（23）和第二反應區域（24）的高度比為1:8～8：1。

3.根據權利要求1所述的一種噴動流化床反應器，其特征在于，所述的液體噴射器（13）與縮徑段（20）底端距離占直筒段（17）高度的10～80%。

4.根據權利要求1所述的一種噴動流化床反應器，其特征在于，所述的液體噴射器（13）排布的數量為1～32個。

5.一種使用權利要求1所述噴動流化床反應器的聚合物制備方法，其特征在于：反應循環氣從噴動流化床擴大段（4）頂部氣體出口（6）導出，經旋風分離、壓縮后、經換熱器（10）冷凝后形成氣液混合物，其中液相的質量分數為5-80%，所述的氣液混合物通過氣液分離器（11）進行分離，其中所分離出的液相經液體噴射器（11）進入噴動流化床第一反應區域（23），而分離出的氣體通過分流，從反應器底部經由輔助氣體入口（21）和噴動流化氣入口（22）進入反應器單元，在催化劑進料口（3）通入的催化劑作用下反應生成第一固體聚合物質，第一反應區域（23）為氣-液-固三相反應區域，操作溫度范圍為60～80℃；所述分離出的液相吸收反應熱量蒸發為氣態，與進入第一反應區域（23）未反應的氣體共同進入第二反應區域（24），在此反應生成第二固體聚合物質，第二反應區域（24）為氣-固兩相反應區域，操作溫度范圍為80～95℃；第一固體聚合物之和第二固體聚合物質在第一反應區域和第二反應區域之間不斷交換進而反應及混合，形成最終聚合物，從出料管線（2）出料，烯烴單體、冷凝介質均可以向第三管線（15）和第四管線（16）加入。

6.根據權利要求5中所述的聚合物制備方法，其特征在于，所述第一反應區域（23）內的溫度比所述第二反應區域（24）內的溫度至少低10℃。

7.根據權利要求5中所述的聚合物制備方法，其特征在于，所述反應循環氣經換熱器（10）冷凝后形成氣液混合物，其中液相的質量分數為10～70%。

8.根據權利要求5中所述的聚合物制備方法，其特征在于，所述氣液分離器（11）出口氣體通過噴動氣體入口（22）和輔助氣體（21）進入反應器，流量比率在1:10～10:1可調。