[發明專利]一種流化床分區反應器及其工藝方法

有效

• 申請號: 201710391418.3
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107033264B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 王涵鼎;程正載;劉鋒波;吳曉琴;強敏;顏家保;顏曉潮;王興東;徐福軍;馬里奧·高斯爾
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C08F10/00
• 分類號: C08F10/00;C08F110/02;C08F210/16;C08F210/06;C08F210/02;C08F2/01;B01J8/24
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖珍

1.一種流化床分區反應器，包括流化床聚合反應器和循環管路，其特征在于：

所述流化床聚合反應器包括位于上部的用于沉降分離聚合產物與未反應的氣體的擴大段，位于中部的用于烯烴聚合反應的直筒段反應區，和位于下部的用于烯烴聚合反應的支腿段反應區A及支腿段反應區B；所述直筒段反應區設有用于導出直筒段反應區聚合產物的出料口；所述循環管路包括主管路和與其連接的支管路A和支管路B，其中，主管路通過擴大段的內置的旋風分離器與流化床聚合反應器的擴大段連通，循環氣換熱器經支管路A與支腿段反應區A連通，循環氣換熱器經支管路B與支腿段反應區B連通，所述支管路A、支管路B上分別設有聚合反應所需要的原料氣體即乙烯或丙烯或丁二烯、共聚單體和氫氣及催化劑的輸入口；所述循環管路用于將擴大段所分離的未反應的循環氣以及聚合反應的原料輸送至支腿段反應區A及支腿段反應區B。

2.根據權利要求1所述的流化床分區反應器，其特征在于：

所述擴大段內設有內置旋風分離器，用于分離擴大段未能沉降的聚合物顆粒；所述直筒段反應區高度H₁為支腿段反應區高度H₂的0.5～5倍；

所述支腿段反應區A上設有夾套換熱器，支腿段反應區B上設有夾套換熱器；

所述支腿段反應區A的內側和外壁的夾角α為15°-70°，支腿段反應區B內側和外壁的夾角β為15°-70°；

所述主管路上設有用于壓縮循環氣的壓縮機，所述支管路A上設有用于冷卻進入支腿段反應區A的循環氣的循環氣換熱器，所述支管路B上設有用于冷卻進入支腿段反應區B的循環氣的循環氣換熱器；

所述支管路A上設有用于將循環氣引入支腿段反應區A的流量計，所述支管路B上設有用于將循環氣引入支腿段反應區B的流量計。

3.一種基于權利要求1或2所述流化床分區反應器的工藝方法，其特征在于：

支腿段反應區A中生成低分子量聚烯烴，支腿段反應區B中生產高分子量聚烯烴產物，具體實現方法如下：分別向支腿段反應區A和支腿段反應區B中輸入均聚反應所需的單體，共聚反應所需的單體，作為分子量調節的氫氣，和催化劑；向直筒段反應區輸入聚合單體冷凝液；所述均聚反應所需的單體、共聚反應所需的單體、氫氣、催化劑、聚合單體冷凝液在流化床聚合反應器中進行聚合反應；經流化床聚合反應器上部的擴大段，分離出的未反應的循環氣經氣體壓縮機壓縮后，分成兩股，分別再經循環氣換熱器冷卻，分別經流量計調控流量，然后與各股新鮮進料即乙烯或丙烯或丁二烯、共聚單體、氫氣匯合后分別進入支腿段反應區A、B中；支腿段反應區A、B的聚合溫度可分別通過夾套換熱器和循環氣換熱器進行串級控制，支腿段反應區A、B溫度控制在60～95℃；A、B反應區的聚合產物同時進入直筒段反應區繼續聚合；直筒段反應區溫度通過聚合單體冷凝液流量進行調控，直筒段反應區溫度控制在60～130℃；支腿段反應區A、B及直筒段反應區壓力一致，為2.0～2.9Mpa；反應區A內的氫氣/聚合反應的單體的摩爾比為0.0001～0.005，較支腿段反應區B的氫氣/聚合反應的單體的摩爾比高1.1～10倍。

4.根據權利要求3所述的工藝方法，其特征在于：

所述均聚反應所需的單體為乙烯、丙烯或丁二烯中的任一種。

5.根據權利要求3所述的工藝方法，其特征在于：

所述共聚反應所需的單體為C₄～C₁₀的烯烴。

6.根據權利要求3所述的工藝方法，其特征在于：

所述共聚反應所需的單體為1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯和1-癸烯中的任一種或多種的混合。

7.根據權利要求3所述的工藝方法，其特征在于：

所述聚合催化劑為Zielger-Natta催化劑體系、茂金屬催化劑體系或非茂金屬單活性位中心催化劑中的任一種。

8.根據權利要求3所述的工藝方法，其特征在于：

所述流化床聚合反應器的流化料位控制在直筒段反應區高度的3/4H₁以上。