[發明專利]一種聚烯烴反應器微量水間接監測與調控的方法

有效

• 申請號: 202010730699.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112062882B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 廖祖維;董軒;陽永榮;王靖岱;黃正梁;包崇龍;蔣斌波;孫婧元;楊遙;張浩淼;張池金;林渠成;王瑞航;沈煜棟
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08F10/00
• 分類號: C08F10/00;C08F110/02;C08F2/01;B01J19/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種聚烯烴反應器微量水間接監測與調控的方法，其特征在于，包括：

檢測步驟，利用壓力檢測裝置檢測冷箱中流股進出口的壓差變化，并將信息傳輸至計算裝置；

計算分析步驟，通過計算裝置分析來自檢測步驟的壓差信息，計算進入冷箱流股水含量，間接計算聚烯烴反應器中水含量，對異常情況進行預警，同時發送調節指令；

具體為：根據冷箱中流股進出口的壓差變化，通過定量關系計算進入冷箱流股水含量：

其中，ΔP指連續運行10小時前后冷箱進出口壓差變化值，kPa；C_vap指冷箱中流股入口的水含量，ppm；由壓降變化值計算出冷箱流股水含量；

根據進入冷箱流股水含量，通過定量關系得到低聚物回用流股中水含量：

其中，C_vap指冷箱中流股入口的水含量，ppm；C_liq指低聚物回用流股中水含量，ppm；x指氣液分離器中液相占比；T指氣液分離器中排放氣溫度，℃；P指氣液分離器中排放氣壓力，kPa；

根據低聚物回用流股中水含量，通過定量關系計算得到聚烯烴反應器中水含量：

其中C_in指反應器內水含量，ppm；C_liq指低聚物回用流股中水含量，ppm；F_liq指低聚物回用流股摩爾流量，kmol/hr；F_fresh指新鮮聚合單體和氫氣的總摩爾流量，kmol/hr；

控制步驟，接收來自計算分析步驟的調節指令信息，調節殺活蒸汽的流量，以及調節進入脫水塔的流股流量，降低聚烯烴反應器的水含量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的冷箱中流股為聚烯烴反應的脫氣倉排放氣經壓縮冷凝、氣液分離后的氣相，所述排放氣的溫度范圍為70～120℃，壓力范圍為100～200kPa，其中氮氣含量范圍為50％～90％。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于冷箱的入口溫度范圍為-20～50℃，入口壓力范圍為1500～2500kPa，出口溫度范圍為-150～-90℃。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述異常情況為聚烯烴反應器中水含量大于設定值。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脫水塔設置在低聚物回用流股管線上，其設有旁路；由閥門v2控制流入脫水塔的流量比率，脫水塔為間歇操作，當聚烯烴反應器水含量低于設定值時進入脫水塔流量為0。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述調節殺活蒸汽的流量的方法為：

1)當監測水含量在正常范圍時，設定殺活蒸汽進口閥門v1開度為1，即全開；

2)當監測水含量高于設定值時，調節殺活蒸汽進口閥門v1開度C_in為聚烯烴反應器內水含量，由低聚物回用流股中水含量計算得到。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述調節進入脫水塔的流股流量的方法為：

1)當監測水含量在正常范圍時，進入脫水塔的閥門v2控制流入脫水塔流量為0；

2)當監測水含量高于設定值時，閥門v2控制流入脫水塔流量比率z₂滿足以下方程：

其中，z₂指流入脫水塔流量比率；C_in為反應器內水含量，ppm；C_liq指低聚物回用流股中水含量，ppm；F_liq指低聚物回用流股摩爾流量，kmol/hr；F_in指進入反應器物流總摩爾流量，kmol/hr。

8.一種聚烯烴反應器微量水間接監測與調控系統，其特征在于包括：

壓力檢測裝置，其檢測冷箱中流股進出口的壓差變化，并將壓差變化信息傳輸至計算裝置；

計算裝置，根據壓力檢測裝置得到的壓差信息，計算進入冷箱流股水含量，間接計算聚烯烴反應器中水含量；對異常情況進行預警，同時發送調節指令；

具體為：根據冷箱中流股進出口的壓差變化，通過定量關系計算進入冷箱流股水含量：

其中，ΔP指連續運行10小時前后冷箱進出口壓差變化值，kPa；C_vap指冷箱中流股入口的水含量，ppm；由壓降變化值計算出冷箱流股水含量；

根據進入冷箱流股水含量，通過定量關系得到低聚物回用流股中水含量：

其中，C_vap指冷箱中流股入口的水含量，ppm；C_liq指低聚物回用流股中水含量，ppm；x指氣液分離器中液相占比；T指氣液分離器中排放氣溫度，℃；P指氣液分離器中排放氣壓力，kPa；

根據低聚物回用流股中水含量，通過定量關系計算得到聚烯烴反應器中水含量：

其中C_in指反應器內水含量，ppm；C_liq指低聚物回用流股中水含量，ppm；F_liq指低聚物回用流股摩爾流量，kmol/hr；F_fresh指新鮮聚合單體和氫氣的總摩爾流量，kmol/hr；

殺活蒸汽進口閥門v1，根據計算裝置的調節指令，控制進入脫氣倉的殺活蒸汽的流量；

閥門v2，控制低聚物回用流股流入脫水塔的流量比率；

脫水塔，設置在低聚物回用流股管線上，其設有旁路；由閥門v2控制流入脫水塔的流量比率。