CN111875724B - 一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法。包括:依次连接的预聚合反应器以及聚合反应器,预聚合反应器上设置有预聚合微界面发生器,聚合反应器上设置有微界面发生机组;还包括脱溶剂塔,脱溶剂塔用于对聚乙烯产物进行脱除溶剂和杂质,脱溶剂塔的中部设置有聚乙烯进口,聚乙烯进口和所述闪蒸罐底部出口连接,脱溶剂塔的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器本发明通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器,同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后,一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积,提高了反应效率,减少了能耗;另一方面气液相混合更均匀、得到的聚乙烯均匀度更高,提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及制备聚乙烯的技术领域,具体而言,涉及一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法。
背景技术
目前,聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物,聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达-100~-70℃,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀,常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。几十多年来已有二十几种生产聚乙烯的工艺技术路线,各种工艺技术按聚合类型可分为溶液法,浆液法(也称溶剂法),本体法,本体和气相组合法,气相法。
目前,溶液法主要用于生产一些与浆液法PP编织袋相比模量更低、韧性更高的特殊牌号PP编织袋。溶液法通常采用搅拌床反应器、釜式反应器、管式反应器、塔式反应器等作为聚合反应器,然而其所提供的相界面积和传质系数有限,气体利用率低以致反应效率偏低,故反应性能较难获得突破性的提高,进而影响了反应的整体效率;另外,由于气液相之间混合不均匀、导致分子量的分布也不均匀,得到的聚乙烯的均匀度不高,影响了产品的质量。
发明内容
鉴于此,本发明提出了一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法,第一目的在于提供一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,该微界面强化反应系统通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器,同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后,一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积,提高了反应效率,减少了能耗;另一方面气液相混合更均匀、得到的聚乙烯均匀度更高,提高了产品质量。
第二目的在于提供一种采用上述微界面强化反应系统溶液法制备聚乙烯的反应方法,反应得到的聚乙烯产品质量好、收率高。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明提出了一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,包括依次连接的预聚合反应器、聚合反应器,以及用以去除物料中的剩余水份的聚乙烯循环干燥装置,所述预聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的预聚合微界面发生器,所述聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的微界面发生机组;所述聚合物反应器底部设置有聚合反应产物出口,所述聚合反应产物出口连接闪蒸罐以用于将聚合反应后的产物进行闪蒸;所述闪蒸罐底部设置有用于聚乙烯产物排出的闪蒸罐底部出口;所述闪蒸罐底部出口连接脱溶剂塔以用于对聚乙烯产物进行脱除溶剂和杂质,所述脱溶剂塔的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器,所述脱溶剂塔的侧壁设置有产物出口,所述产物出口连接汽蒸罐以用于分解聚合物中的催化剂;所述汽蒸罐侧壁设置有物料出口,所述物料出口连接用于初步去除物料水份的沥水器,所述聚乙烯循环干燥装置包括干燥箱、气泵、电热加热器以及循环管,所述循环管的进口与出口分别与所述干燥箱的顶部连接,在所述循环管上沿所述循环管的进口方向依次设置有气泵、电热加热器,所述沥水器与所述干燥箱连接。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,所述循环管上还设置有用以保证管路上循环气流速率稳定的缓冲箱,所述缓冲箱设置在靠近在所述循环管的出口。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,述循环管上连接有排气支管,所述排气支管一侧设置有泄压管,所述泄压管上设置有泄压阀。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,所述干燥箱与料斗连接,所述料斗用于聚乙烯的收集,所述料斗与所述收集箱连接。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,所述闪蒸罐的顶部设置有气相出口,从气相出口出来的物料通入预洗涤塔进行洗涤除杂。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,所述预洗涤塔的底部设置有聚乙烯粉末出口,所述聚乙烯粉末出口连接袋式过滤器以用于分离出聚乙烯粉末。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,所述混合物出口和所述汽蒸罐连接以用于过滤出的聚乙烯粉末进入汽蒸罐中。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,所述干燥箱与所述循环管内充满惰性气体。
一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应方法,其特征在于,包括如下步骤:
将乙烯经过分散破碎成微气泡后,在催化剂作用下进行预聚合反应得到预聚物;
所述预聚物与经过分散破碎后成微气泡的乙烯和氢气进行聚合反应得到产物;
产物经过闪蒸、洗涤除杂、脱除溶剂和杂质、汽蒸、沥水、干燥。
进一步地,上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中,所述聚合反应温度为130-145℃、压力为2-2.5Mpa。
本领域所属技术人员可以理解的是,本发明所采用的微界面发生器在本发明人在先专利中已有体现,如申请号CN201610641119.6、201610641251.7、CN201710766435.0、CN106187660、CN105903425A、CN109437390A、CN205833127U及CN207581700U的专利。在先专利CN201610641119.6中详细介绍了微米气泡发生器(即微界面发生器)的具体产品结构和工作原理,该申请文件中记载了“微米气泡发生器包括本体和二次破碎件、本体内具有空腔,本体上设有与空腔连通的进口,空腔的相对的第一端和第二端均敞开,其中空腔的横截面积从空腔的中部向空腔的第一端和第二端减小;二次破碎件设在空腔的第一端和第二端中的至少一个处,二次破碎件的一部分设在空腔内,二次破碎件与空腔两端敞开的通孔之间形成一个环形通道。微米气泡发生器还包括进气管和进液管。”从该申请文件中公开的具体结构可以知晓其具体工作原理为:液体通过进液管切向进入微米气泡发生器内,超高速旋转并切割气体,使气体气泡破碎成微米级别的微气泡,从而提高液相与气相之间的传质面积,而且该专利中的微米气泡发生器属于气动式微界面发生器。
另外,在先专利201610641251.7中有记载一次气泡破碎器具有循环液进口、循环气进口和气液混合物出口,二次气泡破碎器则是将进料口与气液混合物出口连通,说明气泡破碎器都是需要气液混合进入,另外从后面的附图中可知,一次气泡破碎器主要是利用循环液作为动力,所以其实一次气泡破碎器属于液动式微界面发生器,二次气泡破碎器是将气液混合物同时通入到椭圆形的旋转球中进行旋转,从而在旋转的过程中实现气泡破碎,所以二次气泡破碎器实际上是属于气液联动式微界面发生器。其实,无论是液动式微界面发生器,还是气液联动式微界面发生器,都属于微界面发生器的一种具体形式,然而本发明所采用的微界面发生器并不局限于上述几种形式,在先专利中所记载的气泡破碎器的具体结构只是本发明微界面发生器可采用的其中一种形式而已。
此外,在先专利201710766435.0中记载到“气泡破碎器的原理就是高速射流以达到气体相互碰撞”,并且也阐述了其可以用于微界面强化反应器,验证本身气泡破碎器与微界面发生器之间的关联性;而且在先专利CN106187660中对于气泡破碎器的具体结构也有相关的记载,具体见说明书中第[0031]-[0041]段,以及附图部分,其对气泡破碎器S-2的具体工作原理有详细的阐述,气泡破碎器顶部是液相进口,侧面是气相进口,通过从顶部进来的液相提供卷吸动力,从而达到粉碎成超细气泡的效果,附图中也可见气泡破碎器呈锥形的结构,上部的直径比下部的直径要大,也是为了液相能够更好的提供卷吸动力。
由于在先专利申请的初期,微界面发生器才刚研发出来,所以早期命名为微米气泡发生器(CN201610641119.6)、气泡破碎器(201710766435.0)等,随着不断技术改进,后期更名为微界面发生器,现在本发明中的微界面发生器相当于之前的微米气泡发生器、气泡破碎器等,只是名称不一样。
综上所述,本发明的微界面发生器属于现有技术,虽然有的气泡破碎器属于气动式气泡破碎器类型,有的气泡破碎器属于液动式气泡破碎器类型,还有的属于气液联动式气泡破碎器类型,但是类型之间的差别主要是根据具体工况的不同进行选择,另外关于微界面发生器与反应器、以及其他设备的连接,包括连接结构、连接位置,根据微界面发生器的结构而定,此不作限定。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器,同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后,一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积,提高了反应效率,减少了能耗;另一方面气液相混合更均匀、得到的聚乙烯均匀度更高,提高了产品质量。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例提供的溶液法制备聚乙烯的反应系统结构示意图。
图中:
10-预聚合反应器; 101-预聚合微界面发生器;
1010-预聚物出口; 1020-混合溶剂进口;
20-聚合反应器; 201-第一微界面发生器;
202-第二微界面发生器; 2010-进料口;
2020-聚合反应产物出口; 30-预混合罐;
40-闪蒸罐; 401-减压阀;
402-加热器; 403-动力分离器;
4010-气相出口; 4020-闪蒸罐底部出口;
50-预洗涤塔; 501-第二冷凝器;
502-第二冷凝器储存罐; 5010-气相乙烯出口;
5020-聚乙烯粉末出口; 5030-聚乙烯溶液出口;
5040-适量采出出口;
60-袋式过滤器; 6010-混合物出口;
6020-第二蒸汽出口; 70-脱溶剂塔;
701-氮气微界面发生器; 702-第一冷凝器;
703-第一冷凝液储存罐; 7010-聚乙烯进口;
7020-进气口; 7030-产物出口;
7040-低沸点溶剂出口; 7050-冷凝液出口;
80-低压乙烯洗涤塔; 801-雾沫分离器;
8010-第三蒸汽出口; 90-汽蒸罐;
9010-第一蒸汽出口; 9020-物料出口;
100-聚乙烯洗涤塔; 110-沥水器;
120-干燥箱; 130-气泵;
140-电热加热器; 150-排气支管;
151-泄压管; 152-泄压阀;
160-缓冲箱; 170-料斗;
180-收集箱; 190-循环管。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1所示,为本发明实施例的溶液法制备聚乙烯的反应系统,其包括了预聚合反应器10和聚合反应器20,及用以去除物料中的剩余水份的聚乙烯循环干燥装置,所述预聚合反应器10内部设置有用于分散破碎物料成小液滴的预聚合微界面发生器101,乙烯输送管道穿设所述预聚合反应器10的壁面连接所述预聚合微界面发生器101,用以将乙烯通入所述预聚合微界面发生器的内部;所述聚合反应器20上设置有用于分散破碎物料成小液滴的微界面发生机组。
需要强调的是,所述微界面发生机组包括第一微界面发生器201和第二微界面发生器202,所述第一微界面发生器201设置在所述聚合反应器20的外部,所述第二微界面发生器202设置在所述聚合反应器20的内部,所述第一微界面发生器201通入所述预聚合反应器10反应得到的预聚物。
具体而言,所述预聚合反应器10的底部设置有预聚物出口1010,所述聚合反应器20的侧壁设置有进料口2010,所述第一微界面发生器201的一端与所述进料口2010连接,另一端与所述预聚物出口1010连接。所述第二微界面发生器202连接有用于聚合反应器20的液面以上的气体回收的气相管道以及用于给第二微界面发生器202提高动力的液相循环管道,所述液相循环管道的一端与所述聚合反应器20的侧壁连接,另一端与所述第二微界面发生器202连接。
本实施例中,所述预聚合反应器10的侧壁设置有混合溶剂进口1020,所述混合溶剂进口1020连接有预混合罐30,所述预混合罐30用于将物料、催化剂以及溶剂的预混合。通过预混合可以使反应物料、催化剂和溶剂混合均匀,并使催化剂的反应中心活化。所述预混合罐30内部设置有自动搅拌机构,通过进一步搅拌,使得混合物混合更均匀。
进一步的,所述聚合物反应器20底部设置有聚合反应产物出口2020,所述聚合反应产物出口2020连接闪蒸罐40以用于将聚合反应后的产物进行闪蒸;聚合反应产物出口2020连接闪蒸罐40之间的管道上依次设置有减压阀401和加热器402,在进行闪蒸前先进行加热,可以提高闪蒸的效率。减压阀401优选薄膜式减压阀。相比其它减压阀,薄膜式减压阀的膜片对压力更为敏感,精确度更高可达±1%。
具体而言,闪蒸罐40的顶部设置有动力分离器403以用于将聚乙烯粉末从气相物料中尽可能的分离出来。由于从闪蒸罐40顶部处理的气体要回收利用,要尽可能地少夹带或不夹带粉末,因此闪蒸罐40顶部出口设置动力分离器403,可使大部分粉末留在闪蒸罐40中,提高闪蒸罐40的分离效率。
进一步的,所述闪蒸罐40底部还设置有用于聚乙烯产物排出的闪蒸罐底部出口4020,闪蒸罐40的顶部设置有气相出口4010,从气相出口4010出来的物料通入预洗涤塔50进行洗涤除杂。具体而言,预洗涤塔50的顶部设置有气相乙烯出口5010,所述气相乙烯出口5010依次连接有第二冷凝器501、第二冷凝液储存罐502,所述第二冷凝液储存罐502与所述预混合罐30连接以用于乙烯的重复利用。预洗涤塔50塔顶出来的气相乙烯经过第二冷凝器501进行冷却后进入第二冷凝液储存罐502内,第二冷凝器储存罐502的底部一侧设有一采出线,因为气相乙烯中含有一定量的乙烷,而乙烷是不参加反应的惰性组分,经反复回收累计,乙烷量将越来越大,所以要不断排除,剩下的乙烯经冷却后重新返回至预混合罐30内进行重复利用,节约了资源。所述第二冷凝器储存罐502的底部设置有适量采出出口5040,所述预洗涤塔50的侧壁设置有聚乙烯溶液出口5030,所述预洗涤塔50的底部设置有聚乙烯粉末出口5020,所述聚乙烯粉末出口5020连接袋式过滤器60以用于分离聚乙烯粉末。
具体而言,袋式过滤器60的底部设置有混合物出口6010,顶部设置有第二蒸汽出口6020,所述第二蒸汽出口6020和低压乙烯洗涤塔80的底部连接以用于回收气相乙烯,所述低压乙烯洗涤塔80的顶部设置有第三蒸汽出口8010,所述蒸汽出口8010连接有雾沫分离器801以用于去除回收的气相乙烯中的杂质。所述雾沫分离器801的顶部出来的乙烯气体重新返回预聚合微界面发生器101中重复利用。
本实施例中,还包括脱溶剂塔70,所述脱溶剂塔70用于对聚乙烯产物进行脱除溶剂和杂质,所述脱溶剂塔70的中部设置有聚乙烯进口7010,所述聚乙烯进口7010同时与所述闪蒸罐底部出口4020及聚乙烯溶液出口5030连接,所述闪蒸罐底部出口4020和聚乙烯溶液出口5030连通以用于两通管路物料汇合后进入脱溶剂塔70中进行脱除溶剂和杂质,所述脱溶剂塔70的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器701,所述脱溶剂塔70的侧壁设置有进气口7020,所述进气口7020通过管道连接所述氮气微界面发生器701的以用于将高温氮气送入所述氮气微界面发生器701内。
进一步的,所述脱溶剂塔70的顶部设置有低沸点溶剂出口7040,所述低沸点溶剂出口7040依次连接有第一冷凝器702和第一冷凝液储存罐703;所述第一冷凝液储存罐703的底部设置有回流液出口,所述回流液出口和所述脱溶剂塔70的顶部连接以用于塔顶回流。所述第一冷凝液储存罐703的底部还设置有冷凝液出口7050,所述冷凝液出口7050和所述预混合罐30的底部连接以用于冷凝后的溶剂的重复利用。所述第一冷凝液储存罐703的顶部还设置有氮气出口用于回收氮气。所述脱溶剂塔的底部还设置有残渣出口,以用于少量高沸点溶剂和催化剂的排出。
本实施例中,所述脱溶剂塔70的侧壁设置有产物出口7030以用于脱水除杂后的聚乙烯产出,所述产物出口7030和混合物出口6010均连接汽蒸罐90连接以用于分离聚合物中的催化剂,具体而言,汽蒸罐90的顶部还设置有第一蒸汽出口9010,所述第一蒸汽出口9010出来的气体进入聚乙烯洗涤塔100内以用于回收蒸汽中夹带的少量聚乙烯粉末。
进一步的,所述汽蒸罐90的侧壁设置有物料出口9020,所述物料出口9020连接用于初步去除水份的沥水器110,所述沥水器110同时与聚乙烯洗涤塔100的底部连接,用于将聚乙烯洗涤塔100塔底洗出的聚乙烯粉末与物料出口9020出来的聚乙烯汇合聚集后进入沥水器110中进行初步去除水份;所述沥水器110连接聚乙烯循环干燥装置用以去除物料中的剩余水份。
具体而言,所述聚乙烯循环干燥装置包括干燥箱120、气泵130、电热加热器140以及循环管190,所述循环管190的进口与出口分别与所述干燥箱120的顶部连接,在所述循环管190上沿所述循环管190的进口方向依次设置有气泵130、电热加热器140,所述沥水器110与所述干燥箱120连接,所述循环管190上还设置有用以保证管路上循环气流速率稳定的缓冲箱160,所述缓冲箱160设置在靠近在所述循环管190的出口,所述循环管190上连接有排气支管150,所述排气支管150一侧设置有泄压管151,所述泄压管151上设置有泄压阀152。
上述实施例中,还包括料斗170,所述料斗170与所述干燥箱的底部连接以用于聚乙烯的收集;所述料斗170的底部连接收集箱180以用于料斗底部出来的聚乙烯进入收集箱180中收集。
以下简要说明本发明溶液法制备聚乙烯的反应系统的工作过程和原理。
先将物料、催化剂和溶剂在预混合罐30中经过预混合后通入预聚合反应器10中,同时将乙烯气体通入预聚合微界面发生器101内分散破碎成小液滴,分散破碎后的乙烯和预混合物进行充分乳化后进行预聚合反应得到预聚合物;预聚合物通入第一微界面发生器201中,与同时通入的乙烯、氢气进行充分乳化后再进入聚合反应器20内部发生聚合反应,上述聚合反应器20内发生的聚合反应的温度为130-145℃、压力为2-2.5MPa,聚合产物随后进入闪蒸罐40中进行闪蒸,闪蒸罐40顶部的气相进入预洗涤塔50中进行洗涤除杂,预洗涤塔50塔顶出来的气相乙烯经冷凝后重新返回预混合罐30中重复利用,预洗涤塔50侧壁采出的聚乙烯溶液和闪蒸罐40底部出来的粘稠液汇集后进入脱溶剂塔70中进行脱除溶剂和杂质,预洗涤塔50塔底的聚乙烯粉末进入袋式过滤器60中进行过滤得到聚乙烯粉末,同时脱溶剂塔70侧壁采出的聚乙烯和所述聚乙烯粉末汇集后进入汽蒸罐90中进行汽蒸,经过汽蒸后的产物进入聚乙烯洗涤塔100进行洗涤,然后进入沥水器110中初步去除水份,随后连接聚乙烯循环干燥装置用以去除物料中的剩余水份,去除水份后的聚乙烯产物进入料斗170后再进入收集箱180。
因此,本发明的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器,同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后,一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积,提高了反应效率,减少了能耗;另一方面气液相混合更均匀、得到的聚乙烯均匀度更高,提高了产品质量。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,包括依次连接的预聚合反应器、聚合反应器,以及用以去除物料中的剩余水份的聚乙烯循环干燥装置,所述预聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的预聚合微界面发生器,所述聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的微界面发生机组;
所述微界面发生机组包括第一微界面发生器和第二微界面发生器,所述第一微界面发生器设置在所述聚合反应器的外部,所述第二微界面发生器设置在所述聚合反应器的内部,所述第一微界面发生器通入所述预聚合反应器反应得到的预聚物;
所述预聚合反应器的底部设置有预聚物出口,所述聚合反应器的侧壁设置有进料口,所述第一微界面发生器的一端与所述进料口连接,另一端与所述预聚物出口连接;所述第二微界面发生器连接有用于聚合反应器的液面以上的气体回收的气相管道以及用于给第二微界面发生器提高动力的液相循环管道,所述液相循环管道的一端与所述聚合反应器的侧壁连接,另一端与所述第二微界面发生器连接;
所述聚合反应器底部设置有聚合反应产物出口,所述聚合反应产物出口连接闪蒸罐以用于将聚合反应后的产物进行闪蒸;所述闪蒸罐底部设置有用于聚乙烯产物排出的闪蒸罐底部出口;所述闪蒸罐底部出口连接脱溶剂塔以用于对聚乙烯产物进行脱除溶剂和杂质,所述脱溶剂塔的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器,所述脱溶剂塔的侧壁设置有产物出口,所述产物出口连接汽蒸罐以用于分解聚合物中的催化剂;所述汽蒸罐侧壁设置有物料出口,所述物料出口连接用于初步去除物料水份的沥水器,所述聚乙烯循环干燥装置包括干燥箱、气泵、电热加热器以及循环管,所述循环管的进口与出口分别与所述干燥箱的顶部连接,在所述循环管上沿所述循环管的进口方向依次设置有气泵、电热加热器,所述沥水器与所述干燥箱连接;
所述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统执行的方法包括如下步骤:
将乙烯经过分散破碎成微气泡后,在催化剂作用下进行预聚合反应得到预聚物;
所述预聚物与经过分散破碎后成微气泡的乙烯和氢气进行聚合反应得到产物;
产物经过闪蒸、洗涤除杂、脱除溶剂和杂质、汽蒸、沥水、干燥;
所述聚合反应温度为130-145℃、压力为2-2.5MPa。
2.根据权利要求1所述的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,所述循环管上还设置有用以保证管路上循环气流速率稳定的缓冲箱,所述缓冲箱设置在靠近在所述循环管的出口。
3.根据权利要求2所述的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,所述循环管上连接有排气支管,所述排气支管一侧设置有泄压管,所述泄压管上设置有泄压阀。
4.根据权利要求1所述的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,所述干燥箱与料斗连接,所述料斗用于聚乙烯的收集,所述料斗与收集箱连接。
5.根据权利要求1所述的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,所述闪蒸罐的顶部设置有气相出口,从气相出口出来的物料通入预洗涤塔进行洗涤除杂。
6.根据权利要求5所述的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,所述预洗涤塔的底部设置有聚乙烯粉末出口,所述聚乙烯粉末出口连接袋式过滤器以用于分离出聚乙烯粉末。
7.根据权利要求6所述的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,所述袋式过滤器底部设置的混合物出口和所述汽蒸罐连接以用于过滤出的聚乙烯粉末进入汽蒸罐中。
8.根据权利要求1所述的溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统,其特征在于,所述干燥箱与所述循环管内充满惰性气体。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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