CN112387221A - 基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构 - Google Patents

基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，壳体内设有螺带式桨叶，螺带式桨叶由底部外接的搅拌器驱动而能够旋转，壳体的顶封头由外向内伸入有粉料排放管与循环气入口管，螺带式桨叶通过轮毂安装在搅拌器转动轴上，在轮毂的下端设置了上导向环以及下导向环，上导向环、下导向环之间采用斜面支撑，而下导向环的斜面最低处与下导向环的底面之间的高度具有4mm，5mm以及6mm三种尺寸，通过选择安装其中一种尺寸的下导向环，能够使安装状态下的螺带式桨叶的底部轮廓线与反应容器底封头中心处的加工平面之间间隙处于[2.5mm±0.5mm]的范围内。

Description

基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构
技术领域
本发明涉及一种基于气相法的聚丙烯反应器，特别涉及其壳体结构。
背景技术
聚丙烯(PP)是一种性能优良的热塑性合成树脂，是五大通用合成树脂之一，被广泛应用于电子电器、汽车、建材、医疗、包装等领域。聚丙烯的生产工艺主要有溶液法、淤浆法、本体法、气相法和本体——气相法组合工艺五大类。
近年来聚丙烯发展速度迅猛，很大程度上得益于聚丙烯工艺技术的飞速发展，目前聚丙烯生产已经发展到第四代工艺技术。气相法聚丙烯生产工艺因其工艺流程短且简单、操作简易、生产灵活性好、单线生产能力大、产品范围宽、安全性较高等特点已得到越来越广泛的应用。
现阶段，世界上能提供气相法PP生产工艺的主要有Ineos公司Innovene工艺、Grace公司的Unipol工艺、NTH公司的Novolen工艺、日本JPP公司的Horizone工艺以及Basell公司的Spherizone工艺。我国的聚丙烯工业生产是在引进与国产化工艺技术并存中逐步发展起来的。20世纪60年代末我国引进第一套5Kt/a的淤浆法连续聚合聚丙烯工艺装置，70年代初第一套国产化万吨级聚丙烯工业装置建成投产。我国气相法聚丙烯生产工艺发展较晚，20世纪90年代以来，燕山石化、扬子石化、上海塞科石化先后引进气相法工艺。中国石化燕山石化公司第一套Innovene工艺生产装置于1998年底建成投产。
Novolen聚丙烯工艺最早是由BASF公司开发而成，是气相搅拌器床工艺的典型代表。1969年BASF建成了第一套Novolen聚丙烯工业化装置，该工艺是五个气相法聚丙烯工艺中工业化历史最长的一个(目前已达近50年)，其主要特点是采用2个并联/串联立式聚合反应器，反应器内装螺带式搅拌器。我国最早在2008年建成投产了国内首套Novolen气相聚丙烯装置，产能为45万吨/年。之后凭借该专利技术具有的单线生产能力大、生产聚丙烯产品范围宽等特点，Novolen聚丙烯工艺技术在国内得到了广泛应用，截止目前共引进了9套该技术的聚丙烯装置，且装置的核心设备——聚合反应器(包括反应器壳体和搅拌器)无一例外地都从国外引进(由欧洲的设备制造厂供货)。
为打破国外供货厂商对此反应器长期垄断的局面，同时进一步提升我国高端装备制造业整体发展水平和国际竞争力，在消化吸收本公司已建成投产的三套引进Novolen聚丙烯装置反应器技术的基础上，本发明依托国内某在建30万吨/年Novolen聚丙烯装置对该专利技术的反应器壳体进行研究，以解决该反应器壳体在设计以及制造方面的诸多难题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，解决现有技术中存在的上述技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，壳体为立式结构，壳体内设有螺带式桨叶，螺带式桨叶由底部外接的搅拌器驱动而能够旋转，壳体的顶封头由外向内伸入有粉料排放管与循环气入口管，壳体的顶封头还凸出形成穹顶，穹顶上设有一个循环气出口与两处液相丙烯入口，在壳体的中部还设有催化剂入口；其特征在于：
螺带式桨叶通过轮毂安装在搅拌器转动轴上，在轮毂的下端设置了上导向环以及下导向环，上导向环、下导向环之间采用斜面支撑，而下导向环的斜面最低处与下导向环的底面之间的高度具有4mm，5mm以及6mm三种尺寸，通过选择安装其中一种尺寸的下导向环，能够使安装状态下的螺带式桨叶的底部轮廓线与反应容器底封头中心处的加工平面之间间隙处于[2.5mm±0.5mm]的范围内。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：所述反应器为立式搅拌床反应器，螺带式桨叶从反应器上部设备法兰处装入反应器，由安装在反应器底封头中心处的轮毂支撑桨叶，在反应器底部入口处配置了冲洗法兰作为反应器的进料口。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：在循环气入口管内布置有两根细长管，第一根细长管用于放置开关料位放射源；第二根细长管用于放置连续料位放射源。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：在第一根细长管中放置开关料位放射源处以及在第二根细长管放置连续料位放射源处均布置有单侧放射源屏蔽材料，两个所述单侧放射源屏蔽材料的屏蔽方向相反，以降低两个放射源相互之间的干扰。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：反应器顶封头上设置两个相同规格的内伸管式粉料排放管，其中在一根内伸管式粉料排放管上开有多点温度计孔，温度计孔中布置有测温元件。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：两处液相丙烯入口连接有两根液相丙烯入口管，两根液相丙烯入口管的下部都安装有进料喷嘴，位于下部的液相丙烯入口管的进料喷嘴与垂向之间有15度的夹角，而位于上部的液相丙烯入口管的进料喷嘴平行于垂向。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：壳体的顶封头与壳体之间以主法兰相接，主法兰以下的壳体内部焊缝打磨成与母材齐平，且主法兰以下的壳体内部抛光至Ra：12～15微米。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：在螺带式桨叶最高点以下的反应器壳体上的接管都采用了带堵头的结构；反应器顶封头上的物料进出口都采用了内伸管结构。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：所述主法兰采用了O形圈自紧式密封结构。
所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其中：所述O形圈自紧式密封结构的O形圈密封槽为水滴形。
本发明的特点和优势在于：
1.Novolen气相法聚丙烯工艺最初开车时应向反应器中装填PP种子料，在搅拌器作用下通过粉料间的摩擦使反应器温度迅速升高到接近聚合温度，加入催化剂、助催化剂和给电子体，在压力和温度分别为2.0～3.0MPa和65～80℃时生产均聚物和无规共聚物；此反应器是通过控制反应器底封头与搅拌器桨叶间的间隙，借助产生的摩擦热使得聚合反应迅速进行，免去了预聚合的步骤；
2.可根据装置规模很方便地调整反应容器的容积，该反应容器从最初的25m3到50m3以及75m3，目前可进行125m3的反应容器设计；
3.本发明的反应器还具有多功能反应装置的理念，即两个反应器可设计成“并联”或者“串联”模式。在“并联”模式下可进行均聚和无规共聚产品的生产，在“串联”模式下可进行均聚和抗冲共聚产品的生产；
4.通过控制反应容器筒体与搅拌桨叶间的间隙以及严格的容器内壁粗糙度要求，同时加上机械搅拌的作用，防止了反应器器壁粘壁料的形成及反应物结块的现象；
5.由于气相法聚丙烯工艺技术在进行生产的过程中，大部分情况下都是在气相状态下完成的，这就很容易实现对于聚丙烯工艺生产条件的控制。
附图说明
图1是本发明提供的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构的纵剖示意图；
图2、图2A是螺带式桨叶与反应器内壁的安装结构示意图及其局部放大图；
图3是德国蝶形封头(DIN 28011)标准轮廓线示意图；
图4A、图4B分别是制作公模板与母模板的示意图；
图5A是上导向环与下导向环的结合结构示意图；
图5B是安装状态下的下导向环与反应容器底封头中心处的加工平面的位置关系示意图；
图5C是5mm尺寸规格的下导向环的局部结构示意图；
图6A是循环气入口管的剖面结构图；
图6B是图6A的剖视图；
图7A是内伸式粉料排放管的剖面结构图；
图7B是内伸式粉料排放管上的多点温度计孔的结构示意图；
图8是反应器壳体的内部结构剖视图；
图9A是液相丙烯入口管的结构示意图；
图9B、图9C分别是下部液相丙烯入口管与上部液相丙烯入口管的接口结构示意图；
图10A是催化剂进料管结构示意图；
图10B是三乙基铝及硅烷进料管结构示意图；
图10C是粉料循环管结构示意图；
图11A是主法兰上的O形圈密封槽的剖面结构示意图；
图11B是物料口法兰密封面的密封槽结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按真实比例绘制的。
如图1、图8所示，是本发明提供的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构的纵剖示意图，壳体1为立式结构，壳体1内设有螺带式桨叶11，螺带式桨叶11由底部搅拌器接口12所外接的搅拌器驱动而能够旋转，壳体1的顶封头13由外向内伸入有粉料排放管14与循环气入口管15，用于壳体1内的聚丙烯粉料向外排放以及循环气相丙烯进入，壳体1的顶封头13还凸出形成穹顶16，穹顶16上设有一个循环气出口18与两处液相丙烯入口17，在壳体1的中部还设有催化剂入口19。
工作的时候：液相丙烯与少量气相丙烯在最佳反应温度70～80℃，最佳反应压力2.2～3.2MPa条件下进料，聚合物粉料在螺带式搅拌器的作用下，沿反应器器壁向上移动，达到一定高度后向下流向反应器中心，从而能够使催化剂在气相聚合的单体中分布均匀，尽可能使每个聚合物颗粒保持一定的钛/铝/给电子体的比例，以此解决了其它气相聚丙烯聚合工艺中气固两相之间不易均匀分布的问题。反应器的撤热方式是靠丙烯气的循环：液态丙烯用泵打入反应器，通过丙烯的汽化吸收一部分聚合反应热，未反应的气态丙烯用水冷凝后使其液化，再用泵打回反应器使用。反应器单台或者并联使用可生产均聚物或无规共聚物，串联使用可生产耐抗冲冲共聚物。
所述反应器为立式搅拌床，螺带式桨叶11(螺带式桨叶11为专利商指定的欧洲厂家供货)从反应器上部设备法兰处装入反应器，由安装在反应器底封头中心处的轮毂支撑桨叶，在反应器底部入口处配置了冲洗法兰作为反应器的进料口；螺带式桨叶11底部与反应器底封头20之间的间隙要求非常高，在安装状态下，底封头20中心位置处的间隙应当在2.5±0.5mm范围内(如图2所示)。
为达到上述间隙要求，本发明采用了以下几项措施及改进技术：
由于引进的螺带式桨叶11的轮廓线是满足德国蝶形封头(DIN 28011)标准的，因此为了确保与螺带式桨叶11的配合，反应器壳体1的底封头20也采用了这种特殊蝶形封头(DIN 28011)设计(与中国国家标准中的蝶形封头有差别，需制作专门模具来成形该封头)，如图3所示；
将上述底封头20与搅拌器连接法兰焊接为成品，然后以该成品的底封头20的内轮廓线为基准，加工制作一块金属的公模板21(如图4A所示)；将所述公模板21发往搅拌器制造厂家，搅拌器制造厂家依据所述公模板21制作一块母模板22(如图4B所示)，并最终采用所述母模板22对螺带式桨叶11的轮廓进行修形，使得其轮廓线满足反应器的底封头20的要求。
螺带式桨叶11通过轮毂23安装在搅拌器转动轴上，如图2和图5A所示，在轮毂23的下端设置了上导向环24以及下导向环25，上导向环24、下导向环25之间采用斜面支撑，同时螺带式桨叶11的底部轮廓线在底封头20中心位置处是与上导向环24最低处齐平(见图2A)。当零件的加工制造误差及设备安装误差都在设计允许范围内时，安装状态下螺带式桨叶11的底部轮廓线与反应容器底封头20中心处的加工平面26之间间隙即为2mm，满足[2.5mm±0.5mm]的工艺要求；
轮毂23、上导向环24、下导向环25、反应器的中间法兰27及搅拌器连接法兰28、搅拌器转动轴29之间的装配关系如图1、图5A所示，而下导向环25的斜面最低处与下导向环25的底面之间的高度具有4mm，5mm以及6mm三种尺寸。当搅拌器最终安装状态下(选用5mm尺寸的下导向环25，如图5C所示)，螺带式桨叶11的底部轮廓线与反应容器底封头20中心处的加工平面26之间的间隙不满足[2.5mm±0.5mm]的间隙要求时，可以进行如下调整：当实际安装状态下间隙小于2mm(例如1.8mm)时，将用6mm的下导向环25更换实际安装的5mm下导向环25，这样安装后实际的间隙为2.8mm(满足工艺要求)；当实际安装状态下间隙大于3mm(例如3.5mm)，将用4mm的下导向环25更换实际安装的5mm下导向环25，这样安装后实际的间隙为2.5mm(也满足工艺要求)。
料位是聚合反应控制的一个重要工艺参数，料位控制太低则反应停留时间短，催化剂分散不好，容易造成局部爆聚结块；料位控制过高，搅拌桨叶顶部会形成不流动区域，也容易产生块料。正常操作时，在搅拌器的作用下反应器内部气固两相形成流化状态，为了准确检测料位，本反应器采用了放射性料位计，根据测得结果由聚丙烯粉料的排放量来控制料位。
如图8所示，放射性料位计为内伸结构，布置在循环气入口管15中，循环气入口管15的内伸长度近6米；如图6A、图6B所示，放射源放置在循环气入口管15中相距183.6mm的两根细长管中：第一根细长管30(Φ21.3x2mm)用于放置开关料位放射源32；第二根细长管31(Φ26.9x4mm)用于放置连续料位放射源33。
现有技术在实际操作过程中，开关料位放射源32与连续料位放射源33经常发生干涉，导致料位测量不准。为此，如图6A、图6B所示，在第一根细长管30中放置开关料位放射源32处以及在第二根细长管31放置连续料位放射源33处均布置有单侧放射源屏蔽材料34，两个所述单侧放射源屏蔽材料34的屏蔽方向相反，当开关料位放射源32、连续料位放射源33分别向对应位置的接收器37发送信号38时，相互之间的干扰信号39被屏蔽，另外，对应于连续料位放射源33的接收器37的旁侧还布置有弧形的放射源屏蔽材料40，可使干扰降低到最小。
如图8所示，反应器顶封头13上设置两个相同规格的内伸管式粉料排放管14，其中在一根内伸管式粉料排放管14上开有多点(14点)温度计孔36，如图7A、图7B所示，是在内伸管式粉料排放管14上外套有外管35，并在外管35上根据高度不同均布有所述温度计孔36。反应器的温度测量采用RTD(PT100)测温元件测量：采用去掉一个最高温度和最低温度，剩下12个温度的平均值作为反应器的控制温度，当控制温度偏离设定的允许值时，由循环液态丙烯进料来调整。
如图1所示，反应器顶封头13上设置一穹顶16结构，穹顶16上设置一个循环气出口18以及两个液相丙烯入口17；而液相丙烯入口管的整体结构如图9A所示，下部液相丙烯入口管41的喷嘴43倾斜于垂向约15度布置，而上部液相丙烯入口管42的喷嘴43平行于垂向布置，分别如图9B、图9C所示。
壳体1的顶封头13与身部之间以主法兰44相接，为防止聚合物黏壁现象，反应器主法兰44以下的壳体1内部焊缝需打磨成与母材齐平，且主法兰44以下的壳体1内部需进行抛光至Ra：12～15微米；
为了防止粉料对接管的堵塞，在螺带式桨叶11最高点以下的反应器壳体1上的接管都采用了带堵头的结构，如图10A所示的催化剂进料口结构；反应器顶封头13上的物料进出口：如三乙基铝及硅烷进料口47、粉料循环口48都采用了内伸管结构，如图10B、图10C所示。
反应器的主法兰44采用了O形圈自紧式密封结构，O形圈密封槽45为水滴形，如图11A所示；其它物料进出口接管如搅拌器连接口、粉料排放口、三乙基铝及硅烷进料口、液体丙烯进料口的法兰密封面也采用了O形圈自紧式密封结构46，如图11B所示。
本发明的特点和优势在于：
1.Novolen气相法聚丙烯工艺最初开车时应向反应器中装填PP种子料，在搅拌器作用下通过粉料间的摩擦使反应器温度迅速升高到接近聚合温度，加入催化剂、助催化剂和给电子体，在压力和温度分别为2.0～3.0MPa和65～80℃时生产均聚物和无规共聚物；此反应器是通过控制反应器底封头20与搅拌器桨叶间的间隙，借助产生的摩擦热使得聚合反应迅速进行，免去了预聚合的步骤；
2.可根据装置规模很方便地调整反应容器的容积，该反应容器从最初的25m3到50m3以及75m3，目前可进行125m3的反应容器设计；
3.本发明的反应器还具有多功能反应装置的理念，即两个反应器可设计成“并联”或者“串联”模式。在“并联”模式下可进行均聚和无规共聚产品的生产，在“串联”模式下可进行均聚和抗冲共聚产品的生产；
4.通过控制反应容器筒体与搅拌桨叶间的间隙以及严格的容器内壁粗糙度要求，同时加上机械搅拌的作用，防止了反应器器壁粘壁料的形成及反应物结块的现象；
5.由于气相法聚丙烯工艺技术在进行生产的过程中，大部分情况下都是在气相状态下完成的，这就很容易实现对于聚丙烯工艺生产条件的控制。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，壳体为立式结构，壳体内设有螺带式桨叶，螺带式桨叶由底部外接的搅拌器驱动而能够旋转，壳体的顶封头由外向内伸入有粉料排放管与循环气入口管，壳体的顶封头还凸出形成穹顶，穹顶上设有一个循环气出口与两处液相丙烯入口，在壳体的中部还设有催化剂入口；其特征在于：
螺带式桨叶通过轮毂安装在搅拌器转动轴上，在轮毂的下端设置了上导向环以及下导向环，上导向环、下导向环之间采用斜面支撑，而下导向环的斜面最低处与下导向环的底面之间的高度具有4mm，5mm以及6mm三种尺寸，通过选择安装其中一种尺寸的下导向环，能够使安装状态下的螺带式桨叶的底部轮廓线与反应容器底封头中心处的加工平面之间间隙处于[2.5mm±0.5mm]的范围内。
2.根据权利要求1所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：所述反应器为立式搅拌床反应器，螺带式桨叶从反应器上部设备法兰处装入反应器，由安装在反应器底封头中心处的轮毂支撑桨叶，在反应器底部入口处配置了冲洗法兰作为反应器的进料口。
3.根据权利要求1所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：在循环气入口管内布置有两根细长管，第一根细长管用于放置开关料位放射源；第二根细长管用于放置连续料位放射源。
4.根据权利要求3所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：在第一根细长管中放置开关料位放射源处以及在第二根细长管放置连续料位放射源处均布置有单侧放射源屏蔽材料，两个所述单侧放射源屏蔽材料的屏蔽方向相反，以降低两个放射源相互之间的干扰。
5.根据权利要求1所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：反应器顶封头上设置两个相同规格的内伸管式粉料排放管，其中在一根内伸管式粉料排放管上开有多点温度计孔，温度计孔中布置有测温元件。
6.根据权利要求1所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：两处液相丙烯入口连接有两根液相丙烯入口管，两根液相丙烯入口管的下部都安装有进料喷嘴，位于下部的液相丙烯入口管的进料喷嘴与垂向之间有15度的夹角，而位于上部的液相丙烯入口管的进料喷嘴平行于垂向。
7.根据权利要求1所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：壳体的顶封头与壳体之间以主法兰相接，主法兰以下的壳体内部焊缝打磨成与母材齐平，且主法兰以下的壳体内部抛光至Ra：12～15微米。
8.根据权利要求1所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：在螺带式桨叶最高点以下的反应器壳体上的接管都采用了带堵头的结构；反应器顶封头上的物料进出口都采用了内伸管结构。
9.根据权利要求7所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：所述主法兰采用了O形圈自紧式密封结构。
10.根据权利要求9所述的基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构，其特征在于：所述O形圈自紧式密封结构的O形圈密封槽为水滴形。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113546597A (zh) * 2021-06-20 2021-10-26 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 用于烯烃聚合的立式搅拌反应器和生产聚烯烃的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004052524A1 (de) * 2002-12-12 2004-06-24 Man Dwe Gmbh Mantelrohrreaktor für katalytische gasphasenreaktionen
WO2005030380A2 (de) * 2003-09-26 2005-04-07 Basf Aktiengesellschaft Vorrichtung zum mischen, trocknen und beschichten von pulvrigem, körnigem oder geformtem schüttgut in einem fliessbett
WO2016148498A1 (ko) * 2015-03-17 2016-09-22 주식회사 엘지화학 중합 반응기
CN108940157A (zh) * 2018-04-26 2018-12-07 辽宁华远石化科技有限公司 内胆式聚合釜
CN211706735U (zh) * 2019-12-17 2020-10-20 中国寰球工程有限公司 基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004052524A1 (de) * 2002-12-12 2004-06-24 Man Dwe Gmbh Mantelrohrreaktor für katalytische gasphasenreaktionen
WO2005030380A2 (de) * 2003-09-26 2005-04-07 Basf Aktiengesellschaft Vorrichtung zum mischen, trocknen und beschichten von pulvrigem, körnigem oder geformtem schüttgut in einem fliessbett
WO2016148498A1 (ko) * 2015-03-17 2016-09-22 주식회사 엘지화학 중합 반응기
CN108940157A (zh) * 2018-04-26 2018-12-07 辽宁华远石化科技有限公司 内胆式聚合釜
CN211706735U (zh) * 2019-12-17 2020-10-20 中国寰球工程有限公司 基于气相法的聚丙烯反应器壳体结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113546597A (zh) * 2021-06-20 2021-10-26 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 用于烯烃聚合的立式搅拌反应器和生产聚烯烃的方法

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