CN204365246U - 催化剂进料雾化喷嘴及气相流化床反应器、聚烯烃生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种催化剂进料雾化喷嘴及气相流化床反应器、聚烯烃生产装置，该雾化喷嘴为浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，用于气相流化床反应器内部，所述雾化喷嘴为圆管状，在所述雾化喷嘴内设有连续光滑凸起，所述雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接，所述雾化喷嘴的前端伸入所述气相流化床反应器内。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴及其应用装置，该雾化喷嘴可适用于烯烃聚合气相流化床反应器内部催化剂的注入。
背景技术
气相中的烯烃均聚和共聚的方法是本领域公知的。例如可以将气态单体引入包含聚合用的催化剂和聚烯烃的搅拌或流化床中来实施所述方法。
在烯烃的流化床聚合中，聚合是在流化床反应器中进行的，聚合物颗粒床是借助于上升的含有气态反应单体的气体物流保持流化状态的。这种聚合开始时一般使用类似于所欲制造的聚合物的预制的聚合物颗粒床。在聚合过程中，通过单体的催化聚合产生新的聚合物，并且取出聚合产物以保持床层基本不变。一种工业生产上有利的方法使用分布板来分布进入床的流化气体，并且在供气终止时用作床的支撑。所制造的聚合物一般经由配置在反应器下部、流化床附近的排放管排出反应器。流化床包括生长的聚合物颗粒床。该床通过流化气体从反应器底部向上连续流动保持流化状态。
气相法乙烯聚合用浆液或液体催化剂是一种分散在粘性液体中的悬浮液或溶液状态催化剂，固体含量在20％左右，固体物的颗粒直径小于50微米。与硅胶负载的固体催化剂相比，浆液催化剂具有活性高、成本低、聚合产物质量好等优点，大有取代传统固体催化剂的趋势。
聚合工艺要求浆液或液体催化剂连续稳定、精确控制其流量并以雾状形式加入聚合反应器内，否则就会造成聚合反应不稳定，导致产品质量波动或反应器结片或结块。
中国专利CN 203565225 U和CN 203610228 U中提供的雾化喷嘴，该喷嘴包括具有空腔的喷嘴主体，该喷嘴主体包括分别与所述空腔连通的入料口和底部的出料口，其特征在于，所述出料口包括与所述空腔连通的连接孔和从该连接孔延伸到底面的引导孔，该引导孔的横截面积沿从所述连接孔到底面的方 向逐渐变大，从而能够较好地引导物料，而提高催化剂颗粒的球形度。
中国专利96199597.1中提供的雾化喷嘴，该发明涉及烯烃，特别是乙烯、丙烯或其它α-烯烃的混合物的连续气体流化床聚合，其中用于流化该床的含单体的循环气被冷却以冷凝出至少一些液体烃。可以是单体或惰性液体的冷凝液从循环气中被分出并经过气导的雾化喷嘴被直接加入流化床一通过蒸发潜热产生冷却。喷嘴在雾化室的液体入口内设有机械装置。机械装置预雾化液体使得喷嘴需要壁常规气导雾化喷嘴更少的气量。
专利号为“02269754.3”的中国专利文件中提供的浆液或液体催化剂加料装置，其中包括有雾化喷嘴，该雾化喷嘴径向上设置氮气入口，轴向上设置催化剂入口，氮气入口与催化剂入口的直径比为(2～4)：1，通过调节氮气的输送压力，可实现不同压力反应器催化剂的雾化添加，但是该雾化喷嘴本体内部是文丘里状，设置于反应器外部，容易造成浆液催化剂的沉积，管线堵塞，达不到理想的雾化效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴及其应用装置，用于使浆液或液体催化剂在气相流化床反应器中充分雾化，分散均匀，聚合反应可以稳定控制。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，用于气相流化床反应器内部，其特征在于，所述雾化喷嘴为圆管状，在所述雾化喷嘴内设有连续光滑凸起，所述雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接，所述雾化喷嘴的前端伸入所述气相流化床反应器内。
所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，其中，所述连续光滑凸起为半球状或半椭球状。
所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，其中，所述雾化喷嘴的前端与所述雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为0～90°。
所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，其中，所述雾化喷嘴的前端与所述雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为30～60°。
所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，其中，所述雾化喷嘴的前端与所述雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为45°。
所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，其中，所述雾化喷嘴内部一部分为半球状连续光滑凸起，另一部分为空白。
所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，其中，所述雾化喷嘴内部一部分为半椭球状连续光滑凸起，另一部分为空白。
所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，其中，所述雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为可拆卸连接，所述可拆卸连接为螺纹连接、卡套连接或卡扣连接。
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种气相流化床反应器，其特征在于，该反应器包含如上所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴。
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种气相流化床工艺聚烯烃生产装置，其特征在于，包含一气相流化床反应器，该反应器包含如上所述的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴。
与现有技术相比，本实用新型有益技术效果是：
本实用新型所提供的浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，改善了现有技术的缺陷，使浆液或液体催化剂在气相流化床反应器中充分雾化，分散均匀，聚合反应可以稳定控制。
附图说明
图1为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴示意图；
图2为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴示意图；
图3为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴示意图；
图4为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴示意图；
图5为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴示意图；
图6为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料示意图。
1.催化剂入口，2.催化剂出口，3.雾化喷嘴，4.气相流化床反应器，5.输送气体减压阀，6.输送气体流量计，7.浆液或液体催化剂配置罐，8.容积流量计，9.输送泵，10.背压阀，11.催化剂注入管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实 用新型的限定。
如图1所示，为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴示意图。
在图1中，雾化喷嘴为圆管状，可用于气相流化床反应器内部，包括末端的催化剂入口1和前端的催化剂出口2，雾化喷嘴内部设有连续光滑凸起，连续光滑凸起为半球状，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为螺纹连接，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角45°，即雾化喷嘴的前端为一开口向下的45°切面，雾化喷嘴的本体材质为不锈钢316。
在一实施例中，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角度为30～60°。
在一实施例中，雾化喷嘴内部的连续光滑凸起还可选择为半椭球状。
在一实施例中，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为可拆卸连接，便于更换清理，除上述的螺纹连接方式外，还可为卡套连接或卡扣连接。
在一实施例中，雾化喷嘴的本体材质可选择不锈钢、合金或者陶瓷。
在图2中，雾化喷嘴为圆管状，可用于气相流化床反应器内部，包括末端的催化剂入口1和前端的催化剂出口2，雾化喷嘴内部设有连续光滑凸起，连续光滑凸起为半球状，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为螺纹连接，雾化喷嘴的本体材质为不锈钢316。
在一实施例中，雾化喷嘴内部的连续光滑凸起还可选择为半椭球状。
在一实施例中，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为可拆卸连接，便于更换清理，除上述的螺纹连接方式外，还可为卡套连接或卡扣连接。
在一实施例中，雾化喷嘴的本体材质可选择不锈钢、合金或者陶瓷。
其与图1的不同之处在于，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈90°。
在图3中，雾化喷嘴为圆管状，可用于气相流化床反应器内部，包括末端的催化剂入口1和前端的催化剂出口2，雾化喷嘴内部设有连续光滑凸起，连续光滑凸起为半椭球状，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为螺纹连接，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角45°，即雾化喷嘴的前端为一开口向下的45°切面，雾化喷嘴的本体材质为不锈钢316。
在一实施例中，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角度为30～60°。
在一实施例中，雾化喷嘴内部的连续光滑凸起还可选择为半球状。
在一实施例中，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为可拆卸连接，便于更换清理，除上述的螺纹连接方式外，还可为卡套连接或卡扣连接。
在一实施例中，雾化喷嘴的本体材质可选择不锈钢、合金或者陶瓷。
其与图1的不同之处在于，雾化喷嘴内部的连续光滑凸起为半椭球状。
在图4中，雾化喷嘴为圆管状，可用于气相流化床反应器内部，包括末端的催化剂入口1和前端的催化剂出口2，雾化喷嘴内部设有连续光滑凸起，连续光滑凸起为半球状，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为螺纹连接，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角45°，即雾化喷嘴的前端为一开口向下的45°切面，雾化喷嘴的本体材质为不锈钢316。
在一实施例中，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角度为30～60°。
在一实施例中，雾化喷嘴内部的连续光滑凸起还可选择为半椭球状。
在一实施例中，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为可拆卸连接，便于更换清理，除上述的螺纹连接方式外，还可为卡套连接或卡扣连接。
在一实施例中，雾化喷嘴的本体材质可选择不锈钢、合金或者陶瓷。
其与图1的不同之处在于，雾化喷嘴内部一部分为半球状连续光滑凸起，另一部分为空白。
在图5中，雾化喷嘴为圆管状，可用于气相流化床反应器内部，包括末端的催化剂入口1和前端的催化剂出口2，雾化喷嘴内部设有连续光滑凸起，连续光滑凸起为半椭球状，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为螺纹连接，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角45°，即雾化喷嘴的前端为一开口向下的45°切面，雾化喷嘴的本体材质为不锈钢316。
在一实施例中，雾化喷嘴的前端与雾化喷嘴的本体呈一定斜向下角度为30～60°。
在一实施例中，雾化喷嘴内部的连续光滑凸起还可选择为半球状。
在一实施例中，雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为可拆卸连接，便于更换清理，除上述的螺纹连接方式外，还可为卡套连接或卡扣连接。
在一实施例中，雾化喷嘴的本体材质可选择不锈钢、合金或者陶瓷。
其与图1的不同之处在于，雾化喷嘴内部一部分为半椭球状连续光滑凸 起，另一部分为空白。
如图6所示，为本实用新型的一种浆液或液体催化剂进料示意图。
在图6中，催化剂配制罐7为一个30升密封的钢制压力容器，设置有三叶斜桨搅拌器，外壁布有电伴热线，并设有保温层。搅拌转速控制在170转/分钟，电伴热线的温度控制在60℃。催化剂配制罐7内为0.4～0.6MPa的氮气正压气氛。浆液催化剂配制浓度为10～100g/L。
催化剂配制罐7底部出料，经过容积流量计8到输送泵9，把浆液或液体催化剂输送到设定值为2.1MPa的背压阀10处，输送气体流量计6将经过输送气体减压阀5调节为2.8MPa的高压氮气以10Nm3/h的流量把浆液或液体催化剂通过催化剂注入管11送入雾化喷嘴3，通过一个透明玻璃罩可以看到理想的雾化效果，且不会造成堵塞；然后按照聚合工艺要求把雾化喷嘴3插入气相流化床反应器4内部，雾化喷嘴3的催化剂入口1与催化剂注入管11的出口相连接，连接方式为可拆卸连接，此处选择螺纹连接，雾化喷嘴3的催化剂出口2伸入气相流化床反应器4中，浆液或液体催化剂在高压氮气的输送下通过催化剂注入管11，并在催化剂注入管11中进行气液混合后，进入雾化喷嘴3，并在雾化喷嘴3中进行充分气液混合后，由于气液混合物的压力高于气相流化床反应器4，通过雾化喷嘴3的催化剂出口2喷出，在气相流化床反应器4中充分雾化，分散均匀，聚合反应可以稳定控制。容积流量计8为量程0～500mL/h的转子流量计，输送泵9为隔膜泵，聚合反应器压力为2.0±0.5MPa。
雾化喷嘴3的末端(即催化剂入口1)与催化剂注入管11的出口连接方式为可拆卸连接，便于更换清理，除上述的螺纹连接方式外，还可为卡套连接或卡扣连接。如果选择卡套连接，则卡套连接部分在气相流化床反应器4外面。
雾化喷嘴3内部的连续光滑凸起，起到类似于文丘里管的混合作用，使得浆液或液体催化剂和输送氮气充分混合，在进入气相流化床反应器4时形成雾状，连续光滑凸起可以是像文丘里一样规则的形状，也可以是不规则的形状。雾化喷嘴3的内壁最好是经过多次研磨抛光，以保证雾化喷嘴3的内壁足够光滑，这样可以避免堵塞。
雾化喷嘴3的连续光滑凸起为半球状或半椭球状，防止有沉积物堆积，造成堵塞。
雾化喷嘴3的前端与雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为0～90°，优选30～ 60°，使得进入气相流化床反应器4的浆液或液体催化剂与反应器4中垂直向上的气流迎面接触，增强雾化效果。雾化喷嘴3的前端与雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为45°，则雾化喷嘴3的前端为一开口向下的45°切面。
本实用新型提供一种浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，改善现有技术的缺陷，使浆液或液体催化剂在气相流化床反应器中充分雾化，分散均匀，聚合反应可以稳定控制。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种催化剂进料雾化喷嘴，为浆液或液体催化剂进料雾化喷嘴，用于气相流化床反应器内部，其特征在于，所述雾化喷嘴为圆管状，在所述雾化喷嘴内设有连续光滑凸起，所述雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接，所述雾化喷嘴的前端伸入所述气相流化床反应器内。
2.根据权利要求1所述的催化剂进料雾化喷嘴，其特征在于，所述连续光滑凸起为半球状或半椭球状。
3.根据权利要求1所述的催化剂进料雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴的前端与所述雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为0～90°。
4.根据权利要求3所述的催化剂进料雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴的前端与所述雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为30～60°。
5.根据权利要求3所述的催化剂进料雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴的前端与所述雾化喷嘴的本体呈斜向下角度为45°。
6.根据权利要求1所述的催化剂进料雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴内部一部分为半球状连续光滑凸起。
7.根据权利要求1所述的催化剂进料雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴内部一部分为半椭球状连续光滑凸起。
8.根据权利要求1所述的催化剂进料雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴的末端与催化剂注入管的出口连接方式为可拆卸连接，所述可拆卸连接为螺纹连接、卡套连接或卡扣连接。
9.一种气相流化床反应器，其特征在于，包含如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的催化剂进料雾化喷嘴。
10.一种聚烯烃生产装置，为气相流化床工艺聚烯烃生产装置，其特征在于，包含一气相流化床反应器，该气相流化床反应器包含如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的催化剂进料雾化喷嘴。
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