CN206688659U - 带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，包括：用以盛放催化剂的罐体，罐体上部设有安全附件、高压气体入口管线、背压阀、催化剂入口管线，在罐体底部设有罐底阀，罐底阀与一出口管线连接，所述出口管线上设有下料阀；吹扫管组，包括第一高压气体吹扫管线、第二高压气体吹扫管线，所述第一高压气体吹扫管线、所述第二高压气体吹扫管线自所述出口管线引出且位于下料阀的两侧，所述第二高压气体吹扫管线靠近所述罐底阀，第二高压气体吹扫管线引出一取样支管线、一高压气体入口支线；温控系统，覆设在罐体外表面上；搅拌装置，与罐体上部连接且延伸至所述罐体内。

Description

带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统

技术领域

本实用新型涉及烯烃聚合领域，尤其是涉及一种带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统。

背景技术

目前工业上应用于烯烃聚合反应的催化剂多数为固体颗粒型，这种固体颗粒型催化剂的加料通常采用特殊设计的催化剂加料装置加入，比如在Unipol聚乙烯装置上采用的固体催化剂加料装置；还有一种经过复杂的配制过程，将催化剂配制成一定浓度的浆液或膏状物，再用计量系统送入反应器。以上两种方法，前者的设备投资很高，加入过程易堵，也没有准确有效的方法获知催化剂加料器内催化剂的含有量。后者的配制过程极其复杂，单催化剂的配制就需要十个小时以上，且催化剂将浆液或膏状物带入反应系统，对反应系统有影响。

聚烯烃催化剂通常具有很高的活性，在实际操作中要求催化剂以十分稳定和精确控制的极小流量加入到聚合反应器内，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内的结块。因此，如何将催化剂均匀、准确地加入聚合反应系统是需要解决的关键问题。此外固体烯烃聚合催化剂的流动性差，易在催化剂储罐中粘结抱团或形成架桥，催化剂无法通过自动阀加入到进料管线中，造成催化剂无法连续进料，反应被迫停止。

中国专利CN101786552A公开了一种粉体物料自动计量加料器，包括加料漏斗，加料漏斗的出口连接计量球阀的入口，计量球阀的物料通道内设有确定容量且可以转动的储料室，储料室的外壁紧靠计量球阀的物料通道的内壁，在储料室转动过程中，物料进出口可与计量球阀的入口或出口相连。该实用新型可以实现小剂量的粉料加料，但是物料易在物料通道的内壁沉积，造成计量误差。

中国专利CN101811011A公开了一种催化剂自动加料方法，设置流化输送风管线向加料器内持续通入流化输送风，流化输送风管线上设置流化输送风调节阀和流量计，加料管上设置加料调节阀，在加料器顶部与出料管位于出料阀出口附近的管段之间设置一连通管，连通管上设有连通阀和风压调节阀，持续地向加料器内通入流化输送风，催化剂在加料器顶部的连通循环回路中循环流动，减少了催化剂输送过程中的沉积堵塞，加料不稳定问题，但该设备的循环装置设置在加料器顶部，循环过程中需要很强的流化输送风，该装置一般使用压缩空气作为流化输送风，因此设备成本较高，而该实用新型还要求通过流化输送风保证加料器内压力恒定低于或等于催化剂储罐充压压力、高于再生器压力，这样对设备的要求更高，增加了生产成本。

中国专利CN102993342A提供一种粉状聚烯烃催化剂的加料系统。该系统包括催化剂储罐、中间罐和风机，催化剂储罐通过管线与中间罐相连，管线上设置一个自动阀，风机的出入口分别用管线与中间罐的顶部和底部相连组成循环回路，管线上靠近中间罐顶部位置设置出口，通过管线与后系统连接。与后系连接的统管线上面设置两个串联的自动阀，自动阀之间设置一个定量管；在两个自动阀的出口分别设置一个气体吹扫管线。该实用新型可以在常压下将固体催化剂连续加入到反应系统中，但由于缺乏催化剂的计量装置，催化剂的加入量无法控制。而且此加料系统采用一个催化剂储罐和一个中间罐，催化剂加料流程长，催化剂容易在中间罐富集和残留，造成催化剂的浪费。

此外，现有高端牌号或温敏型固体聚烯烃催化剂在进料过程中，进料温度需要维持在进料温度的波动会影响催化剂及其聚合产物的性能，造成聚合产物质量波动，进而影响生产企业的效益。而现有的固体聚烯烃催化剂的加料系统均没有控温装置。因此迫切需要一种带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统。

实用新型内容

本实用新型提供的的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，在催化剂储罐上增加一搅拌器，外部增加一控温装置，既可以稳定控制催化剂的下料温度，又可以避免催化剂粘结抱团或形成架桥，为实现上述目的，实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型提供了一种带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，包括：

一用以盛放催化剂的罐体，罐体上部设有安全附件、高压气体入口管线、背压阀、催化剂入口管线，在罐体底部设有罐底阀，罐底阀与一出口管线连接，所述出口管线上设有下料阀；

一吹扫管组，包括第一高压气体吹扫管线、第二高压气体吹扫管线，所述第一高压气体吹扫管线、所述第二高压气体吹扫管线自所述出口管线引出且位于下料阀的两侧，所述第二高压气体吹扫管线靠近所述罐底阀，第二高压气体吹扫管线引出一取样支管线、一高压气体入口支线；

一搅拌装置，与罐体上部连接且延伸至所述罐体内。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述安全附件包含一个安全阀和一个爆破片。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述罐底阀为一常开球阀，清洗罐体或往罐体内填装催化剂时关闭。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，高压气体入口支线设有第二阀门，取样支管线上设有取样阀。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述搅拌装置包括一电机和与电机连接的搅拌器，所述搅拌器为螺带式搅拌器、磁力搅拌器、磁力加热搅拌器、折叶式搅拌器、变频双层搅拌器、旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、桨式搅拌器、锚式搅拌器中的其中一种。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述第一高压气体吹扫管线上设有第三阀门。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述的第一高压气体吹扫管线或第二高压气体吹扫管线中所用的气体为与催化剂不发生化学反应的气体。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述旋转下料阀为自动旋转阀，自动旋转阀的容积固定。

所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，催化剂入口管线设有进料阀，高压气体入口管线上设有第一阀门，在出口管线末端设有出口阀，出口阀设置于下料阀与聚合反应器之间。

本实用新型优点在于：本实用新型利用搅拌器搅动催化剂储罐中储存的催化剂，避免固体催化剂粘结抱团或架桥，催化剂可顺利加入到进料体系中；催化剂储罐罐底管线上设置固定容积的旋转下料阀，催化剂进料量可以通过旋转下料阀旋转的频率控制，可以保证加料系统在运行过程中将固体催化剂十分稳定和精确控制地加入到聚合反应器中。另外本实用新型在各段管线均加装高压气体吹扫管线，避免了催化剂在管线及各处阀门上沉积、堵塞的问题，保证整个管线通畅，使催化剂能够稳定、精确的加入到聚合反应器中。

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。

附图说明

图1为连续平稳进料的固体聚烯烃催化剂的加料系统结构示意图。

其中附图标记为：

1罐体

搅拌装置11

电机111

搅拌器112

背压阀12

安全附件13

安全阀131

高压气体入口管线14

第一阀门141

催化剂入口管线15

进料阀151

罐底阀16

出口管线17

出口阀171

下料阀18

第一高压气体吹扫管线19

第三阀门191

第二高压气体吹扫管线20

取样支管线201

取样阀2011

高压气体入口支线202

第二阀门2021

温控系统2

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

本实用新型提供了一种带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，系统包括：罐体1，搅拌装置11、吹扫管组，罐体1为催化剂储罐，罐体1上部设有搅拌装置11、安全附件13、设有进料阀151的催化剂入口管线15、设有第一阀门141的高压气体入口管线14、背压阀12，其中，安全附件13包含一个安全阀131和一个爆破片(未画出)，搅拌装置与罐体上部连接且延伸至所述罐体内，搅拌装置11包括一电机111和与电机111连接的搅拌器112，搅拌器112延伸至罐体1内，搅拌器和催化剂储罐密封连接。罐体1底部设有罐底阀16，罐底阀16与一出口管线17连接，出口管线17上连接有下料阀18，吹扫管组包括第一高压气体吹扫管线、第二高压气体吹扫管线，所述第一高压气体吹扫管线、所述第二高压气体吹扫管线设置于所述出口管线上且位于下料阀的两端，所述第二高压气体吹扫管线靠近所述罐底阀，第二高压气体吹扫管线引出一取样支管线、一高压气体入口支线。

该温控系统2覆设在罐体1外表面上，通过控温系统2的温度来控制罐体1外部温度，控温系统可为电加热装置。本实施方式中，所述的控温装置2为化剂储罐提供0～30℃的温度。

出口管线17末端与聚合反应器(图中未画出)连接，在出口管线17末端设有出口阀171，出口阀171设置于下料阀18与聚合反应器之间。第一高压气体吹扫管线19、第二高压气体吹扫管线20设置于下料阀18的两端，且第二高压气体吹扫管线20靠近罐底阀16，第二高压气体吹扫管线20引出一取样支管线201和一高压气体入口支线202，高压气体入口支线202设有第二阀门2021，取样支管线201上设有取样阀2011，催化剂储罐的压力由来自高压气体入口管线14的高压气体提供，催化剂储罐内的压力受背压阀12控制，催化剂储罐的压力和来自高压气体入口管线14内高压气体的压力相同。

取样阀2011仅在催化剂取样时开启，固体催化剂颗粒经催化剂入口管线14加入到催化剂储罐后，打开取样支管线201上的取样阀2011，抽取样品分析化验，取样分析化验合格后才能向聚合反应器中添加催化剂。

加料系统运行时，通过高压气体入口管线14向催化剂储罐中通入设定压力的惰性气体后，设定好背压阀12的压力。开启电机111及搅拌器112，打开罐底阀16，罐底阀16为一常开球阀，只有在清洗催化剂储罐或填装催化剂时关闭，旋转下料阀18向上旋转接料，一定时间后开启高压气体入口支线202上的第二阀门2021，向催化剂储罐中吹扫高压气体，防止催化剂下落堵塞住下料阀18。同时旋转下料阀18向下旋转出料，开启下料底阀及出口管线17上的出口阀，打开第三进气阀，固体颗粒催化剂经由来自第一高压气体吹扫管线19处的高压气体输送进入聚合反应器中。

通过控制下料阀18的旋转频率来控制和计量催化剂的进料量，本实用新型提供的下料阀18为自动旋转阀，其阀体容积固定，当下料阀18向上旋转接料时，关闭高压气体入口支线202上的第二阀门2021停止吹扫，高压气体入口支线202主要用于向催化剂储罐内吹扫，防止下料阀18在向下出料过程中固体催化剂颗粒从罐底阀16流出而堵塞住下料阀18的旋转。当下料阀18向上旋转接料时，打开高压气体入口支线202上的第二阀门2021，开启吹扫。当下料阀18向下旋转出料时，打开第一高压气体吹扫管线19上的第三阀门191，将高压气体开启输送给出口管线17，第一高压气体吹扫管线19及第三阀门191主要用于将固体催化剂颗粒输送进入聚合反应器中，需要说明的是，来自第一高压气体吹扫管线19的压力高于催化剂储罐或来自高压气体入口管线14的压力，通过控温装置2的温度来控制催化剂储罐外部温度，通过控制下料阀18的旋转频率来控制和计量催化剂的进料量。

当下料阀18向下旋转出料时，关闭第一高压气体吹扫管线19上的第三阀门191，停止吹扫。本实施例中，第一高压气体吹扫管线19的压力和高压气体入口支线202上的压力相同。高压气体吹扫管线中所用的气体为与固体聚烯烃催化剂不发生化学反应的气体例如精制氮气或稀有气体中的一种。

本实用新型所用的搅拌器112为带有电机的螺带式搅拌器、磁力搅拌器、磁力加热搅拌器、折叶式搅拌器、变频双层搅拌器、旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、桨式搅拌器、锚式搅拌器中的一种。

以下举一具体实施例说明：

实施例1，实施例1，如图1，向催化剂储罐中加入500克固体催化剂颗粒，打开取样支管线201上的取样阀2011取出样品，取样分析化验合格。打开第一阀门141，通过高压气体入口管线14向催化剂储罐中通入2.0MPa的精制氮气后，设定背压阀12的压力为2.0Mpa，温控系统的温度控制在20℃。。开启催化剂储罐的旋桨式搅拌器，转速为20rpm。打开罐底阀16，采用阀体容积为0.2L，旋转下料阀18向上旋转接料。一定时间后，开启高压气体入口支线202上的第二阀门2021，向催化剂储罐中吹扫高压气体，防止催化剂下落堵塞住下料阀18。同时旋转下料阀18向下出料，开启第三阀门191及出口管线17上的出口阀171，固体颗粒催化剂经由来自第一高压气体吹扫管线19处的高压气体输送进入聚合反应器中，其中高压气体入口支线202和第一高压气体吹扫管线19内所用的高压气体均为2.5MPa的精制氮气(聚合反应器压力2.0MPa)。最后关闭第三阀门191及出口阀171，完成一次催化剂进料。通过控制下料阀18的旋转频率来控制和计量催化剂的进料量。

Claims (10)

1.一种带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，包括：

一用以盛放催化剂的罐体，罐体上部设有安全附件、高压气体入口管线、背压阀、催化剂入口管线，在罐体底部设有罐底阀，罐底阀与一出口管线连接，所述出口管线上设有下料阀；

一吹扫管组，包括第一高压气体吹扫管线、第二高压气体吹扫管线，所述第一高压气体吹扫管线、所述第二高压气体吹扫管线自所述出口管线引出且位于下料阀的两侧，所述第二高压气体吹扫管线靠近所述罐底阀，第二高压气体吹扫管线引出一取样支管线、一高压气体入口支线；

一温控系统，覆设在罐体外表面上；

一搅拌装置，与罐体上部连接且延伸至所述罐体内。

2.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述温控系统为电加热装置。

3.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述安全附件包含一个安全阀和一个爆破片。

4.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述罐底阀为一常开球阀，清洗罐体或往罐体填装催化剂时关闭。

5.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，高压气体入口支线设有第二阀门，取样支管线上设有取样阀。

6.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述搅拌装置包括一电机和与电机连接的搅拌器，所述搅拌器为螺带式搅拌器、磁力搅拌器、磁力加热搅拌器、折叶式搅拌器、变频双层搅拌器、旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、桨式搅拌器、锚式搅拌器中的其中一种。

7.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述第一高压气体吹扫管线上设有第三阀门。

8.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述的第一高压气体吹扫管线或第二高压气体吹扫管线中所用的气体为与催化剂不发生化学反应的气体。

9.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，所述下料阀为自动旋转阀，自动旋转阀的容积固定。

10.如权利要求1所述的带控温的固体聚烯烃催化剂的连续加料系统，其特征在于，催化剂入口管线设有进料阀，高压气体入口管线上设有第一阀门，在出口管线末端设有出口阀，出口阀设置于下料阀与聚合反应器之间。