CN210506173U - 一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环管法聚丙烯工艺反应器组分提浓领域，涉及一种用于产生不同的反应条件，以生产不同性能产品的轻组分提取装置。一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，包括首尾依次连接的分离装置、加热闪蒸段及中间处理罐；还包括第二反应器及轻组分处理器，中间处理罐分别与第二反应器及轻组分处理器连接；其中，分离装置包括旋液分离器及旋液分离器泵；还包括第一反应器，所述第一反应器的入口连接至旋液分离器泵的出口，第一反应器的出口连接至旋液分离器的入口。本实用新型实现差异化产品的生产。

Description

一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置

技术领域

本实用新型属于环管法聚丙烯工艺反应器组分提浓领域，涉及一种用于产生不同的反应条件，以生产不同性能产品的轻组分提取装置。

背景技术

聚烯烃已经成为众多石化企业的重要产业之一，面临行业普遍存在的同业竞争加剧、利润空间缩小、供求趋向平衡、部分产能过剩、产品结构性矛盾突出等问题，急需开发具有不同性能的聚烯烃产品、发展聚烯烃下游产业，推进产品向高端化、差异化、功能化发展是实现聚烯烃企业产业升级的有效途径。

环管法聚丙烯生产工艺是聚烯烃主要生产工艺之一，为液相本体聚合法，即在反应体系中不加任何其它溶剂，将催化剂和氢气直接分散在液相丙烯中，进行丙烯液相本体聚合反应。聚合物从液相丙烯中不断析出，以细颗粒状悬浮在液相丙烯中。随着反应时间的增长，聚合物颗粒在液相丙烯中的浓度增高，当丙烯转化率达到一定程度时，经回收未聚合的丙烯单体，即得到粉料聚丙烯产品。环管法聚丙烯工艺技术有两个串联的环管反应器，能够生产均聚物、无规共聚物和抗冲共聚物（具有共聚合单元的工艺）聚丙烯产品。

在聚丙烯产品生产过程中，氢气影响聚合物的链长，从而控制聚合物的特性粘度，它分别注入进第一反应器和第二反应器的总丙烯流中。其中加入到第一反应器中的氢气一部分参与丙烯聚合断链反应，一部分进入第二反应器继续参加第二反应器的聚合断链反应。在生产具有明显双峰性能的产品时，需要第二反应器中的氢气含量极少或者无氢气含量存在，这就需要提取第一反应器中的氢气含量。但是目前环管法聚丙烯生产工艺均无轻组分（氢气）提取单元，因此降低环管法聚丙烯工艺第一反应器中的氢气浓度，成为生产双峰性能聚丙烯产品的一项重要问题。

发明内容

本实用新型旨在针对上述问题，提出一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置。

本实用新型的技术方案在于：

一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，包括首尾依次连接的分离装置、加热闪蒸线及中间处理罐；还包括第二反应器及轻组分处理器，中间处理罐分别与第二反应器及轻组分处理器连接；其中，分离装置包括旋液分离器及旋液分离器泵；还包括第一反应器，所述第一反应器的入口连接至旋液分离器泵的出口，第一反应器的出口连接至旋液分离器的入口。

所述加热闪蒸线的入口包括浆液入口及低压蒸汽入口，出口包括蒸汽凝液出口及浆液出口；其中浆液出口与中间处理罐的入口连接；所述浆液入口与旋液分离器的出口连接。

所述加热闪蒸线为依次串联的若干加热闪蒸段；所述加热闪蒸段的直径逐渐增大；所述若干加热闪蒸段共用一个浆液入口及浆液出口；每个加热闪蒸段上均设有独立的低压蒸汽入口及蒸汽凝液出口。

所述中间处理罐为带有搅拌装置的立式带夹套储罐；该立式带夹套储罐的入口与浆液出口连接，其顶端出口连接至轻组分处理器，底端出口连接至第二反应器。

所述轻组分处理器为内置筛板的板式洗涤塔，所述板式洗涤塔的入口与顶端出口连接，板式洗涤塔的出口包括回收气体出口及循环气体出口；回收气体出口连接至回收单元，循环气体出口连接至中间处理器；所述板式洗涤塔内含介质冷却水。

所述旋液分离器的出口处设有浆液出料阀，浆液入口还设有浆料进料调节阀；即旋液分离器的出口至浆液入口的连接管线上依次设有浆液出料阀及浆料进料调节阀。

所述加热闪蒸段通过低压蒸汽入口连接低压蒸汽源，所述低压蒸汽源与低压蒸汽入口的连接管线上设有压力变送器以及低压蒸汽调节阀。

所述中间处理罐的入口与浆液出口通过三通阀连接，所述三通阀的一端连接至浆液出口，一端连接至中间处理罐的入口，另一端连接至外部排放单元；所述中间处理罐还设有温度变送器以及液位变送器。

所述板式洗涤塔的入口与中间处理器的出口连接，其连接管线上设有出料调节阀及流量变送器；回收气体出口与回收单元的连接管线上设有压力变送器及轻组分出料调节阀。

所述中间处理罐的底端出口处设有聚丙烯颗粒出料阀，其与第二反应器的连接管线上设有止回阀、中间处理泵及液位调节阀；所述液位调节阀与液位变送器之间进行数据传输；所述中间处理泵及旋液分离器泵均为离心泵。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型第一反应器生成一定质量的中间产品，经旋液分离器从悬浮液中分离出浓度较大的聚丙烯及其液体混合物，经加热闪蒸段和中间处理罐进一步进行闪蒸分离出绝大多数轻组分，然后经轻组分处理器进行回收。不含氢气或含有极少氢气的聚丙烯颗粒输送到第二反应器，带有活性的聚丙烯颗粒在第二反应器中接着反应，以生产具有双峰性能的产品，实现差异化产品的生产。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

1.浆液出料阀，2.低压蒸汽调节阀，3.压力变送器，4.浆料进料调节阀，5.温度变送器，6.出料调节阀，7.流量变送器，8.旋液分离器泵，9.轻组分出料调节阀，10.液位变送器，11.聚丙烯颗粒出料阀，12.止回阀，13.液位调节阀，14.三通阀，15.旋液分离器，16.加热闪蒸段，17.中间处理罐，18.轻组分处理器，19.中间处理泵。

具体实施方式

实施例1

一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，包括首尾依次连接的旋液分离器泵8、第一反应器、旋液分离器15、加热闪蒸线及中间处理罐17；还包括第二反应器及轻组分处理器18，中间处理罐17分别与第二反应器及轻组分处理器18连接；其中，分离装置包括旋液分离器15及旋液分离器泵8；还包括第一反应器，所述第一反应器的入口连接至旋液分离器泵8的出口，第一反应器的出口连接至旋液分离器15的入口。

实施例2

在实施例1的基础上，所述加热闪蒸线的入口包括浆液入口及低压蒸汽入口，出口包括蒸汽凝液出口及浆液出口；其中浆液出口与中间处理罐17的入口连接；所述浆液入口与旋液分离器15的出口连接。

实施例3

在实施例1的基础上，如图1所示。

所述旋液分离器15的出口处设有浆液出料阀1，浆液入口还设有浆料进料调节阀4；即旋液分离器15的出口至浆液入口的连接管线上依次设有浆液出料阀1及浆料进料调节阀4。

所述加热闪蒸线为4个依次串联的若干加热闪蒸段16；所述加热闪蒸段16的直径逐渐增大；所述若干加热闪蒸段16共用一个浆液入口及浆液出口；每个加热闪蒸段16上均设有独立的低压蒸汽入口及蒸汽凝液出口。所述加热闪蒸段16通过低压蒸汽入口连接低压蒸汽源，所述低压蒸汽源与低压蒸汽入口的连接管线上设有压力变送器3以及低压蒸汽调节阀2。

所述中间处理罐17为带有搅拌装置的立式带夹套储罐；该立式带夹套储罐的入口与浆液出口连接，其顶端出口连接至轻组分处理器18，底端出口连接至第二反应器。其中，所述中间处理罐17的入口与浆液出口通过三通阀14连接，所述三通阀14的一端连接至浆液出口，一端连接至中间处理罐17的入口，另一端连接至外部排放单元；所述中间处理罐17还设有温度变送器5以及液位变送器10。所述中间处理罐17的底端出口处设有聚丙烯颗粒出料阀11，其与第二反应器的连接管线上设有止回阀12、中间处理泵19及液位调节阀13；所述液位调节阀13与液位变送器10之间进行数据传输；所述中间处理泵19及旋液分离器泵8均为离心泵。

所述轻组分处理器18为内置筛板的板式洗涤塔，所述板式洗涤塔的入口与顶端出口连接，板式洗涤塔的出口包括回收气体出口及循环气体出口；回收气体出口连接至回收单元，循环气体出口连接至中间处理器；所述板式洗涤塔内含介质冷却水。所述板式洗涤塔的入口与中间处理器的出口连接，其连接管线上设有出料调节阀6及流量变送器7；回收气体出口与回收单元的连接管线上设有压力变送器3及轻组分出料调节阀9。

本实用新型提供一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，用于产生不同的反应条件，以生成不同性能的产品。在此种模式下，第一反应器生成一定质量的产品，进入聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，用来脱除一些影响第二反应器产品质量的组分，即脱除其中的轻组分，例如氢气，经过处理后的产品送入第二反应器，在不同于第一反应器的条件下继续反应，分离过程通过平衡级来实现，需要过量设计以保证稳定操作。

聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置的投用：所有设备和管线用氮气进行吹扫，并用丙烯气进行置换，并维持压力，对旋液分离器泵8及中间处理泵19进行密封冲洗。依次连接旋液分离器泵8、第一反应器、旋液分离器15、中间处理罐17与轻组分处理器18，逐步建立中间处理罐17的液位，当中间处理罐17有液位后，连通中间处理罐17与第二反应器，调整中间处理罐17液位为50-60%，调整其他参数至正常值。其中，旋液分离器泵8的出口物料为丙烯、氢气及细粉混合物。旋液分离器15的出口物料为聚丙烯浆料。

中间处理罐17控制：聚合物浆料经加热闪蒸段16流到中间处理罐17，其压力降低至1.8MPaG左右，在加热闪蒸段16外部设蒸汽夹套，控制通入的蒸汽的压力，保持壁温尽可能低，并且加热闪蒸段16直径逐渐增大，以适应丙烯体积膨胀并限制其流速。如图1所示，通过压力变送器3的显示值及低压蒸汽调节阀2控制加热闪蒸段16的蒸汽量随着生产负荷变化，以保证中间处理罐17稳定的温度及压力。通过液位调节阀13的开度来控制中间处理罐17的液位。在故障状态下，将三通阀14切换至外部排放单元，外部排放单元主要收集聚丙烯浆液及丙烯气；待故障解决后将三通阀14切回。

轻组分处理器18控制：轻组分处理器18主要用来回收闪蒸出的大部分丙烯，同时除去影响第二反应器操作的较轻组分。中间处理罐17的顶端出口出来的气体，经出料调节阀6进入轻组分处理器18，部分气体在轻组分处理器18顶部冷凝，并与上升的气体逆向接触而达到洗涤的效果，塔顶工艺物料温度控制冷冻水的流量。在压力控制下，轻组分处理器18出口富含丙烯的气流循环到中间处理罐17，物流中的一小部分气体经轻组分出料调节阀9被送入回收单元，以限制轻烃（氢气及丙烯）的积累。不含或极少含氢气的聚丙烯粉料通过出料阀11、止回阀12、中间处理泵19、液位调节阀13输送到第二反应器，以生成特定性能的聚丙烯产品。

本实用新型所用器件均为市售产品。例如，浆液出料阀1、浆料进料调节阀4、出料调节阀6、液位调节阀13均为ZARP电动偏心旋转阀；低压蒸汽调节阀2的型号为PS50-36H。压力变送器3的型号为YTF-100H。温度变送器5的型号为pt100。流量变送器7的型号为DK32。离心泵型号为Ensival PRESF100-40；液位变送器10的型号为CT2088T。止回阀12的型号为H41H-16。板式洗涤塔为苏州宏拓环境科技有限公司的HTB板式洗涤塔。

Claims (10)

1.一种聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：包括首尾依次连接的分离装置、加热闪蒸线及中间处理罐（17）；还包括第二反应器及轻组分处理器（18），中间处理罐（17）分别与第二反应器及轻组分处理器（18）连接；其中，分离装置包括旋液分离器（15）及旋液分离器泵（8）；还包括第一反应器，所述第一反应器的入口连接至旋液分离器泵（8）的出口，第一反应器的出口连接至旋液分离器（15）的入口。

2.根据权利要求1所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述加热闪蒸线的入口包括浆液入口及低压蒸汽入口，出口包括蒸汽凝液出口及浆液出口；其中浆液出口与中间处理罐（17）的入口连接；所述浆液入口与旋液分离器（15）的出口连接。

3.根据权利要求2所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述加热闪蒸线为依次串联的若干加热闪蒸段（16）；所述加热闪蒸段（16）的直径逐渐增大；所述若干加热闪蒸段（16）共用一个浆液入口及浆液出口；每个加热闪蒸段（16）上均设有独立的低压蒸汽入口及蒸汽凝液出口。

4.根据权利要求3所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述中间处理罐（17）为带有搅拌装置的立式带夹套储罐；该立式带夹套储罐的入口与浆液出口连接，其顶端出口连接至轻组分处理器（18），底端出口连接至第二反应器。

5.根据权利要求4所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述轻组分处理器（18）为内置筛板的板式洗涤塔，所述板式洗涤塔的入口与顶端出口连接，板式洗涤塔的出口包括回收气体出口及循环气体出口；回收气体出口连接至回收单元，循环气体出口连接至中间处理罐（17）；所述板式洗涤塔内含介质冷却水。

6.根据权利要求5所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述旋液分离器（15）的出口处设有浆液出料阀（1），浆液入口还设有浆料进料调节阀（4）；即旋液分离器（15）的出口至浆液入口的连接管线上依次设有浆液出料阀（1）及浆料进料调节阀（4）。

7.根据权利要求6所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述加热闪蒸段（16）通过低压蒸汽入口连接低压蒸汽源，所述低压蒸汽源与低压蒸汽入口的连接管线上设有压力变送器（3）以及低压蒸汽调节阀（2）。

8.根据权利要求7所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述中间处理罐（17）的入口与浆液出口通过三通阀（14）连接，所述三通阀（14）的一端连接至浆液出口，一端连接至中间处理罐（17）的入口，另一端连接至外部排放单元；所述中间处理罐（17）还设有温度变送器（5）以及液位变送器（10）。

9.根据权利要求8所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述板式洗涤塔的入口与中间处理罐（17）的出口连接，其连接管线上设有出料调节阀（6）及流量变送器（7）；回收气体出口与回收单元的连接管线上设有压力变送器（3）及轻组分出料调节阀（9）。

10.根据权利要求9所述聚丙烯工艺反应器轻组分提取装置，其特征在于：所述中间处理罐（17）的底端出口处设有聚丙烯颗粒出料阀（11），其与第二反应器的连接管线上设有止回阀（12）、中间处理泵（19）及液位调节阀（13）；所述液位调节阀（13）与液位变送器（10）之间进行数据传输；所述中间处理泵（19）及旋液分离器泵（8）均为离心泵。

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