CN211586544U - 气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统，包括反应器、循环气冷却器以及压缩机，循环气冷却器的出口通过第一管线连接所述反应器的进口，循环气冷却器的出口还连接有向下延伸的导淋管，该导淋管上设有导淋阀，导淋管上还设连接有用于向第一管线内进行反吹乙烯的第四管线，该第四管线与导淋管的相连接位置位于导淋阀的上游，第四管线上还设有控制阀组。当在冷凝态与非冷凝态模式相互切换过程中无法准确判断系统是否进入临界状态时，可通过控制阀组关闭第四管线停止乙烯反吹，然后现场可以打开导淋管的导淋阀，直观地观察到导淋管出口是否有液滴，有液滴说明已进入冷凝态。

Description

气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统

技术领域

本实用新型涉及气相聚乙烯装置技术领域，尤其涉及一种气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统。

背景技术

气相流化床聚合工艺因其设备和流程简单、能耗低、灵活性高和环保相容性好等优点而在聚乙烯生产中被广泛应用。聚乙烯装置中需要通过循环气流的冷却为流化床反应器撤热，具体地，聚合反应回路是由反应器、循环气冷却器和循环气压缩机组成。气相反应气体(乙烯、1-丁烯或1-己烯及氢气等多种反应原料的气体混合物)、惰性气体(氮气)和诱导冷凝剂(异戊烷)共同通过循环气压缩机的升压推动，进入含有少量催化剂和助催化剂的流化床中反应并循环，聚合反应生成的热量由循环气带出并通过外部冷却器被循环水最终撤走。

在实际生产过程中，随着反应产率的增加，循环气冷却器需要撤走更多的热量才能保持反应器的热平衡，最直观的表现是循环气冷却器出口(反应器入口)的循环气温度逐渐下降。当出口温度低于循环气露点时，在循环气中将会产生部分重组分冷凝液，此时在循环气冷却器中进行的是对流有相变换热，对应地，反应器中的聚合反应进入冷凝态操作模式。冷凝态操作模式和非冷凝态操作模式之间转换必须快速地穿越临界态，其临界态为循环气中冷凝液量大于0wt％且小于3wt％，以避免在反应器入口区域结垢。冷凝态模式操作和非冷凝态模式操作的切换过程可参见申请号CN201510659663.9(授权公告号为CN105254782B)的中国发明专利《无扰动进退诱导冷凝操作的气相流化床聚乙烯冷凝态工艺》。

在冷凝态与非冷凝态模式相互切换操作过程中，一般是通过在线分析仪表对循环气的露点温度进行检测和指示，但是在循环气在线分析仪失准的情况下，无法及时判断反应系统循环气是否处于临界态，导致切换时间过长而造成反应器入口区域结垢堵塞分布板，严重时会造成反应爆聚停车。因而如何提供一种更加简易直观地监测聚合反应循环气是否处于冷凝临界态的手段，成为本技术领域人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统，该监测系统能更加简易直观地监测聚合反应循环气是否处于冷凝临界态。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统，包括反应器、循环气冷却器以及压缩机，所述循环气冷却器的出口通过第一管线连接所述反应器的进口，所述反应器的出口通过第二管线连接所述压缩机的进口，所述压缩机的出口通过第三管线连接所述循环气冷却器的进口，所述循环气冷却器的出口还连接有向下延伸的导淋管，该导淋管上设有导淋阀，所述导淋管上还设连接有用于向第一管线内进行反吹乙烯的第四管线，该第四管线与所述导淋管的相连接位置位于所述导淋阀的上游，所述第四管线上还设有控制阀组。

作为改进，所述导淋管上还设有第一阀，该第一阀位于所述第四管线与所述导淋管的相连接位置的下游。该第一阀用于将循环气与乙烯反吹管线(第四管线)进行隔离，具体地，可将第一阀邻近第一管线设置，以减少循环气与导淋管的接触的管线路径，避免长时间不投乙烯反吹，导致导淋管内结垢。

为了避免在异常情况下循环气返混到第四管线中，所述控制阀组包括设于所述第四管线上的单向阀。

为了方便对单向阀进行切出后检修更换，所述控制阀组还包括设有所述第四管线上的第二阀和第三阀，第二阀和第三阀分别位于所述单向阀的上游和下游。

与现有技术相比，本实用新型的优点：本实用新型中的气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统在循环气冷却器的出口还连接有向下延伸的导淋管，正常生产时，导淋管底部的导淋阀关闭，第四管线(乙烯反吹线)投用，以防止导淋管与循环气长时间接触而结垢堵塞，当在冷凝态与非冷凝态模式相互切换过程中无法准确判断系统是否进入临界状态时，可通过控制阀组关闭第四管线停止乙烯反吹，然后现场可以打开导淋管的导淋阀，直观地观察到导淋管出口是否有雾状气体和冷凝液滴，没有雾状气体和冷凝液滴说明聚合反应处于非冷凝态，有雾状气体和少量液滴说明聚合反应处于临界态(此时需进行工艺调整以迅速穿越)，有大量连续液滴说明聚合反应处于冷凝态。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1，气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统包括反应器10、循环气冷却器11、压缩机12、导淋管30以及连接在导淋管30上的第四管线41，循环气冷却器11的出口通过第一管线21连接反应器10的进口，反应器10的出口通过第二管线22连接压缩机12的进口，压缩机12的出口通过第三管线23连接循环气冷却器11的进口。

导淋管30设于循环气冷却器11的出口位置，具体连接在第一管线21上。导淋管30为自循环气冷却器11的出口位置向下延伸的管件，该导淋管30的末端设有导淋阀31，导淋管30上邻近第一管线21位置还设有第一阀32，第四管线41连接在导淋管30上，用于向第一管线21内进行反吹乙烯，具体地，第四管线41位于第一阀32和导淋阀31之间，即第一阀32位于第四管线41与导淋管30的相连接位置的下游(按反吹乙烯时的乙烯气体的流向)，第四管线41与导淋管30的相连接位置位于导淋阀31的上游(按导淋管30内滴液的流向)。这样的结构设置，可使第一阀32将第一管线21与乙烯反吹管线(第四管线41)进行隔离，另一方面，将第一阀32邻近第一管线21设置，又可以减少将循环气与导淋管30的接触的管线路径，避免长时间不投乙烯反吹，导致第一管线21与第一阀32之间的管内壁结垢。

第四管线41上还设有控制阀组40，其中，控制阀组40包括单向阀44、第二阀42和第三阀43。单向阀44的设置能够避免在异常情况下循环气返混到第四管线41中。第二阀42和第三阀43分别位于单向阀44的上游和下游，以方便对单向阀44进行切出后检修更换。

本实用新型中的气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统在循环气冷却器11的出口连接有向下延伸的导淋管30，在正常生产时，导淋管30底部的导淋阀31关闭，第四管线41(乙烯反吹线)投用，以防止导淋管30与循环气长时间接触而结垢堵塞。当在冷凝态与非冷凝态模式相互切换过程中无法及时判断系统是否进入临界状态时，可关闭第四管线41上末端位置的第三阀43，停止乙烯反吹，然后打开导淋管30的导淋阀31，这样便可直观地观察到导淋管30出口是否有雾状气体和冷凝液滴，没有雾状气体和冷凝液滴说明聚合反应处于非冷凝态，有雾状气体和少量液滴说明聚合反应处于临界态(此时需进行工艺调整以迅速穿越)，有大量连续液滴说明聚合反应处于冷凝态。

Claims (4)

1.气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统，包括反应器(10)、循环气冷却器(11)以及压缩机(12)，所述循环气冷却器(11)的出口通过第一管线(21)连接所述反应器(10)的进口，所述反应器(10)的出口通过第二管线(22)连接所述压缩机(12)的进口，所述压缩机(12)的出口通过第三管线(23)连接所述循环气冷却器(11)的进口，其特征在于：所述循环气冷却器(11)的出口还连接有向下延伸的导淋管(30)，该导淋管(30)上设有导淋阀(31)，所述导淋管(30)上还设连接有用于向第一管线(21)内进行反吹乙烯的第四管线(41)，该第四管线(41)与所述导淋管(30)的相连接位置位于所述导淋阀(31)的上游，所述第四管线(41)上还设有控制阀组(40)。

2.根据权利要求1所述的气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统，其特征在于：所述导淋管(30)上还设有第一阀(32)，该第一阀(32)位于所述第四管线(41)与所述导淋管(30)的相连接位置的下游。

3.根据权利要求1所述的气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统，其特征在于：所述控制阀组(40)包括设于所述第四管线(41)上的单向阀(44)。

4.根据权利要求3所述的气相聚乙烯装置冷凝操作状态监测系统，其特征在于：所述控制阀组(40)还包括设有所述第四管线(41)上的第二阀(42)和第三阀(43)，第二阀(42)和第三阀(43)分别位于所述单向阀(44)的上游和下游。

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