CN211645091U - 一种聚合反应系统及烯烃连续聚合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种聚合反应系统及烯烃连续聚合装置,所述装置包括催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统和聚合反应系统;所述催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统分别与所述聚合反应系统连接。所述方法特别适合于烯烃均聚物及共聚物的生产,例如烯烃均聚物、烯烃无规共聚物和烯烃抗冲共聚物(例如可以生产丙烯均聚物、丙烯无规共聚物和丙烯抗冲共聚物),其聚合反应釜具有更灵活的组合,可根据不同产品的要求进行组成,以生产不同类型的产品,生产中低端产品具有更短的流程和更低的成本;生产高端产品,具有更高的品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及液相-气相组合的烯烃连续聚合装置,特别是丙烯均聚、丙烯共聚的液相-气相组合的连续聚合装置,属于烯烃聚合技术领域。
背景技术
聚丙烯价格低廉、性能优异、容易加工成型,具有十分广阔的应用领域,是仅次于聚乙烯的第二大合成树脂。聚丙烯是以丙烯为单体聚合而成,或通过丙烯和少量其他烯烃单体共聚而成。
一般的,聚丙烯通过催化剂催化丙烯单体或共聚单体聚合而成。聚合反应可以是间歇式,也可是连续式,连续式具有更低的生产成本,更好地产品性能。连续式丙烯聚合根据反应器结构、组合方式以及丙烯单体的存在形态不同,可分为不同的类型。根据单体存在形态不同,可以分为液相本体法、气相法及液相本体-气相串联的聚合方法。根据反应器形式的不同,可分为环管法(如 Spheripol)、气相流化床法(如Unipol)、气相立式搅拌釜法(如Novolen),液相立式搅拌釜法(如Hypol)、卧式气相搅拌釜法(如Innovene),以及不同反应釜相组合的方法。在液相聚合的工艺中,聚合反应是在液相中发生的,为了控制反应温度和聚合度,一般设有预聚。在气相聚合的工艺中,催化剂和原料丙烯均直接加入到反应中,一般不设预聚。以下列出一些目前已有的聚合工艺。
间歇法本体聚合工艺,该工艺由我国自主开发,其优点是流程短、投资低、见效快,其缺点为工艺落后、自动化程度低、产品质量不稳定、运行成本高、产品质量差。
Spheripol工艺,该工艺由Basell公司研发,其是采用环管反应釜、且采用轴流泵强制循环的丙烯液相本体聚合工艺,其中靠环管外的夹套撤热。该工艺的优点为反应条件较易控制、反应器传热系数大、单位体积产率高、产品性能稳定、牌号范围覆盖广;缺点是投资大、反应单程转化率低、有大型转动设备、能耗高、建设周期长、后处理系统复杂。
Unipol工艺,该工艺采用气相流化床反应器,其中的聚合热靠气体的显热带走,气体循环量大,需要大功率的增压风机才能实现;反应釜内为全混型,产品质量不太均匀。该工艺的优点为适合乙烯和丙烯共聚、流程简单、产品物理性能好、牌号覆盖广;缺点是能耗高、设备尺寸大、加工难度高、投资高、设备效率低。
Innovene工艺,该工艺采用卧式气相搅拌反应器,这种反应器接近活塞流式反应器,其中采用液相丙烯汽化撤热。该工艺的优点为反应器撤热效率高、生产操作平稳、反应期内物料停留时间均匀、生产的产品熔指范围宽、能耗较低;缺点是反应釜内容易产生热点和塑化块、反应器加工难度高、关键设备需要进口、投资高。
日本三井的Hypol工艺,该工艺采用液相本体和气相组合方法生产聚丙烯,包括至少四个釜,前两个釜为立式搅拌液相反应釜,后两个釜为立式气体流化床聚合釜。该工艺的优点为可生产无规共聚和嵌段共聚产品;缺点是流程长、设备效率低、气相反应为全混型、产品质量不均匀、催化剂适应性较差、装置规模小。
SPG工艺,该工艺也是采用液相本体和气相组合方法生产聚丙烯,包括至少两个釜,第一釜为立式搅拌液相反应釜,第二釜为卧式气相聚合釜。该工艺的优点为投资小,缺点是只能生产聚丙烯均聚物和无规共聚物,无法生产抗冲共聚物。
可见,每种工艺都有其优缺点,工艺方面还有极大地开发空间。
实用新型内容
为了改善现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种液相-气相组合的烯烃连续聚合方法和装置,所述方法特别适合于烯烃均聚物及共聚物的生产,例如可以生产烯烃均聚物、烯烃无规共聚物和烯烃抗冲共聚物,其聚合反应釜具有更灵活的组合方式,即可根据不同产品的要求进行组合以生产不同类型的产品,生产中低端产品具有更短的流程和更低的成本;生产高端产品,具有更高的品质。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种用于烯烃聚合的聚合反应系统,所述聚合反应系统包括预聚釜、第一液相聚合反应釜、第二液相聚合反应釜、第一气相聚合反应釜、第二气相聚合反应釜、气锁、第一高压闪蒸釜和第二高压闪蒸釜;
所述预聚釜分别与第一液相聚合反应釜和第二液相聚合反应釜连接;所述第一液相聚合反应釜与第一气相聚合反应釜直接连接或通过第一高压闪蒸釜与第一气相聚合反应釜间接连接;所述第二液相聚合反应釜与第一气相聚合反应釜直接连接,或通过第二高压闪蒸釜与第一气相聚合反应釜间接连接,或与第二气相聚合反应釜直接连接,或通过第二高压闪蒸釜与第二气相聚合反应釜间接连接;所述第一液相聚合反应釜和第二液相聚合反应釜连接;所述第一气相聚合反应釜通过气锁与第二气相聚合反应釜连接。
本实用新型进一步提供如下技术方案:
一种液相-气相组合的烯烃连续聚合装置,所述装置包括催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统和上述的聚合反应系统;
所述催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统分别与所述聚合反应系统连接。
本实用新型的有益效果:
本实用新型提供了一种液相-气相组合的烯烃连续聚合装置,所述装置特别适合于烯烃均聚物及共聚物的生产,例如烯烃均聚物、烯烃无规共聚物和烯烃抗冲共聚物(例如可以生产丙烯均聚物、丙烯无规共聚物和丙烯抗冲共聚物等),其聚合反应釜具有更灵活的组合,可根据不同产品的要求进行组成,以生产不同类型的产品,生产中低端产品具有更短的流程和更低的成本;生产高端产品,具有更高的品质。
附图说明
图1为本实用新型一个优选方案所述的聚合反应系统的流程图。
具体实施方式
[聚合反应系统]
如前所述,本实用新型提供了一种适用于烯烃聚合的聚合反应系统,所述聚合反应系统用于实现对烯烃的聚合,且可以通过调整聚合反应系统中的各反应釜的连接关系,即物料的走向,实现烯烃均聚物、烯烃无规共聚物以及烯烃抗冲共聚物的制备。具体的,所述聚合反应系统包括预聚釜R101、第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202、第一气相聚合反应釜R301、第二气相聚合反应釜R302、气锁、第一高压闪蒸釜R401和第二高压闪蒸釜R402;
所述预聚釜R101分别与第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜 R202连接;所述第一液相聚合反应釜R201与第一气相聚合反应釜R301直接连接或通过第一高压闪蒸釜R401与第一气相聚合反应釜R301间接连接;所述第二液相聚合反应釜R202与第一气相聚合反应釜R301直接连接,或通过第二高压闪蒸釜R402与第一气相聚合反应釜R301间接连接,或与第二气相聚合反应釜R302 直接连接,或通过第二高压闪蒸釜R402与第二气相聚合反应釜R302间接连接;所述第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202连接;所述第一气相聚合反应釜R301通过气锁与第二气相聚合反应釜R302连接。
在本实用新型的一个优选方案中,所述聚合反应系统中可以根据目标产物的不同,调整物料的流向,例如通过阀门的控制实现物料的流向,所述阀门例如可以设置在连接各聚合反应釜的管路上。
其中,所述第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202可以是立式搅拌反应釜,也可是环管反应器,优选为立式搅拌反应釜;其中烯烃单体主要以液态存在在反应釜中,且反应生成的聚合物颗粒分散在液态的烯烃单体中;
其中,所述第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302可以是卧式平推流气相反应器、立式搅拌气相反应器,也可以是流化床气相反应器;优选为卧式平推流气相反应器。
在本实用新型的一个优选方案中,所述预聚釜R101分别与第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第一气相聚合反应釜R301连接,所述第二液相聚合反应釜R202与第二气相聚合反应釜R302连接,即物流方向如下述物流方式A所示。
在本实用新型的一个优选方案中,所述预聚釜R101与第一液相聚合反应釜 R201连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第二液相聚合反应釜R202连接,所述第二液相聚合反应釜R202与第一气相聚合反应釜R301连接,所述第一气相聚合反应釜R301通过气锁与第二气相聚合反应釜R302连接,即物流方向如下述物流方式B所示。
R101→R201→R202→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统(物流方式B)
在本实用新型的一个优选方案中,所述预聚釜R101与第一液相聚合反应釜 R201连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第二液相聚合反应釜R202连接,所述第二液相聚合反应釜R202通过第二高压闪蒸釜R402与第一气相聚合反应釜 R301连接,所述第一气相聚合反应釜R301通过气锁与第二气相聚合反应釜R302 连接,即物流方向为如下述物流方式C所示。
R101→R201→R202→R402→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统
(物流方式C)
在本实用新型的一个优选方案中,所述预聚釜R101分别与第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第一高压闪蒸釜R401连接,所述第一高压闪蒸釜R401与第一气相聚合反应釜R301 连接,所述第二液相聚合反应釜R202与第二高压闪蒸釜R402连接,所述第二高压闪蒸釜R402与第二气相聚合反应釜R302连接,即物流方向为如下述物流方式 D所示。
其中,将催化剂和部分烯烃单体加入到所述预聚釜R101中,用于实现物料预混合和少量聚合反应,可以防止后续聚合中催化剂破裂。
其中,将余下烯烃单体和氢气加入到第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202、第一气相聚合反应釜R301、第二气相聚合反应釜R302中至少一个反应釜中,用于实现聚合反应,将聚合单体转化为聚合物。
其中,所述第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302分别与聚烯烃后处理系统连接。
[液相-气相组合的烯烃连续聚合装置]
如前所述,本实用新型提供一种液相-气相组合的烯烃连续聚合装置,所述装置包括催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统和上述的聚合反应系统;
所述催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统分别与聚合反应系统连接。
在本实用新型的一个优选方案中,所述装置还包括聚烯烃后处理系统、聚合反应杀死系统和烯烃单体回收系统;
所述聚烯烃后处理系统、聚合反应杀死系统分别与聚合反应系统连接;所述烯烃单体回收系统分别与聚合反应系统和聚烯烃后处理系统连接。
在本实用新型的一个优选方案中,所述装置还包括助剂加入系统、造粒系统和包装系统;所述聚烯烃后处理系统与造粒系统相连;所述包装系统与造粒系统和/或聚烯烃后处理系统相连。
示例性地,所述装置包括催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统、聚合反应系统、聚烯烃后处理系统、聚合反应杀死系统、烯烃单体回收系统、助剂加入系统、造粒系统和包装系统;所述催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统、聚烯烃后处理系统、聚合反应杀死系统分别与聚合反应系统连接;所述烯烃单体回收系统分别与聚合反应系统和聚烯烃后处理系统连接;所述聚烯烃后处理系统与造粒系统相连;所述包装系统与造粒系统和/或聚烯烃后处理系统相连。
<催化剂进料系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述催化剂进料系统包括催化剂储罐和加料装置;所述催化剂进料系统用于为聚合反应系统提供催化剂。
其中,所述加料装置例如可以是计量泵。
其中,所述催化剂储罐中存储主催化剂、活化剂和任选地调节剂,所述主催化剂为固体颗粒,所述活化剂和调节剂为液体;
所述主催化剂可以直接固体加料,也可以配置成浆液后通过计量泵加入;所述活化剂和调节剂通过计量泵加入;
所述主催化剂例如为Ziegler-Natta催化剂(如MgCl2负载的TiCl4催化剂),或者硅胶负载的茂金属催化剂。
所述活化剂例如为烷基铝、烷基氯化铝、甲基铝氧烷中的一种或多种。
所述调节剂例如为烷基烷氧基硅烷,如环己基二甲氧基硅烷、双环戊基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷或二异丙基二甲氧基硅烷中的一种或多种。
当主催化剂为Ziegler-Natta催化剂时,活化剂为烷基铝或烷基氯化铝,如三乙基铝、三异丁基铝或二乙基氯化铝;调节剂为烷基烷氧基硅烷,如环己基二甲氧基硅烷、双环戊基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷或二异丙基二甲氧基硅烷。
当主催化剂为硅胶负载的茂金属催化剂时,活化剂为甲基铝氧烷,不使用调节剂。
<烯烃进料系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述烯烃进料系统包括多个烯烃单体储罐、多个烯烃单体纯化装置和加料装置;所述烯烃进料系统用于为聚合反应系统提供烯烃单体。
其中,所述烯烃单体可以是液体、气体或者压缩后的气液混合态;所述烯烃单体包括乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯中的一种或多种,优选为丙烯、乙烯和丁烯。
其中,所述加料装置例如可以是计量泵,例如液体或气体计量泵。
其中,所述烯烃单体纯化装置包括但不限于脱水单元(例如使用分子筛脱水)、脱氧单元(例如使用脱氧剂脱氧)、脱硫单元(例如使用脱硫剂脱硫)、脱一氧化碳单元、脱二氧化碳单元等等,用于为聚合反应系统提供杂质含量合格的烯烃单体。经过烯烃单体纯化装置后,可以得到纯度大于98wt%,杂质含量合格的烯烃单体,例如得到水含量不大于10ppm,硫含量不大于5ppm,二氧化碳含量不大于10ppm,一氧化碳含量不大于10ppb,这些杂质对催化剂活性影响很大,甚至造成催化剂完全失活。
<氢气进料系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述氢气进料系统包括氢气储罐和加料装置;所述氢气进料系统用于为聚合反应系统提供氢气。所述氢气的加入可以调节聚烯烃分子量的大小。
其中,所述加料装置例如可以是计量泵。
<聚烯烃后处理系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述聚烯烃后处理系统包括分离储罐、湿氮气进料单元和固体输料单元,所述分离储罐与聚合反应系统和烯烃单体回收系统连接,所述湿氮气进料单元和固体输料单元分别与分离储罐连接。
其中,所述分离储罐用于实现聚烯烃初生颗粒和未反应的烯烃单体的分离;经聚合反应系统反应得到的混合体系进入分离储罐中时,在压力降作用下,未反应的烯烃单体气化与聚烯烃初生颗粒分离,气化后的烯烃单体进入烯烃单体回收系统。
其中,所述湿氮气进料单元用于为分离储罐中提供水蒸气和氮气,用于进一步实现烯烃单体的挥发,更好地实现未反应的烯烃单体与聚烯烃初生颗粒的分离;另外,由于水蒸气可以和催化剂进行反应,还可以用于实现对催化剂的灭活处理。
其中,来自湿氮气进料单元的氮气也进入烯烃单体回收系统,所述氮气作为惰性组分存在在体系中。
其中,所述湿氮气进料单元与分离储罐的底部连接。
<聚合反应杀死系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述聚合反应杀死系统包括气体储罐,所述气体储罐通过管路与聚合反应系统相连,特别地,与聚合反应体系中的各反应釜连接。
其中,所述气体储罐中储存湿氮气、氧气、一氧化碳中的至少一种。
当聚合反应系统出现异常,如温度、压力超过设定值,气体储罐阀门打开,气体储罐中的气体进入聚合反应系统中的液相反应釜和气相反应釜,以快速终止聚合反应;同时,催化剂进料系统、氢气进料系统和烯烃单体进料系统停止加料。
<烯烃单体回收系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述烯烃单体回收系统用于回收聚合反应系统和聚烯烃后处理系统中溢出的气体,经分离后,得到氮气、氢气和烯烃单体。
其中,所述烯烃单体回收系统用于回收聚合反应系统中各反应釜中溢出的气体,高压闪蒸釜中溢出的气体,气锁中溢出的气体,聚烯烃后处理系统中挥发的烯烃单体、氢气、氮气和水蒸气等。
其中,所述分离例如可以是使用压缩、蒸馏和/或膜分离的方法。
其中,分离出的氮气经过纯化后再次进入聚合反应后处理系统中,分离出的氢气经过纯化后再次进入氢气进料系统,分离出的烯烃单体经过纯化后再次进入聚合反应系统。
<助剂加入系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述助剂加入系统包括多个助剂储罐和加料装置;所述助剂加入系统用于提升聚烯烃的性能。
其中,所述助剂包括但不限于本领域已知的在聚烯烃,特别是聚丙烯中可以加入的助剂,例如为抗氧剂、除酸剂、成核剂、抗静电剂。
其中,所述加料装置例如可以是计量泵。通过计量泵可以控制加入的不同助剂的比例,其中,多种助剂可以是按照比例预先混合好一次性加入,也可以是分别加入多种助剂;优选地,使用预混合好的助剂一次性加入。
<造粒系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述造粒系统包括造粒机,所述造粒机可以为本领域已知的造粒机。
<包装系统>
在本实用新型的一个优选方案中,所述包装系统可以是本领域已知的包装系统。
其中,所述包装系统用于对造粒后的聚烯烃大颗粒进行包装,或者用于对聚合后处理系统中的聚烯烃初生颗粒进行包装。
[液相-气相组合的烯烃连续聚合工艺]
如前所述,本实用新型提供一种液相-气相组合的烯烃连续聚合工艺,所述工艺是基于上述的液相-气相组合的烯烃连续聚合装置,所述工艺包括如下步骤:
(1)将催化剂、烯烃单体和氢气连续加入到所述聚合反应系统中,烯烃单体在催化剂作用下转化为聚烯烃初生颗粒,得到含有聚烯烃初生颗粒的混合体系。
在本实用新型的一个优选方案中,所述工艺还包括如下步骤:
(2)将步骤(1)的混合体系送入聚合反应后处理系统中,实现聚烯烃初生颗粒和未反应的烯烃单体的分离,并对催化剂进行灭活。
在本实用新型的一个优选方案中,所述工艺还包括如下步骤:
(3)将步骤(2)分离得到的聚烯烃初生颗粒和助剂混合,进行造粒。
在本实用新型的一个优选方案中,所述工艺还包括如下步骤:
(4)对步骤(2)分离得到的未反应的烯烃单体进行回收;任选地,对聚合反应系统中溢出的气体,高压闪蒸釜中溢出的气体,气锁中溢出的气体进行回收。
在本实用新型的一个优选方案中,所述工艺还包括如下步骤:
(5)通过聚合反应杀死系统向步骤(1)的聚合反应系统中加入使催化剂中毒的物质,以终止反应。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(1)中,具体包括如下步骤:
(1-1)将催化剂和部分烯烃单体连续加入聚合反应系统中的预聚釜R101中混合后送入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201和/或第二液相聚合反应釜R202聚合釜中;
(1-2)将余下的烯烃单体和氢气连续加入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201和/或第二液相聚合反应釜R202聚合釜和/或第一气相聚合反应釜 R301和/或第二气相聚合反应釜R302中,烯烃单体在催化剂作用下转化为聚烯烃初生颗粒,得到混合体系。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(1)中,通过调整聚合反应系统中第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202、第一气相聚合反应釜 R301、第二气相聚合反应釜R302、第一高压闪蒸釜R401、第二高压蒸馏釜R402 和气锁之间的连接关系,每个反应釜的反应温度、反应压力以及加氢量,可以实现烯烃均聚物、烯烃无规共聚物以及烯烃抗冲共聚物的制备。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(1)中,具体包括如下步骤:
(1-0-a)所述聚合反应系统包括预聚釜R101、第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202、第一气相聚合反应釜R301、第二气相聚合反应釜 R302;
所述预聚釜R101分别与第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜 R202连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第一气相聚合反应釜R301连接,所述第二液相聚合反应釜R202与第二气相聚合反应釜R302连接,即物流方向为:
(1-1-a)将催化剂和部分烯烃单体连续加入聚合反应系统中的预聚釜R101 中混合后送入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202聚合釜中;
(1-2-a)将余下的烯烃单体和氢气连续加入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202聚合釜、第一气相聚合反应釜R301 和第二气相聚合反应釜R302中,烯烃单体在催化剂作用下转化为聚烯烃初生颗粒,得到混合体系。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(1)中,具体包括如下步骤:
(1-0-b)所述聚合反应系统包括预聚釜R101、第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202、第一气相聚合反应釜R301、第二气相聚合反应釜 R302和气锁;
所述预聚釜R101与第一液相聚合反应釜R201连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第二液相聚合反应釜R202连接,所述第二液相聚合反应釜R202与第一气相聚合反应釜R301连接,所述第一气相聚合反应釜R301通过气锁与第二气相聚合反应釜R302连接,即物流方向为:
R101→R201→R202→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统;
(1-1-b)将催化剂和部分烯烃单体连续加入聚合反应系统中的预聚釜R101 中混合后送入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201中;
(1-2-b)将余下的烯烃单体和氢气连续加入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202聚合釜、第一气相聚合反应釜R301 和第二气相聚合反应釜R302中,烯烃单体在催化剂作用下转化为聚烯烃初生颗粒,得到混合体系。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(1)中,具体包括如下步骤:
(1-0-c)所述聚合反应系统包括预聚釜R101、第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202、第一气相聚合反应釜R301、第二气相聚合反应釜 R302、第二高压闪蒸釜R402和气锁;
所述预聚釜R101与第一液相聚合反应釜R201连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第二液相聚合反应釜R202连接,所述第二液相聚合反应釜R202通过第二高压闪蒸釜R402与第一气相聚合反应釜R301连接,所述第一气相聚合反应釜 R301通过气锁与第二气相聚合反应釜R302连接,即物流方向为:
R101→R201→R202→R402→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统;
(1-1-c)将催化剂和部分烯烃单体连续加入聚合反应系统中的预聚釜R101 中混合后送入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201中;
(1-2-c)将余下的烯烃单体和氢气连续加入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202聚合釜、第一气相聚合反应釜R301 和第二气相聚合反应釜R302中,烯烃单体在催化剂作用下转化为聚烯烃初生颗粒,得到混合体系。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(1)中,具体包括如下步骤:
(1-0-d)所述聚合反应系统包括预聚釜R101、第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202、第一气相聚合反应釜R301、第二气相聚合反应釜 R302,第一高压闪蒸釜R401、第二高压闪蒸釜R402;
所述预聚釜R101分别与第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202连接,所述第一液相聚合反应釜R201与第一高压闪蒸釜R401相连,所述第一高压闪蒸釜R401与第一气相聚合反应釜R301连接,所述第二液相聚合反应釜 R202与第二高压闪蒸釜R402相连,所述第二高压闪蒸釜R402与第二气相聚合反应釜R302连接,即物流方向为:
(1-1-d)将催化剂和部分烯烃单体连续加入聚合反应系统中的预聚釜R101 中混合后送入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202聚合釜中;
(1-2-d)将余下的烯烃单体和氢气连续加入聚合反应系统中的第一液相聚合反应釜R201、第二液相聚合反应釜R202聚合釜、第一气相聚合反应釜R301 和第二气相聚合反应釜R302中,烯烃单体在催化剂作用下转化为聚烯烃初生颗粒,得到混合体系。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯均聚物时,所述聚合反应系统可以为:
所述聚合反应系统流程短,聚合物分子量分布较窄,聚合停留时间可以控制在1-2h,反应效率高。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯均聚物时,所述聚合反应系统可以为:
R101→R201→R202→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统;
所述聚合反应系统流程长,每个反应釜可以设置不同的反应温度、反应压力以及加氢量,调整每个反应釜内的生成的聚合物分子量大小,得到特别宽分子量分布的丙烯均聚物。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯均聚物时,所述聚合反应系统可以为:
R101→R201→R202→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统;
所述聚合反应系统流程长,每个反应釜可以设置不同的反应温度、反应压力以及加氢量,调整R301和R302的压力,降低聚丙烯分压,增加氢气分压,可以生产特别高熔融指数的丙烯均聚物。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯均聚物时,所述聚合反应系统可以为:
R101→R201→R202→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统;
所述聚合反应系统流程长,可以延长整个反应流程的停留时间,使停留时间在3-4小时,这样可以使催化剂活性发挥更充分,当催化剂活性更高时,丙烯均聚物的灰分更低,这样可以制备低灰分的丙烯均聚物。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯无规共聚物时,如丙烯和乙烯共聚物、丙烯和丁烯共聚物、丙烯和乙烯-丁烯三元共聚物时,所述聚合反应系统可以为:
所述聚合反应系统流程短,聚合物分子量分布较窄,聚合停留时间可以控制在1-2h,反应效率高。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯无规共聚物时,如丙烯和乙烯共聚物、丙烯和丁烯共聚物、丙烯和乙烯-丁烯三元共聚物时,所述聚合反应系统可以为:
R101→R201→R202→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统;
所述聚合反应系统流程长,每个反应釜可以设置不同的反应温度、反应压力、加氢量以及共聚单体的浓度,调整每个反应釜内的生成的聚合物分子量大小和聚合物分子结构组成,得到特别宽分子量分布、特别宽化学组成的丙烯无规共聚物,该共聚物兼具更好地力学性能、热封性能和加工性能,如生产乙丙无规共聚物(PPR)基管材,聚丙烯基热封膜料等。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯抗冲共聚物时,所述聚合反应系统为:
在第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202中进行丙烯均聚;第一液相聚合反应釜R201出来的物料,进入第一高压闪蒸釜R401,将液相丙烯蒸发,剩余的聚丙烯固体颗粒输送到第一气相聚合反应釜R301;在第一气相聚合反应釜R301中,加入乙烯和丙烯混合物,或者丙烯和丁烯混合物,或者丙烯、丁烯、乙烯三元混合物,同时加入氢气,继续聚合,聚合结束后,物料进入聚合物后处理系统。第二液相聚合反应釜R202出来的物料,进入第二高压闪蒸釜 R402,将液相丙烯蒸发,剩余的聚丙烯固体颗粒输送到第二气相聚合反应釜 R302;在第二气相聚合反应釜R302中,加入乙烯和丙烯混合物,或者丙烯和丁烯混合物,或者丙烯、丁烯、乙烯三元混合物,同时加入氢气,继续聚合,聚合结束后,物料进入聚合物后处理系统。第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202中的物料配比、反应温度和反应压力相同,第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302中的物料配比、反应温度和反应压力相同,最终得到丙烯抗冲共聚物。
在本实用新型的一个优选方案中,当生产丙烯抗冲共聚物时,所述聚合反应系统为:
R101→R201→R202→R402→R301→气锁→R302→聚合物后处理系统;
在第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202中进行丙烯均聚,两个反应器可以采用不同的加氢量,以拓宽聚丙烯均聚物的分子量,使其具有更高的刚性。第二液相聚合反应釜R202出来的物料,进入第二高压闪蒸釜R402,将液相丙烯蒸发,剩余的聚丙烯固体颗粒输送到第一气相聚合反应釜R301,在第一气相聚合反应釜R301中,加入乙烯和丙烯混合物,或者丙烯和丁烯混合物,或者丙烯、丁烯、乙烯三元混合物,同时加入氢气,继续聚合,聚合物进入气锁脱气,将其中的气态单体输送到回收烯烃,固体颗粒进入第二气相聚合反应釜R302,在第二气相聚合反应釜R302中,加入乙烯和丙烯混合物,或者丙烯和丁烯混合物,或者丙烯、丁烯、乙烯三元混合物,同时加入氢气,继续聚合,聚合结束后,物料进入聚合物后处理系统。第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302中的物料配比、反应温度和反应压力可以相同,也可以不同。最终得到性能优异的丙烯抗冲共聚物。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(2)中,所述聚烯烃后处理系统包括分离储罐、湿氮气进料单元和固体输料单元,所述分离储罐与聚合反应系统连接,所述湿氮气进料单元和固体输料单元分别与分离储罐连接。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(2)中,具体包括如下步骤:
(2-1)将步骤(1)的混合体系送入聚合反应后处理系统中的分离储罐,未反应的烯烃单体气化与聚烯烃初生颗粒分离;
(2-2)向分离储罐中通入湿氮气,进一步实现未反应的烯烃单体的气化,并对催化剂进行灭活处理。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(3)中,所述造粒的温度为本领域常规的操作温度。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(4)中,回收得到的未反应的烯烃单体经纯化后进一步送入聚合反应体系中,被重复利用。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(5)中,所述聚合反应杀死系统包括气体储罐,所述气体储罐通过管路与聚合反应系统相连,特别地,与聚合反应体系中的各反应釜连接。
其中,所述气体储罐中储存湿氮气、氧气、一氧化碳中的至少一种。
在本实用新型的一个优选方案中,步骤(5)中,当聚合反应系统出现异常,如温度、压力超过设定值时,开启气体储罐阀门,气体储罐中的气体进入聚合反应系统中的液相反应釜和气相反应釜,以快速终止聚合反应;同时,催化剂进料系统、氢气进料系统和烯烃单体进料系统停止加料。
下文将结合具体实施例对本实用新型的制备方法做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本实用新型,而不应被解释为对本实用新型保护范围的限制。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均涵盖在本实用新型旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;下述实施例中所用的试剂、材料等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而并非指示或暗示相对重要性。
任选表示所述特征存在或不存在,还表示所述特征一定存在,只是具体选择可以随意
实施例1丙烯均聚物的制备
预聚合。将液相丙烯、含有30wt%的Ziegler-Natta催化剂白油浆液(如营口向阳催化剂公司的CS-1)、三乙基铝和环己基甲基二甲氧基硅烷,全部直接输入到预聚釜R101中形成聚合浆料,预聚釜R101温度为35℃,物料停留时间4min,进行丙烯预聚合,得到的原料浆液中聚丙烯的聚合倍数(即催化剂活性gPP/g催化剂)为50倍。
液相本体聚合。将预聚釜R101得到的原料浆液通过三通阀平均输入到第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202中,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,氢气加入量为0.08kg/1000kg丙烯),第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜的温度控制在68℃,进行丙烯液相均聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;丙烯液相均聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。
气相均聚。将第一液相聚合反应釜R201中得到的聚丙烯浆液输入到第一气相聚合反应釜R301;将第二液相聚合反应釜R202中得到的聚丙烯浆液输入到第二气相聚合反应釜R302;液体丙烯也输入到第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302中;第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜和R302 的反应温度为90℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯气相均聚,停留时间为 45min,反应器中料位控制在50-60体积%。丙烯气相均聚过程中,排出的部分未反应的丙烯气被冷凝回收,以气相或液相形式回用。完成丙烯气相均聚后,得到的含丙烯均聚物的产物经后续的干燥和丙烯回收后,分离出丙烯均聚物产品和丙烯,丙烯回用。
计算上述整个工艺过程中,生产丙烯均聚物的单位能耗为40kg标油/吨PP粉料。生产1000kg丙烯均聚物,丙烯损耗为3kg。
得到的丙烯均聚物的熔融指数为3.0g/10min,熔点(DSC测试)为162℃,丙烯均聚物的分子量分布(GPC测试)为5.6。
实施例2宽分布丙烯均聚物的制备
预聚合。同实施例1。
液相本体聚合。将预聚釜R101得到的原料浆液输入到第一液相聚合反应釜 R201中,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一液相聚合反应釜R201中 (其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,氢气加入量为 0.08kg/1000kg丙烯),第一液相聚合反应釜R201的温度控制在68℃,进行丙烯液相均聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;第一液相聚合反应釜R201 的物料输入到第二液相聚合反应釜R202,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第二液相聚合反应釜R202中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的 25wt%,氢气加入量为0.08kg/1000kg丙烯),第二液相聚合反应釜R202的温度控制在68℃,进行丙烯液相均聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;丙烯液相均聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。
气相均聚。将第二液相聚合反应釜R202中得到的聚丙烯浆液输入到第一气相聚合反应釜R301,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一气相聚合反应釜R301中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,氢气加入量为0.08kg/1000kg丙烯),第一气相聚合反应釜R301的反应温度为80℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯气相均聚,停留时间为45min,反应器中料位控制在 50-60体积%;将第一气相聚合反应釜R301中得到的聚丙烯浆液通过气锁输入到第二气相聚合反应釜R302,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第二气相聚合反应釜R302中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,氢气加入量为0.08kg/1000kg丙烯),第二气相聚合反应釜R302的反应温度为80℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯气相均聚,停留时间为45min,反应器中料位控制在50-60体积%;丙烯气相均聚过程中,排出的部分未反应的丙烯气被冷凝回收,以气相或液相形式回用。完成丙烯气相均聚后,得到的含丙烯均聚物的产物经后续的干燥和丙烯回收后,分离出丙烯均聚物产品和丙烯,丙烯回收继续用于丙烯气相均聚。
得到的丙烯均聚物的熔融指数为18.0g/10min,熔点(DSC测试)为162℃,丙烯均聚物的分子量分布(GPC测试)为9.8。
实施例3乙丙无规共聚物的制备
预聚合。同实施例1。
液相乙丙共聚。将预聚釜R101得到的原料浆液通过三通阀平均输入到第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202中,将液相丙烯、乙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202 中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的2wt%,氢气加入量为0.16kg/1000kg丙烯),第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202的温度控制在68℃,进行丙烯-乙烯液相共聚,反应釜内料位为40-50 体积%,停留40min;丙烯-乙烯液相共聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。
气相乙丙共聚。将第一液相聚合反应釜R201中得到的聚丙烯浆液输入到第一气相聚合反应釜R301;将第二液相聚合反应釜R202中得到的聚丙烯浆液输入到第二气相聚合反应釜R302;液体丙烯和乙烯混合物也输入到第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302中(乙烯为丙烯的3wt%);第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302的反应温度为60℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯-乙烯气相共聚,停留时间为45min,反应器中料位控制在 50-60体积%。丙烯-乙烯气相共聚过程中,排出的部分未反应的丙烯气被冷凝回收,以气相或液相形式回用。完成丙烯-乙烯气相共聚后,得到的含乙丙无规共聚物的产物经后续的干燥和丙烯回收后,分离出乙丙无规共聚物产品和丙烯,丙烯回用。
得到的乙丙无规共聚物的熔融指数为5.3g/10min,熔点(DSC测试)为146 ℃,乙丙无规共聚物的分子量分布(GPC测试)为6.8。
实施例4乙丙无规共聚物(PPR)的制备
预聚合。同实施例1。
液相乙丙共聚。将预聚釜R101得到的原料浆液输入到第一液相聚合反应釜 R201中,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一液相聚合反应釜R201中 (其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,氢气加入量为 0.06kg/1000kg丙烯),第一液相聚合反应釜R201的温度控制在68℃,进行丙烯液相均聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;丙烯液相均聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。第一液相聚合反应釜R201的物料输入到第二液相聚合反应釜 R202,将液相丙烯和乙烯混和液相聚合原料输入第二液相聚合反应釜R202中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的2wt%),第二液相聚合反应釜R202的温度控制在68℃,进行丙烯乙烯液相共聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;丙烯乙烯液相共聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。
气相乙丙共聚。将第二液相聚合反应釜R202中得到的聚丙烯浆液输入到高压闪蒸釜,分离出聚丙烯颗粒和丙烯、乙烯、氢气等气体;聚丙烯固体颗粒从高压闪蒸釜输送到第一气相聚合反应釜R301,将液相丙烯和乙烯混和液相聚合原料输入第一气相聚合反应釜R301中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的2.5wt%),第一气相聚合反应釜R301的反应温度为 60℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯乙烯气相共聚,停留时间为45min,反应器中料位控制在50-60体积%;将第一气相聚合反应釜R301中得到的聚丙烯浆液通过气锁输入到第二气相聚合反应釜R302,将液相丙烯和乙烯混和液相聚合原料输入第二气相聚合反应釜R302中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的3wt%),第二气相聚合反应釜R302的反应温度为60 ℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯乙烯气相共聚,停留时间为45min,反应器中料位控制在50-60体积%;丙烯乙烯气相共聚过程中,排出的部分未反应的丙烯气被冷凝回收,以气相或液相形式回用。完成丙烯乙烯气相共聚后,得到的含乙丙无规共聚物的产物经后续的干燥和丙烯回收后,分离出乙丙无规共聚物产品和丙烯,丙烯回用。
得到的乙丙无规共聚物的熔融指数为0.22g/10min,熔点(DSC测试)为145 ℃,乙丙无规共聚物的分子量分布(GPC测试)为7.5。
实施例5丙烯抗冲共聚物的制备
预聚合。同实施例1。
液相乙丙共聚。将预聚釜R101得到的原料浆液输入到第一液相聚合反应釜 R201中,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一液相聚合反应釜R201中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,氢气加入量为 0.2kg/1000kg丙烯),第一液相聚合反应釜R201的温度控制在68℃,进行丙烯液相均聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;丙烯液相均聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。第一液相聚合反应釜R201的物料输入到第二液相聚合反应釜 R202,将液相丙烯和乙烯混和液相聚合原料输入第二液相聚合反应釜R202中 (其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的1wt%),第二液相聚合反应釜R202的温度控制在68℃,进行丙烯乙烯液相共聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;丙烯乙烯液相共聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。
气相乙丙共聚。将第二液相聚合反应釜R202中得到的聚丙烯浆液输入到第一高压闪蒸釜R401中,分离出聚丙烯颗粒和丙烯、乙烯、氢气等气体;聚丙烯固体颗粒从第一高压闪蒸釜R401输送到第一气相聚合反应釜R301,将液相丙烯、乙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一气相聚合反应釜R301中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的40wt%,氢气加入量为0.02kg/1000kg丙烯),第一气相聚合反应釜R301的反应温度为60℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯乙烯气相共聚,停留时间为45min,反应器中料位控制在50-60体积%;将第一气相聚合反应釜R301中得到的聚丙烯浆液通过气锁输入到第二气相聚合反应釜R302,将液相丙烯、乙烯和氢气混和液相聚合原料输入R302中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的 50wt%,氢气加入量为0.02kg/1000kg丙烯),第二气相聚合反应釜R302的反应温度为60℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯乙烯气相共聚,停留时间为 45min,反应器中料位控制在50-60体积%;丙烯乙烯气相共聚过程中,排出的部分未反应的丙烯气被冷凝回收,以气相或液相形式回用。完成丙烯乙烯气相共聚后,得到的含丙烯抗冲共聚物的产物经后续的干燥和丙烯回收后,分离出丙烯抗冲共聚物产品和丙烯,丙烯回用。
得到的丙烯抗冲共聚物的熔融指数为26g/10min,熔点(DSC测试)为162 ℃,丙烯抗冲共聚物中橡胶相含量(二甲苯可溶物)为55wt%。
实施例6丙烯抗冲共聚物的制备
预聚合。同实施例1。
液相本体聚合。将预聚釜R101得到的原料浆液输入到第一液相聚合反应釜 R201中和第二液相聚合反应釜R202中,将液相丙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,氢气加入量为0.2kg/1000kg丙烯),第一液相聚合反应釜R201和第二液相聚合反应釜R202的温度控制在68℃,进行丙烯液相均聚,反应釜内料位为40-50体积%,停留40min;丙烯液相均聚过程中,部分液相丙烯汽化带走部分聚合反应热。汽化的丙烯气经冷凝回收,以气相或液相形式回用。
气相乙丙共聚。第一液相聚合反应釜R201的物料输入到第一高压闪蒸釜 R401,第二液相聚合反应釜R202中的物料输送到第二高压闪蒸釜R402中,分离出聚丙烯颗粒和丙烯、乙烯、氢气等气体;聚丙烯固体颗粒从第一高压闪蒸釜 R401输送到第一气相聚合反应釜R301,从R402输送到第二气相聚合反应釜 R302;将液相丙烯、乙烯和氢气混和液相聚合原料输入第一气相聚合反应釜 R301和第二气相聚合反应釜R302中(其中回收液相丙烯加入量约为新液相丙烯的25wt%,乙烯为丙烯的40wt%,氢气加入量为0.02kg/1000kg丙烯),第一气相聚合反应釜R301和第二气相聚合反应釜R302的反应温度为60℃,压力维持在2.0-2.6MPa,进行丙烯气相共聚,停留时间为45min,反应器中料位控制在50-60 体积%;丙烯乙烯气相共聚过程中,排出的部分未反应的丙烯气被冷凝回收,以气相或液相形式回用。完成丙烯乙烯气相共聚后,得到的含丙烯抗冲共聚物的产物经后续的干燥和丙烯回收后,分离出丙烯抗冲共聚物产品和丙烯,丙烯回用。
得到的丙烯抗冲共聚物的熔融指数为26g/10min,熔点(DSC测试)为162 ℃,丙烯抗冲共聚物中橡胶相含量(二甲苯可溶物)为35wt%。
以上,对本实用新型的实施方式进行了说明。但是,本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚合反应系统,其特征在于,所述聚合反应系统包括预聚釜(R101)、第一液相聚合反应釜(R201)、第二液相聚合反应釜(R202)、第一气相聚合反应釜(R301)、第二气相聚合反应釜(R302)、气锁、第一高压闪蒸釜(R401)和第二高压闪蒸釜(R402);
所述预聚釜(R101)分别与第一液相聚合反应釜(R201)和第二液相聚合反应釜(R202)连接;所述第一液相聚合反应釜(R201)与第一气相聚合反应釜(R301)直接连接或通过第一高压闪蒸釜(R401)与第一气相聚合反应釜(R301)间接连接;所述第二液相聚合反应釜(R202)与第一气相聚合反应釜(R301)直接连接,或通过第二高压闪蒸釜(R402)与第一气相聚合反应釜(R301)间接连接,或与第二气相聚合反应釜(R302)直接连接,或通过第二高压闪蒸釜(R402)与第二气相聚合反应釜(R302)间接连接;所述第一液相聚合反应釜(R201)和第二液相聚合反应釜(R202)连接;所述第一气相聚合反应釜(R301)通过气锁与第二气相聚合反应釜(R302)连接。
2.根据权利要求1所述的聚合反应系统,其特征在于,所述第一液相聚合反应釜(R201)和第二液相聚合反应釜(R202)是立式搅拌反应釜,或者是环管反应器。
3.根据权利要求1所述的聚合反应系统,其特征在于,所述第一气相聚合反应釜(R301)和第二气相聚合反应釜(R302)是卧式平推流气相反应器、立式搅拌气相反应器、或者流化床气相反应器。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚合反应系统,其特征在于,所述第一液相聚合反应釜(R201)与第一气相聚合反应釜(R301)连接,所述第二液相聚合反应釜(R202)与第二气相聚合反应釜(R302)连接,即物流方向为:预聚釜(R101)→第一液相聚合反应釜(R201)→第一气相聚合反应釜(R301)→聚合物后处理系统,以及预聚釜(R101)→第二液相聚合反应釜(R202)→第二气相聚合反应釜(R302)→聚合物后处理系统。
5.根据权利要求1-3任一项所述的聚合反应系统,其特征在于,所述预聚釜(R101)与第一液相聚合反应釜(R201)连接,所述第一液相聚合反应釜(R201)与第二液相聚合反应釜(R202)连接,所述第二液相聚合反应釜(R202)与第一气相聚合反应釜(R301)连接,即物流方向为:预聚釜(R101)→第一液相聚合反应釜(R201)→第二液相聚合反应釜(R202)→第一气相聚合反应釜(R301)→气锁→第二气相聚合反应釜(R302)→聚合物后处理系统。
6.根据权利要求1-3任一项所述的聚合反应系统,其特征在于,所述预聚釜(R101)与第一液相聚合反应釜(R201)连接,所述第一液相聚合反应釜(R201)与第二液相聚合反应釜(R202)连接,所述第二液相聚合反应釜(R202)通过第二高压闪蒸釜(R402)与第一气相聚合反应釜(R301)连接,即物流方向为:预聚釜(R101)→第一液相聚合反应釜(R201)→第二液相聚合反应釜(R202)→第二高压闪蒸釜(R402)→第一气相聚合反应釜(R301)→气锁→第二气相聚合反应釜(R302)→聚合物后处理系统。
7.根据权利要求1-3任一项所述的聚合反应系统,其特征在于,所述第一液相聚合反应釜(R201)与第一高压闪蒸釜(R401)连接,所述第一高压闪蒸釜(R401)与第一气相聚合反应釜(R301)连接,所述第二液相聚合反应釜(R202)与第二高压闪蒸釜(R402)连接,所述第二高压闪蒸釜(R402)与第二气相聚合反应釜(R302)连接,即物流方向为:预聚釜(R101)→第一液相聚合反应釜(R201)→第一高压闪蒸釜(R401)→第一气相聚合反应釜(R301)→聚合物后处理系统,以及预聚釜(R101)→第二液相聚合反应釜(R202)→第二高压闪蒸釜(R402)→第二气相聚合反应釜(R302)→聚合物后处理系统。
8.一种烯烃连续聚合装置,其特征在于,所述装置包括催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统和权利要求1-7任一项所述的聚合反应系统;
所述催化剂进料系统、烯烃进料系统、氢气进料系统分别与所述聚合反应系统连接。
9.根据权利要求8所述的烯烃连续聚合装置,其特征在于,所述装置还包括聚烯烃后处理系统、聚合反应杀死系统和烯烃单体回收系统;
所述聚烯烃后处理系统、聚合反应杀死系统分别与聚合反应系统连接;所述烯烃单体回收系统分别与聚合反应系统和聚烯烃后处理系统连接。
10.根据权利要求9所述的烯烃连续聚合装置,其特征在于,所述装置还包括助剂加入系统、造粒系统和包装系统;所述聚烯烃后处理系统与造粒系统相连;所述包装系统与造粒系统和/或聚烯烃后处理系统相连。
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