CN213570259U - 一种聚丙烯粉料用脱气罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚丙烯粉料用脱气罐，包括：一筒体，该筒体上、下两端分别连接一顶盖和一脱气底锥以形成一密闭容器；顶盖上至少设有一进料口；脱气底锥有若干子椎从上之下以锥套锥的方式构成，每个子锥上设有一用以连接脱气气体管网的进气口；一设于顶盖上的除尘器，通过该除尘器将脱气罐中脱气气体过滤后输送至一后处理系统；一设于筒体、顶盖和脱气底锥的外壁上的伴热装置；以及一安装于脱气底锥的下端出口处的旋转阀。本实用新型的脱气能力达到40t/h，脱气时间≤8小时，能够满足30万吨/年聚丙烯装置的生产要求，对于30万吨/年及以下的聚丙烯装置，此脱气罐可完全替代进口产品，投资成本降低40～50％左右。

Description

一种聚丙烯粉料用脱气罐

技术领域

本实用新型涉及一种聚丙烯粉料用脱气罐。

背景技术

聚丙烯的生产工艺按聚合类型主要有三种，即本体法工艺、气相法工艺和本体-气相法组合工艺，早期还有溶液法工艺和淤浆法工艺。当前，世界上先进的PP生产工艺主要为本体-气相组合工艺和气相法工艺，其专利商主要包括LyondellBasell，Grace，Lummus，Ineos，日本聚丙烯公司JPP等，均为国外大型化工公司。随着催化剂体系的发展和其活性的大幅度提高，新建的大型聚丙烯装置已基本上不采用溶液法和於浆法工艺。而采用气相法工艺的在建装置自2010年以来已经占到50％，被认为是最有希望的工艺之一。但由于此工艺被以上所提到的国外大型化工公司所控制，其配套的关键设备亦被其垄断和控制，例如聚烯烃的脱气罐。为提高国产化率，公司积极研发相关的设备；或者引进相关技术，消化吸收后再对其进行国产化。

目前国内采用JPP工艺的装置逐年增多，在生产过程中聚合物不需要闪蒸分离或离心干燥，而是从反应器直接进入脱气罐中进行脱挥处理，脱除的烯烃气体进行回用，而物料通过气力输送系统进入下游的挤压造粒工段，工艺流程简单。脱气罐是此类气相法工艺不可缺少的关键设备，为响应国家政策，有必要借鉴国外技术，经消化吸收后，设计和开发出此设备，实现其国产化目标。首先从JPP的聚丙烯粉料用脱气罐入手，然后再逐渐扩展到其他专利商的生产工艺中，因此市场前景广阔，经济效益显著。

发明内容

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种聚丙烯粉料用脱气罐，脱气能力达到40t/h，脱气时间≤8小时，能够满足30万吨/年聚丙烯装置的生产要求，对于30万吨/年及以下的聚丙烯装置，此脱气罐可完全替代进口产品，投资成本降低40～50％左右。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型的一种聚丙烯粉料用脱气罐包括：

一筒体，该筒体上、下两端分别连接一顶盖和一脱气底锥以形成一密闭容器；

顶盖上至少设有一进料口；

脱气底锥由若干子椎从上之下以锥套锥的方式构成，每个子锥上设有一用以连接脱气气体管网的进气口；

一设于顶盖上的除尘器，通过该除尘器将脱气罐中脱气气体过滤后输送至一后处理系统；

一设于筒体、顶盖和脱气底锥的外壁上的伴热装置；以及

一安装于脱气底锥的下端出口处的旋转阀。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中筒体上还设有一筒体人孔和/或一高料位开关。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中顶盖上还设有一顶盖人孔，和/或，一用以测量脱气罐中物料料位的料位变送器，和/或，一压力表，和/或，一压力变送器。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中脱气底锥中位于下部的子锥上设有一低料位开关；

子锥的锥顶角角度范围为20～60°；

子锥的内表面为光面结构。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中脱气底锥包括两个子锥构成，每个子锥的锥顶角为50°。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中伴热装置包括设于筒体外壁上的伴热管、一设于筒体、顶盖和脱气底锥的外壁并将伴热管包覆其中的保温层以及若干设于筒体和脱气底锥上用以探测筒体的内部和脱气底锥的内部温度的温度计或温度变送器。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中筒体上设有一第一温度变送器，脱气底锥中位于上部的子锥上设有一第二温度变送器；伴热管内的加热介质的流量由第一温度变送器和第二温度变送器进行联锁控制。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中旋转阀与料位变送器联锁以控制旋转阀的出料量。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中脱气底锥和筒体上分别设置有用以检测脱气罐是否满料或者空仓的低料位开关和高料位开关。

上述的聚丙烯粉料用脱气罐中顶盖上还设置一用以通入清洗水清洗脱气罐内部的冲洗口。

本实用新型的有益效果在于：

1)脱气能力达到40t/h，脱气时间≤8小时，能够满足30万吨/年聚丙烯装置的生产要求；

2)进入脱气罐的初始聚丙烯粉料的烃类和正己烷的最大含量分别为15000wt.ppm和600wt.ppm时，经脱气后，其含量分别为500wt.ppm和30wt.ppm；

3)对于30万吨/年及以下的聚丙烯装置，此脱气罐可完全替代进口产品，投资成本降低40～50％左右。

附图说明

图1是本实用新型的聚丙烯粉料用脱气罐主示图；

图2是本实用新型的聚丙烯粉料用脱气罐俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1～2，图中示出了本实用新型聚丙烯粉料用脱气罐包括：

一筒体1，该筒体1上、下两端分别连接一顶盖2和一脱气底锥3以形成一密闭容器，顶盖2上至少设有一进料口21；脱气底锥3由若干子椎31从上之下以锥套锥的方式构成，每个子锥31上设有一用以连接脱气气体管网的进气口32；本实施例中，需要进行脱气的聚丙烯粉料从进料口21进入脱气罐，由氮气管网提供的大量脱气用氮气，经过脱气底锥3的进气口32进入到脱气底锥3内，从脱气罐的底部开始对脱气罐内的聚丙烯粉料进行脱气。

一设于顶盖2上的除尘器4，该除尘器4通过管道用以将脱气罐中脱气气体过滤后输送至一后处理系统连接；本实施例中，氮气对脱气底锥3的聚丙烯粉料完成脱气后，随着气体在脱气罐中的上升，也对筒体1内的物料进行脱气，最后经脱气罐顶部的除尘器4过滤后，氮气经尾气排放口排入到后续的处理系统。

一设于筒体1、顶盖2和脱气底锥3的外壁上的伴热装置5；以及

一安装于脱气底锥3下端出口处的旋转阀6。

筒体1上还设有一筒体人孔11和一高料位开关12；

顶盖2上还设有一顶盖人孔22、一用以测量脱气罐中物料料位的料位变送器23、一压力表24和一压力变送器25；

脱气底锥3由两个子锥31构成，位于下部的子锥31上设有一低料位开关33，子锥31的锥顶角为50°；脱气底锥31采用独有的锥套锥设计，多锥体设计，针对于聚丙烯粉料的特性及采用氮气进行脱气，本实用新型的脱气底锥3由两个子锥31组成，并在每个子锥31上设置一个进气口32，经过计算，保证在每个子锥31的横截面上，脱气罐的聚丙烯粉料都能得到同等单位体积的脱气氮气，以达到脱气效果，避免脱气不均匀。子锥31的锥顶角角度范围为20～60°，根据聚丙烯粉料的物料特性，脱气底锥3的锥顶角按照50°进行设计，同时子锥31的内表面进行抛光处理。

伴热装置5包括设于筒体1外壁上的伴热管51、一设于筒体1、顶盖2和脱气底锥3的外壁并将伴热管51包覆其中的保温层52以及若干设于筒体1和脱气底锥3上用以探测筒体1内部和脱气底锥3内部温度的温度计或温度变送器，本实施例中，筒体1上设有一第一温度变送器53，脱气底锥3中位于上部的子锥31设有一第二温度变送器54；伴热管51内的加热介质可以根据工厂的实际公用工程条件进行调整，一般采用蒸汽或热水拌热，或是二者间歇使用。聚丙烯粉料需要在稳定的温度下进行脱气并保持较高的脱气效率，为避免在脱气过程中同外部发生过多的热交换导致热损失，特别是在北方寒冷的冬季中，热损失更加严重，将会极大的降低脱气效率。本实施例中采用脱盐热水作为加热介质，脱盐热水通过伴热管51的进水口进入伴热管51，经过伴热管51的回水口排出；伴热介质的流量由第一温度变送器53和第二温度变送器54进行联锁控制，通过从脱气底锥3通入的氮气共同组成一套热系统，使脱气罐内的温度保持在工艺要求的温度范围之内，既要避免聚丙烯粉料温度过高，造成结块或软化，又要达到在规定时间内完成脱气的功能。

本实施例可将脱气时间控制在8小时以内，即聚丙烯粉料从进料口21进入到脱气罐，并通过旋转阀6排出；实际操作的时间可根据上游的来料量，通过料位变送器21和旋转阀6进行联锁控制，达到在线调整的目的。

本实用新型脱气罐的工作压力在100Kpa(G)左右，为了保证脱气罐的顶盖2的强度，顶盖2按照标准封头进行设计，不能设计成平面或者是锥面。在顶盖2和筒体1上分别设置用于检修的顶盖人孔22和筒体人孔11。

在不同牌号物料进行更换时，需要先将本实用新型的脱气罐内中物料从旋转阀6放净，然后再从进料口21或在顶盖2上另外设置的冲洗口(图中未示出)加入冲洗水，对脱气罐进行冲洗干净后利用脱气气体将脱气罐吹干，然后再从进料口21进入新牌号的物料。

由于脱气罐需要通入大量的脱气气体，为了避免脱气罐压力超标，在顶盖2上分别设置压力变送器25和就地的压力表24，对脱气罐内的压力进行实时监测。

在脱气底锥3和筒体1上设置有低料位开关33和高料位开关12用以检测脱气罐是否满料或者空仓。

本实用新型中脱气罐内壁与物料接触部分材质采用不锈钢304材质。

保温层52的保温材料采用非石棉材质均可。

本实用新型的使用：

首先开启伴热装置5，对脱气罐进行伴热保温，用以保持罐内的聚丙烯粉料温度不变；含有烯烃气体的聚丙烯粉料从上游设备注入到脱气罐内，并由料位变送器23控制达到一定的料位；开开始进行脱气工作，由脱气底锥3向脱气罐内通入氮气，对聚丙烯粉料进行脱气处理，脱气量可由安装在氮气官网上的调节阀和流量变送器进行调节；当最先进入脱气罐的物料达到所要求的脱气时间后，由脱气罐出料口的旋转阀6开始向下游装置进行排料，旋转阀6采用变频控制，结合料位变送器23，用以保证聚丙烯粉料在罐内具有足够的存留时间，以达到脱气要求；含有烯烃气体的氮气经顶盖2上安装的除尘器4过滤后，排入下游的气体回收装置；在脱气罐上还设置料位开关、温度变送器、温度计、压力变送器及压力表等仪器，用于现场显示或在线监控脱气罐内的压力、温度和料位，保证脱气罐的安全稳定的运行。

本实用新型的有益效果在于：

1)脱气能力达到40t/h，脱气时间≤8小时，能够满足30万吨/年聚丙烯装置的生产要求；

2)进入脱气罐的初始聚丙烯粉料的烃类和正己烷的最大含量分别为15000wt.ppm和600wt.ppm时，经脱气后，其含量分别为500wt.ppm和30wt.ppm；

3)对于30万吨/年及以下的聚丙烯装置，此脱气罐可完全替代进口产品，投资成本降低40～50％左右。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，其包括：

一筒体，该筒体上、下两端分别连接一顶盖和一脱气底锥以形成一密闭容器；

所述顶盖上至少设有一进料口；

所述脱气底锥由若干子椎从上之下以锥套锥的方式构成，每个所述子锥上设有一用以连接脱气气体管网的进气口；

一设于所述顶盖上的除尘器，通过该除尘器将所述脱气罐中脱气气体过滤后输送至一后处理系统；

一设于所述筒体、顶盖和脱气底锥的外壁上的伴热装置；以及

一安装于所述脱气底锥的下端出口处的旋转阀。

2.如权利要求1所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述筒体上还设有一筒体人孔和/或一高料位开关。

3.如权利要求1所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述顶盖上还设有一顶盖人孔，和/或，一用以测量脱气罐中物料料位的料位变送器，和/或，一压力表，和/或，一压力变送器。

4.如权利要求3所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述旋转阀与所述料位变送器联锁以控制所述旋转阀的出料量。

5.如权利要求1所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述脱气底锥中位于下部的所述子锥上设有一低料位开关；

所述子锥的锥顶角角度范围为20～60°；

所述子锥的内表面为光面结构。

6.如权利要求5所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述脱气底锥包括两个子锥构成，每个子锥的锥顶角为50°。

7.如权利要求1所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述伴热装置包括设于所述筒体外壁上的伴热管、一设于所述筒体、顶盖和脱气底锥的外壁并将所述伴热管包覆其中的保温层以及若干设于筒体和脱气底锥上用以探测所述筒体的内部和所述脱气底锥的内部温度的温度计或温度变送器。

8.如权利要求7所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述筒体上设有一第一温度变送器，所述脱气底锥中位于上部的子锥上设有一第二温度变送器；所述伴热管内的加热介质的流量由所述第一温度变送器和所述第二温度变送器进行联锁控制。

9.如权利要求1所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述脱气底锥和筒体上分别设置有用以检测脱气罐是否满料或者空仓的低料位开关和高料位开关。

10.如权利要求1所述的聚丙烯粉料用脱气罐，其特征在于，所述顶盖上还设置一用以通入清洗水清洗所述脱气罐内部的冲洗口。

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