CN218250117U - 一种连续溶液聚合的催化剂进料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，具体涉及催化剂进料技术领域，包括活化罐，活化罐分别与溶剂储罐出口、主催化剂储罐出口和助催化剂储罐出口相连接，与聚合反应釜原料入口通过质量流量计和电磁调节阀相连接。本实用新型能够准确控制催化剂溶液活化时间和活化温度，提高催化剂溶液的均一性，且具有灵活的组合方式，适合单釜及双釜等多种聚合工艺，能够适应不同产品的工艺需求，生产多种类型及更加高端的聚烯烃产品。

Description

一种连续溶液聚合的催化剂进料装置

技术领域

本实用新型涉及催化剂进料技术领域，更具体地说，是一种烯烃连续溶液聚合的催化剂进料装置。

背景技术

烯烃连续溶液聚合需在聚合物熔点以上温度进行，已被广泛的用于乙烯基聚合物的生产，包括乙烯/α烯烃共聚物、乙丙橡胶、乙烯/苯乙烯共聚物的生产等。在烯烃连续溶液聚合方法中，催化剂溶液需连续进料至聚合反应器，在聚合之前，常将主催化剂与助催化剂在一定的条件下(温度和时间)预先混合反应一段时间，称为活化，有助于保持催化剂溶液活性的稳定，提高聚合活性。

在现有催化剂进料技术中，存在催化剂活化程度不均一，催化剂分散性差等情况，导致聚合过程中催化剂活性波动大，聚合产物质量不均一，且难以满足多种聚合工艺的催化剂进料需求。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，能够准确控制催化剂溶液活化时间和活化温度，提高催化剂溶液的均一性，有助于聚合反应的平稳进行，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，包括活化罐，用于配置及活化催化剂溶液；活化罐分别与溶剂储罐出口、主催化剂储罐出口和助催化剂储罐出口相连接，其中，溶剂储罐用于储存配置催化剂所用溶剂，主催化剂储罐用于储存从手套箱中取出的主催化剂，助催化剂储罐用于储存从手套箱中取出的助催化剂。

其中，活化罐与聚合反应釜原料入口通过质量流量计和电磁调节阀相连接，其中，聚合反应釜可以为单釜，也可以为双釜串联；质量流量计能够实现精确计量催化剂溶液流量；电磁调节阀实现输送催化剂溶液至聚合反应釜。

其中，活化罐底部设置有原料入口，顶部设置有搅拌设备和催化剂溶液出口，其中，搅拌设备包括变频电机及搅拌桨，搅拌形式为锚式搅拌桨，用于将催化剂溶液混合均匀；原料入口安装在罐体底部，催化剂溶液出口安装在罐体顶部，能够通过控制原料进料速度控制催化剂溶液在罐体内混合活化时间，比较适宜的活化时间为5-60分钟；

其中，活化罐周围设置有夹套，所述夹套通过循环液入口及循环液出口与循环换热器相连，控制温度范围在-50℃～100℃；

其中，活化罐一侧还设置有液位计，用来测量容器内液位变化。

其中，溶剂储罐出料管线、主催化剂储罐出料管线和助催化剂储罐出料管线上均设置有隔膜计量泵；其中，溶剂储罐出料管线上的隔膜计量泵上配备有一台变频调速器，以便较大范围内调节溶剂的流量，从而在不改变主、助催化剂进料量的前提下，大幅度调节催化剂各组分在活化罐中的停留时间。

其中，溶剂储罐出口、主催化剂储罐出口和助催化剂储罐出口与活化罐原料入口连接；其中，主催化剂储罐出口和助催化剂储罐出口也可与催化剂溶液出口直接连接。

其中，活化罐、溶剂储罐、主催化剂储罐和助催化剂储罐均可设置一个或并联设置多个，灵活组合。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本装置采用底部进料、顶部出料的方式控制催化剂溶液停留时间，保证催化剂活化程度均一；

2、安装有夹套控温装置，可以根据不同工艺条件改变活化温度，保证催化剂活化质量；

3、改进主催化剂储罐、助催化剂储罐和活化罐出料管线，灵活组合，满足单釜及双釜串联等多种聚合工艺及催化剂进料需求，可生产多种类型及更加高端的聚烯烃产品。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的整体装置示意图；

图2为本实用新型实施例2的整体装置示意图；

图3为本实用新型实施例3的整体装置示意图。

图中：11、活化罐；12、第二活化罐；21、溶剂储罐；22、第二溶剂储罐；31、主催化剂储罐；32、第二主催化剂储罐；41、助催化剂储罐；42、第二助催化剂储罐；51、聚合反应釜；52、第二聚合反应釜；6、循环换热器；11a、搅拌设备；11b、夹套；11c、原料入口；12c、第二原料入口；11d、催化剂溶液出口；12d、第二催化剂溶液出口；11e、质量流量计；11f、电磁调节阀；12f、第二电磁调节阀；11g、液位计；21a、第一隔膜计量泵；31a、第二隔膜计量泵；41a、第三隔膜计量泵；51a、出料管线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

如图1所示，本实用新型的催化剂进料系统包括活化罐11，活化罐11分别与溶剂储罐21、主催化剂储罐31、助催化剂储罐41相连接，并与聚合反应釜51原料入口相连接；活化罐11顶部安装有搅拌设备11a，一侧设有液位计11g。其中，溶剂储罐21储存溶剂为甲苯，出口与活化罐原料入口11c连接，出料管线上安装有第一隔膜计量泵21a；主催化剂储罐31和助催化剂储罐41，分别储存从手套箱中取出的主催化剂A1和助催化剂B1，出口与活化罐原料入口11c连接，在主催化剂储罐出料管线和助催化剂储罐出料管线上分别设置有第二隔膜计量泵31a和第三隔膜计量泵41a。

在本实施例中，催化剂溶液的进料流程为：溶剂甲苯从溶剂储罐21中经计量泵21a输入活化罐11，主催化剂A1及助催化剂B1分别从主催化剂储罐21和助催化剂储罐41经计量泵31a和计量泵41a输入活化罐11进行活化，物料停留时间为5分钟，通过夹套11b控制活化温度在25℃，得到的催化剂溶液经催化剂溶液出口11d管线输送至聚合反应釜51，压力经电磁调节阀11f控制在3.0MPa。

实施例2：

如图2所示，溶剂储罐数量为2个，分别为装有甲苯的溶剂储罐21和装有正己烷的第二溶剂储罐22；助催化剂储罐数量为2个，分别为储存催化剂B2的助催化剂储罐41和储存催化剂B3的第二助催化剂储罐42，助催化剂储罐41出料管线与活化罐原料入口11c连接，第二助催化剂储罐42出料管线与催化剂溶液出口11d连接。

在本实施例中，催化剂溶液的进料流程为：溶剂甲苯和正己烷分别从溶剂储罐21和第二溶剂储罐22中经隔膜计量泵21a、22a输入活化罐11，助催化剂B3从第二助催化剂储罐42经计量泵42a直接输入催化剂溶液出口11d，主催化剂A2及助催化剂B2分别从主催化剂储罐31和助催化剂储罐41经计量泵31a和计量泵41a输入活化罐11进行活化，物料停留时间15分钟，通过夹套11b控制活化温度在40℃，得到的催化剂溶液经催化剂溶液出口11d输送至聚合反应釜51，压力经电磁调节阀11f控制在5.0MPa。

实施例3：

如图3所示，活化罐数量为2个且并联设置，活化罐11的催化剂溶液出口11d与聚合反应釜51的原料入口管线连接，第二活化罐12的第二催化剂溶液出口12d与第二聚合反应釜52的原料入口管线连接，聚合反应釜51通过出料管线51a和第二聚合反应釜52以串联模式连接；

溶剂储罐21中为甲苯溶剂，与实施例1、2的区别在于溶剂出口管线上安装有两台计量泵，分别为隔膜计量泵21a和21b，分别连接活化罐11和第二活化罐12；

主催化剂储罐数量为2个，分别为储存主催化剂A3的主催化剂储罐31和储存主催化剂A4的第二主催化剂储罐32；助催化剂储罐数量为2个，分别为储存助催化剂B4的助催化剂储罐41和储存助催化剂B5的第二助催化剂储罐42，且主催化剂储罐31和助催化剂储罐41出料管线与活化罐原料入口11c连接，第二主催化剂储罐32和第二助催化剂储罐42出料管线与第二原料入口12c连接。

在本实施例中，催化剂溶液的进料流程为：甲苯溶剂储罐21经隔膜计量泵21a、21b分别输入活化罐11和第二活化罐12，主催化剂A3及助催化剂B4分别从主催化剂储罐31和助催化剂储罐41经隔膜计量泵31a、32a输入活化罐11进行活化，物料停留时间为5分钟，活化温度控制为25℃，得到的催化剂溶液经催化剂溶液出口11d输送至聚合反应釜51，压力经电磁调节阀11f控制在8.0MPa；主催化剂A4及助催化剂B5分别从第二主催化剂储罐32和第二助催化剂储罐42经隔膜计量泵32a和42a输入第二活化罐12进行活化，物料停留时间15分钟，活化温度控制为40℃，得到的催化剂溶液经第二催化剂溶液出口12d输送至第二聚合反应釜52，压力经第二电磁调节阀12f控制在5.0MPa，聚合反应釜51与聚合反应釜52采用串联模式经出料管线51a连接。

综上，本实用新型的催化剂进料装置可广泛应用于烯烃连续溶液聚合装置，其能够控制催化剂活化程度及活化温度，且可灵活组合，满足单釜及双釜串联等多种聚合工艺及催化剂进料需求，可用于生产多种类型及更加高端的聚烯烃产品。

Claims (9)

1.一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，包括活化罐(11)，所述活化罐(11)分别与溶剂储罐(21)出口、主催化剂储罐(31)出口和助催化剂储罐(41)出口相连接，与聚合反应釜(51)原料入口通过质量流量计(11e)和电磁调节阀(11f)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述活化罐(11)底部设置有原料入口(11c)，顶部设置有搅拌设备(11a)和催化剂溶液出口(11d)，活化罐(11)周围设置有夹套(11b)，所述夹套(11b)通过循环液入口及循环液出口与循环换热器相连。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述活化罐(11)设置有液位计(11g)。

4.根据权利要求1所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述溶剂储罐(21)出料管线上设置有第一隔膜计量泵(21a)。

5.根据权利要求1所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述主催化剂储罐(31)出料管线上设置有第二隔膜计量泵(31a)。

6.根据权利要求1所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述助催化剂储罐(41)出料管线上设置有第三隔膜计量泵(41a)。

7.根据权利要求1所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述溶剂储罐(21)出口、主催化剂储罐(31)出口和助催化剂储罐(41)出口与活化罐原料入口(11c)连接；其中，主催化剂储罐(31)出口和助催化剂储罐(41)出口也可与催化剂溶液出口(11d)直接连接。

8.根据权利要求1所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述活化罐(11)、溶剂储罐(21)、主催化剂储罐(31)和助催化剂储罐(41)可设置一个或并联设置多个。

9.根据权利要求1所述的一种连续溶液聚合的催化剂进料装置，其特征在于，所述聚合反应釜(51)可设置一个或串联设置多个。

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