CN218452174U - 一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，该系统包括调温水补水罐，通过第一输送管与调温水泵连通；循环气冷却器，壳程入口通过第二输送管与调温水泵连通，壳程出口连接第三输送管，管程出口通过第四输送管与反应器入口连通，反应器出口通过第五输送管和循环气压缩机与循环气冷却器管程入口连通；加热器，入口与第三输送管连通，出口通过第六输送管与第一输送管连通；冷却器，入口通过第七输送管与第三输送管连通，出口通过第八输送管与第一输送管连通；换热器，入口通过流入管与第六输送管连通，出口通过流出管与第六输送管连通，位于流入管和流出管之间的第六输送管上设有截止阀。本实用新型能够维持反应温度。

Description

一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统

技术领域

本实用新型涉及煤化工设备技术领域，具体涉及一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统。

背景技术

Unipol工艺是生产线型低密度聚乙烯(LLDPE)的常用方法，是高效催化剂与气相流化床相结合的工艺。

Unipol技术的核心是：气相流化床技术和催化剂技术，即在流化床反应器中，在催化剂作用下精制后的乙烯和共聚单体在高活性催化剂的作用下反应。

Unipol聚乙烯装置采用美国UNIVATION公司的气相法聚乙烯工艺如图1所示，该聚合反应是放热反应。其反应回路是由反应器(C-4001)、循环气冷却器(E-4002A/B)和循环气压缩机(K-4003)组成。气相反应气体(乙烯、1-丁烯或1-己烯、及氢气等多种气体混合物)和惰性气体通过循环气压缩机(K-4003)的推动，进入含有少量催化剂的树脂流化床中反应，并连续的循环。催化剂和反应气(乙烯、1-丁烯或1-己烯、氢气)连续加入反应器(C-4001)。乙烯在流化床反应器中进行聚合生成聚乙烯，然而冷凝态技术可提高反应器的撤热能力，从而大幅提高产率，所以在生成聚乙烯的同时需要通过外部循环气冷却器(E-4002A/B)冷却循环。外部循环气冷却器(E-4002A/B)的冷量由调温水系统提供，调温水系统由调温水泵(G4004/G4005)、循环气冷却器(E4002A/B)、反应器开车加热器(E4008)、调温水冷却器(E4007A/B/C)、调温水冷水阀(TV4002-2A1/A2)和调温水热水阀(TV4002-2B1/B2)组成。聚合反应温度通过调节调温水温度进行控制，调温水使用脱盐水，调温水冷却器(E-4007A/B/C)使用循环冷却水作为冷却介质。但是夏季随着循环水温度增加(如图1所示)，反应负荷达到110％时，即便调温水冷水阀开度达到100％，调温水热水阀开度为0％，还是导致反应撤热余量不足，反应温度无法维持。因此设计一种能够维持反应温度的提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统具有很大的实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统。

本实用新型提供了一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，包括：调温水补水罐，通过第一输送管与调温水泵连通；循环气冷却器，壳程入口通过第二输送管与调温水泵连通，壳程出口连接第三输送管，管程出口通过第四输送管与反应器入口连通，反应器出口通过第五输送管和循环气压缩机与循环气冷却器管程入口连通；加热器，入口与第三输送管连通，出口通过第六输送管与第一输送管连通；冷却器，入口通过第七输送管与第三输送管连通，出口通过第八输送管与第一输送管连通；换热器，入口通过流入管与第六输送管连通，出口通过流出管与第六输送管连通，位于流入管和流出管之间的第六输送管上设有截止阀。

优选地，位于第六输送管和第八输送管之间的第一输送管上设有调温水冷水阀。

优选地，位于流出管和第一输送管之间的第六输送管上设有调温水热水阀。

优选地，所述换热器为板式换热器。

优选地，所述流出管上设有自动流量调节阀。

优选地，所述流出管上设有温度传感器，所述温度传感器通过信号与控制中心连接。

优选地，所述流出管上设有流量表。

优选地，所述截止阀为手动阀，所述调温水冷水阀和调温水热水阀以及自动流量调节阀均为气动阀门，且调温水冷水阀和调温水热水阀以及自动流量调节阀分别通过信号与控制中心连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可以满足聚乙烯反应器高负荷运行下的撤热能力，实现装置夏季高负荷稳定运行。

2、本实用新型技改投入资金少，流程简单，容易上手操作。

3、本实用新型中，虽然已经给出的调温水热水阀和调温水冷水阀作用是控制反应器温度，通过他们调节保证反应器温度恒定；当反应负荷达到110％时，调温水冷水阀开度达到100％，反应器撤热没有余量，温度无法控制，反应器会出现爆聚；而本实用新型中增加换热器主要是为了降低调温水温度，增加反应器撤热能力，实现高负荷生产。

附图说明

图1为现有技术的实际生产工艺流程图；

图2为本实用新型的实际生产工艺流程图。

附图标记说明：

1.调温水补水罐，2.调温水泵，3.循环气冷却器，4.反应器，5.循环气压缩机，6.加热器，7.冷却器，8.换热器，9.调温水冷水阀，10.调温水热水阀。

具体实施方式

下面结合附图2，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图2所示，本实用新型提供的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，包括：调温水补水罐1、循环气冷却器3、加热器6、冷却器7和换热器8，其中调温水补水罐1通过第一输送管与水泵2连通，保证调温水系统满水运行；循环气冷却器3的壳程入口通过第二输送管与水泵2连通，循环气冷却器3的壳程出口连接第三输送管，循环气冷却器3的管程出口通过第四输送管与反应器4入口连通，反应器4出口通过第五输送管和循环气压缩机5与循环气冷却器3管程入口连通；加热器6的入口与第三输送管连通，加热器6的出口通过第六输送管与第一输送管连通；冷却器7的入口通过第七输送管与第三输送管连通，冷却器7的出口通过第八输送管与第一输送管连通；换热器8的入口通过流入管与第六输送管连通，换热器8的出口通过流出管与第六输送管连通，位于流入管和流出管之间的第六输送管上设有截止阀。

具体地，位于第六输送管和第八输送管之间的第一输送管上设有调温水冷水阀9。

具体地，位于流出管和第一输送管之间的第六输送管上设有调温水热水阀10。

具体地，所述换热器8为板式换热器。

具体地，所述流出管上设有自动流量调节阀。

具体地，所述流出管上设有温度传感器，所述温度传感器通过信号与控制中心连接。

具体地，所述流出管上设有流量表。

具体地，所述截止阀为手动阀，所述调温水冷水阀9和调温水热水阀10以及自动流量调节阀均为气动阀门，且调温水冷水阀9和调温水热水阀10以及自动流量调节阀分别通过信号与控制中心连接。

工艺原理：

乙烯、共聚单体、氢气在一定温度、压力下于流化床中聚合生成聚乙烯，该反应为放热过程，反应产生的热量主要通过循环气冷却器3(E-4002A/B)撤出,通过提高循环气冷却器3(E-4002A/B)的撤热能力，从而提高反应负荷。而现有技术中(如图1所示)给出的外部循环气冷却器3(E-4002A/B)的冷量由调温水系统提供，调温水系统由调温水泵2(G4004/G4005)、循环气冷却器3(E4002A/B)、加热器6(E4008)、冷却器7(E4007A/B/C)、调温水冷水阀9(TV4002-2A1/A2)和调温水热水阀10(TV4002-2B1/B2)组成。

在聚合反应温度通过调节调温水温度进行控制时，调温水使用脱盐水，冷却器7(E-4007A/B/C)使用循环冷却水作为冷却介质。但是夏季随着循环水温度增加，反应负荷达到110％时，即便调温水冷水阀9开度达到100％，调温水热水阀10开度为0％，还是导致反应撤热余量不足，反应温度波动，反应负荷无法维持，反应器会出现爆聚的风险。

而本申请所给出的提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统能够有效的改善夏季随着循环水温度增加，反应负荷达到110％时，反应撤热余量不足，反应负荷无法维持的问题。

如图2所示，在使用时，调温水补水罐1中的脱盐水补满调温水系统，关闭位于流入管和流出管之间的第六输送管上设有的截止阀，启动调温水泵2，调温水经第一输送管与调温水泵2，送入循环气冷却器3的壳程内，该冷水与参与反应器4生产的流经循环气冷却器3管程的热源进行热交换，由冷却器3出口流出的调温水送入第三输送管内，并分为两股，一股送入加热器6内经换热后流入第六输送管内，而位于流入管和流出管之间的第六输送管上设有截止阀可以手动全部或者部分关闭，当截止阀手动全部关闭时，经加热器6经换热后的调温水全部流入与第六输送管连通的流入管内，然后经流入管送入换热器8内进行热交换后，降温的调温水在经流出管再次送入第六输送管内，当截止阀手动部分关闭时，经加热器6经换热后的调温水一部分流入与第六输送管连通的流入管内，经换热器8换热后由流入管送至第六输送管，而另一股则直接送入第六输送管内并与经换热器8换热后的调温水汇合，另一股经第七输送管送入冷却器7内，经冷却器7降温的调温水由第八输送管流出，最终第八输送管流动的调温水和第六输送管内流动的调温水都汇流至第一输送管内，降低调温水温度，达到提高撤热目的。并进一步通过调温水冷水阀9(TV4002-2A1/A2)和调温水热水阀10(TV4002-2B1/B2)开度自动调节，调控调温水冷水侧和热水侧流出管调温水换热流量，达到稳定控制调温水冷却后温度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，包括：

调温水补水罐(1)，通过第一输送管与调温水泵(2)连通；

循环气冷却器(3)，壳程入口通过第二输送管与调温水泵(2)连通，壳程出口连接第三输送管，管程出口通过第四输送管与反应器(4)入口连通，反应器(4)出口通过第五输送管和循环气压缩机(5)与循环气冷却器(3)管程入口连通；

加热器(6)，入口与第三输送管连通，出口通过第六输送管与第一输送管连通；

冷却器(7)，入口通过第七输送管与第三输送管连通，出口通过第八输送管与第一输送管连通；

换热器(8)，入口通过流入管与第六输送管连通，出口通过流出管与第六输送管连通，位于流入管和流出管之间的第六输送管上设有截止阀。

2.如权利要求1所述的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，位于第六输送管和第八输送管之间的第一输送管上设有调温水冷水阀(9)。

3.如权利要求2所述的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，位于流出管和第一输送管之间的第六输送管上设有调温水热水阀(10)。

4.如权利要求1所述的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，所述换热器(8)为板式换热器。

5.如权利要求1所述的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，所述流出管上设有自动流量调节阀。

6.如权利要求1所述的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，所述流出管上设有温度传感器，所述温度传感器通过信号与控制中心连接。

7.如权利要求1所述的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，所述流出管上设有流量表。

8.如权利要求3所述的一种提高Unipol气相聚乙烯工艺反应撤热能力的系统，其特征在于，所述截止阀为手动阀，所述调温水冷水阀(9)和调温水热水阀(10)以及自动流量调节阀均为气动阀门，且调温水冷水阀(9)和调温水热水阀(10)以及自动流量调节阀分别通过信号与控制中心连接。

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