RU2808489C1

RU2808489C1 - System for carrying out reaction for producing polyethylene with increasing microsurfaces using polymerization in solution

Info

Publication number: RU2808489C1
Application number: RU2022129379A
Authority: RU
Inventors: Чжибин ЧЖАН; Чжэн ЧЖОУ; Фэн ЧЖАН; Лэй ЛИ; Вэйминь Мэн; Баожун Ван; Гаодун Ян; Хуасюнь Ло; Гоцян Ян; Хунчжоу Тянь; Юй ЦАО
Original assignee: Наньцзин Яньчан Реэкшн Текнолоджи Рисерч Институт Ко., Лтд.
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2023-11-28

Abstract

FIELD: polyethylene production.

SUBSTANCE: invention is related in particular to a system for carrying out the reaction for producing polyethylene with an increase in microsurfaces using polymerization in solution. A system for carrying out a polyethylene production reaction using solution polymerization is described, containing: a pre-polymerization reactor (10) and a polymerization reactor (20) connected in series, as well as a polyethylene circulation drying device for removing residual moisture from the material, wherein the pre-polymerization reactor is equipped with an interfacial microsurface generator (101) during pre-polymerization to disperse and separate ethylene into microbubbles, the prepolymer outlet channel is located at the bottom of the pre-polymerization reactor; the polymerization reactor is equipped with a first interfacial microsurface generator (201), which is connected to the prepolymer outlet channel, installed at the inlet of the polymerization reactor and designed to disperse and separate the prepolymer into microbubbles, the polymerization reactor (20) is also equipped with a second interfacial microsurface generator (202), located inside the polymerization reactor. The polymerization reaction product outlet port (1010) is located at the bottom of the polymerization reactor, and the polymerization reaction product outlet port is connected to the evaporation tank for flash evaporation of the polymerization reaction product; the lower outlet of the flash tank for discharging the polyethylene reaction product is located at the bottom of the flash tank. The lower outlet channel of the evaporation tank is connected to a desolvation column to remove solvents and impurities from the polyethylene reaction product, and inside the desolvation column (70) there is a nitrogen microsurface generator for dispersing and separating high-temperature nitrogen into microbubbles. An outlet for the produced polyethylene is located on a side wall of the desolvation column, and the product outlet is connected to a steam tank for decomposing the catalyst present in the polymer; a material outlet is located on the side wall of the steaming tank, and the material outlet is connected to a water filter to pre-remove moisture from the material. The polyethylene circulation drying device contains a drying chamber, an air pump, an electric heater and a circulation pipe, the inlet channel and the outlet channel of the circulation pipe are respectively connected to the upper part of the drying chamber, the gas pump and the electrothermal heater are sequentially located on the circulation pipe in the direction of the inlet channel of the circulation pipe, and the water filter is connected to the drying chamber.

EFFECT: provision of a system for carrying out the reaction for producing polyethylene with an increase in microsurfaces using polymerization in solution, where the microsurface generator is located in the pre-polymerization reactor, and the microsurface generator is located in the polymerization reactor, which allows, on the one hand, to increase the area of mass transfer between materials gas phase and liquid phase, increase the efficiency of the reaction and reduce energy consumption, on the other hand, ensure greater homogeneity of the gas-liquid mixture, as well as greater uniformity of the resulting polyethylene, which improves the quality of the product.

8 cl, 1 dwg

Description

Область техникиField of technology

[0001] Изобретение относится к области получения полиэтилена, в частности к системе для проведения реакции получения полиэтилена с увеличением микроповерхностей с использованием полимеризации в растворе.[0001] The invention relates to the field of polyethylene production, in particular to a system for carrying out a polyethylene production reaction with an increase in microsurfaces using solution polymerization.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

[0002] В настоящее время полиэтилен представляет собой термопластичный полимер, полученный полимеризацией этилена. В промышленности полиэтилен также включает сополимер этилена и небольшое количество α-олефинов. Полиэтилен не имеет запаха, не токсичен и на ощупь напоминает воск, обладает отличной стойкостью к низким температурам, имеет минимальную температуру использования от -100°C до 70°C, обладает хорошей химической стабильностью, может противостоять эрозии большинства кислот и оснований, нерастворим в обычном растворителе при комнатной температуре, имеет небольшое водопоглощение и обладает хорошими электроизоляционными свойствами. В течение десятилетий созданы двадцать технологических маршрутов для производства полиэтилена, и различные технологические методы можно разделить в зависимости от типа полимеризации на процесс в растворе, процесс в суспензии (также называемый процессом с растворителем), объемный процесс, газофазный процесс и комбинированный объемный и газофазный процесс.[0002] Currently, polyethylene is a thermoplastic polymer obtained by polymerization of ethylene. In industry, polyethylene also includes ethylene copolymer and small amounts of α-olefins. Polyethylene is odorless, non-toxic and has a waxy feel, has excellent low temperature resistance, has a minimum use temperature of -100°C to 70°C, has good chemical stability, can resist erosion by most acids and bases, is insoluble in ordinary solvent at room temperature, has low water absorption and has good electrical insulating properties. Over the decades, twenty process routes have been developed for the production of polyethylene, and the various process methods can be divided according to the type of polymerization into solution process, suspension process (also called solvent process), bulk process, gas-phase process and combined bulk and gas-phase process.

[0003] В настоящее время полимеризация в растворе в основном используется для производства полипропиленовых тканых мешков со специальной лентой, имеющих более низкий модуль упругости и более высокую ударную вязкость по сравнению с полипропиленовыми ткаными мешками, изготовленными суспензионным способом. В полимеризации в растворе в качестве реактора полимеризации обычно используют реактор с мешалкой, котловой реактор, трубчатый реактор и башенный реактор. Однако площадь поверхности раздела и коэффициент массопереноса, обеспечиваемые растворным процессом, ограничены, а коэффициент использования газа низок, поэтому эффективность реакции относительно низка. Следовательно, относительно трудно получить улучшение реакционной способности, тем самым влияя на общую эффективность реакции. Кроме того, поскольку смешивание между газовой и жидкой фазами и двумя жидкими фазами не является однородным, молекулярно-массовое распределение также не является однородным, и полученный полиэтилен не имеет высокой однородности, что влияет на качество продукта.[0003] Currently, solution polymerization is mainly used to produce polypropylene woven bags with a special tape, having a lower modulus of elasticity and higher impact strength compared to polypropylene woven bags produced by the suspension process. In solution polymerization, stirred tank reactor, kettle reactor, tube reactor and tower reactor are generally used as the polymerization reactor. However, the interface area and mass transfer coefficient provided by the solution process are limited and the gas utilization rate is low, so the reaction efficiency is relatively low. Consequently, it is relatively difficult to obtain an improvement in reactivity, thereby affecting the overall efficiency of the reaction. In addition, since the mixing between the gas and liquid phases and the two liquid phases is not uniform, the molecular weight distribution is also not uniform, and the resulting polyethylene does not have high uniformity, which affects the quality of the product.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0004] Ввиду этого настоящее изобретение предлагает систему для проведения реакции получения полиэтилена с увеличением микроповерхностей с использованием полимеризации в растворе и способ. Первая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать систему для проведения реакции получения полиэтилена с увеличением микроповерхностей с использованием полимеризации в растворе. В системе для проведения реакции с увеличением микроповерхностей генератор межфазных микроповерхностей расположен на реакторе предварительной полимеризации, а другой генератор межфазных микроповерхностей расположен на реакторе полимеризации. С одной стороны, область массопереноса между веществами в газовой фазе и жидкой фазе увеличивается, эффективность реакции повышается, а потребление энергии снижается. С другой стороны, газожидкостная смесь более однородна, а полученный полиэтилен имеет более высокую однородность, тем самым улучшая качество продукта.[0004] In view of this, the present invention provides a system for conducting a microsurface-enhancing polyethylene reaction using solution polymerization and a method. The first object of the present invention is to provide a system for conducting a microsurface-enhancing polyethylene reaction using solution polymerization. In the microsurface enlargement reaction system, an interfacial microsurface generator is located on the pre-polymerization reactor, and another interfacial microsurface generator is located on the polymerization reactor. On the one hand, the area of mass transfer between substances in the gas phase and liquid phase increases, the reaction efficiency increases, and energy consumption decreases. On the other hand, the gas-liquid mixture is more homogeneous, and the resulting polyethylene has higher uniformity, thereby improving the quality of the product.

[0005] Вторая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ получения полиэтилена с использованием полимеризации в растворе путем применения вышеупомянутой системы для проведения реакции с увеличением микроповерхностей, чтобы получить продукт реакции получения полиэтилена хорошего качества и с высоким выходом.[0005] A second object of the present invention is to provide a method for producing polyethylene using solution polymerization by using the above-mentioned microsurface-enhancing reaction system to obtain a polyethylene reaction product of good quality and high yield.

[0006] Для решения вышеуказанных задач настоящего изобретения специально приняты следующие технические схемы.[0006] To solve the above objects of the present invention, the following technical schemes are specifically adopted.

[0007] В настоящем изобретении предлагается система для проведения реакции получения полиэтилена с увеличением микроповерхностей с использованием полимеризации в растворе, которая содержит реактор предварительной полимеризации и реактор полимеризации, соединенные последовательно, а также устройство циркуляционной сушки полиэтилена, удаляющее остаточную влагу из материала, при этом реактор предварительной полимеризации снабжен генератором межфазных микроповерхностей при предварительной полимеризации для диспергирования и разделения материала на микропузырьки, и реактор полимеризации снабжен генератором межфазных микроповерхностей для диспергирования и разделения материала на микропузырьки. Выпускной канал для продукта реакции полимеризации расположен на дне реактора полимеризации, и выпускной канал для продукта реакции полимеризации соединен с испарительным резервуаром для мгновенного испарения продукта реакции полимеризации; нижний выпускной канал испарительного резервуара для выпуска продукта реакции получения полиэтилена расположен на дне испарительного резервуара; нижний выпускной канал испарительного резервуара соединен с десольватационной колонной для удаления растворителей и примесей из продукта реакции получения полиэтилена, внутри десольватационной колонны расположен генератор межфазных микроповерхностей азота для диспергирования и разделения высокотемпературного азота на микропузырьки, выпускной канал для продукта расположен на боковой стенке десольватационной колонны, и выпускной канал для продукта соединен с пропарочным резервуаром для разложения катализатора, имеющегося в полимере, выпускной канал для материала расположен на боковой стенке пропарочного резервуара, и выпускной канал для материала соединен с водяным фильтром для предварительного удаления влаги из материала. Устройство циркуляционной сушки полиэтилена содержит сушильную камеру, воздушный насос, электронагреватель и циркуляционную трубу, впускной канал и выпускной канал циркуляционной трубы соответственно соединены с верхней частью сушильной камеры, газовый насос и электротермический нагреватель последовательно расположены на циркуляционной трубе в направлении впускного канала циркуляционной трубы, а водяной фильтр соединен с сушильной камерой.[0007] The present invention provides a system for carrying out a reaction for producing polyethylene with microsurface enlargement using solution polymerization, which contains a pre-polymerization reactor and a polymerization reactor connected in series, as well as a circulation drying device for polyethylene that removes residual moisture from the material, the reactor The pre-polymerization reactor is equipped with a pre-polymerization interfacial microsurface generator for dispersing and separating the material into microbubbles, and the polymerization reactor is equipped with an interfacial microsurface generator for dispersing and separating the material into microbubbles. A polymerization reaction product outlet port is located at the bottom of the polymerization reactor, and the polymerization reaction product outlet port is connected to an evaporation tank to flash the polymerization reaction product; a lower outlet port of the evaporation tank for discharging the polyethylene reaction product is located at the bottom of the evaporation tank; the bottom outlet channel of the evaporation tank is connected to a desolvation column to remove solvents and impurities from the reaction product of polyethylene, inside the desolvation column there is a nitrogen interfacial microsurface generator for dispersing and separating high-temperature nitrogen into microbubbles, the product outlet channel is located on the side wall of the desolvation column, and the outlet the product channel is connected to the steaming tank to decompose the catalyst present in the polymer, the material outlet channel is located on the side wall of the steaming tank, and the material outlet channel is connected to a water filter to pre-remove moisture from the material. The polyethylene circulation drying device contains a drying chamber, an air pump, an electric heater and a circulation pipe, the inlet channel and the outlet channel of the circulation pipe are respectively connected to the upper part of the drying chamber, the gas pump and the electrothermal heater are sequentially located on the circulation pipe in the direction of the inlet channel of the circulation pipe, and the water the filter is connected to the drying chamber.

[0008] Кроме того, на циркуляционной трубе дополнительно расположен буферный резервуар для обеспечения стабильного расхода циркулирующего газа по трубопроводу, причем буферный резервуар расположен рядом с выпускным каналом циркуляционной трубы.[0008] In addition, a buffer tank is further located on the circulation pipe to ensure a stable flow of circulating gas through the pipeline, and the buffer reservoir is located adjacent to the outlet channel of the circulation pipe.

[0009] Кроме того, циркуляционная труба соединена с выпускным патрубком, на одной стороне выпускного патрубка расположена труба сброса давления, а на трубе сброса давления расположен клапан сброса давления.[0009] In addition, the circulation pipe is connected to the outlet pipe, a pressure relief pipe is located on one side of the outlet pipe, and a pressure relief valve is located on the pressure relief pipe.

[0010] Кроме того, сушильная камера соединена с накопителем, накопитель используется для сбора полиэтилена, и накопитель соединен с накопительным резервуаром.[0010] In addition, the drying chamber is connected to the storage tank, the storage tank is used to collect polyethylene, and the storage tank is connected to the storage tank.

[0011] Кроме того, выпускной канал для газовой фазы расположен в верхней части испарительного резервуара, так что материал из выпускного канала для газовой фазы может быть введен в колонну предварительной промывки для промывки и удаления примесей.[0011] In addition, the gas phase outlet port is located at the top of the flash tank so that material from the gas phase outlet port can be introduced into the pre-wash column to wash and remove impurities.

[0012] Кроме того, выпускной канал для порошка полиэтилена расположен на дне колонны предварительной промывки, и выпускной канал для порошка полиэтилена соединен с рукавным фильтром для отделения порошка полиэтилена.[0012] In addition, the polyethylene powder outlet is located at the bottom of the pre-wash column, and the polyethylene powder outlet is connected to a bag filter for separating the polyethylene powder.

[0013] Кроме того, выпускной канал для смеси соединен с пропарочным резервуаром для отфильтровывания порошка полиэтилена, поступающего в пропарочный резервуар.[0013] In addition, the mixture outlet is connected to the steaming tank for filtering polyethylene powder entering the steaming tank.

[0014] Кроме того, сушильная камера и циркуляционная труба заполнены инертным газом.[0014] In addition, the drying chamber and the circulation pipe are filled with inert gas.

[0015] Способ проведения реакции получения полиэтилена с увеличением микроповерхностей с использованием полимеризации в растворе включает следующие стадии:[0015] A method for carrying out a reaction for producing polyethylene with an increase in microsurfaces using solution polymerization includes the following steps:

[0016] после того, как этилен диспергирован и разделен на микропузырьки, проводят реакцию предварительной полимеризации в присутствии катализатора с получением форполимера;[0016] after the ethylene is dispersed and separated into microbubbles, a pre-polymerization reaction is carried out in the presence of a catalyst to produce a prepolymer;

[0017] полимеризация форполимера с этиленом и водородом, которые диспергированы и разделены на микропузырьки, с получением продукта; а также[0017] polymerizing the prepolymer with ethylene and hydrogen, which are dispersed and separated into microbubbles, to obtain a product; and

[0018] выполнение испарения, промывки и удаления примесей, удаления растворителей и примесей, пропаривания, сцеживания воды и сушки продукта.[0018] performing evaporation, washing and removing impurities, removing solvents and impurities, steaming, decanting water and drying the product.

[0019] Кроме того, температура реакции полимеризации составляет от 130 до 145°С, а давление реакции полимеризации составляет от 2 до 2,5 МПа.[0019] In addition, the polymerization reaction temperature is from 130 to 145°C, and the polymerization reaction pressure is from 2 to 2.5 MPa.

[0020] Специалисту в данной области техники может быть понятно, что генератор межфазных микроповерхностей, используемый в настоящем изобретении, воплощен в предшествующих патентах тех же изобретателей, таких как патенты с номерами заявок CN201610641119.6, CN201610641251.7, CN201710766435.0, CN106187660, CN105903425 A, CN109437390 A, CN205831217 U и CN207581700 U. Конкретная структура продукта и принцип работы генератора микропузырьков (т.е. генератора межфазных микроповерхностей) подробно описаны в более раннем патенте CN 20161064119.6, причем эта публикация раскрывает, что «генератор микропузырьков содержит корпус и вторичный разделяющий элемент, в корпусе предусмотрена полость, на корпусе на первом и втором торцах предусмотрен вход, сообщающийся с полостью, противоположные друг другу полости открыты, а площадь поперечного сечения полости уменьшается от середины полости к первому и второму краям полости; вторичный разделяющий элемент предусмотрен по крайней мере на одном из первого и второго краев полости, часть вторичного разделяющего элемента предусмотрена в полости, кольцевой канал образован между вторичным разделяющим элементом и сквозными отверстиями, открытыми с двух концов полости; и генератор микропузырьков дополнительно содержит трубу впускного канала и трубу выпускного канала». Из конкретной конструкции, раскрытой в заявочном документе, можно определить, что конкретный принцип его работы заключается в следующем: жидкость тангенциально входит в генератор микропузырьков посредством трубы впускного канала для жидкости, а газ вращается и разделяется со сверхвысокой скоростью, так что пузырьки газа разбиваются на микропузырьки микронного размера, тем самым увеличивая площадь массообмена между жидкой фазой и газовой фазой. Кроме того, генератор микропузырьков в настоящем патенте является пневматическим генератором межфазных микроповерхностей.[0020] One skilled in the art may appreciate that the interfacial microsurface generator used in the present invention is embodied in prior patents of the same inventors, such as patent application numbers CN201610641119.6, CN201610641251.7, CN201710766435.0, CN106187660, CN105903425 A, CN109437390 A, CN205831217 U and CN207581700 U. The specific product structure and operating principle of the microbubble generator (i.e., interfacial microsurface generator) is described in detail in the earlier patent CN 20161064119.6, with this publication revealing that “the microbubble generator comprises a housing and a secondary separating element, a cavity is provided in the body, an inlet communicating with the cavity is provided on the body at the first and second ends, the cavities opposite each other are open, and the cross-sectional area of the cavity decreases from the middle of the cavity to the first and second edges of the cavity; a secondary separating element is provided at at least one of the first and second edges of the cavity, a portion of the secondary separating element is provided in the cavity, an annular channel is formed between the secondary separating element and through holes open at two ends of the cavity; and the microbubble generator further comprises an inlet duct pipe and an outlet duct pipe.” From the specific design disclosed in the application document, it can be determined that the specific operating principle is as follows: the liquid tangentially enters the microbubble generator through the liquid inlet pipe, and the gas rotates and separates at ultra-high speed, so that the gas bubbles are broken into microbubbles micron size, thereby increasing the area of mass transfer between the liquid phase and the gas phase. Moreover, the microbubble generator in the present patent is a pneumatic interfacial microsurface generator.

[0021] Кроме того, в более раннем патенте 201610641251.7 раскрыто, что первичный измельчитель пузырьков имеет впускной канал для циркулирующей жидкости, впускной канал для циркулирующего газа и выпускной канал для газожидкостной смеси, а вторичный измельчитель пузырьков сообщен с впускным каналом для подачи с выпускного канала для газожидкостной смеси, что указывает на то, что измельчитель пузырьков нуждается в газожидкостной смеси для входа. Кроме того, из следующих рисунков можно определить, что первичный измельчитель пузырьков в основном использует циркулирующую жидкость в качестве движущей силы, и, таким образом, первичный измельчитель пузырьков относится к гидравлическому генератору межфазных микроповерхностей, а вторичный измельчитель пузырьков одновременно вводит газожидкостную смесь в эллипсоидальный вращающийся шар для вращения, тем самым обеспечивая разрушение пузырьков в процессе вращения, и поэтому вторичный измельчитель пузырьков фактически относится к генератору межфазных микроповерхностей газожидкостных связей. Фактически, либо гидравлический генератор межфазных микроповерхностей, либо газожидкостный генератор межфазных микроповерхностей является особой формой генератора межфазных микроповерхностей. Однако генератор межфазных микроповерхностей, используемый в настоящем изобретении, не ограничивается вышеупомянутыми формами, а конкретная структура измельчителя пузырьков, раскрытая в предыдущем патенте, представляет собой только одну форму генератора межфазных микроповерхностей по настоящему изобретению, которая может быть использована.[0021] In addition, in the earlier patent 201610641251.7 it is disclosed that the primary bubble crusher has an inlet port for circulating liquid, an inlet port for circulating gas and an outlet port for a gas-liquid mixture, and a secondary bubble chopper is in communication with the inlet port for supply from the outlet port for gas-liquid mixture, indicating that the bubble crusher needs gas-liquid mixture for input. In addition, from the following figures, it can be determined that the primary bubble crusher mainly uses circulating liquid as the driving force, and thus the primary bubble crusher refers to the hydraulic interfacial microsurface generator, and the secondary bubble crusher simultaneously introduces the gas-liquid mixture into the ellipsoidal rotating ball for rotation, thereby ensuring the destruction of bubbles during the rotation process, and therefore the secondary bubble crusher actually refers to the generator of interfacial microsurfaces of gas-liquid connections. In fact, either a hydraulic interfacial microsurface generator or a gas-liquid interfacial microsurface generator is a special form of interfacial microsurface generator. However, the interfacial microsurface generator used in the present invention is not limited to the above-mentioned shapes, and the specific bubble crusher structure disclosed in the previous patent is only one form of the interfacial microsurface generator of the present invention that can be used.

[0022] Кроме того, в более раннем патенте 201710766435.0 раскрывается, что «принцип действия измельчителя пузырьков заключается в высокоскоростной струе для достижения столкновения газов друг с другом», а также указывается, что измельчитель пузырьков может использоваться в реакторе с увеличением межфазных микроповерхностей, чтобы доказать корреляцию между измельчителем пузырьков и генератором межфазных микроповерхностей. Кроме того, в более раннем патенте CN 106187660 также содержится соответствующее описание конкретной конструкции измельчителя пузырьков. Подробнее см. абзацы [0031]-[0041] в описании и на чертеже, конкретный принцип работы измельчителя пузырьков S-2 подробно описан выше. Верхняя часть измельчителя пузырьков является впускным каналом для жидкости, его боковая поверхность является впускным каналом для газа, а жидкая фаза, поступающая сверху, обеспечивает мощность закручивания, чтобы добиться эффекта разделения на сверхмелкие пузырьки. На рисунке также можно определить, что измельчитель пузырьков имеет коническую структуру, а диаметр верхней части больше, чем нижней части, и мощность закручивания также может быть лучше обеспечена для жидкой фазы.[0022] In addition, the earlier patent 201710766435.0 discloses that "the operating principle of the bubble crusher is high-speed jet to achieve the collision of gases with each other" and also states that the bubble crusher can be used in a reactor with an increase in interfacial microsurfaces to prove correlation between the bubble crusher and the interfacial microsurface generator. In addition, the earlier patent CN 106187660 also contains a corresponding description of a specific design of a bubble crusher. For details, see paragraphs [0031]-[0041] in the description and drawing, the specific operating principle of the S-2 bubble crusher is described in detail above. The top of the bubble crusher is the liquid inlet, its side is the gas inlet, and the liquid phase coming from the top provides the swirling power to achieve the separation effect into ultra-fine bubbles. From the figure, it can also be determined that the bubble crusher has a conical structure, and the diameter of the upper part is larger than the lower part, and the swirling power can also be better ensured for the liquid phase.

[0023] Поскольку генератор межфазных микроповерхностей был только что разработан на ранней стадии предшествующей патентной заявки, на ранней стадии он назывался генератором микропузырьков (CN201610641119.6) и измельчителем пузырьков (201710766435.0). В связи с непрерывным технологическим усовершенствованием генератор межфазных микроповерхностей назван позже, и генератор межфазных микроповерхностей в настоящем изобретении эквивалентен предыдущему генератору микропузырьков, измельчителю пузырьков и т.д., но их названия другие.[0023] Since the interfacial microsurface generator was just developed in the early stage of the prior patent application, it was called microbubble generator (CN201610641119.6) and bubble crusher (201710766435.0) in the early stage. Due to continuous technological improvement, the interfacial microsurface generator is named later, and the interfacial microsurface generator in the present invention is equivalent to the previous microbubble generator, bubble crusher, etc., but their names are different.

[0024] В заключение, генератор межфазных микроповерхностей по настоящему изобретению относится к предшествующему уровню техники. Хотя некоторые измельчители пузырьков относятся к типу пневматических измельчителей пузырьков, некоторые измельчители пузырьков относятся к типу гидравлических измельчителей пузырьков, а некоторые измельчители пузырьков относятся к типу газожидкостных измельчителей пузырьков, разница между этими типами в основном выбираются в зависимости от различных условий эксплуатации. Кроме того, что касается соединения между генератором межфазных микроповерхностей и реактором и другими устройствами, генератор межфазных микроповерхностей содержит структуры соединения и позиции соединения, которые определяются в соответствии со структурой генератора межфазных микроповерхностей и не ограничены этим.[0024] In conclusion, the interfacial microsurface generator of the present invention is related to the prior art. Although some bubble crushers are of the pneumatic bubble crusher type, some bubble crushers are of the hydraulic bubble crusher type, and some bubble crushers are of the gas-liquid bubble crusher type, the difference between these types is mainly selected according to different operating conditions. Moreover, regarding the connection between the interfacial microsurface generator and the reactor and other devices, the interfacial microsurface generator contains connection structures and connection positions that are determined in accordance with the structure of the interfacial microsurface generator and are not limited thereto.

[0025] По сравнению с уровнем техники технический результат настоящего изобретения заключаются в следующем: в системе для проведения реакции получения полиэтилена с увеличением микроповерхностей с использованием полимеризации в растворе по настоящему изобретению генератор межфазных микроповерхностей расположен в реакторе предварительной полимеризации, и генератор межфазных микроповерхностей расположен в реакторе полимеризации, с одной стороны, увеличивается площадь массообмена между материалами газовой фазы и жидкой фазы, повышается эффективность реакции и снижается потребление энергии; с другой стороны, газожидкостная смесь более однородна, а полученный полиэтилен имеет более высокую однородность, что улучшает качество продукта.[0025] Compared with the prior art, the technical result of the present invention is as follows: in the system for carrying out the microsurface enlargement polyethylene reaction using solution polymerization of the present invention, the interfacial microsurface generator is located in a pre-polymerization reactor, and the interfacial microsurface generator is located in the reactor polymerization, on the one hand, increases the area of mass transfer between materials of the gas phase and liquid phase, increases the efficiency of the reaction and reduces energy consumption; on the other hand, the gas-liquid mixture is more homogeneous, and the resulting polyethylene has higher uniformity, which improves the quality of the product.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

[0026] Из приведенного ниже подробного описания предпочтительных вариантов осуществления специалистам в данной области техники очевидны различные другие преимущества и выгоды. Чертежи используются только с целью иллюстрации предпочтительных примеров осуществления и не рассматриваются как ограничение изобретения. Кроме того, на всех чертежах одни и те же ссылочные позиции используются для обозначения одних и тех же компонентов.[0026] From the following detailed description of preferred embodiments, various other advantages and benefits will be apparent to those skilled in the art. The drawings are used for the purpose of illustrating preferred embodiments only and are not to be construed as limiting the invention. In addition, throughout the drawings the same reference numerals are used to designate the same components.

[0027] Фиг. 1 представляет собой структурную схему системы для проведения реакции получения полиэтилена с использованием полимеризации в растворе согласно настоящему изобретению.[0027] FIG. 1 is a block diagram of a system for carrying out a polyethylene reaction using solution polymerization according to the present invention.

Подробное описаниеDetailed description

[0028] Чтобы сделать задачу и преимущества изобретения более ясными, изобретение будет дополнительно раскрыто с вариантами осуществления. Следует понимать, что конкретные примеры осуществления, упомянутые здесь, использованы только для пояснения изобретения, а не для его ограничения.[0028] To make the object and advantages of the invention more clear, the invention will be further described with embodiments. It should be understood that the specific embodiments mentioned herein are used only to illustrate the invention and not to limit it.

[0029] Далее иллюстративные примеры осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Хотя на чертежах показаны примеры осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах и не должно ограничиваться примерами осуществления, изложенными в настоящем документе. Наоборот, эти примеры осуществления предоставлены для обеспечения более полного понимания настоящего изобретения и полной передачи объема настоящего изобретения специалистам в данной области техники. Следует отметить, что примеры осуществления настоящего изобретения и признаки могут быть объединены друг с другом, если нет противоречий. Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на чертежи и примеры осуществления.[0029] Next, illustrative embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Although the drawings show exemplary embodiments of the present invention, it should be understood that the present invention may be embodied in various forms and should not be limited to the exemplary embodiments set forth herein. Rather, these exemplary embodiments are provided to provide a more complete understanding of the present invention and to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art. It should be noted that the embodiments of the present invention and the features can be combined with each other unless there is a conflict. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings and embodiment examples.

[0030] Следует понимать, что в описании изобретения ориентации или взаимосвязи положений, обозначенные терминами верхний, нижний, передний, задний, левый, правый, внутри, снаружи и т.п., являются ориентациями или взаимосвязями положений, основанными на направлении или отношения положения, показанные на чертежах, которые предназначены только для простоты описания, а не указывают или подразумевают, что устройство или элемент должны иметь определенную ориентацию, быть сконструированы и работать в определенной ориентации, и поэтому не могут быть поняты как ограничение изобретение. Кроме того, термины «первый», «второй» и «третий» используются только в описательных целях и не могут пониматься как указывающие или подразумевающие относительную важность.[0030] It should be understood that in the specification of the invention, orientations or position relationships designated by the terms top, bottom, front, rear, left, right, inside, outside, and the like are orientations or position relationships based on the direction or position relationship shown in the drawings, which are intended for ease of description only and do not indicate or imply that the device or element must have a particular orientation, be constructed and operate in a particular orientation, and therefore should not be construed as limiting the invention. In addition, the terms “first,” “second,” and “third” are used for descriptive purposes only and should not be understood to indicate or imply relative importance.

[0031] Далее следует также отметить, что в описании изобретения термины «монтаж», «соединенный» и «соединение» следует понимать широко, например, может быть неразъемным соединением, а также может быть разъемным соединением или неразъемным соединением. связь; может быть механическое соединение, а также может быть электрическое соединение; а может быть прямой связью, также может быть опосредованной связью через посредника, а также может быть связью внутренностей двух компонентов. Специалисты в данной области техники могут понять конкретное значение терминов в изобретении в соответствии с конкретными обстоятельствами.[0031] It should also further be noted that in the specification of the invention, the terms "mounting", "connected" and "connection" should be understood broadly, for example, may be a permanent connection, and may also be a detachable connection or a permanent connection. connection; there may be a mechanical connection and there may also be an electrical connection; and it can be a direct connection, it can also be an indirect connection through an intermediary, and it can also be a connection between the internals of two components. Those skilled in the art will understand the specific meaning of the terms in the invention in accordance with particular circumstances.

[0032] Для более ясного пояснения технических схем настоящего изобретения нижеследующее описание будет дано в форме конкретных вариантов осуществления.[0032] To more clearly explain the technical schemes of the present invention, the following description will be given in the form of specific embodiments.

[0033] Пример осуществления[0033] Example implementation

На фиг. 1 показана система для проведения реакции получения полиэтилена с использованием полимеризации в растворе согласно примеру осуществления настоящего изобретения. Система для проведения реакции содержит реактор 10 предварительной полимеризации и реактор 20 полимеризации, а также устройство циркуляционной сушки полиэтилена для удаления остаточной влаги из материала. Генератор 101 межфазных микроповерхностей для предварительной полимеризации для диспергирования и разделения материала на мелкие капли расположен внутри реактора 10 предварительной полимеризации. Поверхность стенки реактора 10 предварительной полимеризации, через которую проходит трубопровод подачи этилена, соединена с генератором 101 межфазных микроповерхностей для введения этилена в генератор межфазных микроповерхностей предварительной полимеризации. Реактор 20 полимеризации снабжен генератором межфазных микроповерхностей для диспергирования раздробленных материалов на мелкие капли.In fig. 1 shows a system for carrying out a polyethylene reaction using solution polymerization according to an example embodiment of the present invention. The reaction system contains a pre-polymerization reactor 10 and a polymerization reactor 20, as well as a polyethylene circulation drying device for removing residual moisture from the material. A prepolymerization interfacial microsurface generator 101 for dispersing and separating the material into small droplets is located inside the prepolymerization reactor 10 . A wall surface of the prepolymerization reactor 10 through which the ethylene supply line passes is connected to the interfacial microsurface generator 101 for introducing ethylene into the prepolymerization interfacial microsurface generator. The polymerization reactor 20 is equipped with an interfacial microsurface generator for dispersing crushed materials into small droplets.

[0034] Следует подчеркнуть, что генератор межфазных микроповерхностей содержит первый генератор 201 межфазных микроповерхностей и второй генератор 202 межфазных микроповерхностей, причем первый генератор 201 межфазных микроповерхностей расположен вне реактора 20 полимеризации, второй генератор 202 межфазных микроповерхностей расположен внутри реактора 20 полимеризации, первый генератор 201 межфазных микроповерхностей установлен на входе в реактор 20 полимеризации для получения форполимера. В частности, выпускной канал 1010 для форполимера расположен на дне реактора 10 предварительной полимеризации, а впускной канал 2010 для сырья расположен на боковой стенке реактора 20 полимеризации. Один конец первого генератора 201 межфазных микроповерхностей соединен с впускным каналом 2010 для сырья, а другой конец первого генератора межфазных микроповерхностей соединен с выпускным каналом 1010 для форполимера. Второй генератор 202 межфазных микроповерхностей соединен с трубопроводом газовой фазы для извлечения газа над уровнем жидкости реактора 20 полимеризации и трубопроводом циркуляции жидкой фазы для повышения мощности второго генератора 202 межфазных микроповерхностей. Один конец трубопровода циркуляции жидкой фазы соединен с боковой стенкой реактора 20 полимеризации, а другой конец трубопровода циркуляции жидкой фазы соединен с вторым генератором 202 межфазных микроповерхностей.[0034] It should be emphasized that the interfacial microsurface generator includes a first interfacial microsurface generator 201 and a second interfacial microsurface generator 202, the first interfacial microsurface generator 201 located outside the polymerization reactor 20, the second interfacial microsurface generator 202 located inside the polymerization reactor 20, the first interfacial microsurface generator 201 microsurfaces is installed at the entrance to the polymerization reactor 20 to produce a prepolymer. Specifically, the prepolymer outlet 1010 is located at the bottom of the pre-polymerization reactor 10, and the feed inlet 2010 is located on the side wall of the polymerization reactor 20. One end of the first interfacial microsurface generator 201 is connected to the feedstock inlet 2010, and the other end of the first interfacial microsurface generator is connected to the prepolymer outlet 1010. The second interfacial microsurface generator 202 is connected to a gas phase pipeline for extracting gas above the liquid level of the polymerization reactor 20 and a liquid phase circulation pipeline to increase the power of the second interfacial microsurface generator 202. One end of the liquid phase circulation pipeline is connected to the side wall of the polymerization reactor 20, and the other end of the liquid phase circulation pipeline is connected to the second interfacial microsurface generator 202.

[0035] В этом примере осуществления изобретения впускной канал 1020 для смешанного растворителя расположен на боковой стенке реактора 10 предварительной полимеризации, впускной канал 1020 для смешанного растворителя соединен с резервуаром 30 для предварительного смешивания, и резервуар 30 для предварительного смешивания используется для предварительного смешивания материала, катализатора и растворителя. Посредством предварительного смешивания реакционный материал, катализатор и растворитель можно смешать до однородности, и активируется реакционный центр катализатора. Внутри резервуара 30 для предварительного смешивания расположен автоматический механизм перемешивания, и смесь смешивается более однородно за счет дополнительного перемешивания.[0035] In this embodiment, the mixed solvent inlet 1020 is located on the side wall of the pre-polymerization reactor 10, the mixed solvent inlet 1020 is connected to the premix tank 30, and the premix tank 30 is used for premixing the catalyst material and solvent. By premixing, the reaction material, catalyst and solvent can be mixed until homogeneous and the catalyst reaction center is activated. An automatic mixing mechanism is located inside the premix tank 30, and the mixture is mixed more uniformly due to additional mixing.

[0036] Кроме того, выпускной канал 2020 для продукта реакции полимеризации расположен на дне полимерного реактора 20, и выпускной канал 2020 для продукта реакции полимеризации соединен с испарительным резервуаром 40 для мгновенного испарения продукта реакции полимеризации. Трубопровод, соединяющий выпускной канал 2020 для продукта реакции полимеризации с испарительным резервуаром 40, снабжен последовательно расположенными клапаном 401 сброса давления и нагревателем 402. Перед испарением выполняется нагрев, тем самым повышается эффективность мгновенного испарения. Клапан 401 сброса давления предпочтительно представляет собой тонкопленочный предохранительный клапан. По сравнению с другими предохранительными клапанами мембрана тонкопленочного предохранительного клапана более чувствительна к давлению и имеет точность до ± 1%.[0036] In addition, the polymerization reaction product outlet 2020 is located at the bottom of the polymer reactor 20, and the polymerization reaction product outlet 2020 is connected to the evaporation tank 40 for flash evaporation of the polymerization reaction product. The conduit connecting the polymerization reaction product outlet 2020 to the flash tank 40 is provided with a pressure relief valve 401 and a heater 402 in series. Heating is performed before evaporation, thereby increasing the flash evaporation efficiency. The pressure relief valve 401 is preferably a thin film safety valve. Compared with other safety valves, the thin film safety valve diaphragm is more pressure sensitive and has an accuracy of up to ±1%.

[0037] В частности, мощный сепаратор 403 расположен в верхней части испарительного резервуара 40 для отделения полиэтиленового порошка от материала газовой фазы, насколько это возможно. Поскольку газ, перерабатываемый в верхней части испарительного резервуара 40, необходимо рециркулировать и использовать, а унос порошка, насколько это возможно, незначителен или отсутствует, на выходе в верхней части испарительного резервуара 40 расположен мощный сепаратор 403, поэтому что большая часть порошка может оставаться в испарительном резервуаре 40, тем самым повышая эффективность разделения испарительного резервуара 40.[0037] In particular, a powerful separator 403 is located at the top of the flash tank 40 to separate the polyethylene powder from the gas phase material as much as possible. Since the gas processed at the top of the flash tank 40 must be recirculated and used, and there is little or no carryover of powder as far as possible, a powerful separator 403 is located at the outlet at the top of the flash tank 40 so that most of the powder can remain in the flash tank. tank 40, thereby increasing the separation efficiency of the flash tank 40.

[0038] Кроме того, дополнительно нижний выпускной канал 4020 испарительного резервуара для выпуска продукта реакции получения полиэтилена расположен на дне испарительного резервуара 40, выпускной канал 4010 для газовой фазы расположен в верхней части испарительного резервуара 40, и материал, выходящий из выпускного канала 4010 газовой фазы, вводится в колонну 50 предварительной промывки для промывки и удаления примесей. В частности, выпускной канал 5010 для этилена в газовой фазе расположен в верхней части башни 50 предварительной промывки, а выпускной канал 5010 для этилена в газовой фазе последовательно соединен со вторым конденсором 501 и вторым резервуаром 502 для хранения конденсата. Второй резервуар 502 для хранения конденсата соединен с резервуаром 30 для предварительного смешивания для повторного использования этилена. Этилен в газовой фазе, выходящий из верхней части колонны 50 предварительной промывки, охлаждается вторым конденсором 501 и затем поступает во второй резервуар 502 для хранения конденсата. Производственная линия расположена на одной стороне дна второго резервуара 502 для хранения конденсата. Так как в газовую фазу этилена входит некоторое количество этана, а этан является инертным компонентом, не участвующим в реакции, то после многократного извлечения и накопления количество этана будет становиться все больше и больше. Следовательно, оставшийся этилен необходимо постоянно исключать и повторно возвращать в резервуар 30 для предварительного смешивания для повторного использования после охлаждения, тем самым экономя ресурсы. Соответственно выпускной канал 5040 для экстракции расположен на дне второго резервуара 502 для хранения конденсата, а выпускной канал для раствора полиэтилена расположен на боковой стенке колонны 50 предварительной промывки. Выпускной канал для порошка полиэтилена расположен на дне колонны 50 предварительной промывки. Выпускной канал для порошка полиэтилена соединен с рукавным фильтром 60 для отделения порошка полиэтилена.[0038] In addition, further, a lower flash tank outlet 4020 for discharging the polyethylene reaction product is located at the bottom of the flash tank 40, a gas phase outlet 4010 is located at the top of the flash tank 40, and material exiting the gas phase outlet 4010 , is introduced into the pre-wash column 50 to wash and remove impurities. Specifically, the gas-phase ethylene outlet passage 5010 is located at the top of the pre-wash tower 50, and the gas-phase ethylene outlet passage 5010 is connected in series with the second condenser 501 and the second condensate storage tank 502. A second condensate storage tank 502 is connected to a premixing tank 30 for recycling ethylene. The gas phase ethylene exiting the top of the prewash column 50 is cooled by a second condenser 501 and then enters a second condensate storage tank 502. The production line is located on one side of the bottom of the second condensate storage tank 502. Since a certain amount of ethane enters the gas phase of ethylene, and ethane is an inert component that does not participate in the reaction, after repeated extraction and accumulation, the amount of ethane will become more and more. Therefore, the remaining ethylene must be continuously eliminated and recirculated to the premix tank 30 for reuse after cooling, thereby saving resources. Accordingly, the extraction outlet 5040 is located at the bottom of the second condensate storage tank 502, and the polyethylene solution outlet is located on the side wall of the pre-wash column 50. An outlet for polyethylene powder is located at the bottom of the pre-wash column 50. The polyethylene powder outlet is connected to a bag filter 60 to separate the polyethylene powder.

[0039] В частности, выпускной канал 6010 для смеси расположен в нижней части рукавного фильтра 60, а второй выпускной канал 6020 для паров расположен в верхней части рукавного фильтра. Второй выпускной канал 6020 соединен с нижней частью колонны 80 для промывки этилена низкого давления для извлечения этилена в газовой фазе. Третий выпускной канал 8010 для паров расположен в верхней части колонны 80 для промывки этилена низкого давления. Сепаратор 801 тумана соединен с выпускным каналом 8010 для паров для удаления примесей из извлеченного этилена в газовой фазе. Этилен в газовой фазе из верхней части сепаратора 801 тумана возвращается в генератор 101 межфазных микроповерхностей для предварительной полимеризации для повторного использования.[0039] Specifically, a mixture outlet 6010 is located at the bottom of the baghouse 60, and a second vapor outlet 6020 is located at the top of the baghouse. A second outlet 6020 is connected to the bottom of a low pressure ethylene washing column 80 to recover gas phase ethylene. A third vapor outlet 8010 is located at the top of the low pressure ethylene washing column 80. A mist separator 801 is connected to a vapor outlet 8010 to remove impurities from the recovered ethylene in the gas phase. Ethylene in the gas phase from the top of the mist separator 801 is returned to the interfacial microsurface generator 101 for pre-polymerization for reuse.

[0040] В этот пример осуществления изобретения дополнительно включена десольватационная колонна 70. Десольватационная колонна 70 используется для удаления сольватов и примесей из продукта реакции получения полиэтилена. Впускной канал 7010 для полиэтилена расположен в середине десольватационной колонны 70. Впускной канал 7010 для полиэтилена соединен как с нижним выпускным каналом 4020 испарительного резервуара, так и с выпускным каналом для раствора полиэтилена для слияния материала двустороннего трубопровода, а затем для подачи в десольватационную колонну 70 для удаления растворителей и примесей. Генератор 701 межфазных микроповерхностей азота для диспергирования микропузырьков, разделенных на высокотемпературный азот, расположен внутри десольватационной колонны 70. Впускной канал 7020 для газа расположен на боковой стенке десольватационной колонны 70. Впускной канал 7020 для газа соединен с генератором 701 межфазных микроповерхностей азота посредством трубопровода для подачи высокотемпературного азота в генератор 701 межфазных микроповерхностей азота.[0040] Additionally included in this embodiment is a desolvation column 70. The desolvation column 70 is used to remove solvates and impurities from the polyethylene reaction product. The polyethylene inlet 7010 is located in the middle of the desolvation column 70. The polyethylene inlet 7010 is connected to both the bottom outlet 4020 of the flash tank and the polyethylene solution outlet to merge the material of the two-way pipeline, and then to supply the desolvation column 70 for removal of solvents and impurities. A nitrogen interfacial generator 701 for dispersing microbubbles separated into high-temperature nitrogen is located inside the desolvation column 70. A gas inlet 7020 is located on the side wall of the desolvation column 70. The gas inlet 7020 is connected to the nitrogen interfacial generator 701 through a high-temperature nitrogen supply conduit. nitrogen into the nitrogen interfacial microsurface generator 701.

[0041] Кроме того, выпускной канал 7040 для растворителя с низкой температурой кипения расположен в верхней части десольватационной колонны 70. Выпускной канал 7040 для растворителя с низкой температурой кипения соединен последовательно с первым конденсором и первым резервуаром 703 для хранения конденсата. Выпускной канал для жидкости обратного потока расположен в нижней части первого резервуара 703 для хранения конденсата, и выпускной канал для жидкости обратного потока соединен с верхней частью десольватационной колонны 70 для обратного потока в верхней части колонны. Выпускной канал 7050 для конденсата также расположен на дне первого резервуара 703 для хранения конденсата. Выпускной канал 7050 для конденсата соединен с нижней частью резервуара 30 для предварительного смешивания для повторного использования сконденсированного растворителя. Выпускной канал для газообразного азота дополнительно расположен в верхней части первого резервуара 703 для хранения жидкого конденсата для извлечения азота. Выпускной канал для остатка дополнительно расположен в нижней части десольватационной колонны для выпуска небольших количеств растворителей с высокой температурой кипения и катализатора.[0041] In addition, the low boiling point solvent outlet 7040 is located at the top of the desolvation column 70. The low boiling point solvent outlet 7040 is connected in series with the first condenser and the first condensate storage tank 703. The reflux liquid outlet is located at the bottom of the first condensate storage tank 703, and the reflux liquid outlet is connected to the top of the reflux desolvation column 70 at the top of the column. A condensate outlet 7050 is also located at the bottom of the first condensate storage tank 703 . A condensate outlet 7050 is connected to the bottom of a premix tank 30 for reusing the condensed solvent. A nitrogen gas outlet is further located at the top of the first liquid condensate storage tank 703 for nitrogen recovery. A residue outlet is further located at the bottom of the desolvation column to discharge small quantities of high boiling point solvents and catalyst.

[0042] В этом примере осуществления изобретения выпускной канал 7030 для продукта расположен на боковой стенке десольватационной колонны 70 для обезвоживания полиэтилена, выходящего после удаления примесей. Выпускной канал 7030 для продукта и выпускной канал 6010 для смеси соединены с пропарочным резервуаром 90 для отделения катализатора от полимера. В частности, первый выпускной канал 9010 для паров дополнительно расположен в верхней части пропарочного резервуара 90. Газ, выходящий из первого выпускного канала 9010 для паров, поступает в колонну 100 для промывки полиэтилена для извлечения небольших количеств полиэтиленового порошка, уносимого паром.[0042] In this embodiment, a product outlet 7030 is located on the side wall of the desolvation column 70 for dewatering the polyethylene exiting after removal of impurities. A product outlet 7030 and a mixture outlet 6010 are connected to a steam tank 90 to separate the catalyst from the polymer. Specifically, the first vapor outlet 9010 is further located at the top of the steam tank 90. The gas exiting the first vapor outlet 9010 enters the polyethylene washing column 100 to recover small amounts of polyethylene powder entrained in the steam.

[0043] Кроме того, выпускной канал 9020 для материала расположен на боковой стенке пропарочного резервуара 90. Выпускной канал 9020 для материала соединен с сетчатым фильтром 110 для воды для предварительного удаления воды. Сетчатый фильтр 110 для воды подсоединен к нижней части колонны 100 для промывки полиэтилена и используется для слияния и агрегации порошка полиэтилена, смытого со дна колонны 100 для промывки полиэтилена, и полиэтилена, выходящего из выпускного канала 9020 для материала, а затем поступающего в сетчатый фильтр 110 для воды для предварительного удаления воды. Сетчатый фильтр 110 для воды соединен с устройством циркуляционной сушки полиэтилена для удаления остаточной влаги из материала.[0043] In addition, a material outlet 9020 is located on the side wall of the steam tank 90. The material outlet 9020 is connected to a water strainer 110 for preliminary removal of water. The water strainer 110 is connected to the bottom of the polyethylene washing column 100 and is used to merge and aggregate the polyethylene powder washed from the bottom of the polyethylene washing column 100 and the polyethylene exiting the material outlet passage 9020 and then entering the strainer 110 for water for preliminary removal of water. The water strainer 110 is connected to a polyethylene circulation drying device to remove residual moisture from the material.

[0044] В частности, устройство циркуляционной сушки полиэтилена содержит сушильную камеру 120, газовый насос 130, электротермический нагреватель 140 и циркуляционную трубу 190. Впускной канал и выпускной канал циркуляционной трубы 190 соответственно соединены с верхней частью сушильной камеры 120, газовый насос 130 и электротермический нагреватель 140 расположены на циркуляционной трубе 190 последовательно в направлении входа в циркуляционную трубу 190. Водяной фильтр 110 соединен с сушильной камерой 120. Циркуляционная труба 190 дополнительно снабжен буферным резервуаром 160 для обеспечения стабильного расхода циркуляционного воздуха на трубопроводе. Буферный резервуар 160 расположен рядом с выпускным каналом циркуляционной трубы 190. Выпускной коллектор 150 соединен с циркуляционной трубой 190. Труба 151 сброса давления расположена на одной стороне выпускного коллектора 150. Клапан 152 сброса давления расположен на трубе 151 сброса давления.[0044] Specifically, the polyethylene circulation drying apparatus includes a drying chamber 120, a gas pump 130, an electrothermal heater 140, and a circulation pipe 190. An inlet passage and an outlet passage of the circulation pipe 190 are respectively connected to an upper portion of the drying chamber 120, a gas pump 130, and an electrothermal heater. 140 are located on the circulation pipe 190 in series in the direction of the entrance to the circulation pipe 190. The water filter 110 is connected to the drying chamber 120. The circulation pipe 190 is further provided with a buffer tank 160 to ensure a stable circulation air flow rate in the pipeline. The buffer tank 160 is located adjacent to the outlet passage of the circulation pipe 190. The exhaust manifold 150 is connected to the circulation pipe 190. A pressure relief pipe 151 is located on one side of the exhaust manifold 150. A pressure relief valve 152 is located on the pressure relief pipe 151.

[0045] В приведенном выше примере осуществления изобретения дополнительно имеется накопитель 170. Накопитель 170 соединен с дном сушильного ящика для сбора полиэтилена; и нижняя часть нпакопителя 170 соединена с накопительным резервуаром 180 для полиэтилена, который из нижней части накопителя поступает в накопительный резервуар 180 для сбора. Процесс и принцип работы системы для проведения реакции для получения полиэтилена с использованием процесса в растворе по настоящему изобретению кратко описаны ниже.[0045] In the above embodiment, there is additionally a storage tank 170. The storage tank 170 is connected to the bottom of the drying box to collect polyethylene; and the bottom of the storage tank 170 is connected to a storage tank 180 for polyethylene, which is supplied from the bottom of the storage tank to the storage tank 180 for collection. The process and operating principle of the reaction system for producing polyethylene using the solution process of the present invention are briefly described below.

[0046] Сначала материал, катализатор и растворитель предварительно смешивают в резервуаре 30 для предварительного смешивания, а затем вводят в реактор 10 предварительной полимеризации, а газообразный этилен вводят в генератор 101 межфазных микроповерхностей для предварительной полимеризации и диспергируют и разделяют на мелкие капли, а диспергированный и раздробленный этилен и предварительную смесь полностью эмульгируют и затем подвергают реакции предварительной полимеризации с получением форполимера. Форполимер вводят в первый генератор 201 межфазных микроповерхностей, достаточно эмульгируют с этиленом и водородом, вводимыми одновременно, и затем вводят в реактор 20 полимеризации для полимеризации. Реакция полимеризации протекает в реакторе 20 полимеризации при температуре от 130 до 145°С и давлении от 2 до 2,5 МПа. Затем продукт полимеризации поступает в испарительный резервуар 40 для мгновенного испарения и удаления примесей. Газовая фаза из верхней части испарительного резервуара 40 поступает в колонну 50 предварительной промывки для промывки и удаления примесей. Этилен в газовой фазе из верхней части колонны 50 предварительной промывки конденсируется и затем возвращается в резервуар 30 для предварительного смешивания с целью повторного использования. Раствор полиэтилена, отбираемый с боковой стенки колонны 50 предварительной промывки, и вязкая жидкость со дна испарительного резервуара 40 собираются и затем вводятся в десольватационную колонну 70 для удаления растворителей и примесей; полиэтиленовый порошок в нижней части колонны 50 предварительной промывки поступает в рукавный фильтр 60 для фильтрации с получением полиэтиленового порошка. Полиэтилен, выходящий из боковой стенки десольватационной колонны 70, и полиэтиленовый порошок объединяют и затем вводят в пропарочный резервуар 90 для пропаривания. Пропаренный продукт подается в колонну 100 для промывки полиэтилена, затем поступает в сетчатый фильтр 110 для воды для удаления оставшейся воды, затем подается к устройству циркуляционной сушки полиэтилена для удаления оставшейся воды в материале; и полученный полиэтилен после удаления воды поступает в накопитель 170, а затем в накопительный резервуар 180.[0046] First, the material, catalyst and solvent are pre-mixed in the pre-mix tank 30, and then introduced into the pre-polymerization reactor 10, and ethylene gas is introduced into the pre-polymerization interfacial microsurface generator 101 and is dispersed and separated into small droplets, and the dispersed and The crushed ethylene and premix are fully emulsified and then subjected to a prepolymerization reaction to produce a prepolymer. The prepolymer is introduced into the first interfacial microsurface generator 201, sufficiently emulsified with ethylene and hydrogen introduced simultaneously, and then introduced into the polymerization reactor 20 for polymerization. The polymerization reaction takes place in the polymerization reactor 20 at a temperature of 130 to 145°C and a pressure of 2 to 2.5 MPa. The polymerization product then enters the evaporation tank 40 to flash evaporate and remove impurities. The gas phase from the top of the flash tank 40 enters the pre-wash column 50 to wash and remove impurities. Ethylene in the gas phase from the top of the prewash column 50 is condensed and then returned to the premix tank 30 for reuse. The polyethylene solution taken from the side wall of the pre-wash column 50 and the viscous liquid from the bottom of the flash tank 40 are collected and then introduced into the desolvation column 70 to remove solvents and impurities; The polyethylene powder at the bottom of the pre-wash column 50 enters the bag filter 60 for filtration to obtain polyethylene powder. The polyethylene discharged from the side wall of the desolvation column 70 and the polyethylene powder are combined and then introduced into the steam tank 90 for steaming. The steamed product is supplied to the polyethylene washing column 100, then enters the water strainer 110 to remove the remaining water, then is supplied to the polyethylene circulation drying device to remove the remaining water in the material; and the resulting polyethylene, after removing the water, enters the storage tank 170, and then into the storage tank 180.

[0047] Таким образом, в системе для проведения реакции с увеличением межфазных микроповерхностей для получения полиэтилена с использованием процесса в растворе по настоящему изобретению генератор межфазных микроповерхностей расположен в реакторе предварительной полимеризации, а генератор межфазных микроповерхностей расположен в реакторе полимеризации. С одной стороны, увеличивается площадь массообмена между материалами в газовой фазе и жидкой фазе, повышается эффективность реакции и снижается потребление энергии. С другой стороны, газожидкостная смесь становится более однородна, а полученный полиэтилен имеет более высокую однородность, что улучшает качество продукта.[0047] Thus, in a system for conducting an interfacial microsurface enhancement reaction to produce polyethylene using the solution process of the present invention, the interfacial microsurface generator is located in the pre-polymerization reactor, and the interfacial microsurface generator is located in the polymerization reactor. On the one hand, the mass transfer area between materials in the gas phase and liquid phase increases, the reaction efficiency increases and energy consumption decreases. On the other hand, the gas-liquid mixture becomes more homogeneous, and the resulting polyethylene has higher uniformity, which improves the quality of the product.

[0048] Техническое решение изобретения было описано выше в сочетании с предпочтительными примерами осуществления, показанными на чертежах. Однако специалистам в данной области легко понять, что объем охраны изобретения, очевидно, не ограничивается этими конкретными примерами осуществления. Без отступления от принципа изобретения специалисты в данной области техники могут вносить эквивалентные изменения или замены в соответствующие технические признаки, которые входят в объем охраны изобретения. Вышеизложенное является лишь предпочтительными примерами осуществления изобретения, а не ограничениями изобретения. Специалисты в данной области техники могут вносить различные модификации и изменения в изобретение. Любая модификация, эквивалентная замена, усовершенствование и т.п., выполненные в духе и принципе изобретения, должны быть включены в объем охраны изобретения.[0048] The technical solution of the invention has been described above in combination with the preferred embodiments shown in the drawings. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the scope of protection of the invention is obviously not limited to these specific embodiments. Without departing from the principle of the invention, those skilled in the art may make equivalent changes or substitutions to the relevant technical features that fall within the scope of protection of the invention. The foregoing are merely preferred embodiments of the invention and are not limitations of the invention. Various modifications and changes can be made to the invention by those skilled in the art. Any modification, equivalent replacement, improvement, etc., made in the spirit and principle of the invention must be included in the scope of protection of the invention.

Claims

1. A system for carrying out a polyethylene production reaction using solution polymerization, containing:

a pre-polymerization reactor and a polymerization reactor connected in series, as well as a circulation drying device for polyethylene to remove residual moisture from the material, wherein the pre-polymerization reactor is equipped with a generator of interfacial microsurfaces during pre-polymerization to disperse and separate ethylene into microbubbles, the outlet channel for the prepolymer is located at the bottom pre-polymerization reactor; the polymerization reactor is equipped with a first generator of interfacial microsurfaces, which is connected to the outlet channel for the prepolymer, installed at the inlet of the polymerization reactor and is designed to disperse and separate the prepolymer into microbubbles, the polymerization reactor is also equipped with a second generator of interfacial microsurfaces located inside the polymerization reactor;

a polymerization reaction product outlet is located at the bottom of the polymerization reactor, and the polymerization reaction product outlet is connected to an evaporation tank for flashing the polymerization reaction product; a lower outlet port of the evaporation tank for discharging the polyethylene reaction product is located at the bottom of the evaporation tank;

the lower outlet channel of the evaporation tank is connected to a desolvation column to remove solvents and impurities from the polyethylene reaction product, inside the desolvation column there is a generator of interfacial nitrogen microsurfaces for dispersing and separating high-temperature nitrogen into microbubbles,

an outlet for the produced polyethylene is located on a side wall of the desolvation column, and the product outlet is connected to a steaming tank for decomposing the catalyst present in the polymer; a material outlet is located on a side wall of the steaming tank, and the material outlet is connected to a water filter to pre-remove moisture from the material;

The polyethylene circulation drying device contains a drying chamber, an air pump, an electric heater and a circulation pipe, the inlet channel and the outlet channel of the circulation pipe are respectively connected to the upper part of the drying chamber, the gas pump and the electrothermal heater are sequentially located on the circulation pipe in the direction of the inlet channel of the circulation pipe, and the water the filter is connected to the drying chamber.

2. A system for carrying out the reaction for producing polyethylene using polymerization in solution according to claim 1, characterized in that a buffer tank is additionally located on the circulation pipe to ensure a stable flow of circulation gas through the pipeline, while the buffer reservoir is located next to the outlet channel of the circulation pipe.

3. A system for carrying out the reaction for producing polyethylene using solution polymerization according to claim 2, characterized in that the circulation pipe is connected to the outlet pipe, a pressure relief pipe is located on one side of the outlet pipe, and a pressure relief valve is located on the pressure relief pipe.

4. A system for carrying out the reaction for producing polyethylene using solution polymerization according to claim 1, characterized in that the drying chamber is connected to a storage tank, the storage tank is designed to collect polyethylene, and the storage tank is connected to a storage tank.

5. The system for carrying out the reaction for producing polyethylene using solution polymerization according to claim 1, characterized in that a gas phase outlet is located at the top of the flash tank, and material from the gas phase outlet is introduced into the pre-wash column to wash and removing impurities.

6. A system for carrying out the reaction for producing polyethylene using solution polymerization according to claim 1, characterized in that the outlet channel for polyethylene powder is located at the bottom of the pre-wash column, and the outlet channel for polyethylene powder is connected to a bag filter for separating polyethylene powder.

7. A system for carrying out the reaction for producing polyethylene using polymerization in solution according to claim 1, characterized in that the output channel for the mixture is connected to a steaming tank for filtering polyethylene powder entering the steaming tank.

8. A system for carrying out the reaction for producing polyethylene using polymerization in solution according to claim 1, characterized in that the drying chamber and circulation pipe are filled with an inert gas.