烯烃聚合装置及其在聚合物转移及单体回收中的应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种烯烃聚合装置及其在聚合物转移及单体回收中的应用。本发明专利技术提供了一种烯烃聚合装置，包括：第一反应器、第一分离器、转移器、第二反应器、第二分离器；所述烯烃聚合装置还包括：压缩机、精馏塔、单体聚合反应器、预聚合反应器、预络合反应器。本发明专利技术还提供了一种上述装置在聚合物转移及单体回收中的应用。本发明专利技术在很大程度上控制了混合反应气从上游反应器转移至下游反应器，两反应器内的混合气体不会造成相互污染。而且聚合物在转移过程中不需要引入惰性气体或其他净化气体，整个转移过程只需要两个简单的装置，便于操作。过程中所排放气体可回收后循环使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种烯烃聚合装置及其在聚合物转移及单体回收中的应用。本专利技术提供了一种烯烃聚合装置，包括：第一反应器、第一分离器、转移器、第二反应器、第二分离器；所述烯烃聚合装置还包括：压缩机、精馏塔、单体聚合反应器、预聚合反应器、预络合反应器。本专利技术还提供了一种上述装置在聚合物转移及单体回收中的应用。本专利技术在很大程度上控制了混合反应气从上游反应器转移至下游反应器，两反应器内的混合气体不会造成相互污染。而且聚合物在转移过程中不需要引入惰性气体或其他净化气体，整个转移过程只需要两个简单的装置，便于操作。过程中所排放气体可回收后循环使用。【专利说明】烯烃聚合装置及其在聚合物转移及单体回收中的应用
本专利技术属烯烃聚合反应领域，具体涉及烯烃聚合装置及其使用方法。
技术介绍
抗冲聚丙烯的品质进一步提高，是树脂生产商和最终用户所追求的目标。研究表明，抗冲聚丙烯性能的改善可以通过两个或多个反应器不同的反应条件实现，不同的反应条件可以控制不同橡胶相分子链结构，进而获得多相结构的特征，达到更高抗冲或耐应力发白性能的目标。将聚合物从一个反应器转移至另一个反应器是多反应器聚合的关键步骤。要实现聚合物性能的多样化调节，就要实现不同的反应器内试验条件的独立控制，不受其他反应器内反应温度、停留时间、气体组成等试验条件的影响。特别是反应器内的气体组成，在气相聚合过程中通常是将上游反应器的产品直接转移至下游反应器，样品内夹带着大量上游反应器的气体，对下游反应器内气体组成造成很大影响。或者是将从上游反应器排料的固体聚合物脱气，而后进行加压，再将其转移至下游聚合反应器。欧洲专利EP050013中，使用惰性气体置换上游反应器内的混合气体，并利用惰性气体加压将固体聚合物转移至下游反应器内，该方法有助于减少或防止在转移装置中发生聚合，从而消除聚合物在转移装置上沉积并堵塞的可能性。但是，此方案的缺点在于，在下游反应器中惰性气体浓度较高，需要在下游反应器中引入更多的聚合物单体，这样可能需要增加反应器大小或提高 反应器中气体的总压力。中国专利CN1228096中，使用一种净化气体，而非惰性气体，来置换来自聚合物颗粒和转移槽中大部分的上游混合气，该净化气含有一种混合物，与每一个反应器所选择的操作条件相配，而不同于上游反应器中的反应气体的组分。单独引入净化气组分，增加了操作的复杂程度。另一方法公开在欧洲专利EP192427中。在压缩阶段，并不引入惰性气体将上游聚合物转移至下游，而是使用来自下游反应器的混合气将聚合物转移至下游反应器。但所述装置包括至少三个顺序连接的容器:分别为排料罐、减压罐和压缩罐。本方法虽然避免了引入惰性气体所带来的不便，但装置所包含的容器数量较多，操作较为复杂，引入的容器越多，可能造成堵塞的位置越多。中国专利CN101578302中也公开了一种方法。该方法与欧洲专利EP192427中所述方法类似，同样采取下游反应器内的混合气体将聚合物转移，所不同的是，所述装置包含一个气固分离装置和至少一对间歇地平行工作的闭锁式料斗，所述的闭锁式料斗交错进行排料和加压的过程，所述转移过程仍然较为复杂，不便于操作。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种烯烃聚合装置及其使用方法，将聚合物从上游反应器内转移至下游反应器内，并直至最后一个反应器，使得在不同的反应器内，可以独立实现相同或者不同的反应条件，而不受其他反应器内条件的影响，进而实现对聚合物的组成、分子量、分子量分布等的多样化调节。聚合物转移过程中所释放的烯烃单体则通过分离装置进行回收，循环使用。本专利技术提供了一种烯烃聚合装置，包括:第一反应器，第一分离器:其用于收集第一反应器的排料并同时进行气固分离，所述排料包括第一反应器中的反应混合气及聚合物，并且排料与降压气固分离在第一分离器内完成；转移器，与第一分离器相连，用于与第一反应器隔断，将聚合物由第一分离器向第二反应器转移；收集来自第一分离器的聚合物，并利用第二反应器内的混合气将聚合物转移至第二反应器；第二反应器，其一端与转移器的一端相连，用于接收转移器输送的聚合物；另一端与转移器另一端相连，用于将第二反应器内的气体输送至转移器；第二分离器，其与第二反应器相连，用于收集第二反应器的排料。所述烯烃聚合装置装置还包括:压缩机，分别与第一分离器、转移器和第二分离器相连，用于将聚合物转移过程中所释放的混合气体进行压缩。精馏塔，与压缩机相连，用于将压缩后的混合气体分离。单体聚合反应器，其与第一反应器相连，用于烯烃的本体聚合。预聚合反应器，其与单体聚合反应器相连，用于催化剂和烯烃单体的预聚合；预络合反应器，其与预聚合反应器相连，用于催化剂组分的预接触。所述反应器为气相反应器或液相反应器，所述液相反应器优选环管反应器或搅拌釜反应器；所述气相反应器优选气相流化床反应器或立式搅拌床反应器。在所述第一反应器和第二反应器上游分别设置有循环换热器，用于对进入第一反应器和第二反应器之前的物料进行换热。本专利技术还提供了一种利用上述装置进行聚合物转移及单体回收的方法，包含如下步骤:a)打开第一反应器的出料阀，将第一反应器的反应产物连续出料至分离器，在压差作用下，聚合物连同夹带的气相组分，排至第一分离器；第一分离器内的压力维持在0.01-0.lOMPa，优选为0.05MPa，第一反应器来的物料在第一分离器内实现气固分离；聚合物由第一分离器底部出料阀排出，分离出的气相组分经分离器上部的过滤器滤除固体颗粒后排出；b)第一分离器底部开关阀打开，固体聚合物进入转移器内，关闭第一分离器底部开关阀，打开转移器的充气阀，向转移器内充入来自第二反应器的混合气体，待转移器内压力与第二反应器压力平衡后，打开通往第二反应器的出口阀，将聚合物转移至第二反应器，关闭转移室充气阀，打开转移室顶部的排气阀，将转移室内压力降至0.0f0.lOMPa，优选为0.05MPa，而后关闭排气阀，以备接收来自第一分离室的聚合物，完成一个出料循环；如此，可避免引入额外的压力源及输送气体。简单地实现了从低压到较高压力的物料转移。c)第二反应器中物料完成反应后，进入第二分离器进行分离得到最终产物；d)第一分离器、第二分离器和转移器的气体排放至回收压缩机，再经后续的精馏塔分离或返回第一反应器使用。步骤a)所述的第一反应器中的聚合物以连续出料的方式进入分离器。步骤b)所述的分离器中的聚合物通过脉动连续进行的方式进入转移器。步骤d)所述的精馏塔分离出的气体用于循环使用。本专利技术在很大程度上控制了混合反应气从上游反应器转移至下游反应器，两反应器内的混合气体不会造成相互污染。而且聚合物在转移过程中不需要引入惰性气体或其他净化气体，整个转移过程只需要两个简单的装置，便于操作。过程中所排放气体可回收后循环使用。本专利技术所述的聚合过程可以是连续进行的。气相聚合的上游也可以进行液相聚合，且可包括催化预络合、预聚合等环节。液相反应器可以是环管反应器或搅拌釜反应器，优选的在一个或串联的两个环管反应器中进行单体的丙烯均聚或者丙烯与其它烯烃的无规共聚。用于本专利技术的串联的反应器可为任何类型的气相反应器，气相流化床反应器或立式搅拌床反应器均可，或是两种不同气相反应器的组合。在气相反应器内，主要是作为主要流体的混合气和聚合物颗粒。优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文波，张晓萌，胡慧杰，毕福勇，魏文骏，陈操，于佩潜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：