一种聚烯烃催化剂进料的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种聚烯烃催化剂进料的装置，其包括：反应物进料管，插入反应物进料管内的且向所述反应物进料管的下游延伸的催化剂进料插管，以及设置在催化剂进料插管内的旋流器，其中，旋流器用于将经过旋流器的催化剂引导成螺旋状流动。可以在不对现有催化剂进料装置做大的结构变动的情况下，有效改善催化剂进料装置内流动情况，延长装置稳定运行周期，减少因催化剂进料装置堵塞而导致停车的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚烯烃催化剂进料装置。
技术介绍
聚丙烯的连续式聚合工艺是世界上普遍采用的聚丙烯生产方法。不同的聚丙烯工艺主要表现在采用的反应器不同，如：巴塞尔(Basell)聚烯烃公司的Spheripol工艺均聚反应釜为两个串联的环管式反应釜所以也成为环管聚丙烯工艺，其气相反应釜采用密相流化床形式。Basell公司的Spherizone工艺均聚反应釜为多区循环反应器，其气相反应釜采用密相流化床形式。陶氏化学公司(DOW)的Unipol工艺采用气相流化床，均聚和共聚在串联的两个流化床中进行。北欧化工公司(Borealis)的BorstarPP工艺包括一个环管反应釜和2～3个气相反应釜。英力士集团控股有限公司(INEOS)的Innovene气相法工艺采用两个卧式气相釜反应釜，内有机械搅拌，物料的停留时间分布接近柱塞流形式。美国ABB鲁玛斯集团(ABB-Lummus)的Novolen气相法工艺是采用两台立式气相搅拌釜，用串联的双釜可生产抗冲共聚物。三井油化公司的Hypol工艺采用搅拌液相反应釜与气相反应釜相结合的方式。丙烯聚合的催化剂通常为齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta)。此类催化剂通常含有(1)固体催化剂组分；(2)有机铝化合物助催化剂组分；(3)和任选地加入外给电子体组分。固体催化剂组分其主要成分为镁、钛、卤素和内给电子体，可供使用的具体实例公开在申请公布号为CN85100997、CN98126383.6、CN98111780.5、CN98126385.2、CN93102795.0、CN00109216.2、CN99125566.6、CN99125567.4、CN02100900.7的专利文献中。助催化剂组分的有机铝化合物通常为烷基铝化合物，优选三烷基铝如：三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三辛基铝等。工业上通常使用三乙基铝作为助催化剂组分。作为任选的催化剂组份的外给电子体化合物通常为有机硅化合物，其通式为RnSi(OR')4-n，式中0＜n≤3，其中，R和R'相同或不同，且各自独立地选自烷基、环烷基、芳基和卤代烷基，R也可以为卤素或氢原子。具体地，所述有机硅化合物通常为：环己基甲基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷等。以Ti/Al摩尔比计，含钛的固体催化剂活性组分与有机铝化合物助催化剂组分之比可以为1:25至1:1000。以Al/Si摩尔比计，所述烷基铝化合物与所述有机硅化合物之比可以为3：1至100：1。所述Ziegler-Natta催化剂的三种组分可以直接加入到聚合反应器内，也可以经过业界公知的预络合和/或预聚合之后，再加入到反应器内。在环管聚丙烯工艺中齐格勒-纳塔催化剂与三乙基铝和有机硅化合物预络合后，在液相本体条件下进行连续预聚合。预聚合的温度控制在0至40℃。在一些气相聚丙烯工艺中也采用类似方法处理催化剂。在环管反应器液相本体法生产聚丙烯的预聚合工段中，催化剂与烷基铝和给电子体进行预接触(预络合)后形成活性催化剂。活性催化剂可使丙烯发生聚合，而未经预络合的催化剂不能使丙烯发生聚合反应。活性催化剂与未反应的烷基铝和给电子体混合物经催化剂进料管进入催化剂进料装置中，然后与丙烯混合。丙烯与活性催化剂混合后进入预聚合反应器进行预聚合。预聚合后，带有预聚物的活性催化剂和丙烯进入环管反应器。活性催化剂在接触丙烯后成为悬浮于丙烯中的、聚丙烯质量不断增加的固体。如果有活性催化剂粘附在催化剂进料装置或其后的管线上，催化剂上的聚丙烯不断增多，就会堵塞催化剂进料装置。事实上催化剂进料装置已经是整个环管聚丙烯装置中的堵塞高发点。一旦堵塞催化剂进料装置，整个聚丙烯装置就中断了催化剂进料，不能继续运转生产聚丙烯。其处理办法只能是拆开催化剂进料装置，手工清除堵塞物。活性催化剂混合物中含有大量的烷基铝，而烷基铝极具危险性，遇到水或空气就会发生爆炸或燃烧。因此在拆开催化剂进料装置前，必须用矿物油对催化剂进料装置反复冲洗以降低装置中的烷基铝含量。所以每次拆开和清理催化剂进料装置都十分的浪费和极具危险性。本领域的专业技术人员采取了多种措施来减少催化剂进料装置的堵塞。比如增加冲洗催化剂进料装置的丙烯的流量；降低冲洗催化剂进料装置的丙烯温度。但这些措施仍不能彻底解决催化剂进料装置的堵塞问题，仍然必须采用备用催化剂进料装置的办法来保证生产装置的连续稳定运转。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种聚烯烃催化剂进料装置。该催化剂进料装置能够减少或避免催化剂进料装置的堵塞的问题，因此减少危险的拆开催化剂进料装置操作，从而达到保证装置稳定运转、节约成本的目的。本专利技术提供一种聚烯烃催化剂进料的装置，其包括：反应物进料管，插入反应物进料管内的且向反应物进料管的下游延伸的催化剂进料插管，以及设置在催化剂进料插管内的旋流器，其中，旋流器用于将经过旋流器的催化剂引导成螺旋状流动。在一个具体的实施例中，旋流器构造成绕催化剂进料插管的轴线扭转的扭转片，旋流器与催化剂进料插管之间的空间形成螺旋状通道。在一个具体的实施例中，旋流器的两侧均抵接于催化剂进料插管的内周壁，旋流器将催化剂进料插管的内部空间均分成两条相互交缠的螺旋状通道。在一个具体的实施例中，旋流器的一端相对于另一端至少扭转360°。在一个具体的实施例中，反应物进料管包括一端封闭的干管以及垂直连接于干管的支管，催化剂进料插管从干管封闭的端部插入到干管内，催化剂进料插管的出口端延伸过支管与干管的连接处。在一个具体的实施例中，催化剂进料插管与干管同轴。在一个具体的实施例中，反应物进料管用于注入α-烯烃或α-烯烃的溶液。在一个具体的实施例中，α-烯烃为丙烯，催化剂进料插管用于注入活性聚丙烯催化剂。在一个具体的实施例中，催化剂进料插管的出口端的端部至旋流器的距离大于20毫米，催化剂进料插管的出口端的端部至旋流器处的部分的内周壁和外周壁均光滑。在一个具体的实施例中，催化剂进料插管的出口端的端部至旋流器的距离大于30毫米。反应物常见为乙烯或含乙烯溶液，或丙烯或含丙烯溶液。本专利技术尤其适用于活性催化剂与α-烯烃或α-烯烃的溶液接触的催化剂进料装置。特别适用于环管聚丙烯工艺中，在这种条件下述反应物为液体丙烯，该催化剂为聚丙烯催化剂。在接触丙烯时聚丙烯催化剂为活性催化剂。本项技术的积极效果是：采用本专利技术方案，可以在不对现有催化剂进料装置做大的结构变动的情况下，有效改善催化剂进料装置内流动情况，延长装置稳定运行周期，减少因催化剂进料装置堵塞而导致停车的风险。并且减少了危险的催化剂进料装置拆开清理操作，从降低了装置的危险性、降低了矿物油和备件的消耗、降低了维护装置的工作量。附图说明在下文中将基于实施例，并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1显示了本专利技术的一个实施例中的聚烯烃催化剂进料的装置的全剖示意图；图2显示了图1中的聚烯烃催化剂进料的装置的局部剖视示意图；具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明，并不用来限制本专利技术的范围。如图1所示，聚烯烃催化剂进料的装置包括三通管件1、插入三通管件1内用于催化剂进料的催化剂进料插管2以及设置催化剂进料插管2内的旋流器4。旋流器4将催化剂引导成螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚烯烃催化剂进料的装置，其特征在于，包括：反应物进料管，插入所述反应物进料管内的且向所述反应物进料管的下游延伸的催化剂进料插管，以及设置在所述催化剂进料插管内的旋流器，其中，所述旋流器用于将经过所述旋流器的催化剂引导成螺旋状流动。

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃催化剂进料的装置，其特征在于，包括：反应物进料管，插入所述反应物进料管内的且向所述反应物进料管的下游延伸的催化剂进料插管，以及设置在所述催化剂进料插管内的旋流器，其中，所述旋流器用于将经过所述旋流器的催化剂引导成螺旋状流动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋流器构造成绕所述催化剂进料插管的轴线扭转的扭转片，所述旋流器与所述催化剂进料插管之间的空间形成螺旋状通道。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述旋流器的两侧均抵接于所述催化剂进料插管的内周壁，所述旋流器将所述催化剂进料插管的内部空间均分成两条相互交缠的所述螺旋状通道。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋流器的一端相对于另一端至少扭转360°。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述反应物进料管包括一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨芝超，胡慧杰，邹杰，王路生，
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：北京;11