淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置，主要包括转鼓式压力过滤机、冷凝器和稀释剂收集罐，其反应系统设有适应于淤浆法或淤浆‑气相法工艺聚合的液相反应器，用于采用淤浆法或淤浆‑气相法工艺聚合生成聚乙烯，输出聚合固液混合物，将反应系统生成的聚合固液混合物引入压力过滤机进行过滤，形成滤液和滤渣，将滤液引入稀释剂收集罐，将除液后气体的冷凝液引入稀释剂收集罐，将清洗排出液引入稀释剂收集罐，将所收集的稀释剂作为循环稀释剂回用于反应系统。所述装置包括反应系统、转鼓式压力过滤机、冷凝器和稀释剂收集罐等。本实用新型专利技术简化了工艺过程和系统构造，减低了建设投资，减少了生产中的能量消耗。

Separation device of polymer in the production process of polyethylene by slurry process

【技术实现步骤摘要】
淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置
本技术涉及淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置，属化工

技术介绍
聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上也包含乙烯与少量α-烯烃的共聚物，聚乙烯无臭、无毒、手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。聚乙烯用途十分广泛，主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆和日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。目前，聚乙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、气相法以及淤浆-气相法组合工艺。其中，淤浆聚合工艺是将乙烯与脂肪族烃类溶剂混合，并加入Ziegler-Natta、无机铬或茂金属催化剂引发乙烯聚合，生成乙烯聚合物悬浮于溶剂中。淤浆聚合工艺根据反应器形式不同可分为环管和釜式2种工艺方法，环管淤浆工艺包括美国菲利普(Phillips)公司的Phillips环管工艺、英国英力士(Ineos)公司的InnoveneS环管工艺以及法国道达尔(Total)公司在Phillips环管反应器技术基础上改进得到的双环管淤浆工艺；釜式淤浆工艺包括荷兰利安德巴塞尔(LyondellBasell)公司的Hostalen工艺和日本三井化学(Mitsui)公司的CX工艺。现有淤浆法(淤浆-气相法)工艺将乙烯混合于稀释剂中在液相反应器中实现聚合，一般依靠夹套冷却撤走反应热，反应生成的聚乙烯粉末与稀释剂及未反应的乙烯先依靠稀释剂和乙烯的气化或闪蒸形成气固混合物，再利用过滤器、旋风分离器等设备实现聚乙烯粉末的分离。为保证稀释剂和乙烯气化、闪蒸的动力，一般在管路上设置夹套管进行蒸汽伴热，分离得到的气相稀释剂和乙烯经压缩、冷凝等回收工艺候重新进入反应系统循环使用。如上所述，现有淤浆法(淤浆-气相法)工艺主要存在如下缺点：1)用作稀释剂的烃类溶剂在工艺过程中并不参与反应，但在气化、闪蒸、压缩、冷凝的过程中需要大量的蒸汽伴热和冷却水冷凝，导致公用工程消耗巨大；2)部分未反应的乙烯亦在上述气化、闪蒸、压缩、冷凝的循环过程中消耗了一定蒸汽伴热和冷却水冷却，导致公用工程消耗升高；3)聚乙烯粉末与气化后的稀释剂和乙烯分离需要设置多台过滤器及分离器，不仅造成设备投资成本高，而且工艺流程长，增加了装置运行的不可靠性；4)大量稀释剂气体的压缩需要压缩机能力大，不仅造成设备一次投资成本高，同时操作过程中消耗了大量的电能。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本技术提供了一种淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离方法，还提供了采用该方法的淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置，将简化工艺过程和系统构造，减低建设投资，减少生产中的能量消耗。本技术的技术方案是：淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置，包括：压力过滤机，用于对聚合反应形成聚合固液混合物进行过滤分离，形成滤液和滤渣(滤饼)，设有母液进料管、清洗液输入管、除液气体输入管、滤液输出管、除液后气体输出管、清洗排出液输出管和固体卸料的卸料管道，设有或者不设有卸料反吹气体输入管，所述母液进料管用于连接反应系统的出料口，接入反应系统生成的聚合固液混合物，所述清洗液输入管用于接入用作清洗液的新鲜稀释剂，所述除液气体输入管用于连接循环乙烯压缩机出口侧的循环气相乙烯管道，所述卸料反吹气体输入管用于连接循环乙烯压缩机出口侧的循环气相乙烯管道；稀释剂收集罐，用于收集系统排出的稀释剂，设有新鲜稀释剂输入管和循环稀释剂输出管，所述新鲜稀释剂接入管用于接入系统补充的新鲜稀释剂，所述循环稀释剂输出管经稀释剂给料泵接入所述反应系统作为稀释剂原料，所述压力过滤机的滤液输出管接入所述稀释剂收集罐，清洗排出液输出管接入所述稀释剂收集罐，除液后气体输出管接入冷凝器进行冷凝，所述冷凝器的冷凝液输出管接入所述稀释剂收集罐。所述反应系统设有适应于淤浆法或淤浆-气相法工艺聚合的液相反应器，用于采用淤浆法或淤浆-气相法工艺聚合生成聚乙烯，输出聚合固液混合物，所述聚合固液混合物主要包括粉末状聚乙烯、稀释剂和溶解在稀释剂中未反应的乙烯。所述压力过滤机内设有顺序分布的过滤区、除液区、卸料区和再生区。所述压力过滤机采用转鼓式压力过滤机。所述转鼓式压力过滤机的轴封结构优选采用填料与机械密封组合式结构。所述转鼓式压力过滤机的过滤介质为金属材质和非金属滤布，优选非金属滤布，进一步优选为PEEK(polyetheretherketone，聚醚醚酮)滤布。所述转鼓式压力过滤机的卸料管道设有密封下料装置。所述转鼓式压力过滤机的密封下料装置采用旋转下料阀。所述旋转下料阀的数量为一个或多个。多个所述旋转下料阀串联设置。所述稀释剂收集罐设有搅拌器。所述搅拌器为电动机械搅拌器。所述电动机械搅拌器设有电控装置，以通过统一的电控柜进行系统的整体运行控制。所述冷凝器为水冷冷凝器，以冷却水作为冷凝介质(吸热介质)。这种装置适应于下列分离方法：淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离方法，包括如下步骤：聚合反应：采用淤浆法或淤浆-气相法工艺将乙烯混合于稀释剂中在反应系统的液相反应器中进行聚合反应，生成聚合固液混合物，所述聚合固液混合物包括粉末状聚乙烯、稀释剂及溶解在稀释剂中的未反应乙烯；过滤：将反应系统生成的固液混合物引入压力过滤机进行过滤，形成滤液和滤渣，所述滤液主要包含稀释剂及溶解在其中的未反应乙烯，所述滤渣主要包含粉末状聚乙烯，滤渣逐渐填满压力过滤机的过滤单元，形成滤饼，所述过滤通常可以采用连续工作制，过滤过程中，所述固液混合物连续进料，滤液连续输出；滤饼除液：将滤饼移至压力过滤机的除液区，以系统的循环乙烯气体作为除液气体对滤饼进行除液，排出除液后气体，所述除液后气体为包含乙烯和稀释剂的气液混合物；滤饼卸料：将除液后的滤饼移至压力过滤机的除液区，依靠滤饼自重卸料或者利用系统的循环乙烯气体作为卸料反吹气体进行反吹卸料，滤饼经压力过滤机的卸料管道送出，作为过滤固体出料；过滤介质清洗：以纯净的稀释剂为清洗液，对卸料后过滤单元的过滤介质进行清洗，实现过滤介质再生，排出清洗排出液；稀释剂回收：包括：将滤液引入稀释剂收集罐；将除液后气体引入冷凝器进行冷凝，获得稀释剂冷凝液，将稀释剂冷凝液引入稀释剂收集罐；将清洗排出液引入稀释剂收集罐；稀释剂回用：将稀释剂收集罐收集的液体送入反应系统作为稀释剂循环使用，当需要补充新鲜稀释剂时，将所补充的新鲜稀释剂引入稀释剂收集罐。所述过滤在过滤区实施，所述滤饼除液在除液区实施，所述滤饼卸料在卸料区实施，所述过滤介质清洗在再生区实施。所述转鼓式压力过滤机的操作温度为45℃-150℃，操作压力为1.85MPa-5.65MPa，转速为0.3-10.0转/分钟。所述转鼓式压力过滤机的转速优选为0.75-5.0转/分钟。所述转鼓式压力过滤机的过滤压差可以为0.01M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置，其特征在于包括：/n压力过滤机，用于对聚合反应形成固液混合物进行过滤分离，设有母液进料管、清洗液输入管、除液气体输入管、滤液输出管、除液后气体输出管、清洗排出液输出管和固体卸料的卸料管道，设有或者不设有卸料反吹气体输入管，所述母液进料管用于连接反应系统的出料口，接入反应系统生成的聚合固液混合物，所述清洗液输入管用于接入用作清洗液的新鲜稀释剂，所述除液气体输入管用于连接循环乙烯压缩机出口侧的循环气相乙烯管道，所述卸料反吹气体输入管用于连接循环乙烯压缩机出口侧的循环气相乙烯管道；/n稀释剂收集罐，用于收集系统排出的稀释剂，设有新鲜稀释剂输入管和循环稀释剂输出管，所述新鲜稀释剂接入管用于接入系统补充的新鲜稀释剂，所述循环稀释剂输出管经稀释剂给料泵接入所述反应系统作为稀释剂原料，所述压力过滤机的滤液输出管接入所述稀释剂收集罐，清洗排出液输出管接入所述稀释剂收集罐，除液后气体输出管接入冷凝器进行冷凝，所述冷凝器的冷凝液输出管接入所述稀释剂收集罐。/n

【技术特征摘要】
1.淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置，其特征在于包括：
压力过滤机，用于对聚合反应形成固液混合物进行过滤分离，设有母液进料管、清洗液输入管、除液气体输入管、滤液输出管、除液后气体输出管、清洗排出液输出管和固体卸料的卸料管道，设有或者不设有卸料反吹气体输入管，所述母液进料管用于连接反应系统的出料口，接入反应系统生成的聚合固液混合物，所述清洗液输入管用于接入用作清洗液的新鲜稀释剂，所述除液气体输入管用于连接循环乙烯压缩机出口侧的循环气相乙烯管道，所述卸料反吹气体输入管用于连接循环乙烯压缩机出口侧的循环气相乙烯管道；
稀释剂收集罐，用于收集系统排出的稀释剂，设有新鲜稀释剂输入管和循环稀释剂输出管，所述新鲜稀释剂接入管用于接入系统补充的新鲜稀释剂，所述循环稀释剂输出管经稀释剂给料泵接入所述反应系统作为稀释剂原料，所述压力过滤机的滤液输出管接入所述稀释剂收集罐，清洗排出液输出管接入所述稀释剂收集罐，除液后气体输出管接入冷凝器进行冷凝，所述冷凝器的冷凝液输出管接入所述稀释剂收集罐。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述压力过滤机内设有顺序分布的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海霞，
申请(专利权)人：北京泽阳天成化工技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11