控制反应器系统停机的方法技术方案

本申请提供了控制包括辅助压缩机，反应器，高压泄放阀(HPLDV)，高压分离容器和高压再循环气体系统的聚乙烯反应器系统的停机。在辅助压缩机的部分或完全停机后，HPLDV开启到预设开启位置直到反应器压力降低到预设的减压极限或直到反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15。HPLDV将压力控制到压力设定点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制反应器系统停机的方法相关申请的交叉参考本申请要求于2018年11月13日提交的序列号为62/760,299的申请的权益，其公开内容在此全文引入作为参考。
本申请涉及用于控制反应器系统停机的方法，尤其涉及在过程中断之后在聚乙烯生产设施中反应器容器内容物的排空。
技术介绍
聚乙烯是具有可变结晶结构的轻质，耐用热塑性塑料。它是世界上最广泛生产的塑料之一，每年在世界范围内生产数千万吨。聚乙烯在多个市场(包装，汽车，电气等)中用于薄膜，管材，塑料零件，层压体等应用领域。化学上，聚乙烯由乙烯单体的聚合反应制得。聚乙烯的化学式为(C2H4)n。它以多种形式商业生产，例如低密度聚乙烯，高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯。低密度聚乙烯(LDPE)特别是半刚性和半透明的聚合物和，与高密度聚乙烯相比，它具有更高程度的短和长侧链支化。LDPE通常是通过自由基聚合工艺在高压(例如1500巴)下生产的。LDPE由4,000-40,000个碳原子组成，显示105℃至115℃的熔点和0.910-0.940g/cm3的密度。高压反应器被广泛用于高压下乙烯的聚合，例如，超过1000巴且高达3000巴或更高的压力。来自乙烯供应的新鲜乙烯通常通过主压缩机和辅助压缩机的组合被压缩至反应器压力，所述主压缩机将乙烯压缩至中间压力(约300巴)，辅助压缩机将新鲜乙烯与来自该中间压力的再循环乙烯一起压缩直到最终反应器压力(约3100巴)。当乙烯流入反应器中时引发剂也被注入，并且乙烯被聚合以得到主要包含聚乙烯和未反应的单体的混合物。该混合物通过通常被称为高压泄放阀的阀离开反应器，然后进入分离系统，其中未反应的单体与聚乙烯分离并再循环回到压缩机系统。本领域技术人员知道用于乙烯聚合的两种最常见的反应器类型是管式反应器和高压釜式反应器。本申请中描述的方法可以应用于任何类型的反应器系统。一种已知的分离系统使用串联布置的两个分离容器。第一分离容器，可以称为高压分离容器，具有用于来自高压泄放阀的产物混合物的入口，用于分离的、未反应单体(称为“废气”)的出口和用于含有聚乙烯和约30-40wt％未反应的夹带乙烯的料流的出口。废气通过高压气体系统再循环回压缩机过程，而包含聚乙烯和约30-40wt％未反应的夹带乙烯的料流则进入低压分离容器，在其中几乎所有剩余的未反应的乙烯与聚乙烯分离。
技术介绍
参考文献包括公开号US2010/0004407的美国专利申请。通常，高压分离容器将在一定压力下操作以使废气可以再循环至辅助压缩机的吸入口。低压分离器在低得多的压力下操作，和来自低压分离器的废气必须再循环到主压缩机的吸入口。当LDPE生产过程经历过程中断时，必须采取措施以确保设施的安全，最大程度地减少对环境的影响并减少对工艺设备的损害。如果主压缩机或辅助压缩机经历停机，则必须采取步骤以确保从反应器容器中内容物快速安全地从反应器排空。这是由于以下事实：如果允许反应器内容物停滞，则反应器本身可能遭受广泛的损害。因此，一旦压缩机出现故障，反应器内容物要输送到高压分离容器以及继续通过高压气体系统。但是，反应器内容物大于高压分离容器大以及继续通过高压气体系统，和因此必须将过量的反应器中的物料排放到火炬，排料堆或甚至大气中。因此，需要在这些中断期间控制反应器停机。
技术实现思路
在一类实施方案中，本申请提供了一种控制聚乙烯反应器系统停机的方法，该方法包括：提供聚乙烯反应器系统，该聚乙烯反应器系统包括吸入式加热器和罐150、主压缩机152、辅助压缩机154、反应器156、高压泄放阀130、高压分离器158和高压再循环气体系统160；其中反应器156在约3000巴-g的压力下操作；经历辅助压缩机154的部分或完全停机；将HPLDV130开启到预设开启位置直到反应器156的压力降低到预设的减压极限或直到反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15；在反应器156的压力降低到预设的减压极限之后或在反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15之后：控制HPLDV130以将管线114中的压力控制至压力设定点，该管线114将高压分离器158出口连接至高压再循环气体系统160入口，该压力设定点比使高压再循环气体系统160排气的压力低大约10巴-g以避免过压；使用阀134控制第一压缩机再循环乙烯管线132中的流量，该第一压缩机再循环乙烯管线132将来自主压缩机出口的乙烯再循环到吸入式加热器和罐150的乙烯进料管线；使得离开高压再循环气体系统160的乙烯流通过第一压缩机再循环乙烯管线132流动至吸入式加热器和罐150，该第一压缩机再循环乙烯管线132将来自主压缩机出口的乙烯再循环到吸入式加热器和罐150的乙烯进料管线100；将来自净化再循环乙烯管线122的乙烯移除至液体存储设施和任选地还将来自补充乙烯管线102的乙烯移除至乙烯总管。在另一类实施方案中，本申请提供了一种控制聚乙烯反应器系统停机的方法，该方法包括：提供聚乙烯反应器系统，该聚乙烯反应器系统包括吸入式加热器和罐150、主压缩机152、辅助压缩机154、反应器156、高压泄放阀130、高压分离器158和高压再循环气体系统160；其中反应器156在约3000巴-g的压力下操作；吸入式加热器和罐150从乙烯进料管线100接收乙烯，该乙烯进料管线100从补充乙烯管线102、净化再循环乙烯管线122和第一压缩机再循环乙烯管线132接收乙烯，乙烯离开吸入式加热器和罐150并通过管线104输送到主压缩机152，主压缩机压缩乙烯和通过管线106将其转送到辅助压缩机154，和将离开辅助压缩机154的一部分乙烯通过第一压缩机再循环乙烯管线132再循环回到乙烯进料管线100；管线106通过管线128接收高压再循环气体并进入辅助压缩机154，辅助压缩机154压缩乙烯并将其转送到反应器156，在该反应器中一部分乙烯在引发剂的存在下反应以形成聚乙烯；离开反应器156的物料在进入高压分离器158之前通过高压泄放阀(HPLDV)130；高压分离器158将一部分未反应的乙烯从离开反应器156的物料中分离出来，并通过管线114将未反应的乙烯送入高压再循环气体系统160；经历辅助压缩机154的部分或完全停机；将HPLDV130开启到预设开启位置直到反应器156的压力降低到预设的减压极限或直到反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15；在反应器156的压力降低到预设的减压极限之后或在反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15之后：控制HPLDV130以将管线114中的压力控制至压力设定点，该压力设定点比使高压再循环气体系统160排气的压力低大约10巴-g以避免过压；使用阀134控制第一压缩机再循环乙烯管线132中的流量；使得离开高压再循环气体系统160的乙烯流通过管线128、进入管线106并通过第一压缩机再循环乙烯管线132返回乙烯进料管线100以及进入净化再循环乙烯管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制聚乙烯反应器系统停机的方法，该方法包括：/n提供聚乙烯反应器系统，该聚乙烯反应器系统包括吸入式加热器和罐150、主压缩机152、辅助压缩机154、反应器156、高压泄放阀130、高压分离器158和高压再循环气体系统160；/n其中反应器156在约3000巴-g的压力下操作；/n经历辅助压缩机154的部分或完全停机；/n将HPLDV 130开启到预设开启位置直到反应器156的压力降低到预设的减压极限或直到反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15；/n在反应器156的压力降低到预设的减压极限之后或在反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15之后：/n控制HPLDV 130以将管线114中的压力控制至压力设定点，该管线114将高压分离器158出口连接至高压再循环气体系统160入口，该压力设定点比使高压再循环气体系统160排气的压力低大约10巴-g以避免过压；/n使用阀134控制第一压缩机再循环乙烯管线132中的流量，该第一压缩机再循环乙烯管线132将来自主压缩机出口的乙烯再循环到吸入式加热器和罐150的乙烯进料管线；/n使得离开高压再循环气体系统160的乙烯流通过第一压缩机再循环乙烯管线132流动至吸入式加热器和罐150，该第一压缩机再循环乙烯管线132将来自主压缩机出口的乙烯再循环到吸入式加热器和罐150的乙烯进料管线100；/n将来自净化再循环乙烯管线122的乙烯移除至液体存储设施和任选地还将来自补充乙烯管线102的乙烯移除至乙烯总管。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181113 US 62/760,2991.一种控制聚乙烯反应器系统停机的方法，该方法包括：
提供聚乙烯反应器系统，该聚乙烯反应器系统包括吸入式加热器和罐150、主压缩机152、辅助压缩机154、反应器156、高压泄放阀130、高压分离器158和高压再循环气体系统160；
其中反应器156在约3000巴-g的压力下操作；
经历辅助压缩机154的部分或完全停机；
将HPLDV130开启到预设开启位置直到反应器156的压力降低到预设的减压极限或直到反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15；
在反应器156的压力降低到预设的减压极限之后或在反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15之后：
控制HPLDV130以将管线114中的压力控制至压力设定点，该管线114将高压分离器158出口连接至高压再循环气体系统160入口，该压力设定点比使高压再循环气体系统160排气的压力低大约10巴-g以避免过压；
使用阀134控制第一压缩机再循环乙烯管线132中的流量，该第一压缩机再循环乙烯管线132将来自主压缩机出口的乙烯再循环到吸入式加热器和罐150的乙烯进料管线；
使得离开高压再循环气体系统160的乙烯流通过第一压缩机再循环乙烯管线132流动至吸入式加热器和罐150，该第一压缩机再循环乙烯管线132将来自主压缩机出口的乙烯再循环到吸入式加热器和罐150的乙烯进料管线100；
将来自净化再循环乙烯管线122的乙烯移除至液体存储设施和任选地还将来自补充乙烯管线102的乙烯移除至乙烯总管。


2.权利要求1的方法，其中在经历辅助压缩机的部分或完全停机之后，将HPLDV的预设开启位置设置在100％开启和85％开启之间。


3.权利要求2的方法，其中在经历辅助压缩机的部分或完全停机之后，HPLDV保持在预设开启位置直到该反应器达到等于或低于1500巴-g的预设的减压极限。


4.权利要求2的方法，其中在经历辅助压缩机的部分或完全停机之后，HPLDV保持在预设开启位置直到反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15。


5.前述权利要求中任一项的方法，其中
使离开高压再循环气体系统的乙烯流通过管线128、进入管线106并通过第一压缩机再循环乙烯管线132返回乙烯进料管线100，将进料送入净化再循环乙烯管线122而不送至补充乙烯管线102。


6.权利要求1-4中任一项的方法，其中
使离开高压再循环气体系统的乙烯流通过管线128、进入管线106并通过第一压缩机再循环乙烯管线132返回乙烯进料管线100，将进料既送入净化再循环乙烯管线122和也送到补充乙烯管线102。


7.前述权利要求中任一项的方法，其中
将来自净化再循环乙烯管线122的乙烯移除至液体存储设施还包括将来自补充乙烯管线102的乙烯移除至乙烯总管。


8.前述权利要求中任一项的方法，其中将至少一部分气体通过净化气体管线136、火炬系统138或两者从高压再循环气体系统160移除。


9.一种控制聚乙烯反应器系统停机的方法，该方法包括：
提供聚乙烯反应器系统，该聚乙烯反应器系统包括吸入式加热器和罐150、主压缩机152、辅助压缩机154、反应器156、高压泄放阀130、高压分离器158和高压再循环气体系统160；
其中反应器156在约3000巴-g的压力下操作；
吸入式加热器和罐150从乙烯进料管线100接收乙烯，该乙烯进料管线100从补充乙烯管线102、净化再循环乙烯管线122和第一压缩机再循环乙烯管线132接收乙烯，
乙烯离开吸入式加热器和罐150并通过管线104输送到主压缩机152，主压缩机压缩乙烯和通过管线106将其转送到辅助压缩机154，和将离开辅助压缩机154的一部分乙烯通过第一压缩机再循环乙烯管线132再循环回到乙烯进料管线100；
管线106通过管线128接收高压再循环气体并进入辅助压缩机154，辅助压缩机154压缩乙烯并将其转送到反应器156，在该反应器中一部分乙烯在引发剂的存在下反应以形成聚乙烯；
离开反应器156的物料在进入高压分离器158之前通过高压泄放阀(HPLDV)130；
高压分离器158将一部分未反应的乙烯从离开反应器156的物料中分离出来，并通过管线114将未反应的乙烯送入高压再循环气体系统160；
经历辅助压缩机154的部分或完全停机；
将HPLDV130开启到预设开启位置直到反应器156的压力降低到预设的减压极限或直到反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15；
在反应器156的压力降低到预设的减压极限之后或在反应器气体密度相对于反应器压力的斜率超过0.15之后：
控制HPLDV130以将管线114中的压力控制至压力设定点，该压力设定点比使高压再循环气体系统160...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·克莱曼斯，J·P·加利亚诺，P·A·P·德胡赫，C·迪威特，H·A·拉曼斯，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US