【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及一种用于生产乙烯均聚物或共聚物的高压自由基聚合装置及方法，属于高压自由基聚合设备和生产工艺领域，尤其涉及一种用于乙烯-醋酸乙烯共聚物生产的高压自由基聚合装置及方法。
技术介绍
1、反应器是高压聚乙烯生产过程中的关键设备之一。根据聚合反应器类型的不同，高压聚乙烯生产工艺可分为管式法和釜式法，这两种方法生产的聚合物在分子结构和产品性能方面存在显著差异。釜式法工艺生产的聚合物产品与管式法相比较，分子量分布较宽，分子结构中具有较高的长链/短链支化度，特别是长链支化度，在生产涂覆料方面具有管式法产品无法比拟的优势。
2、反应器分区及多点式进料是高压釜式反应器的重要特征。一方面，由于物料在反应釜内的停留时间短、釜壁厚，通过反应器壁的热传递有限，需要通过多点注入冷乙烯来平衡反应热。另一方面，通过在反应釜搅拌轴上安装多个分区挡板，形成同压异温串联的多个分区，可以减少分区之间的返混，为新牌号开发提供更多可能。
3、为了满足上述目的，现有的技术专利商(巴塞尔、住友、埃尼和埃克森美孚)在各自的技术中都设计了独特的分区及分区进料方案，但是在这些现有的分区进料方案下，热量仍然没有得到很好地控制，开车及运行过程中的热分解事故仍时有发生。本技术正是为了解决上次目的，提供一种优化的分区及分区进料方案，降低热分解事故的发生，提高装置运行安全性。
4、此外，在常规的高压聚乙烯生产工艺中，聚乙烯产品自反应器内流出之后需经过冷却才能进入分离工段。器外冷却的方式已在现有工艺生产中广泛使用。专利zl202110380
5、对于釜式反应器，高速搅拌的反应器内温度极为均一，是理想的冷激式换热场所，因此本专利的另一目的及优点是，通过在釜式反应器底部设置合理的冷乙烯冷激进料，实现器内冷却，即有效地利用了反应体积，减少了下游设备投资，又极大地提高了冷却效率。该方法特别适用于高mi(最高1000)、高va产品的生产。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题是现有釜式法高压自由基聚合过程中反应器内温度不易控制，出料过程物料冷却效率低的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于生产乙烯均聚物或共聚物的高压自由基聚合装置，所述聚合装置至少包括4个串联的反应分区，各反应分区由分区顶部的直叶涡轮桨和桨叶以下的反应空间组成；
3、第1、2分区均设置2股进料，其中第1股进料的位置距分区顶部的距离不大于分区高度的1/2，用于注入聚合单体与引发剂的混合物；第2股进料的位置距分区底部的距离不大于分区高度的1/3，用于注入不含引发剂的聚合单体；
4、第3分区内仅设置1股进料，用于注入聚合单体，或聚合单体和引发剂的混合物；
5、第4分区内设置2股进料，其中第1股进料距分区顶部的距离不大于分区高度的1/4，用于注入聚合单体或聚合单体与引发剂的混合物；第2股进料距分区顶部的距离不小于分区高度的1/2不大于分区高度的3/4，用于注入聚合单体；
6、第3分区顶部设置有圆形的物理隔板，位于第3分区直叶涡轮桨的上方；
7、第4分区沿轴向设置不少于5个温度测点，其中第1温度测点与第4分区内第1股进料的进料口等高，第4温度测点与第4分区内第2股进料的进料口等高，第2、3温度测点等距分布于第1和第4温度测点之间。
8、进一步的，当第4分区的温度测点数量多于5个时，多的温度测点在第4温度测点与出口之间等距排布。
9、进一步的，所述物理隔板距反应器内壁面的距离在3-20mm之间，优选5-10mm。
10、本专利技术还提供了一种基于所述高压自由基聚合装置的生产乙烯均聚物或共聚物的方法：聚合反应过程中，各反应分区开启搅拌；通过对各反应分区不同进料口的加入物料进行注入控制，生产乙烯均聚物或共聚物；
11、其中，向第1分区和第2分区的第1股进料进料口注入聚合单体与引发剂的混合物；向第1分区和第2分区的第2股进料进料口注入不含引发剂的聚合单体在聚合过程中；
12、向第3分区注入聚合单体或聚合单体和引发剂的混合物；
13、向第4分区的第1股进料进料口注入聚合单体或聚合单体与引发剂的混合物；控制第4分区的第2股进料的注入和控制遵循以下规则：
14、(1)第2股进料有且仅在第4分区的第1进料为聚合单体与引发剂的混合物，且第4分区的第3温度测点与第4温度测点测量到的温差不大于2℃时开启；
15、(2)当第4分区的出口温度与出口压力条件下聚合物浊点温度的差值小于10℃时，进料自动关闭。
16、根据本专利技术的优选方案，当第4分区的第1进料点仅为聚合单体时，聚合单体的注入流量与反应器出口温度形成安全连锁控制，当出口温度与出口条件下聚合物浊点温度的差值小于10℃时，进料自动关闭。
17、根据本专利技术的优选方案，各进料口的进料温度在20-100℃之间。
18、根据本专利技术的优选方案，所述聚合单体为乙烯，或者乙烯与不饱和羧酸类共聚单体的混合物；所述引发剂为某一种有机过氧化物类引发剂或某几种有机过氧化物类引发剂的混合物。
19、根据本专利技术的优选方案，任一分区内随引发剂进料的聚合单体量不低于该分区总进料量的15％。
20、根据本专利技术的优选方案，搅拌转速在500-1500rpm，反应温度在150-350℃，反应压力在100-300mpa。
21、本专利技术具有以下优点：
22、(1)对于第1、2分区，将分区所需的冷乙烯分为两股分别进料，即能够一定程度上控制引发剂注入点附近的温度攀上，又能够避免一股注入时冷乙烯流量过大导致的注入点温度过低、引发剂易累积、存在乙烯分解风险的问题；
23、(2)对于第4分区，分区下半部分所设置的冷乙烯进料能够灵活地实现器内冷却，提高冷却效率，特别适宜于高mi(最高1000)、高va产品的生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于生产乙烯均聚物或共聚物的高压自由基聚合装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的高压自由基聚合装置，其特征在于，当第4分区的温度测点数量多于5个时，多的温度测点在第4温度测点与出口之间等距排布。
3.根据权利要求1所述的高压自由基聚合装置，其特征在于，所述物理隔板距反应器内壁面的距离在3-20mm之间。
4.一种基于权利要求1所述高压自由基聚合装置的生产乙烯均聚物或共聚物的方法，其特性在于：聚合反应过程中，各反应分区开启搅拌；通过对各反应分区不同进料口的加入物料进行注入控制，生产乙烯均聚物或共聚物；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当第4分区的第1进料点仅为聚合单体时，聚合单体的注入流量与反应器出口温度形成安全连锁控制，当出口温度与出口条件下聚合物浊点温度的差值小于10℃时，进料自动关闭。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，各进料口的进料温度在20-100℃之间。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚合单体为乙烯，或者乙烯与不饱和羧酸类共聚单体的混合物；所述引发剂为
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,任一分区内随引发剂进料的聚合单体量不低于该分区总进料量的15％。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，搅拌转速在500-1500rpm，反应温度在150-350℃，反应压力在100-300MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生产乙烯均聚物或共聚物的高压自由基聚合装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的高压自由基聚合装置，其特征在于，当第4分区的温度测点数量多于5个时，多的温度测点在第4温度测点与出口之间等距排布。
3.根据权利要求1所述的高压自由基聚合装置，其特征在于，所述物理隔板距反应器内壁面的距离在3-20mm之间。
4.一种基于权利要求1所述高压自由基聚合装置的生产乙烯均聚物或共聚物的方法，其特性在于：聚合反应过程中，各反应分区开启搅拌；通过对各反应分区不同进料口的加入物料进行注入控制，生产乙烯均聚物或共聚物；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当第4分区的第1进料点仅为聚合单体时，聚合单体的注入流...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。