聚合反应设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种聚合反应设备，主要解决现有技术存在设备数量多、投资费用高、公用工程消耗大的问题。本实用新型专利技术通过采用包括反应器1和换热器2，其中换热器2位于反应器1的上方，反应器1与换热器2直接相连的技术方案较好地解决了该问题，可用于高密度聚乙烯的工业生产中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种聚合反应设备。
技术介绍
高密度聚乙烯HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，用途十分广泛。文献CN1796420A公开了一种聚乙烯的淤浆外循环生产装置，生产时，将聚合反应器内的浆液由底部抽出，经浆液冷却泵打至浆液冷却器内，冷却后再返回聚合反应器。在实际生产过程中，由于采用该工艺路线，存在设备数量多、投资费用高、公用工程消耗大的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是现有技术存在设备数量多、投资费用高、公用工程消耗大的问题，提供一种新的高密度聚乙烯聚合反应设备。该高密度聚乙烯聚合反应设备具有投资费用低、公用工程消耗少的特点。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下一种聚合反应设备，包括反应器I和换热器2，其中换热器2位于反应器I的上方，反应器I与换热器2直接相连。上述技术方案中，反应器1优选方案为外壁上设置有盘管11，内部设置有搅拌桨。上述技术方案中，所述换热器2优选方案之一为列管式换热器，换热器2的轴线与反应器1的轴线平行，反应器I与换热器2通过法兰直接相连。其中，反应器I上设置有原料进口 3、物料进口 4、物料出口 5和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料进口 7和物料出口8 ;反应器I的物料出口 5与换热器2的物料进口 7直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口 8相连。上述技术方案中，所述换热器2优选方案之二为卧式U形管换热器。其中，反应器1上设置有原料进口 3、物料进口 4、上升管13、下降管16和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料出口 8、物料进口 14和物料出口 15 ;上升管13与换热器2的物料进口 14直接相连，下降管16与换热器2的物料出口 15直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口8相连。聚合反应为放热反应，本技术通过在聚合反应器上部直接设置换热器，能够撤除5(Γ55%的聚合放热量；并且可以节省一台浆液冷却泵，从而节省了设备投资，共用工程消耗也相应降低，取得了较好的技术效果。附图说明图I为现有技术示意图。图2为本技术实施例1的示意图。图3为本技术实施例2的示意图。图1中，1为反应器,2为换热器,12为衆液冷却泵。图2中，1为反应器，2为换热器，3为反应器原料进口，4为反应器物料进口，5为反应器物料出口，6为反应器产品出口，7为换热器物料进口，8为换热器物料出口，9为冷却供水，10为冷却回水，11为盘管。图3中，I为反应器，2为换热器，3为反应器原料进口，4为反应器物料进口，6为反应器产品出口，9为冷却供水，10为冷却回水，11为盘管，13为上升管，14为换热器物料进口，15为换热器物料出口，16为下降管。下面通过实施例对本技术作进一步阐述。具体实施方式图I中，在乙烯聚合反应生成高密度聚乙烯过程中，将反应器I内的浆液由底部抽出，经浆液冷却泵12打至换热器2内，冷却后再返至反应器I。图2中，换热器2为列管式换热器，换热器2的轴线与反应器I的轴线平行，反应器I与换热器2通过法兰直接相连。其中，反应器I上设置有原料进口 3、物料进口 4、物料出口 5和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料进口 7和物料出口 8 ;反应器I的物料出口 5与换热器2的物料进口 7直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口 8相连。使用时，新鲜的聚合级乙烯、丙烯、丁烯-I、氢气等原料和新鲜的己烷助剂由反应器原料进口3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。气相反应生成物和循环物料通过反应器物料出口 5进入换热器2管程冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I外盘管11下部和列管式换热器2的上部，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I外盘管11上部和列管式换热器2的下部输出。图3中，换热器2为卧式U形管换热器。其中，反应器I上设置有原料进口 3、物料进口 4、上升管13、下降管16和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料出口 8、物料进口 14和物料出口 15 ;上升管13与换热器2的物料进口 14直接相连，下降管16与换热器2的物料出口 15直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口 8相连。使用时，新鲜的聚合级乙烯、丙烯、丁烯-I、氢气等原料和新鲜的己烷助剂由反应器原料进口 3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。气相反应生成物和循环物料由上升管13和换热器物料进口 14进入换热器2冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力通过换热器物料出口 15和下降管16返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I盘管11下部和换热器2的U型管，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I盘管11上部和换热器2输出。实施例I采用图2所示聚合反应设备，原料由反应器原料进口 3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。其中，反应温度为88°C，反应压力为1.4MPaG，聚合时间为5小时。气相反应生成物和循环物料通过反应器物料出口 5进入换热器2管程冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I外盘管11下部和列管式换热器2的上部，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I外盘管11上部和列管式换热器2的下部输出。采用本专利技术在反应器顶部直接设置列管式换热器的技术方案，列管式换热器撤除热量占整个聚合放热量的53%。由于节省了一台泵，节省了工程投资，同时降低了电力消耗。实施例2采用图3所示聚合反应设备，原料由反应器原料进口 3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。其中，反应温度为88°C，反应压力为1.4MPaG，聚合时间为5小时。气相反应生成物和循环物料由上升管13和换热器物料进口 14进入换热器2冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力通过换热器物料出口 15和下降管16返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应 生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I盘管11下部和换热器2的U型管，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I盘管11上部和换热器2输出。采用本专利技术在反应器顶部直接设置卧式U形管换热器的技术方案，换热器撤除热量占整个聚合放热量的55%。由于节省了一台泵，节省了工程投资，同时降低了电力消耗。权利要求1.一种聚合反应设备，包括反应器(I)和换热器(2)，其特征在于换热器(2)位于反应器(I)的上方，反应器(I)与换热器(2 )直接相连。2.根据权利要求I所述的聚合反应设备，其特征在于反应器(I)外壁上设置有盘管(11)。3.根据权利要求I所述的聚合反应设备，其特征在于反应器(I)内设置有搅拌桨。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合反应设备，包括反应器（1）和换热器（2），其特征在于换热器（2）位于反应器（1）的上方，反应器（1）与换热器（2）直接相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，沙裕，徐德勤，吕世军，何琨，崔春霞，高毕亚，匡顺强，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化上海工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：