[实用新型]适用于多区聚合反应的单气相流化床排料系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单气相流化床排料系统及排料方法，尤其是涉及一种适用于多区聚合反应的单气相流化床排料系统。

背景技术

聚烯烃是世界通用合成树脂的最大品种，其中聚乙烯树脂预计在2015年的消费量可达1800万吨，预计生产能力在1600万吨。聚乙烯生产的工艺改进，创新和新的催化剂的开发是目前研究的热点。在80年代时聚乙烯的生产方法按照介质即可分为淤浆法、溶液法和气相法。UCC(US5453471)、BP(WO94/28032)、Exxon(WO96/10591)通过开发冷凝和超冷凝技术，克服反应器撤除反应热困难和共聚单体选择及加入量受到限制等问题使得气相法流化床工艺技术成为目前普遍应用的聚乙烯生产工艺技术。

气相法流化床工艺技术一般都是依次进行原料配置、聚合反应、粉料脱气、造粒、输送、包装等几个步骤进行。原料配置过程一般都是对于原料进行干燥、脱氧、脱一氧化碳等处理防止原料中的杂质影响催化剂的活性。聚合反应步骤主要是精制处理过的乙烯、共聚单体(丁烯-1或己烯-1)、异戊烷(诱导冷凝剂)和氢气加入流化床反应器之后，将催化剂注入反应器进行的聚合反应。未发生反应的原料气体从反应器顶部排出经过循环气压缩机压缩循环使用。反应循环气体使反应器中形成的聚乙烯粉料流化，并通过循环冷凝器撤走反应热。反应器中聚合反应进行到一定程度后，生成的树脂经料位控制，直接从反应器底部(分布板上方)间断排入两个设计布置在反应器分布板上方0.2～0.5米处的排料系统，然后由氮气或排放气回收气输送至产品脱气仓。从脱气仓下部通入的氮气携带树脂粉料中的烃类组分由脱气仓塔顶吹出进入排放气回收系统，经过过滤、冷却、冷凝、除沫、加压、再冷却、再冷凝、再除沫后，回收相应的共聚单体、诱导冷凝剂等液态物料，泵送会流化床反应器回路，不凝性气体送回排料系统作为输送气体，或因压力控制需要部分排放火炬；最新设计的中国石化ST技术，其流程是把这部分气体再经过膜分离设施，在加压下逐级渗透，最大限度回收烃类气体。但设备投资大，步骤多、流程更长、能耗高，而且不是从源头减少和治理。

目前应用的粉料排出方式都是物料从设计布置在分布板上0.2～0.5米处的2个或4个大口径排料口排出的。每2套排料系统为一对，大型反应器设计了两对(4个排料口)。在排料过程中树脂粉料从流化床反应器底部(分布板上方)排出，并夹带了大量刚刚进入反应器、还未参加聚合反应的原料气体和吸附溶解在树脂中的共聚单体及冷凝剂，经过气体输送进入脱气仓。在脱气仓中，夹带的气体和汽化的共聚单体及冷凝剂在加热氮气帮助下，与树脂分离并进入排放气回收系统，经过过滤、冷却、冷冻、除沫、压缩、再冷却、再冷冻、再除沫处理后，液体经泵送回反应器系统，大部分不凝气体(主要是乙烯、氮气、氢气)返回作为排料系统的输送气体回收利用，小部分气体排放至火炬。

由于流化床反应器的结构设计特点为反应器底部进料，同时在底部粉料排出，所以粉料排出过程即出现了未参加反应物料被粉料夹带出反应器。未参加反应被排出的原料造成了物料的损耗、能量的消耗增加，排放气回收系统的处理负荷加大等一系列的增加生产成本的问题。另一种粉料排出方法是两套由产品出料罐(PC)和产品吹送罐(PBT)组成的产品排放系统(PDS)间歇式进行粉料排出。在并联交替操作模式中，每一对PDS内的出料系统之间实施气体输送，以减少离开反应系统的单体量。此种间歇式排料方法能够在一定程度上降低夹带浪费问题，但是仍然存在物料、能源及生产效率的降低或浪费、排出的粉料流动性变差和脱气难度加大等问题。而且由于未反应物料从离开反应器，到返回的路径长、回收气的温度及压力被数次重复升降、经过的步骤多、设备多，易于被污染，常常发生把回收的气体、液体排放至火炬的情况。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于多区聚合反应的单气相流化床排料系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

适用于多区聚合反应的单气相流化床排料系统，该排料系统设置在单气相流化床反应系统上，其特征在于，所述的排料系统包括一级闪蒸罐、二级闪蒸罐和脱活缓冲仓，所述的一级闪蒸罐进料口连接至单气相流化床反应系统排料口，一级闪蒸罐底部连接至二级闪蒸罐进料口，二级闪蒸罐底部连接至脱活缓冲仓，所述的一级闪蒸罐和二级闪蒸罐顶部均连接至所述的单气相流化床反应系统中。