一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口，該排料口設(shè)置在氣相流化床反應(yīng)器(1)上，所述的排料口設(shè)置有三層，分別為上層排料口(12)、中層排料口(13)和下層排料口(14)，各排料口均設(shè)有隔斷用柱塞閥(16)，各柱塞閥(16)連接一電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥(17)，通過設(shè)定料位來控制電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥(17)的旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)方式，從而控制排料量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型專利技術(shù)具有排料能力高、排料方式靈活可調(diào)、原料利用率高等優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種單氣相流化床反應(yīng)器排料口，尤其是涉及一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口。
技術(shù)介紹
隨著聚乙烯工業(yè)的不斷發(fā)展，氣相流化床聚乙烯工藝技術(shù)及生產(chǎn)線被廣泛應(yīng)用(全球超過70％)，并且普遍呈現(xiàn)出大型化、深度冷凝化的特點(diǎn)。其中最為廣泛采用的美國Univation氣相流化床聚乙烯工藝(全球超過50％，約200套)和中國石化的ST氣相流化床聚乙烯工藝(約6套)，在現(xiàn)有裝置條件下不斷提高產(chǎn)能已經(jīng)成為各大石化企業(yè)追求效益的有效措施。現(xiàn)代冷凝技術(shù)的出現(xiàn)，尤其是深度冷凝將反應(yīng)器負(fù)荷從原有的設(shè)計(jì)能力提高了1～2倍，給石化企業(yè)帶來了相當(dāng)可觀的效益。隨著超冷凝技術(shù)的應(yīng)用，冷凝深度的加大，傳統(tǒng)意義上的氣--固兩項(xiàng)氣相流化床正在演變?yōu)闅?-液--固三項(xiàng)并存的氣相流化床，意味著一部分的聚合反應(yīng)可能在流化床下部的液相含量較大區(qū)域被引發(fā)、發(fā)生，未反應(yīng)聚合完成的粒子隨上升氣流進(jìn)入流化床上部的氣--固區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)。由于整個(gè)流化床中溫度梯度和反應(yīng)物濃度梯度的存在，不同區(qū)域的聚合產(chǎn)物是有區(qū)別的。這種情況下，只在同一水平面上設(shè)計(jì)一個(gè)或數(shù)個(gè)排料口的原有排料系統(tǒng)已經(jīng)不能完全滿足排料要求。另外在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的緊靠氣體分布板上方的排料口附近，剛進(jìn)入反應(yīng)器的冷凝劑(惰性長鏈烷烴：如戊烷、異戊烷、正己烷等)和共聚單體(如丁烯-1、己烯-1等)還未完全由液相變?yōu)闅庀啵碗S樹脂粉料排料一起被帶出，不但破壞了流化床下部的氣--液--固三項(xiàng)平衡而影響下部目標(biāo)產(chǎn)物的實(shí)現(xiàn)，而且造成補(bǔ)充進(jìn)入流化床的新鮮物料未參加聚合反應(yīng)即被排出而浪費(fèi)，還使樹脂粉料因?yàn)楹毫扛叨l(fā)粘及冷凝劑的大量浪費(fèi)，也容易造成排料管線堵塞無法排料和加重了下游脫氣脫烴及回收系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，最終造成物料、能源及生產(chǎn)效率的降低或浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口。本技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口，該排料口設(shè)置所在反應(yīng)器上，其特征在于，所述的排料口設(shè)置有三層，分別為上層排料口、中層排料口和下層排料口，各排料口均設(shè)有隔斷用柱塞閥，各柱塞閥連接一電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥，通過設(shè)定料位來控制電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥的旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)方式，從而控制排料量。所述的上層排料口設(shè)有1～3個(gè)，該上層排料口位于氣相流化床正常操作料面下方、相當(dāng)于正常操作料面高度的80％～90％位置處。所述的中層排料口設(shè)有1～3個(gè)，該中層排料口位于氣相流化床正常操作料面下方、相當(dāng)于正常操作料面高度的40％～60％位置處。所述的下層排料口(14)設(shè)有1～2個(gè)，該下層排料口位于反應(yīng)器中的分布板上方0.2～0.5m處。所述的上層排料口的排料量占總排料量的50wt％～100wt％；所述的中層排料口的排料量占總排料量的50wt％～0wt％；所述的下層排料口用于排出下沉塊料。所述的反應(yīng)器排料口分別連接有排料管線，該排料管線與反應(yīng)器的側(cè)壁呈45°～60°角，所述的柱塞閥設(shè)置在排料管線上，排料管口的傾斜管線設(shè)計(jì)大大的降低的粉料排出時(shí)對于管線出口的沖擊力和循環(huán)應(yīng)力，保護(hù)粉料的粒度大小，可以得到理想的粉料產(chǎn)品，電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥的控制能夠及時(shí)有效的在控制系統(tǒng)顯示和控制。所述的柱塞閥有常開和常閉工作兩種工作狀態(tài)，當(dāng)排料口投入使用，柱塞閥為常開狀態(tài)，當(dāng)排料口停用，柱塞閥為常關(guān)狀態(tài)，正常狀態(tài)下，被投用的排料口柱塞閥是常開的，這種自流式設(shè)計(jì)可以省去需要大量氣體吹掃及其配套設(shè)施的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。所述的柱塞閥常關(guān)狀態(tài)時(shí)，柱塞凸出延伸至氣相流化床反應(yīng)器壁，并與內(nèi)壁平滑無死角，防止反應(yīng)原料流入排料管線，造成原料浪費(fèi)。所述的氣相流化床反應(yīng)器的工作壓力為2.0～2.4MPa。三層排料口中，上層排料口與中層排料口的作用是單獨(dú)或聯(lián)合投用作為承擔(dān)正常狀態(tài)下的排料，下層排料口的作用是排出小塊料、檢查反應(yīng)器內(nèi)部狀況及其它排料系統(tǒng)的輔助或補(bǔ)充。在深度冷凝狀態(tài)下，反應(yīng)器進(jìn)入高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，大量冷凝劑、共聚單體的加入造成反應(yīng)器內(nèi)氣固相轉(zhuǎn)變?yōu)闅夤桃喝啵绕湓谙聦优帕峡谖恢茫淠齽┖凸簿蹎误w剛剛隨循環(huán)流化氣體進(jìn)入反應(yīng)器，液相所占比例較高，在排料時(shí)容易被攜帶出來，造成浪費(fèi)和損失，因此下層排料口幾乎不承擔(dān)排料任務(wù)。只用于每天常規(guī)檢查或反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)波動(dòng)后，從此處排部分料，預(yù)防有下沉的小塊料等積累。如果流化床反應(yīng)器內(nèi)因故障發(fā)生結(jié)塊結(jié)片，流化效果被破壞，需要卸空床層，那么也具有盡可能快速盡可能多的排空反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，而不是像只有下層排料口的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，清理作業(yè)只能從頂部進(jìn)入向下慢慢開挖，不但減少了安全風(fēng)險(xiǎn)，還大大提供了清理效率，節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間。根據(jù)流化床反應(yīng)器內(nèi)狀況變化或作用不同，不同高度的排料口承擔(dān)的負(fù)荷分配是可以調(diào)節(jié)的，比如流化床反應(yīng)器正在進(jìn)行干態(tài)生產(chǎn)，而且樹脂粉料本身耐磨性強(qiáng)，那么這種設(shè)計(jì)的排料方式比較方便靈活，選擇余度大；如果生產(chǎn)的樹脂是高熔融指數(shù)或者對細(xì)粉敏感的或者在產(chǎn)品牌號切換期間為了減少過渡料，那么這種設(shè)計(jì)的排料方式可以比較方便縮短樹脂停留路徑；如果流化床反應(yīng)器正在進(jìn)行深度冷凝操作，意味著流化床下部分布板以上的特定區(qū)域，存在較大的溫度梯度和反應(yīng)物濃度梯度，此時(shí)仍然從傳統(tǒng)的分布板上排料，那么大量液相冷劑和共聚單體還未參加反應(yīng)就被排出流化床反應(yīng)器外。不但破壞了物料平衡和組分濃度控制，還加重了下游系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)、浪費(fèi)能源和物耗、樹脂粉料的流動(dòng)性也變差等缺點(diǎn)。如果采用專門催化劑并在流化床反應(yīng)器內(nèi)形成多區(qū)，生產(chǎn)雙峰產(chǎn)品，那么更希望樹脂粉料從上部排出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)反應(yīng)器排料口設(shè)置了上層排料口、中層排料口和下層排料口，這從根本上解決了在三相條件超冷凝態(tài)下反應(yīng)器所遇到的出料問題，在進(jìn)行三相超冷凝操作時(shí)，通過增加上層或中層出料量，減少甚至不從底部出料的方法，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)器底部排料中存在的大量液相相比，該布置設(shè)計(jì)及排料方法的排料中夾帶的未反應(yīng)液相應(yīng)要減少60％左右，這樣就能確保在負(fù)荷提高時(shí)，保證物料流動(dòng)性，使得下游回收系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)減輕。同時(shí)還能有效節(jié)省冷凝劑，增加其制冷效率。(2)在三相條件下三層排料口也可以根據(jù)產(chǎn)品需要，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)速來控制不同位置的出料負(fù)荷分配，可以獲得更加理想的粉料產(chǎn)品，從中間和上部出料可以有效減少粉料粒子在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，更快的獲得合格粉料(預(yù)計(jì)在產(chǎn)品牌號切換期間，節(jié)省切換時(shí)間30％～50％)，進(jìn)一步提高產(chǎn)能。(3)下層排料口的設(shè)計(jì)還能在反應(yīng)器發(fā)生暴聚等異常狀態(tài)時(shí)，作為緊本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口，該排料口設(shè)置在氣相流化床反應(yīng)器(1)上，其特征在于，所述的排料口設(shè)置有三層，分別為上層排料口(12)、中層排料口(13)和下層排料口(14)，各排料口均設(shè)有隔斷用柱塞閥(16)，各柱塞閥(16)連接一電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥(17)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口，該排料口設(shè)置在氣相流化床反應(yīng)器(1)上，其特征在于，所述的排料口設(shè)置有三層，分別為上層排料口(12)、中層排料口(13)和下層排料口(14)，各排料口均設(shè)有隔斷用柱塞閥(16)，各柱塞閥(16)連接一電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口，其特征在于，所述的上層排料口(12)設(shè)有1～3個(gè)，該上層排料口(12)位于氣相流化床正常操作時(shí)物料表面高度的80％～90％位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口，其特征在于，所述的中層排料口(13)設(shè)有1～3個(gè)，該中層排料口(13)位于氣相流化床正常操作時(shí)物料表面高度的40％～60％位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流化床反應(yīng)器排料口，其特征在于，所述的下層排料口(14)設(shè)有1～2個(gè)，該下層排料口(14)位于反應(yīng)器中的分布板(15)上方0.2～0.5m處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于多區(qū)聚合反應(yīng)的單氣相流...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡祥軍，
申請(專利權(quán))人：蔡祥軍，
類型：新型
國別省市：上海;31