【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及烯烴聚合的，具體涉及一種用于生產(chǎn)聚烯烴的烯烴聚合系統(tǒng)及其應(yīng)用、以及烯烴聚合方法。
技術(shù)介紹
1、串聯(lián)反應(yīng)器法是目前已經(jīng)工業(yè)化的主要方法，它采用兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)聚合方式生產(chǎn)雙峰聚烯烴產(chǎn)品，尤其是聚乙烯產(chǎn)品。由第一、第二反應(yīng)器生成不同分子量的產(chǎn)品，通過控制兩個(gè)反應(yīng)器不同的聚合條件，如氫氣分壓不同、聚合溫度和時(shí)間不同，以及改變共聚單體比例等，制得雙峰分子量分布的聚乙烯。雙峰聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)核心是在第一個(gè)反應(yīng)器中通過氫調(diào)生產(chǎn)相對分子質(zhì)量較低的聚合物產(chǎn)品，接著聚合物輸送到第二個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行氫微調(diào)或不加氫生產(chǎn)相對分子質(zhì)量較高的聚合物。目前，國內(nèi)外許多公司采用這種方法進(jìn)行雙峰聚乙烯的生產(chǎn)，如phillips、三井油化、solvay、hoechst等公司開發(fā)的漿液法串聯(lián)釜生產(chǎn)工藝，ucc公司開發(fā)的unipolⅱ及borealis公司開發(fā)的borstar雙峰聚乙烯生產(chǎn)工藝等。
2、氣相流化床法烯烴聚合工藝具有設(shè)備投入少、工藝流程短、操作彈性高、無廢氣排放和無溶劑回收等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為生產(chǎn)聚乙烯的主流工藝。該工藝使用高效催化劑與氣相流化床相結(jié)合，可以生產(chǎn)線性低密度聚乙烯(lldpe)到高密度聚乙烯(hdpe)的全密度聚乙烯產(chǎn)品。
3、伴隨聚烯烴流化床工藝技術(shù)研究和催化劑技術(shù)研究兩方面的發(fā)展，氣相流化床反應(yīng)器可以用來生產(chǎn)多種聚烯烴產(chǎn)品，同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本，受到眾多工業(yè)企業(yè)的青睞。在近十年的熱點(diǎn)技術(shù)中，雙流化床聚合反應(yīng)器的技術(shù)研發(fā)成為了熱點(diǎn)方向。在反應(yīng)器中使用過量的氫氣生產(chǎn)低分子量的部分而控制適合提供最終聚合物的良好加
4、專利us?7786254b2、us?7582723b2中描述了兩個(gè)傳統(tǒng)的氣相反應(yīng)器串聯(lián)生產(chǎn)寬/雙峰聚乙烯的方法，該方法在第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器間增設(shè)了旋風(fēng)分離器和氣固分離元件，但是該方法存在兩個(gè)氣相反應(yīng)器之間反應(yīng)物互相串流、聚合物顆粒在兩個(gè)氣相反應(yīng)器中的停留時(shí)間不均等問題。專利cn102060943a公開了一種用于制備雙峰聚乙烯的方法及包含至少四個(gè)流化床的氣相反應(yīng)器。該方法中聚合物顆粒從第二反應(yīng)器或第四反應(yīng)器出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器發(fā)生氣固分離，循環(huán)氣體經(jīng)過循環(huán)回路返回同一反應(yīng)條件的反應(yīng)器中；該方法存在操作方法復(fù)雜，細(xì)粉夾帶量限制聚合物顆粒在反應(yīng)條件不同的反應(yīng)器之間的循環(huán)量的問題。專利cn105617952b提供了一種流化床反應(yīng)器的出料系統(tǒng)及方法。該方法通過在原有的出料系統(tǒng)中加入噴射裝置，利用噴射裝置抽吸沉降容器中平衡氣使其形成負(fù)壓，使得多溫區(qū)流化床反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)上部出料，減少了排放出物料的液體含量，降低了能耗，但此出料系統(tǒng)只適用于提高冷凝態(tài)工藝中流化床壓力容器的出料效率。
5、盡管用于制備雙峰聚乙烯的流化床工藝技術(shù)是成熟的，除去來自第一反應(yīng)器的所有氫氣的許多方法是已知的，并已經(jīng)進(jìn)行了描述，但仍然需要開發(fā)一種用于生產(chǎn)聚烯烴的烯烴聚合裝置和烯烴聚合裝置用出料系統(tǒng)及其使用方法。
6、專利cn?200480030566.3中提出了一種用于生產(chǎn)分子量呈雙峰分布的聚烯烴的多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器及方法。但是，該反應(yīng)器的特征是有快速流化狀態(tài)的上升段與移動床狀態(tài)的下降段相互連接而成。這兩個(gè)專利存在的問題是存在反應(yīng)氣體竄流，且移動床狀態(tài)的下降段無法應(yīng)用于放熱量大的聚乙烯生產(chǎn)。
7、專利cn?102060943a公開了一種用于制備雙峰聚乙烯的方法及包含至少四個(gè)流化床的氣相反應(yīng)器。該方法中聚合物顆粒在第一反應(yīng)器或第三反應(yīng)器為鼓泡流態(tài)化，聚合物顆粒中的細(xì)粉由于淘析作用被夾帶吹送至呈快速流態(tài)化狀態(tài)的第二反應(yīng)器或第四反應(yīng)器，聚合物細(xì)粉從第二反應(yīng)器或第四反應(yīng)器出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器發(fā)生氣固分離，循環(huán)氣體經(jīng)過循環(huán)回路返回同一反應(yīng)條件的反應(yīng)器中；固體聚合物顆粒進(jìn)入另一個(gè)反應(yīng)條件不同的鼓泡床中。但是，該方法存在操作方法復(fù)雜，細(xì)粉夾帶量限制聚合物顆粒在反應(yīng)條件不同的反應(yīng)器之間的循環(huán)量的問題。
8、專利cn?107405593b提供了一種烯烴聚合裝置和一種烯烴聚合方法。該專利技術(shù)提供的裝置或方法能夠?qū)崿F(xiàn)從聚合反應(yīng)器排出的氣體物料被冷凝，經(jīng)氣液分離后，產(chǎn)生的氣體部分被循環(huán)回反應(yīng)器形成循環(huán)回路，冷凝液能夠被選擇性地通入聚合反應(yīng)器，以實(shí)現(xiàn)均聚反應(yīng)和共聚反應(yīng)之間或者不同共聚反應(yīng)之間的自由切換，同時(shí)所述冷凝液能夠吸收反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。但是，該專利技術(shù)提供的裝置和方法需要較高能耗，才能使從聚合反應(yīng)器排出的氣體通過冷凝和氣液分離，設(shè)置一個(gè)聚合反應(yīng)器不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的烯烴均聚和共聚反應(yīng)之間的切換。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)烯烴聚合反應(yīng)中第一反應(yīng)器聚合的出料攜帶大量氫氣的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種烯烴聚合系統(tǒng)及其應(yīng)用、烯烴聚合方法，本專利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)烯烴均聚反應(yīng)和共聚反應(yīng)的順利進(jìn)行，或者不同共聚反應(yīng)之間的切換，尤其特別適用于雙峰聚乙烯的生產(chǎn)。
2、為達(dá)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種烯烴聚合系統(tǒng)，所述烯烴聚合系統(tǒng)包括：第一流化床反應(yīng)器、第二流化床反應(yīng)器、設(shè)于第一流化床反應(yīng)器和第二流化床反應(yīng)器之間的中間罐、以及緩沖罐；所述中間罐的頂部與所述第一流化床反應(yīng)器的中部出口之間通過出料管線連接，所述中間罐的底部與所述第二流化床反應(yīng)器的中部進(jìn)料口之間通過進(jìn)料管線連接；所述第一流化床反應(yīng)器的頂部與所述中間罐的頂部之間通過氣相平衡管線連接；所述氣相平衡管線上設(shè)有與緩沖罐連接的支路管線；所述出料管線、所述氣相平衡管線、所述支路管線、所述進(jìn)料管線上均設(shè)有控制閥；
3、所述出料管線上設(shè)有第一控制閥，當(dāng)所述第一控制閥打開后，在壓差作用下，所述第一流化床反應(yīng)器的產(chǎn)物通過所述出料管線向所述中間罐排料；所述中間罐用于穩(wěn)定所述第二流化床反應(yīng)器中的聚合環(huán)境，并脫除來自所述第一流化床反應(yīng)器的氣相組分；
4、所述第二流化床反應(yīng)器中設(shè)有氣體分布板，所述進(jìn)料管線的入口高度在所述氣體分布板的上方，所述高度為0.1～1m。
5、在一實(shí)施例中，所述出料管線具有大于20°且小于45°的水平夾角，管線長度不大于2m。
6、在一實(shí)施例中，所述第二流化床反應(yīng)器采用雙閥組，其中所述進(jìn)料管線上靠近第二流化床反應(yīng)器一側(cè)設(shè)有第二控制閥、靠近中間罐一側(cè)設(shè)有第七控制閥，當(dāng)所述第二控制閥和所述第七控制閥打開后，通過吹掃氣將所述中間罐內(nèi)的物料輸送至所述第二流化床反應(yīng)器，待物料輸送完成后，關(guān)閉所述第二控制閥和所述第七控制閥，開啟所述支路管線上的控制閥，泄空所述中間罐及管線的壓力，進(jìn)行下一次出料程序。
7、在一實(shí)施例中，所述氣相平衡管線上設(shè)有第三控制閥，當(dāng)所述第一控制閥開啟一段時(shí)間后，再打開所述第三控制閥；當(dāng)所述第一控制閥關(guān)閉后，所述中間罐與所述第一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，包括：第一流化床反應(yīng)器、第二流化床反應(yīng)器、設(shè)于第一流化床反應(yīng)器和第二流化床反應(yīng)器之間的中間罐、以及緩沖罐；所述中間罐的頂部與所述第一流化床反應(yīng)器的中部出口之間通過出料管線連接，所述中間罐的底部與所述第二流化床反應(yīng)器的中部進(jìn)料口之間通過進(jìn)料管線連接；所述第一流化床反應(yīng)器的頂部與所述中間罐的頂部之間通過氣相平衡管線連接；所述氣相平衡管線上設(shè)有與緩沖罐連接的支路管線；所述出料管線、所述氣相平衡管線、所述支路管線、所述進(jìn)料管線上均設(shè)有控制閥；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述出料管線具有大于20°且小于45°的水平夾角，管線長度不大于2m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述第二流化床反應(yīng)器采用雙閥組，其中所述進(jìn)料管線上靠近第二流化床反應(yīng)器一側(cè)設(shè)有第二控制閥、靠近中間罐一側(cè)設(shè)有第七控制閥，當(dāng)所述第二控制閥和所述第七控制閥打開后，通過吹掃氣將所述中間罐內(nèi)的物料輸送至所述第二流化床反應(yīng)器，待物料輸送完成后，關(guān)閉所述第二控制閥和所述第七控制閥，開啟所述支路管線上的控制閥，泄空所述中間罐及管線的壓
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制閥與所述第一流化床反應(yīng)器之間的管線上外接循環(huán)氣連接管線并與循環(huán)氣壓縮機(jī)連接，循環(huán)氣連接管線上設(shè)有第五控制閥；當(dāng)所述第一流化床反應(yīng)器達(dá)到排料的料位高度后，循環(huán)氣反吹且所述第一控制閥關(guān)閉；當(dāng)所述第一控制閥關(guān)閉后，直到下一次排料程序開始前，所述第五控制閥始終保持開啟狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述中間罐的頂部設(shè)有吹掃氣連接管線并與吹掃氣壓縮機(jī)連接，吹掃氣連接管線上設(shè)有第六控制閥，吹掃氣用于將所述中間罐內(nèi)的物料輸送至所述第二流化床反應(yīng)器中，同時(shí)也保護(hù)所述第二流化床反應(yīng)器的壓力平衡及聚合環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流化床反應(yīng)器中進(jìn)行乙烯均聚反應(yīng)或共聚反應(yīng)，所述第二流化床反應(yīng)器中進(jìn)行共聚反應(yīng)，所述第一流化床反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物為低相對分子質(zhì)量聚烯烴；所述第二流化床反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物為高相對分子質(zhì)量聚烯烴。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述均聚反應(yīng)的反應(yīng)物為乙烯、丙烯和丁烯中的一種；所述共聚反應(yīng)的反應(yīng)物為α-烯烴；所述均聚反應(yīng)或共聚反應(yīng)所使用的催化劑選自齊格勒-納塔催化劑、鉻系催化劑、茂金屬催化劑和后過渡金屬催化劑中的一種，所述第二流化床反應(yīng)器所使用的催化劑為茂金屬催化劑或其復(fù)合物；所述均聚反應(yīng)或共聚反應(yīng)所使用的助催化劑為烷基鋁或烷氧基鋁化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流化床反應(yīng)器的反應(yīng)壓力為0.5-5MPa；反應(yīng)溫度為80-120℃；所述第一流化床反應(yīng)器和所述第二流化床反應(yīng)器中反應(yīng)使用分子量調(diào)節(jié)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流化床反應(yīng)器和/或所述第二流化床反應(yīng)器的頂部為擴(kuò)大段；所述第一控制閥、所述第二控制閥，所述第三控制閥、所述第四控制閥、所述第五控制閥、所述第六控制閥、所述第七控制閥為氣動控制閥。
10.一種烯烴聚合方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的烯烴聚合系統(tǒng)，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，包括：第一流化床反應(yīng)器、第二流化床反應(yīng)器、設(shè)于第一流化床反應(yīng)器和第二流化床反應(yīng)器之間的中間罐、以及緩沖罐；所述中間罐的頂部與所述第一流化床反應(yīng)器的中部出口之間通過出料管線連接，所述中間罐的底部與所述第二流化床反應(yīng)器的中部進(jìn)料口之間通過進(jìn)料管線連接；所述第一流化床反應(yīng)器的頂部與所述中間罐的頂部之間通過氣相平衡管線連接；所述氣相平衡管線上設(shè)有與緩沖罐連接的支路管線；所述出料管線、所述氣相平衡管線、所述支路管線、所述進(jìn)料管線上均設(shè)有控制閥；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述出料管線具有大于20°且小于45°的水平夾角，管線長度不大于2m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述第二流化床反應(yīng)器采用雙閥組，其中所述進(jìn)料管線上靠近第二流化床反應(yīng)器一側(cè)設(shè)有第二控制閥、靠近中間罐一側(cè)設(shè)有第七控制閥，當(dāng)所述第二控制閥和所述第七控制閥打開后，通過吹掃氣將所述中間罐內(nèi)的物料輸送至所述第二流化床反應(yīng)器，待物料輸送完成后，關(guān)閉所述第二控制閥和所述第七控制閥，開啟所述支路管線上的控制閥，泄空所述中間罐及管線的壓力，進(jìn)行下一次出料程序；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制閥與所述第一流化床反應(yīng)器之間的管線上外接循環(huán)氣連接管線并與循環(huán)氣壓縮機(jī)連接，循環(huán)氣連接管線上設(shè)有第五控制閥；當(dāng)所述第一流化床反應(yīng)器達(dá)到排料的料位高度后，循環(huán)氣反吹且所述第一控制閥關(guān)閉；當(dāng)所述第一控制閥關(guān)閉后，直到下一次排料程序開始前，所述第五控制閥始終保持開啟狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴聚合系統(tǒng)，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王登飛，翟昌休，楊國興，趙興龍，高宇新，張瑞，何書艷，郭峰，孫彬彬，王文燕，
申請(專利權(quán))人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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