一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法，其特點(diǎn)在于采用兩臺(tái)聚合釜設(shè)定一定時(shí)差并聯(lián)操作，一臺(tái)聚合釜卸料時(shí)另一臺(tái)聚合釜進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)卸料閃蒸釋放未反應(yīng)乙烯，冷凝回收己烷，壓縮增壓氣態(tài)乙烯返回至正在反應(yīng)的聚合釜中，回用未反應(yīng)乙烯。本發(fā)明避免了現(xiàn)有技術(shù)中未參與反應(yīng)的低壓乙烯很難返回至聚合釜中循環(huán)利用，只能是進(jìn)入火炬焚燒，使乙烯浪費(fèi)嚴(yán)重，且不環(huán)保，存在安全隱患等不利局面；本發(fā)明的設(shè)置節(jié)省乙烯原料，同時(shí)使溶劑己烷循環(huán)利用，簡(jiǎn)化了工藝流程。
【專利說(shuō)明】一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明提出一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法，涉及超高分子量聚乙烯裝置乙烯間歇聚合的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有超高分子量聚乙烯裝置中，高品質(zhì)超高分子量聚乙烯產(chǎn)品都采用間歇聚合方式生產(chǎn)，即先將溶劑己烷、主/助催化劑一次性加入聚合釜中，控制溫度?80°C，控制壓力?1.5MPa，并在4?6小時(shí)內(nèi)連續(xù)加入乙烯進(jìn)行聚合反應(yīng)，4?6小時(shí)后一次卸料至閃蒸罐內(nèi)閃蒸降壓為“己烷+超高分子量聚乙烯顆?！庇贊{，閃蒸氣相己烷和未反應(yīng)乙烯進(jìn)入冷凝器冷凝收集己烷，而乙烯由于閃蒸降壓后壓力低(一般在?0.1MPa)，單位時(shí)間內(nèi)體積量大，而間歇聚合是一釜一釜操作，時(shí)間周期長(zhǎng)，導(dǎo)致未參與反應(yīng)的低壓乙烯很難返回至聚合釜中循環(huán)利用，處理方式是進(jìn)入火炬焚燒；此方法導(dǎo)致后果是乙烯焚燒浪費(fèi)嚴(yán)重，且不環(huán)保，存在安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明目的在于提供一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法，其步驟是:
步驟1:儲(chǔ)存在密封罐中配置好的主/助催化劑計(jì)量后經(jīng)催化劑加料泵增壓至?1.5MPa進(jìn)入IA聚合釜，或IB聚合釜；
步驟2:儲(chǔ)存在精制己烷儲(chǔ)罐的精制己烷經(jīng)己烷加料泵增壓至1.5MPa，累計(jì)計(jì)量后送入IA聚合爸,或IB聚合爸；
步驟3:將IA聚合釜，或IB聚合釜中的己烷加熱至?80°C ；
步驟4:精制好的20°C、1.5MPa氫氣按照氣態(tài)乙烯進(jìn)料量3%計(jì)量后與20°C、1.5MPa乙烯同時(shí)進(jìn)入IA聚合釜，或IB聚合釜；
步驟5:隨著?20°C、?1.5MPa氣態(tài)乙烯連續(xù)加入，IA聚合釜，或IB聚合釜壓力升至?1.5MPa，開始聚合，氣態(tài)乙烯和氫氣連續(xù)通入4?6小時(shí)后結(jié)束聚合反應(yīng)；
步驟6:1A聚合爸,或IB聚合爸反應(yīng)進(jìn)行4-6小時(shí)后停止進(jìn)料,待IA聚合爸,或IB聚合釜壓力降至0.5MPa，打開IA聚合釜，或IB聚合釜底部卸料閥，控制卸料閥開度使“己烷+超高分子量聚乙烯顆?！庇贊{依靠IA聚合釜，或IB聚合釜本身的壓力輸送至閃蒸罐2中降壓閃蒸，溶解于己烷中的少量乙烯在閃蒸罐2中分離，“己烷+超高分子量聚乙烯顆?！庇贊{由閃蒸釜2底部排出由淤漿泵3輸送至下游工序處理；閃蒸出的乙烯氣體和己烷氣體緩存于緩沖罐4中，經(jīng)一級(jí)冷凝器5和二級(jí)冷凝器6冷凝后，液態(tài)己烷回收至己烷收集罐8中，在IA聚合釜，或IB聚合釜加料階段的同時(shí)進(jìn)行，通過(guò)己烷輸送泵9輸送至IA聚合釜，或IB聚合爸中循環(huán)使用；乙烯氣體進(jìn)入壓縮機(jī)7增壓至?1.5MPa后返回至IA聚合爸,或IB聚合爸參與聚合反應(yīng),達(dá)到回收IA聚合爸,或IB聚合爸；參與反應(yīng)乙烯以及?80°C溶劑己烷循環(huán)利用的目的。
[0006]本發(fā)明特點(diǎn)
本發(fā)明采用IA聚合釜和IB聚合釜兩臺(tái)聚合釜，設(shè)定一定時(shí)差并聯(lián)操作，使一臺(tái)聚合釜卸料時(shí)另一臺(tái)聚合釜的反應(yīng)正在進(jìn)行。
[0007]本發(fā)明優(yōu)勢(shì)在于:避免了未參與反應(yīng)的低壓乙烯很難返回至聚合釜中循環(huán)利用，只能是進(jìn)入火炬焚燒，使乙烯焚燒浪費(fèi)嚴(yán)重，且不環(huán)保，存在安全隱患等不利局面；本發(fā)明通過(guò)IA聚合釜和IB聚合釜兩臺(tái)聚合釜時(shí)差并聯(lián)操作，回收聚合釜卸料階段未參與反應(yīng)的乙烯，提高了乙烯原料利用率，節(jié)省了乙烯原料投入；閃蒸分離出的溶解少量乙烯氣體和己烷氣體不再進(jìn)行任何處理，而直接返回至反應(yīng)釜循環(huán)利用，避免了再分離純化溶劑己烷的分離過(guò)程，有利于簡(jiǎn)化工藝流程。
[0008]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖
圖中:1A-聚合釜、IB-聚合釜、2-閃蒸罐、3-淤漿泵、4-緩沖罐、5- —級(jí)冷凝器、6- 二級(jí)冷凝器、7-壓縮機(jī)、8-己烷收集罐、9-輸送泵。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案再作進(jìn)一步的描述:
一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法，其步驟是:
步驟1:儲(chǔ)存在密封罐中配置好的主/助催化劑計(jì)量后經(jīng)加料泵增壓至1.5MPa進(jìn)入IA聚合釜；
步驟2:儲(chǔ)存在精制己烷儲(chǔ)罐的精制己烷經(jīng)己烷加料泵增壓至1.5MPa，累計(jì)計(jì)量后送入IA聚合釜；
步驟3:將IA聚合釜中的己烷加熱至80°C ；
步驟4:精制好的20°C、1.5MPa氫氣按照氣態(tài)乙烯進(jìn)料量3%計(jì)量后與20°C、1.5MPa乙烯同時(shí)進(jìn)入IA聚合釜；
步驟5:隨著20°C、1.5MPa氣態(tài)乙烯連續(xù)加入IA聚合釜，壓力升至1.5MPa，開始聚合，氣態(tài)乙烯和氫氣連續(xù)通入4?6小時(shí)后結(jié)束聚合反應(yīng)；
步驟6: IA聚合釜，反應(yīng)進(jìn)行4-6小時(shí)后停止進(jìn)料，待IA聚合釜壓力降至0.5MPa，打開IA聚合釜，底部卸料閥，控制卸料閥開度使“己烷+超高分子量聚乙烯”游漿依靠IA聚合釜，這樣的操作在于一臺(tái)聚合釜IA卸料，控制卸料閥開度使“己烷+超高分子量聚乙烯”游漿依靠聚合釜1A，本身的壓力輸送至閃蒸罐2中降壓閃蒸，溶解于己烷中的少量乙烯在閃蒸罐2中分離，“己烷+超高分子量聚乙烯顆?！庇贊{由閃蒸釜2底部排出由淤漿泵3輸送至下游工序處理；閃蒸出的乙烯氣體和己烷氣體緩存于緩沖罐4中，經(jīng)一級(jí)冷凝器5和二級(jí)冷凝器6冷凝后(冷凝器為列管式冷凝器，或板式冷凝器，或翅片式冷凝器，冷卻介質(zhì)為冷卻水，或冷凍水，或冷卻鹽水)，液態(tài)己烷回收至己烷收集罐8中，在IA聚合釜加料階段的同時(shí)，通過(guò)卸料閃蒸，緩存于緩沖罐4乙烯氣體和己烷氣體通過(guò)輸送泵9輸送至IB聚合釜中循環(huán)使用；乙烯氣體進(jìn)入壓縮機(jī)7增壓至1.5MPa,返回至聚合爸IA參與聚合反應(yīng)。待IB聚合釜壓力降至0.5MPa，打開IB聚合釜卸料閥卸料，控制卸料閥開度使“己烷+超高分子量聚乙烯”淤漿依靠聚合釜1B，本身的壓力輸送至閃蒸罐2中降壓閃蒸，緩存于緩沖罐4乙烯氣體和己烷氣體通過(guò)輸送泵9輸送至IA聚合釜中循環(huán)使用.上述操作的目的在于回收聚合釜IB未參與反應(yīng)的乙烯，同時(shí)使閃蒸分離出的溶解少量乙烯的己烷不在進(jìn)行任何處理，而直接返回至反應(yīng)爸1A。
[0011 ] 通過(guò)輸送泵9輸送至IB聚合釜中循環(huán)使用；乙烯氣體進(jìn)入壓縮機(jī)7增壓至1.5MPa后返回至IA聚合爸,或IB聚合爸參與聚合反應(yīng),達(dá)到回收IA聚合爸,或IB聚合爸；參與反應(yīng)乙烯以及?80°C溶劑己烷循環(huán)利用的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種超高分子量聚乙烯間歇聚合反應(yīng)連續(xù)閃蒸平衡方法，其步驟是: 步驟1:儲(chǔ)存在密封罐中配置好的主/助催化劑計(jì)量后經(jīng)加料泵增壓至1.5MPa進(jìn)入IA聚合爸，或IB聚合爸； 步驟2:儲(chǔ)存在精制己烷儲(chǔ)罐的精制己烷經(jīng)己烷加料泵增壓至1.5MPa，累計(jì)計(jì)量后送入IA聚合爸,或IB聚合爸； 步驟3:將IA聚合釜，或IB聚合釜中的己烷加熱至80°C ； 步驟4:精制好的20°C、1.5MPa氫氣按照氣態(tài)乙烯進(jìn)料量3%計(jì)量后與20°C、1.5MPa乙烯同時(shí)進(jìn)入IA聚合釜，或IB聚合釜； 步驟5:隨著20°C、1.5MPa氣態(tài)乙烯連續(xù)加入，IA聚合釜，或IB聚合釜壓力升至1.5MPa，開始聚合，氣態(tài)乙烯和氫氣連續(xù)通入4?6小時(shí)后結(jié)束聚合反應(yīng)； 步驟6:1A聚合爸,或IB聚合爸反應(yīng)進(jìn)行4-6小時(shí)后停止進(jìn)料,待IA聚合爸,或IB聚合釜壓力降至0.5MPa，打開IA聚合釜，或IB聚合釜底部卸料閥，控制卸料閥開度使“己烷+超高分子量聚乙烯”淤漿依靠IA聚合釜，或IB聚合釜本身的壓力輸送至閃蒸罐(2)中降壓閃蒸，溶解于己烷中的少量乙烯在閃蒸罐(2)中分離，“己烷+超高分子量聚乙烯顆?！庇贊{由閃蒸釜(2)底部排出由淤漿泵(3)輸送至下游工序處理；閃蒸出的乙烯氣體和己烷氣體緩存于緩沖罐(4)中，經(jīng)一級(jí)冷凝器(5)和二級(jí)冷凝器(6)冷凝后，液態(tài)己烷回收至己烷收集罐(8)中，在IA聚合釜，或IB聚合釜加料階段的同時(shí)進(jìn)行，通過(guò)己烷輸送泵8輸送至IA聚合爸,或IB聚合爸中循環(huán)使用；乙烯氣體進(jìn)入壓縮機(jī)(7)增壓至1.5MPa后返回至IA聚合爸，或IB聚合爸參與聚合反應(yīng),達(dá)到回收IA聚合爸,或IB聚合爸；參與反應(yīng)乙烯以及80°C溶劑己烷的循環(huán)利用。
【文檔編號(hào)】C08F10/02GK104356261SQ201410678621
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】趙旭, 黃家超, 張麥奎, 孫秀麗, 張萬(wàn)堯, 李軍方, 梁元月, 楊喜龍, 顧欣, 謝曉玲, 安亞中, 王曉偉, 李雅翔 申請(qǐng)人:天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司, 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所, 九江中科鑫星新材料有限公司