專利名稱：氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器的防堵塞工藝，特別涉及一種通過殺死催化劑活性來防止氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器堵塞的工藝及其裝置。
背景技術(shù)：
Unipol工藝為美國聯(lián)合碳化學公司開發(fā)的低壓氣相法流化床生產(chǎn)裝置，該裝置在使用活性低且存在誘導期的鉻系催化劑進行生產(chǎn)時，循環(huán)氣中夾帶的催化劑在循環(huán)氣管路中繼續(xù)反應(yīng)，產(chǎn)物堵塞循環(huán)氣冷卻器，造成裝置運行周期短。
傳統(tǒng)的改進技術(shù)主要包括工藝控制參數(shù)調(diào)整和催化劑配方調(diào)整兩種。具體闡述如下
一、工藝控制參數(shù)調(diào)整技術(shù)裝置降負荷運行、降低循環(huán)氣流量控制、降低反應(yīng)器料位控制。因齊魯HDPE裝置冷卻器堵塞是由于裝置擴能引起的，因此降低裝置負荷，延長催化劑在聚合床層中的停留時間可有效提高聚乙烯顆粒粒徑，降低活性催化劑夾帶。循環(huán)氣流量的降低會使得聚合床層內(nèi)氣體流速降低，使得粉末在擴大段重力沉降，減少夾帶。降低料位同樣可以使得聚合床層粉料高度降低而減少夾帶。其主要缺陷在于工藝控制參數(shù)調(diào)整技術(shù)嚴重影響裝置的產(chǎn)能，且低循環(huán)氣流量及低反應(yīng)器料位控制條件下易造成反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)品結(jié)塊、結(jié)片，影響工藝控制平穩(wěn)。二、催化劑配方調(diào)整技術(shù)采用更高活性的新配方催化劑。通過催化劑配方的調(diào)整，提高催化劑的活性，使得催化劑在聚合床層中的反應(yīng)更充分，聚合產(chǎn)品的平均粒度更大，可減少夾帶。其主要缺陷在于催化劑配方調(diào)整技術(shù)，效果不夠理想。投用后裝置運行周期提升幅度只有20%，相對其他氣相法聚乙烯裝置運行周期仍然很短。且過高的催化劑活性易引起反應(yīng)器高溫結(jié)塊。這兩種技術(shù)都是旨在減少活性催化劑夾帶，但控制效果不理想，甚至影響裝置的產(chǎn)能和效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對氣相法聚乙烯工藝循環(huán)氣冷卻器堵塞快，影響裝置運行周期的現(xiàn)狀，通過向循環(huán)氣中注入精確計量的催化劑不可逆毒物氧，解決了冷卻器堵塞快的問題，從而有效提聞了裝置的廣能和效益。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝，包括下列步驟一、將裝有氧氣的高壓鋼瓶I連接到氧氣輸送管線5上，開啟高壓鋼瓶I ;二、氧氣經(jīng)減壓裝置減壓后經(jīng)計量控制裝置計量、控制；三、通過氧氣輸送管線5將經(jīng)步驟二精確計量的氧氣平穩(wěn)注入到氣相法制備聚乙烯裝置的循環(huán)氣中。氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝的裝置，包括高壓鋼瓶I、減壓裝置、計量控制裝置和氧氣輸送管線5，在高壓鋼瓶I和氣相法制備聚乙烯裝置的循環(huán)氣管線9之間設(shè)置氧氣輸送管線5，在氧氣輸送管線5上依次設(shè)置減壓裝置和計量控制裝置。
所述高壓鋼瓶I用于存儲催化劑的不可逆毒物氧氣；氧氣采用2500ppm標準氣，壓力為 4MPa I OMPa。所述減壓裝置包括減壓前壓力表2、減壓閥3和減壓后壓力表4，依次設(shè)置在氧氣輸送管線5上，減壓前壓力表2設(shè)置在靠近高壓鋼瓶I的一側(cè)。減壓前壓力表2，用于監(jiān)測高壓鋼瓶I壓力，以便及時更換鋼瓶；減壓閥3，用于減壓，以使得氧氣的注入平穩(wěn)；減壓后壓力表4，用于監(jiān)測減壓后氧氣輸送管線5壓力。所述計量控制裝置包括流量計6、儀表線7和流量調(diào)節(jié)針形閥8，流量計6和流量調(diào)節(jié)針形閥8依次設(shè)置于氧氣輸送管線5上，儀表線7連接流量計6和流量調(diào)節(jié)針形閥8。流量計6，用于精確計量氧氣注入量；流量調(diào)節(jié)針形閥8，用于精確調(diào)節(jié)氧氣注入量；儀表線7,表示由流量計6控制流量調(diào)節(jié)針形閥8,實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明解決了冷卻器堵塞快的問題，有效提高了裝置的 運行周期。與以往的解決方案相比，本技術(shù)不改變工藝控制參數(shù)、不降低裝置產(chǎn)能、不影響產(chǎn)品質(zhì)量；增設(shè)的設(shè)備少，易控制，且可以根據(jù)生產(chǎn)情況隨時調(diào)節(jié)。


圖I為本發(fā)明的裝置示意圖。其中，I一聞壓鋼瓶，2一減壓如壓力表，3一減壓閥，4一減壓后壓力表，5一氧氣輸送管線，6—流量計，7—儀表線，8—流量調(diào)節(jié)針形閥，9一循環(huán)氣管線，10—循環(huán)氣壓縮機，
11一循環(huán)氣冷卻器，12—反應(yīng)器。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明。氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝的裝置，包括高壓鋼瓶I、減壓裝置、計量控制裝置和氧氣輸送管線5，在高壓鋼瓶I和氣相法制備聚乙烯裝置的循環(huán)氣管線9之間設(shè)置氧氣輸送管線5，在氧氣輸送管線5上依次設(shè)置減壓裝置和計量控制裝置。所述高壓鋼瓶I用于存儲催化劑的不可逆毒物氧氣；氧氣采用2500ppm標準氣，壓力為 4MPa I OMPa。所述減壓裝置包括減壓前壓力表2、減壓閥3和減壓后壓力表4，依次設(shè)置在氧氣輸送管線5上，減壓前壓力表2設(shè)置在靠近高壓鋼瓶I的一側(cè)。減壓前壓力表2，用于監(jiān)測高壓鋼瓶I壓力，以便及時更換鋼瓶；減壓閥3，用于減壓，以使得氧氣的注入平穩(wěn)；減壓后壓力表4，用于監(jiān)測減壓后氧氣輸送管線5壓力。所述計量控制裝置包括流量計6、儀表線7和流量調(diào)節(jié)針形閥8，流量計6和流量調(diào)節(jié)針形閥8依次設(shè)置于氧氣輸送管線5上，儀表線7連接流量計6和流量調(diào)節(jié)針形閥8。流量計6，用于精確計量氧氣注入量；流量調(diào)節(jié)針形閥8，用于精確調(diào)節(jié)氧氣注入量；儀表線
7,表示由流量計6控制流量調(diào)節(jié)針形閥8,實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。本發(fā)明提供的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝，包括下列步驟一、將裝有氧氣的高壓鋼瓶I連接到氧氣輸送管線5上，開啟高壓鋼瓶I ;二、氧氣經(jīng)減壓裝置減壓后經(jīng)計量控制裝置計量、控制；三、通過氧氣輸送管線5將經(jīng)步驟二精確計量的氧氣平穩(wěn)注入到氣相法制備聚乙烯裝置的循環(huán)氣中。
氣相法制備聚乙烯工藝靠氣流自下而上穿過反應(yīng)器12，實現(xiàn)反應(yīng)器12中聚乙烯顆粒的流化。部分反應(yīng)器12中的催化劑顆粒會隨著氣流被帶出反應(yīng)器12，進入循環(huán)氣管線9和循環(huán)氣冷卻器11。被帶出的催化劑在循環(huán)氣管線9及循環(huán)氣冷卻器11中繼續(xù)與氣流中的乙烯發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚合物并放出熱量，粘附在循環(huán)氣冷卻器11管壁上引起循環(huán)氣冷卻器11堵塞。依照本發(fā)明提供的工藝方法將氧氣注入到循環(huán)氣管線9后，氧氣與氣流中的催化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，改變催化劑的化學性質(zhì)，使催化劑不能引發(fā)聚合反應(yīng)，從而防止循環(huán)氣冷卻器11的堵塞。以氣相法制備聚乙烯裝置設(shè)置2條Unipol生產(chǎn)線為例，使用鉻系催化劑進行高密度聚乙烯產(chǎn)品生產(chǎn)，實施本發(fā)明之前，由于冷卻器頻繁堵塞，運行周期平均只有80天。實施 本發(fā)明提供的工藝方法之后，裝置運行周期大幅增加至目前的平均170天，提高110%以上，大大節(jié)約了裝置維修費，提高了產(chǎn)能。
權(quán)利要求
1.一種氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝，其特征在于，包括下列步驟 一、將裝有氧氣的高壓鋼瓶(I)連接到氧氣輸送管線(5)上，開啟高壓鋼瓶(I); 二、氧氣經(jīng)減壓裝置減壓后經(jīng)計量控制裝置計量、控制； 三、通過氧氣輸送管線(5)將經(jīng)步驟二精確計量的氧氣平穩(wěn)注入到氣相法制備聚乙烯裝置的循環(huán)氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝，其特征在于，所述高壓鋼瓶(I)中氧氣采用2500ppm標準氣，壓力為4MPa lOMPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝，其特征在于，所述減壓裝置包括減壓前壓力表(2)、減壓閥(3)和減壓后壓力表(4)，依次設(shè)置在氧氣輸送管線(5 )上，減壓前壓力表(2 )設(shè)置在靠近高壓鋼瓶(I)的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝，其特征在于，所述計量控制裝置包括流量計(6 )、儀表線(7 )和流量調(diào)節(jié)針形閥(8 )，流量計(6 )和流量調(diào)節(jié)針形閥(8)依次設(shè)置于氧氣輸送管線(5)上，儀表線(7)連接流量計(6)和流量調(diào)節(jié)針形閥(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝的裝置，其特征在于，包括高壓鋼瓶(I)、減壓裝置、計量控制裝置和氧氣輸送管線(5)，在高壓鋼瓶(I)和氣相法制備聚乙烯裝置的循環(huán)氣管線(9 )之間設(shè)置氧氣輸送管線(5 )，在氧氣輸送管線(5 )上依次設(shè)置減壓裝置和計量控制裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝的裝置，其特征在于，所述高壓鋼瓶(I)中氧氣采用2500ppm標準氣，壓力為4MPa lOMPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝的裝置，其特征在于，所述減壓裝置包括減壓前壓力表(2)、減壓閥(3)和減壓后壓力表(4)，依次設(shè)置在氧氣輸送管線(5 )上，減壓前壓力表(2 )設(shè)置在靠近高壓鋼瓶(I)的一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝的裝置，其特征在于，所述計量控制裝置包括流量計(6)、儀表線(7)和流量調(diào)節(jié)針形閥(8)，流量計(6)和流量調(diào)節(jié)針形閥(8 )依次設(shè)置于氧氣輸送管線(5 )上，儀表線(7 )連接流量計(6 )和流量調(diào)節(jié)針形閥(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器的防堵塞工藝及其裝置。針對氣相法聚乙烯工藝循環(huán)氣冷卻器堵塞快，影響裝置運行周期的現(xiàn)狀，提出本發(fā)明。其技術(shù)方案為氣相法聚乙烯循環(huán)氣冷卻器防堵塞工藝，包括步驟一、將裝有氧氣的高壓鋼瓶連接到氧氣輸送管線上，開啟高壓鋼瓶；二、氧氣經(jīng)減壓裝置減壓后經(jīng)計量控制裝置計量、控制；三、通過氧氣輸送管線將經(jīng)步驟二精確計量的氧氣平穩(wěn)注入到氣相法制備聚乙烯裝置的循環(huán)氣中。本工藝方法使用的裝置，包括高壓鋼瓶、減壓裝置、計量控制裝置和氧氣輸送管線。本發(fā)明解決了冷卻器堵塞快的問題，有效提高了裝置的運行周期，從而有效提高了裝置的產(chǎn)能和效益。
文檔編號C08F10/02GK102863562SQ20111018510
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者石志儉, 王者民, 王洪科, 李東華 申請人:中國石油化工股份有限公司