[发明专利]高压分离器

说明书

发明领域

本发明总的来讲涉及改进的高压分离器及其在从气体中分离液体中的用途。该分离器特别适合和高压反应器(例如用于制备低密度聚乙烯的那些)结合使用。

发明背景

在连续高压聚烯烃聚合工艺中，聚乙烯产品和低分子量蜡都溶解离开反应器的载体乙烯中。随着通过多个减压和冷却步骤，压力和温度降低，该产品和蜡从溶液中出来产生两种不同的相：气相和液相。

然后通过多种分离技术和装置将该液体和气体相分离。图1中所示的一种这种装置包括将气/液混合物11供入其中的垂直筒状容器10、将该气/液混合物11引向液体表面13(在此处液滴撞击并附着在液体表面13上)的喇叭入口12。分离的液相通过位于该容器底部的液体出口14离开该容器10。这种装置的分离效率取决于该气体和液体组分的相对密度和粘度、液滴尺寸、通过量、以及容器10和喇叭入口12的构造。

常规分离装置不是100％有效的，一些产品和石蜡通过该分离装置，夹带在乙烯载气中。夹带的液体增加了下游热交换器的结垢，导致更频繁的“燃尽”。夹带的液体进入其可能会在此处固化的压缩器和管道中会降低该装置的运转率和开工率，并提高清洁和维修时间和成本。在极端情况下，夹带的液体会造成管道堵塞和机械元件的过早损坏。

因此，本领域中存在对具有改进的分离效率以降低从分离器中和气流一起通过并进入下游的工艺和装置中的液体的量。

发明概述

在一方面，本发明提供了用于分离包含气体和液体微粒的高压混合物的装置。该装置包括：

(a)用于将该混合物膨胀和分离成气相和液相的重力分离器；和

(b)位于该重力分离器内部用于使该混合物成为螺线流的离心分离器。

该重力分离器包括垂直筒状外壳、用于该混合物入口的开口、位于该筒状外壳的上部部分内的气体出口、和位于该筒状外壳的下部部分内的液体出口。

该离心分离器包括位于该离心分离器的上部部分内的用于该混合物的入口、除该入口之外的封闭的上部部分、和位于该离心分离器的下部部分的用于该混合物的出口。

在另一方面，本发明提供了用于分离包含气体和液体微粒的高压混合物的方法。该方法包括以下步骤：

(a)将该混合物引入依照本发明的高压分离装置内；

(b)将该混合物分离成气相和液相；

(c)将该气相通过位于该筒状外壳的上部部分内的气体出口从该重力分离器中取出；和

(d)将该液相通过位于该筒状外壳的下部部分内的液体出口从该重力分离器中取出。

在另一方面，本发明提供了用于制备低密度聚乙烯的装置。该装置包括：

(a)用于在500～3000大气压(约50～300MPa)的压力和160～350℃的温度下使乙烯聚合的反应器；

(b)用于降低来自该反应器的产物流的压力的降压装置；和

(c)依照本发明用于分离产物流中的液态聚乙烯微粒和气态乙烯的高压分离装置。

在另一方面，本发明提供了用于制备低密度聚乙烯的方法。该方法包括以下步骤：

(a)在反应器中在500～3000大气压(约50～300MPa)的压力和160～350℃的温度下使乙烯聚合；

(b)将来自该反应器的包含液态乙烯微粒和气态乙烯的产物流通到降压装置以降低该产物流的压力；和

(c)将来自该降压装置的产物流通到依照本发明的高压分离装置以将该液态聚乙烯颗粒和气态乙烯分离开。

附图简述

图1是目前使用的典型的高压分离器的横截面视图。

图2是依照本发明的高压分离器的横截面视图。

发明详述

从特别参照附图的依照本发明的高压分离装置的实施方式的以下描述中，本发明将得到更容易地理解。该实施方式提供用于示例性的目的，不应当解释为对本发明的限制。

图2是依照本发明的高压分离装置的纵向横截面的示意图。该装置特别适用于分离包含气体和液体微粒的高压混合物。与该混合装置结合的术语“高压”是指2～500大气压(约2～50MPa)的压力。

该装置包括用于将该混合物膨胀和分离成气相和液相的重力分离器20，和位于该重力分离器20内部用于使该混合物成为螺线流的离心分离器21。

该重力分离器20包括垂直筒状外壳22、用于该气/液混合物入口的开口23、位于该筒状外壳22的上部部分内的气体出口24、和位于该筒状外壳22的下部部分内的液体出口25。优选地，该气体出口24位于该筒状外壳22的上四分之一部分或顶部，该液体出口25位于该外壳22的底部。