[发明专利]一种超高分子量聚乙烯间歇聚合反应连续闪蒸平衡方法

说明书

 

技术领域

 本发明提出一种超高分子量聚乙烯间歇聚合反应连续闪蒸平衡方法，涉及超高分子量聚乙烯装置乙烯间歇聚合的技术领域。

背景技术

现有超高分子量聚乙烯装置中，高品质超高分子量聚乙烯产品都采用间歇聚合方式生产，即先将溶剂己烷、主/助催化剂一次性加入聚合釜中，控制温度～80℃，控制压力～1.5MPa，并在4～6小时内连续加入乙烯进行聚合反应，4～6小时后一次卸料至闪蒸罐内闪蒸降压为“己烷+超高分子量聚乙烯颗粒”淤浆，闪蒸气相己烷和未反应乙烯进入冷凝器冷凝收集己烷，而乙烯由于闪蒸降压后压力低（一般在～0.1MPa），单位时间内体积量大，而间歇聚合是一釜一釜操作，时间周期长，导致未参与反应的低压乙烯很难返回至聚合釜中循环利用，处理方式是进入火炬焚烧；此方法导致后果是乙烯焚烧浪费严重，且不环保，存在安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明目的在于提供一种超高分子量聚乙烯间歇聚合反应连续闪蒸平衡方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种超高分子量聚乙烯间歇聚合反应连续闪蒸平衡方法，其步骤是：

步骤1：储存在密封罐中配置好的主/助催化剂计量后经催化剂加料泵增压至～1.5MPa进入1A聚合釜，或1B聚合釜；

步骤2：储存在精制己烷储罐的精制己烷经己烷加料泵增压至1.5MPa，累计计量后送入1A聚合釜，或1B聚合釜；

步骤3：将1A聚合釜，或1B聚合釜中的己烷加热至～80℃；

步骤4：精制好的20℃、1.5MPa氢气按照气态乙烯进料量3%计量后与20℃、1.5MPa乙烯同时进入1A聚合釜，或1B聚合釜；

步骤5：随着～20℃、～1.5MPa气态乙烯连续加入，1A聚合釜，或1B聚合釜压力升至～1.5MPa，开始聚合，气态乙烯和氢气连续通入4～6小时后结束聚合反应；

步骤6：1A聚合釜，或1B聚合釜反应进行4-6小时后停止进料，待1A聚合釜，或1B聚合釜压力降至0.5MPa，打开1A聚合釜，或1B聚合釜底部卸料阀，控制卸料阀开度使 “己烷+超高分子量聚乙烯颗粒”淤浆依靠1A聚合釜，或1B聚合釜本身的压力输送至闪蒸罐2中降压闪蒸，溶解于己烷中的少量乙烯在闪蒸罐2中分离，“己烷+超高分子量聚乙烯颗粒”淤浆由闪蒸釜2底部排出由淤浆泵3输送至下游工序处理；闪蒸出的乙烯气体和己烷气体缓存于缓冲罐4中，经一级冷凝器5和二级冷凝器6冷凝后，液态己烷回收至己烷收集罐8中，在1A聚合釜，或1B聚合釜加料阶段的同时进行，通过己烷输送泵9输送至1A聚合釜，或1B聚合釜中循环使用；乙烯气体进入压缩机7增压至～1.5MPa后返回至1A聚合釜，或1B聚合釜参与聚合反应，达到回收1A聚合釜，或1B聚合釜；参与反应乙烯以及～80℃溶剂己烷循环利用的目的。

本发明特点

本发明采用1A聚合釜和1B聚合釜两台聚合釜，设定一定时差并联操作，使一台聚合釜卸料时另一台聚合釜的反应正在进行。

本发明优势在于：避免了未参与反应的低压乙烯很难返回至聚合釜中循环利用，只能是进入火炬焚烧，使乙烯焚烧浪费严重，且不环保，存在安全隐患等不利局面；本发明通过1A聚合釜和1B聚合釜两台聚合釜时差并联操作，回收聚合釜卸料阶段未参与反应的乙烯，提高了乙烯原料利用率，节省了乙烯原料投入；闪蒸分离出的溶解少量乙烯气体和己烷气体不再进行任何处理，而直接返回至反应釜循环利用，避免了再分离纯化溶剂己烷的分离过程，有利于简化工艺流程。

 

附图说明

图1是本发明的工艺流程图

图中：1A-聚合釜、1B-聚合釜、2-闪蒸罐、3-淤浆泵、4-缓冲罐、5-一级冷凝器、6-二级冷凝器、7-压缩机、8-己烷收集罐、9-输送泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案再作进一步的描述：

一种超高分子量聚乙烯间歇聚合反应连续闪蒸平衡方法，其步骤是：

步骤1：储存在密封罐中配置好的主/助催化剂计量后经加料泵增压至1.5MPa进入1A聚合釜；

步骤2：储存在精制己烷储罐的精制己烷经己烷加料泵增压至1.5MPa，累计计量后送入1A聚合釜；

步骤3：将1A聚合釜中的己烷加热至80℃；

步骤4：精制好的20℃、1.5MPa氢气按照气态乙烯进料量3%计量后与20℃、1.5MPa乙烯同时进入1A聚合釜；