[发明专利]淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离方法和分离装置

说明书

本发明涉及淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离方法和分离装置，所述方法以淤浆法（淤浆‑气相法）工艺进行聚合反应，生成聚合固液混合物，将聚合固液混合物引入压力过滤机，获得滤液和滤饼，并在过滤机内对滤饼除液，滤液、除液后气体和清洗排出液收集到解吸剂收集罐中，与补充的新鲜解吸剂一同送入反应系统用作解吸剂，所述装置主要包括转鼓式液相反应器、压力过滤机、冷凝器和稀释剂收集罐。本发明简化了工艺过程和系统构造，减低了建设投资，减少了生产中的能量消耗。

技术领域

本发明涉及淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离方法和分离装置，属化工技术领域。

背景技术

聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上也包含乙烯与少量α-烯烃的共聚物，聚乙烯无臭、无毒、手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。聚乙烯用途十分广泛，主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆和日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。

目前，聚乙烯的生产工艺按聚合类型可分为溶液法、淤浆法、气相法以及淤浆-气相法组合工艺。其中，淤浆聚合工艺是将乙烯与脂肪族烃类溶剂混合，并加入Ziegler-Natta、无机铬或茂金属催化剂引发乙烯聚合，生成乙烯聚合物悬浮于溶剂中。淤浆聚合工艺根据反应器形式不同可分为环管和釜式2种工艺方法，环管淤浆工艺包括美国菲利普（Phillips）公司的Phillips环管工艺、英国英力士（Ineos）公司的InnoveneS环管工艺以及法国道达尔（Total）公司在Phillips环管反应器技术基础上改进得到的双环管淤浆工艺；釜式淤浆工艺包括荷兰利安德巴塞尔（LyondellBasell）公司的Hostalen工艺和日本三井化学（Mitsui）公司的CX工艺。

现有淤浆法（淤浆-气相法）工艺将乙烯混合于稀释剂中在液相反应器中实现聚合，一般依靠夹套冷却撤走反应热，反应生成的聚乙烯粉末与稀释剂及未反应的乙烯先依靠稀释剂和乙烯的气化或闪蒸形成气固混合物，再利用过滤器、旋风分离器等设备实现聚乙烯粉末的分离。为保证稀释剂和乙烯气化、闪蒸的动力，一般在管路上设置夹套管进行蒸汽伴热，分离得到的气相稀释剂和乙烯经压缩、冷凝等回收工艺候重新进入反应系统循环使用。

如上所述，现有淤浆法（淤浆-气相法）工艺主要存在如下缺点：

1）用作稀释剂的烃类溶剂在工艺过程中并不参与反应，但在气化、闪蒸、压缩、冷凝的过程中需要大量的蒸汽伴热和冷却水冷凝，导致公用工程消耗巨大；

2）部分未反应的乙烯亦在上述气化、闪蒸、压缩、冷凝的循环过程中消耗了一定蒸汽伴热和冷却水冷却，导致公用工程消耗升高；

3）聚乙烯粉末与气化后的稀释剂和乙烯分离需要设置多台过滤器及分离器，不仅造成设备投资成本高，而且工艺流程长，增加了装置运行的不可靠性；

4）大量稀释剂气体的压缩需要压缩机能力大，不仅造成设备一次投资成本高，同时操作过程中消耗了大量的电能。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离方法，还提供了采用该方法的淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离装置，将简化工艺过程和系统构造，减低建设投资，减少生产中的能量消耗。

本发明的技术方案是：淤浆法聚乙烯生产工艺中聚合物的分离方法，包括如下步骤：

聚合反应：采用淤浆法或淤浆-气相法工艺，将乙烯混合于稀释剂中在反应体系的液相反应器中实现聚合，形成聚合固液混合物，所述聚合固液混合物包括粉末状聚乙烯、稀释剂以及溶解在稀释剂中的乙烯，经反应系统的出料口引出；