[发明专利]一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法。包括：依次连接的预聚合反应器以及聚合反应器，预聚合反应器上设置有预聚合微界面发生器，聚合反应器上设置有微界面发生机组；还包括脱溶剂塔，脱溶剂塔用于对聚乙烯产物进行脱除溶剂和杂质，脱溶剂塔的中部设置有聚乙烯进口，聚乙烯进口和所述闪蒸罐底部出口连接，脱溶剂塔的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器本发明通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器，同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后，一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积，提高了反应效率，减少了能耗；另一方面气液相混合更均匀、得到的聚乙烯均匀度更高，提高了产品质量。

技术领域

本发明涉及制备聚乙烯的技术领域，具体而言，涉及一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法。

背景技术

目前，聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量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，最低使用温度可达-100～-70℃，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。几十多年来已有二十几种生产聚乙烯的工艺技术路线，各种工艺技术按聚合类型可分为溶液法，浆液法(也称溶剂法)，本体法，本体和气相组合法，气相法。

目前，溶液法主要用于生产一些与浆液法PP编织袋相比模量更低、韧性更高的特殊牌号PP编织袋。溶液法通常采用搅拌床反应器、釜式反应器、管式反应器、塔式反应器等作为聚合反应器，然而其所提供的相界面积和传质系数有限，气体利用率低以致反应效率偏低，故反应性能较难获得突破性的提高，进而影响了反应的整体效率；另外，由于气液相之间混合不均匀、导致分子量的分布也不均匀，得到的聚乙烯的均匀度不高，影响了产品的质量。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统及方法，第一目的在于提供一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统，该微界面强化反应系统通过在预聚合反应器上设置了微界面发生器，同时在聚合反应器上设置了微界面发生机组后，一方面增大了气相与液相物料之间的传质面积，提高了反应效率，减少了能耗；另一方面气液相混合更均匀、得到的聚乙烯均匀度更高，提高了产品质量。

第二目的在于提供一种采用上述微界面强化反应系统溶液法制备聚乙烯的反应方法，反应得到的聚乙烯产品质量好、收率高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提出了一种溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统，包括依次连接的预聚合反应器、聚合反应器，以及用以去除物料中的剩余水份的聚乙烯循环干燥装置，所述预聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的预聚合微界面发生器，所述聚合反应器上设置有用于分散破碎物料成微气泡的微界面发生机组；所述聚合物反应器底部设置有聚合反应产物出口，所述聚合反应产物出口连接闪蒸罐以用于将聚合反应后的产物进行闪蒸；所述闪蒸罐底部设置有用于聚乙烯产物排出的闪蒸罐底部出口；所述闪蒸罐底部出口连接脱溶剂塔以用于对聚乙烯产物进行脱除溶剂和杂质，所述脱溶剂塔的内部设置有用于分散破碎高温氮气成微气泡的氮气微界面发生器，所述脱溶剂塔的侧壁设置有产物出口，所述产物出口连接汽蒸罐以用于分解聚合物中的催化剂；所述汽蒸罐侧壁设置有物料出口，所述物料出口连接用于初步去除物料水份的沥水器，所述聚乙烯循环干燥装置包括干燥箱、气泵、电热加热器以及循环管，所述循环管的进口与出口分别与所述干燥箱的顶部连接，在所述循环管上沿所述循环管的进口方向依次设置有气泵、电热加热器，所述沥水器与所述干燥箱连接。

进一步地，上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中，所述循环管上还设置有用以保证管路上循环气流速率稳定的缓冲箱，所述缓冲箱设置在靠近在所述循环管的出口。

进一步地，上述溶液法制备聚乙烯的微界面强化反应系统中，述循环管上连接有排气支管，所述排气支管一侧设置有泄压管，所述泄压管上设置有泄压阀。