[其他]间歇式聚丙烯气相流化床脱氯反应器

说明书

本实用新型属于石油化工设备。

聚丙烯间歇本体聚合是一种特有的生产技术。为了将聚丙烯中的氯脱除，比较合适的方法，是用脱氯剂在一定温度下进行气相脱氯。

目前的聚丙烯气相脱氯反应器大致有下面几种类型：

（本体聚丙烯流化床脱氯新工艺1984、10全国聚烯烃树脂行业第一届年会文集P254～P256）

（1）釜式反应器

可以适应间歇过程受料、置换、加热、脱氯、冷却、出料等各种不同阶段的工艺要求。但是由于仅仅靠套管加热与冷却，传热面积有限，传热效率较差，因此处理能力较低。只能用于年产1000吨聚丙烯以下的小装置。

（2）连续的流化床反应器

处理能力较大。此流化床反应器仅能承担气相脱氯的功能，因此，脱氯之前的受料、置换、加热等过程，以及脱氯之后的冷却、出料等过程，均要在专门的辅助设备中进行，流程长，占地多，总投资大。上述两种反应器，前者比较适合间歇生产的特点，但处理量太少；后者处理量虽大，但不适合间歇生产的特点。

一般的流化床反应装置内的换热面如图2a，b所示，加热时采用图2a（直立管束）的形式，冷却时采用图2b（U形管束）的形式。图2a的形式用于冷却时，由于流速较低，传热系数也较低；图2b的形式用于加热时，其中约一半的传热管被蒸汽冷凝水所充满，传热面不能充分利用图2a、b两种型式，均难以满足同时需要加热与冷却的间歇过程的工艺要求。

本实用新型的目的，是要提供一种新的气相脱氯反应器，既能够适应间歇生产的特点，又具有较大的处理能力。

本实用新型是这样实现的：提出一个内部设置换热面的气相流化床反应器，此内部换热面在加热与冷却时均能提供较大的传热系数；此气相流化床带有特殊的气体分配器，可以适应间歇过程受料时的压力骤变与物料流的冲击；此气相流化床附有搅拌装置，固相出料口设置在最底部，以适应间歇过程需全部出料的要求。（此三者为反应器的核心部件）这就保证了此新的气相流化床脱氯反应器能够承担间歇过程由受料、置换、加热、脱氯、冷却直至全部出料这样整个过程的要求；也保证了其具有较大的处理能力。

本实用新型的具体结构说明如下：

考虑到间歇过程的特点，本实用新型的内部换热面与一般气相流化床反应器的内部换热面有所不同。

本实用新型提出了三种内部换热面。一种如图3a所示，内部换热面由直立管束组成，彼此用水平管相互联结，直立管束分为若干组。蒸汽加热时各组并联，加热蒸汽由上部14A进入，蒸汽冷凝水由管束底部15A排出；冷却时各组串联，冷却介质由14B进入，15B排出。可在加热与冷却时均提供较高的传热系数。

一种如图3c所示，内部换热面由U形管束组成，加热时用高压热水，冷却时用低温水，不改变换热面的组合方式与传热介质的流动方式，可在加热与冷却时均提供较高的传热系数。

图3a的直立管束各组串联时，也可以采用与图3c相同的加热与冷却方式，如图3b所示。

一种如图3E所示，内部换热面由直立的夹套管束组成，加热时用高压热水或蒸汽；冷却时用低温水。

为了防止加热反应后温度较高，通入冷却水容易结垢，本实用新型还考虑了软水冷却系统，此软水直接来自加热时的蒸汽冷凝水。详见图3b、图3c、图3d、图3e。

换热管束用槽钢或I字钢悬挂于流化床内，检修时，可以方便地将全部或部分管束快速起吊。即使万一聚丙烯的等规度特别低（85－87％）同时搅拌停止，无法出料时，也可以方便地进行清理。

聚合结束之后，聚合釜内尚有15Kgf／cm²左右的等压，向脱氯反应器排料时，气流与粉料带有很大的冲击力，因此不能采用通常的流化床反应器所用的多孔板气体分布装置。本实用新型在流化床内设置了特殊的气体分配器，此气体分配器可以承受进料时的压力骤变与物料流的冲击，也不容易被粉料堵塞，即使进入气体分配器的粉料，也可以重新被吹出。气体分配器的形式之一如图4所示，流化气体先经18入口进入气体分配圈3，气体经分配圈3进入床层。

一部分气体由分配圈3上部开口5进入床层，此部分气体被附于反应器壁的1个或多个气体再分布器22阻挡，基本上沿反应器壁上升，可增加反应器壁附近的气固相扰动，减少物料在壁上挂壁结垢。

一部分气体由分配圈3底部开口6以切线方向，与垂直夹角≤60°方向，向下进入床层底部，以加强床层底部气固相间的扰动，对不带搅拌的间歇操作的流化床反应器的出料有利。