專利名稱：聚丙烯的生產(chǎn)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚丙烯英文名稱:Polypropylene(簡稱PP)的生 產(chǎn)方法及其裝置，屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，聚丙烯的生產(chǎn)方法主要有以下幾種K溶劑法聚合工藝, 缺點是投資大，能耗高，環(huán)境污染嚴重；2、采用釜式液相聚合與流 化床氣相聚合的組合式本體聚合方法；3、氣相法，采用活塞流式的 氣相反應(yīng)器；4、釆用液相環(huán)管反應(yīng)器與密相流化反應(yīng)器的組合式本 體聚合方法；5、間歇式液相本體聚合法。上述幾種工藝中，其中間 歇式液相本體聚合法由于采用丙烯單體為原料，加以微量氫氣、三乙 化鋁及輔助催化劑，進行均聚反應(yīng)，并經(jīng)閃蒸脫氣、干燥，擠壓造粒 得聚丙烯成品，由于該工藝路線適合我國國情，目前，已廣泛得到應(yīng) 用，但該工藝尚存在不少缺陷，如工藝過程中，原料、蒸汽、熱能由 于沒有得到回收，往往造成浪費，而廢氣、廢水、廢熱由于得不到處 理，對環(huán)境污染也十分嚴重。
有基于此，本發(fā)明應(yīng)運而生。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)之上述缺陷，本發(fā)明的主要目的是提供一種高
效、節(jié)能、環(huán)保的聚丙烯的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下， 一種聚丙烯的生產(chǎn)方法，包括預(yù)聚
合、聚合——閃蒸、脫氣一"""汽蒸、干燥一一^擠壓、造?！a(chǎn)品包 裝等步驟，其中
(1) 、預(yù)聚合、聚合將懸浮在油/脂混合物中的催化劑、給電 子體、三乙基鋁加入到l(TC的預(yù)接觸罐中進行預(yù)接觸，然后將上述 催化劑混合物和精制的丙烯、乙烯單體和氫氣加入預(yù)聚合反應(yīng)器中，
進行預(yù)聚合反應(yīng)，預(yù)聚合反應(yīng)溫度2(TC，壓力3. 4 4. 4MPaG,反應(yīng) 時間12分鐘后送入聚^"反應(yīng)器，聚合反應(yīng)器采用兩個串聯(lián)的液相環(huán) 管反應(yīng)器，反應(yīng)溫度為70 80°C，壓力3. 3 4.4MPaG，糧據(jù)氫氣濃 度實時調(diào)整反應(yīng)壓力，控制第一反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)時間為1小時，第二反 應(yīng)器反應(yīng)時間為30分鐘，聚合反應(yīng)器出來的漿液濃度為50%wt;
(2) 、閃蒸、脫氣將聚合單元送來的漿液經(jīng)蒸汽加熱后，在閃 蒸罐內(nèi)高壓閃蒸，壓力由3.3 4.4MPaG降低至1. 8MPaG，使聚合物 漿料與丙烯單體分離，分離的丙烯氣體進入到高壓洗滌塔中，經(jīng)洗滌、 冷凝成液相丙烯后，送回丙烯進料罐回收利用，聚合物漿料進入袋濾
5器中，以分離出聚合物漿料中的剩余少量丙烯單體，分離后，聚合物 槳料送入汽蒸罐，丙烯單體經(jīng)低壓丙烯洗滌塔洗滌，然后進入到循環(huán)
壓縮機中，壓縮至1.9MPaG以上后，輸送至高壓洗滌塔后進行回收利 用；
,(3)、汽蒸、干燥由袋濾器排出的聚合物，進入到汽蒸罐中， 用蒸汽殺死其中的殘余催化劑活性，同時將混合吸附在聚丙烯粉末中 的丙烯和丙垸氣體汽蒸出來，汽蒸溫度控制在11(TC，經(jīng)汽蒸后的氣 體經(jīng)洗滌塔洗滌，并經(jīng)壓縮機壓縮后進入回收系統(tǒng)，洗滌塔的工藝熱 水中的熱能經(jīng)熱能回收裝置回用于熔化油脂，經(jīng)汽蒸后的聚合物粉末 含3%wt表面凝結(jié)水，進入到流化床干燥器內(nèi)進行熱氮氣循環(huán)干燥， 使聚合物產(chǎn)生流化，傳遞熱量，將聚合物的水含量從3%wt降低至 0. 02%wt;
(4) 、擠壓造粒從干燥器出來的聚丙烯粉料，經(jīng)粉料輸送裝置， 進入到擠壓機中進行擠壓造粒，聚丙烯粉料在擠壓機中被熔化、均化、 過濾和水下切粒，切粒水由切粒水供應(yīng)裝置收集的蒸汽凝液提供并循 環(huán)運行，從擠壓機系統(tǒng)的尾氣抽吸系統(tǒng)中夾帶著的細粉，通過粉料回 收裝置進行回收利用；
(5) 、產(chǎn)品包裝通過輸送裝置將擠壓造粒的粒狀產(chǎn)品，經(jīng)產(chǎn)品 摻合、包裝碼垛后即成成品；
(6) 、廢氣回收及利用從系統(tǒng)各洗滌塔出來的廢氣，先收集至 廢氣回收裝置中，液化后，經(jīng)精餾裝置處理后作為原料回用。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，包括
聚合反應(yīng)單元，聚合反應(yīng)單元與進料罐相連，用于將丙烯、乙烯 單體進行聚合反應(yīng)制得聚合物漿液，包括依次相連的預(yù)接觸罐、預(yù)聚 合反應(yīng)器、聚合反應(yīng)器；在預(yù)接觸罐的入口管線處設(shè)置有換熱器；
閃蒸脫氣單元，用于將聚合反應(yīng)單元制得的聚合物漿液與丙烯單 體分離，包括與聚合反應(yīng)器相連的閃蒸罐，與閃蒸罐相連的袋濾器， 高壓洗滌塔一方面與閃蒸罐相連，另一方面與進料罐相連，低壓洗滌 塔一方面與袋濾器相連，另一方面與帶廢液回收裝置的壓縮機相連， 壓縮機與高壓洗滌塔相連；在壓縮機組的入口管線上并聯(lián)地設(shè)置有第 一過濾機構(gòu)與第二過濾機構(gòu)；
汽蒸干燥單元，用于殺死聚合物中的殘余催化劑活性，將混合吸 附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷氣體汽蒸分離，并進行干燥，包括與 袋濾器相連的汽蒸罐，帶熱能回收裝置的洗滌塔與流化床干燥器分別 汽蒸罐相連；
擠壓造粒單元，用于將聚丙烯粉料進行擠壓造粒，包括通過粉料 輸送裝置與流化床干燥器相連的，帶切粒水供應(yīng)裝置的擠壓機，凝液 回收裝置與切粒水供應(yīng)裝置相連；廢氣回收及精餾單元，包括廢氣回收系統(tǒng)，廢氣回收系統(tǒng)與高壓 洗滌塔、洗滌塔等相連，用來收集系統(tǒng)各洗滌塔出來的廢氣并進行液 化，精餾系統(tǒng)一方面與廢氣回收系統(tǒng)相連，另一方面與進料罐相連， 將液化后的各組分餾分后作為原料回用至進料罐中。
進一步地設(shè)置在于
所述壓縮機的廢液回收裝置，包括壓縮機入口分離罐，壓縮機入 口分離罐與洗滌塔相連，壓縮機與壓縮機入口分離罐相連，由壓縮機 出來的廢液通過回收管排放至壓縮機入口分離罐中，廢液處理罐與壓 縮機入口分離罐相連，機泵設(shè)置于廢液處理il與壓縮機入口分離罐之 間，在回收管上設(shè)有一條跨線，跨線一端連接回收管，另一端連接廢 液處理罐，跨線的兩端之間形成壓差。
所述洗滌塔熱能回收裝置，包括具有一個熱水輸出端和熱水回收 端的洗滌塔，過濾器與洗滌塔的熱水輸出端相連，機泵與過濾器相連， 控制閥組與機泵相連，洗滌塔的熱水回收端與控制閥組相連，從而形 成一個熱水循環(huán)系統(tǒng)，控制閥組連接出一根管線，油脂加熱裝置一端 通過管線接入到控制閥組，另一端接出到洗滌塔的熱水輸出端，在油 脂加熱裝置的上述兩個端口分別設(shè)置有控制閥。
所述粉料輸送裝置，包括依次相連的粉料進料線、計量秤與擠壓 饑混合器，粉料回收裝置與擠壓機混合器相連，粉料回收裝置包括與 擠壓機尾氣抽吸系統(tǒng)相連的袋式過濾器，袋式過濾器通過粉料回收線 與擠壓機混合器相連，在粉料回收線上依次安裝有旋轉(zhuǎn)閥，氮氣吹掃 接口、放凈閥以及進料閥。
所述凝液回收裝置結(jié)構(gòu)，包括凝液收集罐，換熱器與凝液收集罐 相連，在換熱器與凝液收集罐之間設(shè)有呈并聯(lián)設(shè)置的兩組機泵，控制 閥組與換熱器相連，冷卻塔通過一根出水管和進水管與換熱器相連以 組成一個冷卻水循環(huán)，凝液回收線一端連接于控制閥組，另一端連接 于冷卻塔出水管。
切粒水供應(yīng)裝置包括主切粒水箱，以及與主切粒水箱相連的蒸汽 凝液補水線，循環(huán)泵與主切粒水箱相連，切粒機與循環(huán)泵相連，脫水 器與切粒機相連，主切粒水箱與脫水器相連，備用水箱通過第一管線 與補水線相連，備用水箱垂直布置在主切粒水箱的上方，備用水箱具 有一個出水端口和一個溢流端口 ，出水端口設(shè)置于備用水箱的下部， 溢流端口設(shè)置于備用水箱的上部，主切粒水箱通過第二管線與備用水 箱的出水端口相連，閥安裝于備用水箱的出水端口處，第三管線連接 溢流端口和第二管線。
精餾系統(tǒng)包括有三組精餾裝置，每組精餾裝置包括精餾塔，與精 餾塔相連的呈并聯(lián)設(shè)置的兩組機泵，每組機泵皆具有一根退料管線與 排氣管線，在退料管線上依次設(shè)置有退料閥和控制閥組，在排氣管線上設(shè)置有排氣閥，退料線與三組精餾裝置的退料管線相連，并將退料 收集于回收罐中，排氣線與三組精餾裝置的排氣管線相連，并將機泵 排出的氣體經(jīng)統(tǒng)一收集后后排出。
采用本發(fā)明的聚丙烯的生產(chǎn)方法及其裝置，具有以下優(yōu)點 1、通過優(yōu)化預(yù)聚合、聚合、閃蒸、脫氣、汽蒸、干燥、擠壓造 ，等工藝步驟和參數(shù)，提高了原料的利用率，使生產(chǎn)效率得到較大提
，2、創(chuàng)新增設(shè)廢氣及廢液回收系統(tǒng)，在實現(xiàn)節(jié)能降耗的同時，減 少環(huán)境污染；
3、 增設(shè)洗滌塔熱能回收系統(tǒng)，將回收的熱能用于油脂加熱，提 高了熱能利用效率；
4、 粉料及凝液回收裝置的設(shè)置，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn) 成本；
5、 切粒水供應(yīng)增設(shè)備用水箱，防止了因水箱故障造成的停機， 提高了生產(chǎn)效率；
6、 退、排氣管線的改迸，消除了安全隱患又節(jié)約了成本，且環(huán) 保性好。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成圖2為本發(fā)明預(yù)接觸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的廢液回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明的壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明的洗滌塔熱能回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明的粉料輸送裝置結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明的凝液回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明的切粒水供應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明的精餾排氣及退料裝置結(jié)構(gòu)示意圖IO為本發(fā)明的整體工藝流程具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明聚丙烯的生產(chǎn)裝置，主要包括 聚合反應(yīng)單元，聚合反應(yīng)單元與進料罐1相連，用于將丙烯、乙 烯單體進行聚合反應(yīng)制得聚合物漿液，包括依次相連的預(yù)接觸罐2、 預(yù)聚合反應(yīng)器3、聚合反應(yīng)器3;在預(yù)接觸罐2的入口管線處增設(shè)有
一個換熱器；
閃蒸脫氣單元，用于將聚合反應(yīng)單元制得的聚合物漿液與丙烯單 體分離，包括與聚合反應(yīng)器3相連的閃蒸罐4，與閃蒸罐4相連的袋濾器5，高壓洗滌塔11一方面與閃蒸罐4相連，另一方面與進料罐l 相連，低壓洗滌塔12 —方面與袋濾器5相連，另一方面與壓縮機13 相連，壓縮機13與高壓洗滌塔11相連；
汽蒸干燥單元，用于殺死聚合物中的殘余催化劑活性，將混合吸 附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷氣體汽蒸分離，并進行干燥，包括與 袋濾器5相連的汽蒸罐6，帶熱能回收裝置15的洗滌塔14與流化床 干燥器7分別汽蒸罐6相連；
擠壓造粒單元，用于將聚丙烯粉料進行擠壓造粒，包括通過粉料 輸送裝置與流化床干燥器7相連的，帶切粒水供應(yīng)裝置9的擠壓機8, 凝液回收裝置10與切粒水供應(yīng)裝置9相連；
廢氣回收及精餾單元，包括廢氣回收系統(tǒng)16，廢氣回收系統(tǒng)16 與高壓洗滌塔ll、洗滌塔14等相連，用來收集系統(tǒng)各洗滌塔出來的 廢氣并進行液化，精餾系統(tǒng)17—方面與廢氣回收系統(tǒng)16相連，另一 方面與進料罐1相連，將液化后的各組分餾分后作為原料回用至進料
請再結(jié)合圖IO所示，本發(fā)明的聚丙烯的生產(chǎn)方法，主要包括預(yù) 聚合、聚合——閃蒸、脫氣——汽蒸、干燥——擠壓、造?！a(chǎn)品 包裝。
1、預(yù)聚合、聚合
1. 1預(yù)聚合、:'將懸浮在油/脂混合物中的催化劑如DDS、 CS-1等、 給電子體、三乙基鋁加入到l(TC的預(yù)接觸罐中進行預(yù)接觸，在這里 催化劑形成活性中心為后面與單體的聚合而活化，然后將上述催化劑 混合物和精制的丙烯、乙烯單體，氫氣加入預(yù)聚合反應(yīng)器中，進行預(yù) 聚合反應(yīng)，預(yù)聚合反應(yīng)溫度20t:，壓力3. 4 4. 4MPaG，反應(yīng)時間12 分鐘，預(yù)聚合反應(yīng)目的在于控制聚合反應(yīng)速率，將催化劑混合物包裹 以防止聚合反應(yīng)開始前催化劑破碎。
為保證催化劑預(yù)接觸的順利進行，預(yù)接觸罐的溫度應(yīng)保持在10 °C，而在實際生產(chǎn)過程中，環(huán)境溫度經(jīng)常大于IO'C設(shè)置更高，為此， 本發(fā)明通過在預(yù)接觸罐的入口管線處增設(shè)一個換熱器，有效地解決了 這個問題，如圖2所示，換熱器22安裝于預(yù)接觸罐20的入口管線處， 換熱器22具有四個端口，分別與介質(zhì)入口管線2K介質(zhì)出口管線23、 進水管25、出水管24相連，換熱器22采用盤形換熱管，散熱效果 好，可使預(yù)接觸罐的溫度保持在io'c左右。
1.2聚合聚合反應(yīng)器來用兩個串聯(lián)的液相環(huán)管反應(yīng)器，以盡可 能地提高平均停留時間及縮小停留時間分布，反應(yīng)溫度為70 80°C， 壓力3.3 4.4MPaG，反應(yīng)壓力隨氫氣濃度實時調(diào)整，第一反應(yīng)器內(nèi) 反應(yīng)時間為1小時，第二反應(yīng)器反應(yīng)時間為30分鐘，槳液濃度為 50%wt。
92、 閃蒸、脫氣
將聚合單元送來的槳液經(jīng)蒸汽加熱后，在閃蒸罐內(nèi)高壓閃蒸，壓
力由3. 3 4. 4MPaG降低至1. 8MPaG，使聚合物漿料與丙烯單體分離，
分離的丙烯氣體進入到高壓洗滌塔中，經(jīng)洗滌、冷凝成液相丙烯后，
送回丙烯進料罐回收利用。經(jīng)分離后的聚合物進入袋濾器(袋式過濾
器)作進一步分離，分離出聚合物中的剩余少量丙烯單體，分離后聚
合物送入汽蒸罐，丙烯單體經(jīng)低壓丙烯洗滌塔洗滌，然后進入到循環(huán)
壓縮機中，壓縮至1. 9MPaG以上后，輸送至高壓洗滌塔后進行回收利 用。
由低壓丙烯洗滌塔出來的丙烯氣體，經(jīng)壓縮機入口分離罐、壓縮 機處理后，壓縮后的氣體進行回收利用，而由壓縮機級間分離罐出來 的排放液要先排放到壓縮機入口分離罐，然后用機泵送到廢液處理罐 去處理，由于廢液進入到壓縮機入口分離罐中，容易污染了壓縮機入 口分離罐，同時將廢液從壓縮機入口分離罐中抽至處理罐中，需要機 泵，這樣就浪費了機泵運行的能耗。為此，本發(fā)明增設(shè)了廢液回收裝 置，如圖3所示，壓縮機入口分離罐32與洗滌塔31相連，壓縮機33與 壓縮機入口分離罐32相連，由壓縮機33出來的廢液通過回收管36排放 至壓縮機入口分離罐32中，廢液處理罐37與壓縮機入口分離罐32相 連，機泵34設(shè)置于廢液處理罐35與壓縮機入口分離罐32之間，本發(fā)明 通過在回收管36上增加了一條跨線37，跨線37—端連接回收管36，另 一端連接廢液處理罐35，跨線37的兩端之間形成壓差。本發(fā)明通過跨 線37將壓縮機33排放的廢液直接連入到廢液處理罐35,利用跨線7兩 端的壓差直接把廢液送到廢液處理罐35處理，結(jié)構(gòu)簡單，既減少了能 耗成本，廢液也不會進入到壓縮機入口分離罐造成污染,還簡化了操 作步驟。
同時，為了防止循環(huán)壓縮機組在運行過程中，其自帶的過濾器經(jīng) 常發(fā)生堵塞的問題,本發(fā)明改進了現(xiàn)有的循環(huán)壓縮機組，如圖4所示， 壓縮機組40與丙烯氣體進氣管45相連，第一過濾機構(gòu)包括第一切斷閥 47、第一過濾器46、第一放凈閥48、第一切斷閥49，第二過濾機構(gòu)包 括第二切斷閥41、第二過濾器44、第二放凈閥42、第二切斷閥43，第 一過濾機構(gòu)與第二過濾機構(gòu)并聯(lián)地設(shè)置于壓縮機組40的入口管線上， 這樣，通過增設(shè)兩個可切換的過濾器， 一個運行， 一個備用，當遇到 堵塞的情況時，只需要切斷堵塞的過濾器并進行清理，同時開啟另一 個備用的過濾器，這樣，就可以在壓縮機組l不停機的情況下進行清 理，減少了邁壓縮機組40停機處理時的浪費和對生產(chǎn)的擾動。
3、 汽蒸、干燥
由袋濾器排出的聚合物，進入到汽蒸罐中，用蒸汽殺死其中的殘 余催化劑活性，同時將混合吸附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷氣體汽蒸出來，汽蒸溫度控制在11(TC，經(jīng)汽蒸后的氣體經(jīng)洗滌塔洗滌，并 經(jīng)壓縮機壓縮后進入回收系統(tǒng)，經(jīng)汽蒸后的聚合物粉末含3%wt表面 凝結(jié)水，進入到流化床干燥器內(nèi)進行熱氮氣循環(huán)干燥，使聚合物產(chǎn)生 流化，傳遞熱量，將聚合物的水含量從39()Wt降低至0.02Mwt。
由于洗滌塔吸收了汽蒸罐中的蒸汽熱能，洗滌塔的工藝熱水中的 熱能經(jīng)常由于沒有得到充分利用而損失掉，而PP生產(chǎn)工藝中需要用 到油脂是熔融狀態(tài)的，因此，現(xiàn)有的工藝設(shè)計中，需要設(shè)計有專門的 烘箱和蒸汽來熔化油脂，這樣， 一方面熱能被白白損失浪費，另一方 面，專門設(shè)置的烘箱和蒸汽也消耗掉大量的能源，有基于此，本發(fā)明 增設(shè)了一個洗滌塔熱能回收裝置，如圖5所示，包括具有一個熱水輸 出端和熱水回收端的洗滌塔51，過濾器52與洗滌塔51的熱水輸出 端相連，機泵53與過濾器52相連，控制閥組54與機泵53相連，洗 滌塔51的熱水回收端與控制閥組54相連，從而形成一個熱水循環(huán)系 統(tǒng)，本發(fā)明為了將洗滌塔51的熱水中熱能進行回收利用，從控制閥 組54中接出一根管線55,油脂加熱裝置56通過管線55接入至^^水 循環(huán)系統(tǒng)中，其一端接入到控制閥組54,另一端接出到洗滌塔51的 熱水輸出端，在油脂加熱裝置56的上述兩個端口分別設(shè)置有控制閥 58和控制閥57。通過將洗滌塔51的熱水循環(huán)系統(tǒng)接出一根管線55 ;與油脂加熱裝置56相連，這樣，洗滌塔51的熱水循環(huán)系統(tǒng)的熱能就 被利用來熔化油脂，熱水被吸收熱能后又再次進入到循環(huán)系統(tǒng)中循 環(huán)，從而實現(xiàn)了節(jié)能降耗的百的。 4、擠壓造粒
從干燥器出來的聚丙烯粉料，經(jīng)粉料輸送裝置，進入到擠壓機中 進行擠壓造粒，本發(fā)明通過增設(shè)粉料回收裝置，可以有效地將擠壓機 尾氣中的粉料進行有效回收利用，聚丙烯粉料在擠壓機中被熔化、均 化、過濾^7j^下切粒，切粒在水下進行，切粒水由切粒水供應(yīng)裝置提 供并循環(huán)運行。
在聚丙烯的生產(chǎn)過程中，擠壓機系統(tǒng)的尾氣抽吸系統(tǒng)中夾帶著大 量的細粉，這些細粉一般就地排放裝袋，作廢品處理掉，廢氣排放出 去，這樣，就造成了原料的浪費，使生產(chǎn)成本增加，同時，排放的廢 氣中夾雜部分細粉，容易對環(huán)境造成污染。為此本發(fā)明設(shè)計了粉料回 收工藝，將擠壓機系統(tǒng)的尾氣抽吸系統(tǒng)中夾帶著大量的細粉進行回收 利用，如圖6示出了本發(fā)明的粉料輸送裝置，包括粉料進料線3、計 量秤62與擠壓機混合器61相連，為了有效地將擠壓機尾氣中的粉料 進行有效回收利用，本發(fā)明增設(shè)了粉料回收裝置，包括與擠壓機尾氣 抽吸系統(tǒng)610相連的袋式過濾器65，袋式過濾器65通過粉料回收線 64與擠壓機61相連，在粉料回收線64上依次安裝有旋轉(zhuǎn)閥66,氮 氣吹掃接口67、放凈閥68以及進料閥69。工作時，從尾氣抽吸系統(tǒng)出來的細粉，先經(jīng)袋式過濾器65過濾，廢氣由抽吸風出口611排出， 粉料經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥66進入到粉料回收線64中，并經(jīng)氮氣吹掃接口 67吹 掃，以防止粉料粘在管壁上，最后與原粉料一起進入到擠壓機61中 進行處理，本發(fā)明通過新增粉料回收裝置，把從擠壓機尾氣抽吸系統(tǒng) 610出來的細粉回用，這樣，既減少了對環(huán)境的污染，又大大的節(jié)省 了成本，減少了浪費。
在聚丙烯的生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)裝置(如閃蒸罐、干燥器、精餾裝 置等)在運行中產(chǎn)生大量的蒸汽凝液，為了將上述蒸汽凝液進行有效 回收，各本發(fā)明設(shè)計了創(chuàng)新凝液回收裝置，通過收集系統(tǒng)裝置(如閃 蒸罐、干燥器、精餾裝置等)產(chǎn)生的蒸汽凝液，回收利用作為切粒水 補充水。如圖7所示的凝液回收裝置結(jié)構(gòu)，包括凝液收集罐71，換 熱器73與凝液收集罐71相連，在換熱器73與凝液收集罐71之間設(shè) 有呈并聯(lián)設(shè)置的兩組機泵72，進入到換熱器73中的蒸汽凝液，經(jīng)熱 交換后，變成蒸汽冷凝液，控制閥組75與換熱器73相連，通過控制 閥組75分配到供應(yīng)裝置各用戶以滿足正常供應(yīng)，冷卻塔74通過一根 出水管741和進水管742與換熱器73相連，以組成一個冷卻水循環(huán)， 本發(fā)明通過增加一根凝液回收線76，凝液回收線76 —端連接于控制 閥組75，另一端連接于出水管741,這樣，就將富余的蒸汽冷凝液補 '充到冷卻塔74與換熱器73的冷卻水循環(huán)中，既提高了循環(huán)水的水質(zhì) 又節(jié)省了循環(huán)水的補充水量，且使蒸汽冷凝液得到了充分的利用。
在聚丙烯的生產(chǎn)過程中，切粒水供應(yīng)主要通過補水線提供，并儲 存于切粒水箱中，然后經(jīng)循環(huán)泵、切粒機及脫水器，回到切粒水箱中， 從而完成切粒水循環(huán)，現(xiàn)有切粒水箱的缺陷時，當擠壓機出現(xiàn)意外停 機的情況時，在管線內(nèi)循環(huán)的大量切粒水就要被放掉，導致切粒水損 失過大，需要等切粒水箱水滿以后才能開機，而從補水線過來的補充 水要經(jīng)過4-5個小時才能把切粒水箱補充至水滿，這樣往往會浪費很 多切粒水，又浪費了大量的等待時間，從而影響了生產(chǎn)效率。為此本 發(fā)明改進了切粒水供應(yīng)裝置，如圖8所示包括主切粒水箱81，以 及與主切粒水箱相連的蒸汽凝液補水線85，循環(huán)泵82與主切粒水箱 81相連，切粒機83與循環(huán)泵82相連，脫水器84與切粒機83相連， 主切粒水箱81與脫水器84相連，從而形成一個切粒水循環(huán)系統(tǒng)，本 發(fā)明通過從補水線85上引出第一管線89，備用水箱86通過第一管 線89與補水線85相連，備用水箱86垂直布置在主切粒水箱81的上 方，備用水箱86具有一個出水端口和一個溢流端口，出水端口設(shè)置 于備用水箱86的下部，溢流端口設(shè)置于備用水箱86的上部，主切粒 水箱1通過第二管線88與備用水箱86的出水端口相連，閥810安裝 于備用水箱86的出水端口處，第三管線87連接溢流端口和第二管線 88。本發(fā)明的切粒水供應(yīng)裝置通過增加一個備用水箱，這樣，從補水 線過來的凝液補充水通過第一管線進入備用水箱儲存以免造成浪費， 而當出現(xiàn)意外停機時，只需打開閥，垂直布置的備用水箱儲存的補充 水可馬上補充至主切粒水箱中，從而可以馬上開啟擠壓機，節(jié)省了原
先等待的時間，大大的方便了操作。而在備用水箱被補充至水滿時， 多余的水會經(jīng)溢流端口、第三管線至主切粒水箱中。本發(fā)明一方面節(jié) 約了切粒水，另一方面提高了工作效率。
5、 產(chǎn)品包裝
通過輸送裝置將擠壓造粒的粒狀產(chǎn)品，經(jīng)產(chǎn)品摻合、包裝碼垛后 即成成品。
6、 廢氣回收及利用
從系統(tǒng)各洗滌塔出來的廢氣如丙烯、乙烯、丙垸等，先收集至廢 氣回收裝置中，液化后，經(jīng)精餾裝置處理后作為原料回用，由于現(xiàn)有 的精餾裝置中，三個精餾塔只有一條退料線，不能滿足我們快速退料 退清的要求，機泵的排氣線原先的設(shè)計是直接對空排，這樣不僅造成 浪費還有很大的安全隱患，為此，本發(fā)明重新設(shè)計了精餾排氣及退料
系統(tǒng)，如圖9所示，包括有三組精餾裝置，每組精餾裝置包括精餾塔 91，與精餾塔l相連的呈并聯(lián)設(shè)置的兩組機泵(921、 922)，每組機 泵皆具有一根退料管線941與排氣管線942,在退料管線941上依次設(shè) 置有退料閥931和控制閥組95，在排氣管線942上設(shè)置有排氣閥932， 退料線96與三組精餾裝置的退料管線941相連，并將退料收集于回收 罐中，排氣線97與3組精餾裝置的排氣管線942相連，并將機泵排出的 氣體經(jīng)統(tǒng)一收集后后排出。本發(fā)明通過改造精餾裝置的退料管線，讓 每個精餾塔都有自己獨立的退料管線，這樣操作時更容易更便捷；另 外改造后我們把六臺機泵的排氣管線都統(tǒng)一連接起來，收集以后經(jīng)排 放線進行回收處理，這樣，即消除了安全隱患又節(jié)約了成本，且環(huán)保 性好。
1權(quán)利要求
1、一種聚丙烯的生產(chǎn)方法，包括預(yù)聚合、聚合——閃蒸、脫氣——汽蒸、干燥——擠壓、造?！a(chǎn)品包裝等步驟，其中(1)、預(yù)聚合、聚合將懸浮在油/脂混合物中的催化劑、給電子體、三乙基鋁加入到10℃的預(yù)接觸罐中進行預(yù)接觸，然后將上述催化劑混合物和精制的丙烯、乙烯單體和氫氣加入預(yù)聚合反應(yīng)器中，進行預(yù)聚合反應(yīng)，預(yù)聚合反應(yīng)溫度20℃，壓力3.4～4.4MPaG，反應(yīng)時間12分鐘后送入聚合反應(yīng)器，聚合反應(yīng)器采用兩個串聯(lián)的液相環(huán)管反應(yīng)器，反應(yīng)溫度為70～80℃，壓力3.3～4.4MPaG，根據(jù)氫氣濃度實時調(diào)整反應(yīng)壓力，控制第一反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)時間為1小時，第二反應(yīng)器反應(yīng)時間為30分鐘，聚合反應(yīng)器出來的漿液濃度為50％wt；(2)、閃蒸、脫氣將聚合單元送來的漿液經(jīng)蒸汽加熱后，在閃蒸罐內(nèi)高壓閃蒸，壓力由3.3～4.4MPaG降低至1.8MPaG，使聚合物漿料與丙烯單體分離，分離的丙烯氣體進入到高壓洗滌塔中，經(jīng)洗滌、冷凝成液相丙烯后，送回丙烯進料罐回收利用，聚合物漿料進入袋濾器中，以分離出聚合物漿料中的剩余少量丙烯單體，分離后，聚合物漿料送入汽蒸罐，丙烯單體經(jīng)低壓丙烯洗滌塔洗滌，然后進入到循環(huán)壓縮機中，壓縮至1.9MPaG以上后，輸送至高壓洗滌塔后進行回收利用；(3)、汽蒸、干燥由袋濾器排出的聚合物，進入到汽蒸罐中，用蒸汽殺死其中的殘余催化劑活性，同時將混合吸附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷氣體汽蒸出來，汽蒸溫度控制在110℃，經(jīng)汽蒸后的氣體經(jīng)洗滌塔洗滌，并經(jīng)壓縮機壓縮后進入回收系統(tǒng)，洗滌塔的工藝熱水中的熱能經(jīng)熱能回收裝置回用于熔化油脂，經(jīng)汽蒸后的聚合物粉末含3％wt表面凝結(jié)水，進入到流化床干燥器內(nèi)進行熱氮氣循環(huán)干燥，使聚合物產(chǎn)生流化，傳遞熱量，將聚合物的水含量從3％wt降低至0.02％wt；(4)、擠壓造粒從干燥器出來的聚丙烯粉料，經(jīng)粉料輸送裝置，進入到擠壓機中進行擠壓造粒，聚丙烯粉料在擠壓機中被熔化、均化、過濾和水下切粒，切粒水由切粒水供應(yīng)裝置收集的蒸汽凝液提供并循環(huán)運行，從擠壓機系統(tǒng)的尾氣抽吸系統(tǒng)中夾帶著的細粉，通過粉料回收裝置進行回收利用；(5)、產(chǎn)品包裝通過輸送裝置將擠壓造粒的粒狀產(chǎn)品，經(jīng)產(chǎn)品摻合、包裝碼垛后即成成品；(6)、廢氣回收及利用從系統(tǒng)各洗滌塔出來的廢氣，先收集至廢氣回收裝置中，液化后，經(jīng)精餾裝置處理后作為原料回用。
2、 一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，包括聚合反應(yīng)單元，聚合反應(yīng)單元與進料罐相連，用于將丙烯、乙烯 單體進行聚合反應(yīng)制得聚合物漿液，包括依次相連的預(yù)接觸罐、預(yù)聚 合反應(yīng)器、聚合反應(yīng)器；在預(yù)接觸罐的入口管線處設(shè)置有換熱器；閃蒸脫氣單元，用于將聚合反應(yīng)單元制得的聚合物漿液與丙烯單 體分離，包括與聚合反應(yīng)器相連的閃蒸罐，與閃蒸罐相連的袋濾器， 高壓洗滌塔一方面與閃蒸罐相連，另一方面與進料罐相連，低壓洗滌 塔一方面與袋濾器相連，另一方面與帶廢液回收裝置的壓縮機相連， 壓縮機與高壓洗滌塔相連；在壓縮機組的入口管線上并聯(lián)地設(shè)置有第 一過濾機構(gòu)與第二過濾機構(gòu)；汽蒸干燥單元，用于殺死聚合物中的殘余催化劑活性，將混合吸 附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷氣體汽蒸分禽，并進行干燥，包括與 袋濾器相連的汽蒸罐，帶熱能回收裝置的洗滌塔與流化床干燥器分別 汽蒸罐相連；擠壓造粒單元，用于將聚丙烯粉料進行擠壓造粒，包括通過粉料 輸送裝置與流化床干燥器相連的，帶切粒水供應(yīng)裝置的擠壓機，凝液 回收裝置與切粒水供應(yīng)裝置相連；廢氣回收及精餾單元，包括廢氣回收系統(tǒng)，廢氣回收系統(tǒng)與高壓 洗滌塔、洗滌塔等相連，用來收集系統(tǒng)各洗滌塔出來的廢氣并進行液 化，精餾系統(tǒng)一方面與廢氣回收系統(tǒng)相連，另一方面與進料罐相連， 將液化后的各組分餾分后作為原料回用至進料罐中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，其特征在于 所述洗滌塔熱能回收裝置，包括具有一個熱水輸出端和熱水回收端的 洗滌塔，過濾器與洗滌塔的熱水輸出端相連，機泵與過濾器相連，控 制閥組與機泵相連，洗滌塔的熱水回收端與控制閥組相連，從而形成 一個熱水循環(huán)系統(tǒng)，控制閥組連接出一根管線，油脂加熱裝置一端通 過管線接入到控制閥組，另一端接出到洗滌塔的熱水輸出端，在油脂 加熱裝置的上述兩個端口分別設(shè)置有控制閥。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，其特征在于 所述粉料輸送裝置，包括依次相連的粉料進料線、計量秤與擠壓機混 合器，粉料回收裝置與擠壓機混合器相連，粉料回收裝置包括與擠壓 機尾氣抽吸系統(tǒng)相連的袋式過濾器，袋式過濾器通過粉料回收線與擠 壓機混合器相連，在粉料回收線上依次安裝有旋轉(zhuǎn)閥，氮氣吹掃接口、 放凈閥以及進料閥。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，其特征在于 所述凝液回收裝置結(jié)構(gòu)，包括凝液收集罐，換熱器與凝液收集罐相連， 在換熱器與凝液收集罐之間設(shè)有呈并聯(lián)設(shè)置的兩組機泵，控制閥組與 換熱器相連，冷卻塔通過一根出水管和進水管與換熱器相連以組成一 個冷卻水循環(huán)，凝液回收線一端連接于控制閥組，另一端連接于冷卻塔出水管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，其特征在于 切粒水供應(yīng)裝置包括主切粒水箱，以及與主切粒水箱相連的蒸汽凝液 補水線，循環(huán)泵與主切粒水箱相連，切粒機與循環(huán)泵相連，脫水器與 切粒機相連，主切粒水箱與脫水器相連，備用水箱通過第一管線與補 水線相連，備用水箱垂直布置在主切粒水箱的上方，備用水箱具有一 個出水端口和一個溢流端口，出水端口設(shè)置于備用水箱的下部，溢流 端口設(shè)置于備用水箱的上部，主切粒水箱通過第二管線與備用水箱的 出水端口相連，閥安裝于備用水箱的出水端口處，第三管線連接溢流 端口和第二管線。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，其特征在于 精餾系統(tǒng)包括有三組精餾裝置，每組精餾裝置包括精餾塔，與精餾塔 相連的呈并聯(lián)設(shè)置的兩組機泵，每組機泵皆具有一根退料管線與排氣 管線，在退料管線上依次設(shè)置有退料閥和控制閥組，在排氣管線上設(shè) 置有排氣閥，退料線與三組精餾裝置的退料管線相連，并將退料收集 于回收罐中，排氣線與三組精餾裝置的排氣管線相連，并將機泵排出 的氣體經(jīng)統(tǒng)一收集后后排出。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聚丙烯的生產(chǎn)裝置，其特征在于 '所述壓縮機的廢液回收裝置，包括壓縮機入口分離罐，壓縮機入口分離罐與洗滌塔相連，壓縮機與壓縮機入口分離罐相連，由壓縮機出來 的廢液通過回收管排放至壓縮機入口分離罐中，廢液處理罐與壓縮機 入口分離罐相連，機泵設(shè)置于廢液處理罐與壓縮機入口分離罐之間， 在回收管上設(shè)有一條跨線，跨線一端連接回收管，另一端連接廢液處 理罐，跨線的兩端之間形成壓差。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚丙烯英文名稱Polypropylene(簡稱PP)的生產(chǎn)方法及其裝置，屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域。包括預(yù)聚合、聚合——閃蒸、脫氣——汽蒸、干燥——擠壓、造?！a(chǎn)品包裝等步驟，1.本發(fā)明通過優(yōu)化預(yù)聚合、聚合、閃蒸、脫氣、汽蒸、干燥、擠壓造粒等工藝步驟和參數(shù)，提高了原料的利用率，同時創(chuàng)新增設(shè)廢氣及廢液回收系統(tǒng)，增設(shè)洗滌塔熱能回收系統(tǒng)，將回收的熱能用于油脂加熱，提高了熱能利用效率；粉料及凝液回收裝置的設(shè)置，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；切粒水供應(yīng)增設(shè)備用水箱，防止了因水箱故障造成的停機，提高了生產(chǎn)效率；退、排氣管線的改進，消除了安全隱患又節(jié)約了成本，且環(huán)保性好。
文檔編號C08F10/06GK101613426SQ200910101100
公開日2009年12月30日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者勞一峰, 朱偉剛, 舒建成, 趙玨明, 鐘建明 申請人:浙江紹興三圓石化有限公司