一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統的製作方法
2023-05-28 13:12:51 1
一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，屬於聚烯烴生產領域。所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括至少一級旋風分離器，每級旋風分離器上均設置有進料口，進料口的方向與旋風分離器側壁的切線方向相同，夾帶聚烯烴氣相的聚烯烴粉料從進料口進入旋風分離器內部進行氣固分離。本實用新型通過設置旋風分離器，將聚烯烴粉料中的聚烯烴氣相除去，減少進入物料乾燥器的聚烯烴氣相，進行乾燥時，減少物料乾燥器超壓或聚烯烴氣相洩漏的現象，降低物料乾燥器使用中的安全隱患，保證聚烯烴裝置整體生產安全運行、經濟效益及工作人員的身體健康；減少清理物料乾燥器的次數，減少工作人員的工作量並降低檢修費用，降低聚烯烴的生產成本。
【專利說明】一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及聚烯烴生產領域，特別涉及一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統。
【背景技術】
[0002]聚烯烴材料具有原料豐富、價格低廉、容易加工成型等優良性能，在高分子有機物的應用中，聚烯烴為產量最大的一種，具有十分廣闊的應用範圍。由於聚烯烴為氣、液、固三相混合在一起的聚烯烴漿液，而最終投入使用的聚烯烴大多為聚烯烴固相，為得到聚烯烴固相，則需要通過多道工序將聚烯烴漿液轉化為聚烯烴固相。
[0003]在聚烯烴的生成過程中，經過初步加工後，聚烯烴漿液會先轉化成聚烯烴粉料，然後在後續工序中需要對聚烯烴粉料進行乾燥，由於此時的聚烯烴粉料中仍殘存有少量聚烯烴氣相，所以在聚烯烴粉料進行乾燥之前，需要將聚烯烴粉料中殘存的聚烯烴氣相除去。但是，目前沒有可以將聚烯烴粉料中殘存的聚烯烴氣相除去的有效設備。
[0004]在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]由於缺乏可以將聚烯烴粉料中殘存的聚烯烴氣相轉化或除去的有效設備，使得在實際生產過程中，當聚烯烴粉料中殘存的聚烯烴氣相跟隨聚烯烴粉料一同進入物料乾燥器進行乾燥，會導致物料乾燥器經常超壓，嚴重時會造成聚烯烴氣相洩漏，使得物料乾燥器在使用的過程中存在較高的安全隱患，直接影響聚烯烴裝置整體生產運行的安全與經濟效益以及工作人員的身體健康；同時，工作人員必須經常對物料乾燥器進行清理及檢修，增加了工作人員的工作量以及檢修費用，使聚烯烴的生產成本增高。
實用新型內容
[0006]為了解決現有技術缺乏可以將聚烯烴粉料中殘存的聚烯烴氣相除去有效設備的問題，本實用新型實施例提供了一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統。所述技術方案如下:
[0007]本實用新型提供了一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括至少一級旋風分離器，每級所述旋風分離器上均設置有進料口，所述進料口與所述旋風分離器內部連通，且所述進料口的方向與所述旋風分離器側壁的切線方向相同，夾帶聚烯烴氣相的聚烯烴粉料從所述進料口進入所述旋風分離器內部進行氣固分離。
[0008]進一步地，所述旋風分離器包括圓筒部和圓錐部，所述圓筒部設置在所述圓錐部上方，且所述圓筒部與所述圓錐部內部連通，所述進料口設置在所述圓筒部側壁上，且所述進料口的方向與所述圓筒部側壁的切線方向相同。
[0009]更進一步地，所述圓錐部直徑大的一端與所述圓筒部連接。
[0010]進一步地，所述旋風分離器上設置有出料口，所述出料口設置在所述圓錐部下方，夾帶所述聚烯烴氣相的所述聚烯烴粉料進行氣固分離後，所述出料口用於將所述聚烯烴粉料排出。
[0011]進一步地，所述旋風分離器上設置有出氣口，所述出氣口設置在所述圓筒部上方，夾帶所述聚烯烴氣相的所述聚烯烴粉料進行氣固分離後，所述出氣口用於將所述聚烯烴氣相排出。
[0012]進一步地，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括受料罐，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括受料罐，所述受料罐設置在所述圓錐部下方，所述受料罐用於收集從所述圓錐部排出的所述聚烯烴粉料。
[0013]作為優選，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括一級旋風分離器和二級旋風分離器，所述一級旋風分離器與所述二級旋風分離器串聯設置，所述一級旋風分離器用於對夾帶所述聚烯烴氣相的所述聚烯烴粉料進行氣固分離，所述二級旋風分離器用於對所述一級旋風分離器中排出的所述聚烯烴氣相進行氣固分離。
[0014]作為優選，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括收集室，所述收集室設置在所述二級旋風分離器與所述受料罐之間，所述收集室用於收集從所述二級旋風分離器中排出的所述聚烯烴粉料。
[0015]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0016]本實用新型通過設置至少一級旋風分離器，可以有效的將聚烯烴粉料中殘存的聚烯烴氣相除去，使得在實際生產過程中，大大減少了跟隨聚烯烴粉料一同進入所述物料乾燥器中的聚烯烴氣相，使得在聚烯烴粉料進行乾燥時，大大減少了物料乾燥器超壓或聚烯烴氣相洩漏的現象，從最大程度上降低了物料乾燥器在使用中的安全隱患，保證了聚烯烴裝置整體生產運行的安全與經濟效益以及工作人員的身體健康；同時減少了工作人員對物料乾燥器進行清理及檢修的次數，減少了工作人員的工作量並降低了檢修費用，使聚烯烴的生產成本降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本實用新型實施例提供的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統的結構示意圖；
[0019]其中:1旋風分離器，2圓筒部，3圓錐部，4進料口，5出料口，6出氣口，7受料罐，8
收集室。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0021]實施例一
[0022]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括至少一級旋風分離器1，每級所述旋風分離器I上均設置有進料口 4，所述進料口 4與所述旋風分離器I內部連通，且所述進料口 4的方向與所述旋風分離器I側壁的切線方向相同，在對夾帶聚烯烴氣相的聚烯烴粉料進行氣固分離時，所述夾帶聚烯烴氣相的聚烯烴粉料從所述進料口 4進入所述旋風分離器I內部，進行氣固分離後，聚烯烴粉料從旋風分離器I下方排出，聚烯烴氣相從旋風分離器I上方排出，此時的聚烯烴氣相中可能夾帶有部分聚烯烴粉料，為了從最大程度上將聚烯烴氣相與聚烯烴粉料分離，可以設置有多級旋風分離器1，然後使所述夾帶聚烯烴粉料的聚烯烴氣相依次進入後續各級旋風分離器I中進行氣固分離，其中，在聚烯烴粉料進入一級旋風分離器I進行氣固分離時，所述聚烯烴粉料從所述進料口 4沿旋風分離器I側壁的切線方向進入所述旋風分離器1，在進行氣固分離的過程中，聚烯烴粉料在所述旋風分離器I中高速旋轉，使得聚烯烴粉料中夾帶的聚烯烴氣相與聚烯烴粉料分離，並不斷上升從旋風分離器I上方排出，同時，聚烯烴粉料在自身重力和旋轉力的作用下不斷下降並從旋風分離器I下方排出；並且在聚烯烴氣相進入後續各級旋風分離器I進行氣固分離時，所述聚烯烴氣相從後續各級旋風分離器I的進料口 4沿所述後續各級旋風分離器I側壁的切線方向進入所述後續各級旋風分離器I進行高速旋轉，在分離過程中，所述夾帶聚烯烴粉料的聚烯烴氣相與所述聚烯烴粉料分離，聚烯烴氣相不斷上升從旋風分離器I上方排出，分離出來的聚烯烴粉料在自身重力和旋轉力的雙重作用下從旋風分離器I下方排出，最後一級分離器中排出的聚烯烴氣相進入氣相回收系統進行回收再利用，同時，從各級旋風分離器I中分離出來的聚烯烴粉料一同進入後續處理工序中的物料乾燥器進行乾燥。
[0023]其中:由於在旋風分離器I中，距中心線越遠，即越靠近旋風分離器I側壁地方，聚烯烴粉料或聚烯烴氣相進行氣固分離時旋轉的線速度就越大，聚烯烴粉料與聚烯烴氣相分離效率就越高，所以本實用新型在將聚烯烴粉料或聚烯烴氣相送入各級旋風分離器I時，均採用沿著旋風分離器I側壁的切線方向的方式，使聚烯烴粉料或聚烯烴氣相進入旋風分離器1，如此可以使聚烯烴粉料或聚烯烴氣相在進入旋風分離器I時，線速度達到最大，最終達到最好的分離效果。
[0024]本實用新型通過設置旋風分離器1，可以有效的將聚烯烴粉料中殘存的聚烯烴氣相除去，使得在實際生產過程中，大大減少了跟隨聚烯烴粉料一同進入所述物料乾燥器中的聚烯烴氣相，使得在聚烯烴粉料進行乾燥時，大大減少了物料乾燥器超壓或聚烯烴氣相洩漏的現象，從最大程度上降低了物料乾燥器在使用中的安全隱患，保證了聚烯烴裝置整體生產運行的安全與經濟效益以及工作人員的身體健康；同時減少了工作人員對物料乾燥器進行清理及檢修的次數，減少了工作人員的工作量並降低了檢修費用，使聚烯烴的生產成本降低。
[0025]進一步地，如圖1所示，所述旋風分離器I包括圓筒部2、圓錐部3，所述圓筒部2設置在所述圓錐部3上方，且所述圓筒部2與所述圓錐部3內部連通，所述進料口 4設置在所述圓筒部2側壁上部，且所述進料口 4的方向與所述圓筒部2側壁的切線方向相同，所述聚烯烴粉料沿旋風分離器I圓筒部2任一條切線方向，從圓筒部2側壁上部的進料口 4進入圓筒部2內部進行氣固分離，聚烯烴粉料在圓筒部2內部高速旋轉，使得聚烯烴氣相與聚烯烴粉料分離並不斷上升，從圓筒部2上方排出，同時，聚烯烴粉料在自身的重力和旋轉力的作用下從旋風分離器I的圓錐部3下部排出；同樣，所述聚烯烴氣相在進入後續各級旋分分離器時，均沿旋風分離器I圓筒部2的切線方向進入所述各級旋分分離器的圓筒部2進行氣固分離，聚烯烴氣相在圓筒部2內部高速旋轉，聚烯烴氣相不斷上升，從各級旋分分離器的圓筒部2上方排出並被送入後續工序的氣相回收系統進行循環利用，而聚烯烴氣相中夾帶的聚烯烴粉料在自身重力和旋轉力的雙重作用下各級旋風分離器I的圓錐部3下方排出並一同進入後續工序進行乾燥處理。
[0026]更進一步地，如圖1所示，所述圓錐部3的直徑沿從上至下的方向由大變小，圓錐部3直徑的大的一端在上，圓錐部3直徑小的一端在下，有利於分離出來的聚烯烴粉料集中在一起，且所述圓錐部3直徑大的一端與圓筒部2連接，圓錐部3內壁為光滑錐面，有利於聚烯烴粉料沿圓錐部3的內壁向下滑動。
[0027]進一步地，如圖1所示，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括出料口 5，所述出料口 5設置在所述圓錐部3下方，聚烯烴粉料在旋風分離器I中進行氣固分離後，聚烯烴粉料從所述出料口 5排出，同時，聚烯烴氣相在後續各級旋分分離器中進行氣固分離後，聚烯烴粉料均從各級旋分分離器的出料口 5排出。
[0028]進一步地，如圖1所示，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括出氣口 6，所述出氣口 6設置在所述圓筒部2上方，聚烯烴粉料在旋風分離器I中進行氣固分離後，聚烯烴氣相從旋風分離器I的圓筒部2上方的出氣口 6排出，並依次進入後續各級旋風分離器I中進行氣固分離，分離後聚烯烴氣相從最後一級旋風分離器I的圓筒部2上方的出氣口 6排出並進入氣象回收系統進行回收利用。
[0029]進一步地，如圖1所示，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括受料罐7，所述受料罐7設置在所述旋風分離器I下方，所述受料罐7隻設置有一個，各級旋分分離器中分離出來的聚烯烴粉料均進入所述受料罐7中，並一同進入後續處理工序進行乾燥。
[0030]作為優選，如圖1所述，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括一級旋風分離器I和二級旋風分離器1，所述一級旋風分離器I與所述二級旋風分離器I串聯設置，所述一級旋風分離器的出氣口與所述二級旋風分離器的進料口連通，夾帶聚烯烴氣相的聚烯烴粉料先進入所述一級旋風分離器I中進行氣固分離，分離後的聚烯烴粉料被收集，且分離後的聚烯烴氣相從一級旋風分離器的出氣口排出，並從二級旋風分離器的進料口進入二級旋風分離器I中再次進行氣固分離，將此時聚烯烴氣相中夾帶的聚烯烴粉料分離出來，最後所述聚烯烴氣相進入氣相回收系統進行回收再利用，分離出來的聚烯烴粉料與一級旋風分離器I中的聚烯烴粉料一同進入後續工序中的乾燥器進行乾燥處理。
[0031]作為優選，如圖1所示，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括收集室8，所述收集室8設置在所述二級旋風分離器I與所述受料罐7之間，所述聚烯烴氣相進入所述二級旋風分離器I進行分離後，從所述聚烯烴氣相中分離出來的聚烯烴粉粒從所述二級旋風分離器I下方的所述出料口 5中排出並進入所述收集室8，然後從所述收集室8進入所述受料罐7，除了一級旋風分離器I以外的各級旋分分離器與受料罐7之間均設置有收集室8，用於暫存從聚烯烴氣相中分離出來的聚烯烴粉料。
[0032]同時，本實用新型不僅可以用於將聚烯烴粉料與聚烯烴氣相進行氣固分離，同時還可以用於將聚烯烴粉料中未反應的單體或催化劑分離。
[0033]在中國石油遼河石化公司聚丙烯裝置大檢修期間，實施了本實用新型的內容，在隨後的開工中得以驗證，本實用新型中，當旋風分離器I級數設定為兩級時，即所述聚丙烯裝置在聚合物氣固分離系統中包括一級旋風分離器I和二級旋風分離器I時為最優方案，採用本實用新型以後，聚烯烴粉料與聚烯烴氣相的分離效率大於或等於95%，當進一步設置三級旋風分離器I時，與前兩級旋風分離器I的分離效果相比並無提高。本實用新型適用於聚烯烴行業中各類聚合裝置中的聚合物與未反應單體、其他微量介質之間的分離，可以廣泛應用於國內間歇小本體聚丙烯裝置，以及相關聚烯烴裝置等，尤其是聚丙烯行業之SPG工藝聚丙烯裝置。
[0034]實施例二
[0035]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括一級旋風分離器I和二級旋風分離器1，一級旋風分離器I的規格為φ 1000 X 3614mm，體積為1.73m3，利用物質氣固分離的原理，使聚烯烴粉料沿一級旋風分離器I內壁切線的方向進入一級旋風分離器I進行一級氣固分離，其中一級旋風分離器I中的壓力為2.5MPa，在此壓力下，聚烯烴粉料中夾雜的聚烯烴液相瞬間氣化成為聚烯烴氣相，在一級旋風分離器I中高速旋轉，聚烯烴氣相不斷上升，從一級旋風分離器I上部的出氣口 6排出並進入二級旋風分離器I聚烯烴粉料在自身重力和旋轉力的雙重作用下不斷下降並從一級旋風分離器I下部的出料口 5排出並進入受料罐7 ;二級旋風分離器I的規格為Φ600X 2201mm，體積為0.35m3，利用物質氣固分離的原理，使聚烯烴氣相沿二級旋風分離器I內壁切線的方向進入二級旋風分離器I進行二級氣固分離，聚烯烴氣相在二級旋風分離器I中高速旋轉，聚烯烴氣相不斷上升，從二級旋風分離器I上部的出氣口 6排出並被收集後送入後續處理工序中的氣象系統回收系統進行循環利用，聚烯烴氣相中夾雜的聚烯烴粉料在自身重力和旋轉力雙重作用下不斷下降並從二級旋風分離器I下部的出料口 5排出並進入受料罐7，與一級旋風分離器I中分離出來的聚烯烴粉料一同進入後續處理工序進行乾燥。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括至少一級旋風分離器，每級所述旋風分離器上均設置有進料口，所述進料口與所述旋風分離器內部連通，且所述進料口的方向與所述旋風分離器側壁的切線方向相同，夾帶聚烯烴氣相的聚烯烴粉料從所述進料口進入所述旋風分離器內部進行氣固分離。
2.根據權利要求1所述的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述旋風分離器包括圓筒部和圓錐部，所述圓筒部設置在所述圓錐部上方，且所述圓筒部與所述圓錐部內部連通，所述進料口設置在所述圓筒部側壁上，且所述進料口的方向與所述圓筒部側壁的切線方向相同。
3.根據權利要求2所述的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述圓錐部直徑大的一端與所述圓筒部連接。
4.根據權利要求3所述的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述旋風分離器上設置有出料口，所述出料口設置在所述圓錐部下方，所述出料口用於將氣固分離出的聚烯烴粉料排出。
5.根據權利要求4所述的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述旋風分離器上設置有出氣口，所述出氣口設置在所述圓筒部上方，所述出氣口用於將氣固分離出的聚烯烴氣相排出。
6.根據權利要求5所述的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括受料罐，所述受料罐設置在所述出料口下方，所述受料罐用於收集從所述出料口排出的所述聚烯烴粉料。
7.根據權利要求6所述的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統包括一級旋風分離器和二級旋風分離器，所述一級旋風分離器的所述出氣口與所述二級旋風分離器的所述進料口連通，所述一級旋風分離器用於對夾帶所述聚烯烴氣相的所述聚烯烴粉料進行氣固分離，所述二級旋風分離器用於對所述一級旋風分離器中排出的所述聚烯烴氣相進行氣固分離。
8.根據權利要求7所述的聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統，其特徵在於，所述聚烯烴裝置中聚合物氣固分離系統還包括收集室，所述收集室設置在所述二級旋風分離器與所述受料罐之間，所述收集室用於收集從所述二級旋風分離器中排出的所述聚烯烴粉料。
【文檔編號】B29B13/06GK203726664SQ201320738773
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】相養冬, 陸順良, 張從傑, 李彥川 申請人:中國石油天然氣股份有限公司