本发明涉及烯烃溶液聚合领域,具体涉及一种丁烯连续溶液聚合反应的方法和系统及应用。
背景技术:
1、本发明涉及α烯烃聚合领域,在烯烃溶液聚合工艺中,包括在反应器中将单体在主催化剂、助催化剂存在下和/或溶剂存在下聚合,随着聚合反应的进行,反应体系从聚合单体到聚合物溶液的转变再到脱出单体逐步提浓过程中,物料粘度将发生数量级的增长,使得物料流动性发生巨大改变,产生的高粘度聚合物往往在管道和/或设备(换热器、输送泵等)中发生集聚引起物料输送不畅甚至堵塞,为此需要经常的停工清理堵塞的管道和设备,这对工业装置的生产效率和运行能力产生巨大的不利影响,并影响装置整体的运行成本。
2、为处理聚合物堵塞问题现有技术一般选择使用各种机械方法,例如使用高压水枪来清理,该方法存在以下缺点:需要打开运行设备或管道进行疏通处理,同时在恢复使用之前必须将管道或设备进行充分干燥除水,以防止水分作为毒物对聚合催化剂产生不可恢复的影响。另外溶剂清洗方法往往也被采用,但产生的清洗后的携带聚合物的溶剂需要重新分离、回收、精制后才能重新利用,并且溶剂的储存、输送、回收均需要重新配置相关设备及流程。
3、为此,需要开发一种适用于连续烯烃溶液聚合工艺的冲洗方法,克服现有方法对工业装置长周期稳定运行产生的影响,实现对输送不畅点或堵塞点进行有效的在线处理,以减少停工带来清洗堵塞管道或设备次数,达到长周期高效率运行的目标。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的聚合工艺技术中聚合物堵塞结垢问题,提供一种丁烯连续溶液聚合反应的方法和系统和应用。
2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种丁烯连续溶液聚合反应的方法,其中,该方法包括:
3、在催化剂存在下,将丁烯单体进行溶液聚合,以及当所述溶液聚合的过程中出现堵塞结垢时,在所述溶液聚合进行的同时启动冲洗系统将冲洗液作用于堵塞点,用于溶解、稀释、冲洗堵塞点;
4、其中,所述冲洗的过程包括:
5、(1)所述冲洗介质为聚合单体丁烯,将部分聚合单体丁烯作为冲洗液通过冲洗系统管道引至各冲洗点;
6、(2)所述冲洗液聚合单体丁烯,控制适宜的冲洗温度通过所述堵塞点,携带排出包含聚合单体丁烯和堵塞聚合物的聚合物溶液;其中,所述冲洗温度为60-130℃;
7、(3)将所述包含聚合单体丁烯和堵塞聚合物的聚合物溶液进入分离回收系统进行分离回收,得到未反应聚合单体丁烯和聚合物产品;其中,所述未反应单体丁烯进入精制系统返回所述溶液聚合循环使用,所述聚合物进入产品处理系统。
8、本发明第二方面提供一种丁烯连续溶液聚合反应的系统,其中,该系统包括:聚合单元和清洗单元;
9、所述聚合单元包括:进料罐、反应器、紧急排放线、循环泵、撤热换热器、物料输送泵、加热换热器;
10、其中,所述清洗单元包括将所述进料罐分别与所述反应器、撤热换热器、物料输送泵及副线、加热换热器连通的冲洗管道,用于在所述反应器、撤热换热器、紧急排放线、物料输送泵及副线出现堵塞点时,提供部分聚合单体丁烯作为冲洗液,将所述堵塞点疏通。
11、本发明第三方面提供一种本发明提供的方法或系统在排除丁烯溶液聚合中堵塞时的应用。
12、通过上述技术方案,本发明所述丁烯连续溶液聚合反应的方法和系统提供了快速且有效的冲洗工艺,特别是所用冲洗液与聚合反应单体为同一物质不需另外引入新的冲洗溶剂,可循环使用;同时其冲洗液的温度可调可变,特别是利用高温冲洗液对无伴热出料不畅管线的冲洗疏通,达到更佳的冲洗效果;该方法易于实施,特别是使用该方法在线对出料不畅点进行疏通,通过稀释物料浓度降低物料粘度,达到快速调整物料输送能力的目的;本发明的方法可用于通过尽量减少停工次数,用较低的设备成本和/或生产率损失和/或通过尽量减少冲洗液的消耗在线来克服现有技术的缺点。
1.一种丁烯连续溶液聚合反应的方法,其特征在于,该方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冲洗液的温度为70-75℃。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述冲洗液的进料压力为2.8-3mpa。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括通过测定所述堵塞点的流动压差是否下降至正常范围,或检测所述排出聚合物溶液的密度是否达到相应温度下纯净的丁烯单体的密度,确认所述冲洗过程是否完全。
5.一种丁烯连续溶液聚合反应的系统,其特征在于,该系统包括:聚合单元和清洗单元;
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述冲洗管道设置伴热设施,将冲洗液温度维持在不低于60℃。
7.根据权利要求5或6所述的系统,其特征在于,所述冲洗管道包括连通所述进料罐和所述反应器的紧急排放管的第一冲洗管道,用于当所述紧急排放管出现堵塞时,将部分所述丁烯单体作为冲洗液,进行冲洗疏通。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的系统,其特征在于,所述冲洗管道包括连通所述进料罐和所述撤热换热器的第二冲洗管道,用于当所述撤热换热器出现堵塞时,将部分所述丁烯单体作为冲洗液,进行冲洗疏通。
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的系统,其特征在于,所述冲洗管道包括连通所述进料罐以及与所述物料输送泵并联的副线的第三冲洗管道,用于当所述物料输送泵副线管道投用后需冲洗畅通时,将部分所述丁烯单体作为冲洗液,进行冲洗疏通。
10.根据权利要求5-9中任意一项所述的系统,其特征在于,所述聚合单元还包括增压输送泵、热交换设备;其中,所述增压输送泵用于提升冲洗液和丁烯单体的进料压力至2.8-3mpa,所述热交换设备用于将丁烯单体加热至60-130℃,优选70-75℃。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述进料罐与所述增压输送泵相连,所述增压输送泵与所述热交换设备相连,所述热交换设备连接所述反应器。
12.根据权利要求5-11中任意一项所述的系统,其特征在于,所述聚合单元还包括分离设备、精制设备和处理系统;
13.一种权利要求1-4中任意一项所述的方法或权利要求5-12所述的系统在排除丁烯溶液聚合中堵塞时的应用。
