专利名称：聚丙烯的生产方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚丙烯英文名称:Polypropylene(简称PP)的生 产方法及其装置，属于高分子合成技术领域。
背景技术：
目前，聚丙烯的生产方法主要有以下几种K溶剂法聚合工艺, 缺点是投资大，能耗高，环境污染严重；2、采用釜式液相聚合与流 化床气相聚合的组合式本体聚合方法；3、气相法，采用活塞流式的 气相反应器；4、釆用液相环管反应器与密相流化反应器的组合式本 体聚合方法；5、间歇式液相本体聚合法。上述几种工艺中，其中间 歇式液相本体聚合法由于采用丙烯单体为原料，加以微量氢气、三乙 化铝及辅助催化剂，进行均聚反应，并经闪蒸脱气、干燥，挤压造粒 得聚丙烯成品，由于该工艺路线适合我国国情，目前，已广泛得到应 用，但该工艺尚存在不少缺陷，如工艺过程中，原料、蒸汽、热能由 于没有得到回收，往往造成浪费，而废气、废水、废热由于得不到处 理，对环境污染也十分严重。
有基于此，本发明应运而生。
发明内容
为解决现有技术之上述缺陷，本发明的主要目的是提供一种高
效、节能、环保的聚丙烯的生产方法。
本发明采取的技术方案如下， 一种聚丙烯的生产方法，包括预聚
合、聚合——闪蒸、脱气一"""汽蒸、干燥一一^挤压、造粒——产品包 装等步骤，其中
(1) 、预聚合、聚合将悬浮在油/脂混合物中的催化剂、给电 子体、三乙基铝加入到l(TC的预接触罐中进行预接触，然后将上述 催化剂混合物和精制的丙烯、乙烯单体和氢气加入预聚合反应器中，
进行预聚合反应，预聚合反应温度2(TC，压力3. 4 4. 4MPaG,反应 时间12分钟后送入聚^"反应器，聚合反应器采用两个串联的液相环 管反应器，反应温度为70 80°C，压力3. 3 4.4MPaG，粮据氢气浓 度实时调整反应压力，控制第一反应器内反应时间为1小时，第二反 应器反应时间为30分钟，聚合反应器出来的浆液浓度为50%wt;
(2) 、闪蒸、脱气将聚合单元送来的浆液经蒸汽加热后，在闪 蒸罐内高压闪蒸，压力由3.3 4.4MPaG降低至1. 8MPaG，使聚合物 浆料与丙烯单体分离，分离的丙烯气体进入到高压洗涤塔中，经洗涤、 冷凝成液相丙烯后，送回丙烯进料罐回收利用，聚合物浆料进入袋滤
5器中，以分离出聚合物浆料中的剩余少量丙烯单体，分离后，聚合物 桨料送入汽蒸罐，丙烯单体经低压丙烯洗涤塔洗涤，然后进入到循环
压縮机中，压縮至1.9MPaG以上后，输送至高压洗涤塔后进行回收利 用；
,(3)、汽蒸、干燥由袋滤器排出的聚合物，进入到汽蒸罐中， 用蒸汽杀死其中的残余催化剂活性，同时将混合吸附在聚丙烯粉末中 的丙烯和丙垸气体汽蒸出来，汽蒸温度控制在11(TC，经汽蒸后的气 体经洗涤塔洗涤，并经压縮机压縮后进入回收系统，洗涤塔的工艺热 水中的热能经热能回收装置回用于熔化油脂，经汽蒸后的聚合物粉末 含3%wt表面凝结水，进入到流化床干燥器内进行热氮气循环干燥， 使聚合物产生流化，传递热量，将聚合物的水含量从3%wt降低至 0. 02%wt;
(4) 、挤压造粒从干燥器出来的聚丙烯粉料，经粉料输送装置， 进入到挤压机中进行挤压造粒，聚丙烯粉料在挤压机中被熔化、均化、 过滤和水下切粒，切粒水由切粒水供应装置收集的蒸汽凝液提供并循 环运行，从挤压机系统的尾气抽吸系统中夹带着的细粉，通过粉料回 收装置进行回收利用；
(5) 、产品包装通过输送装置将挤压造粒的粒状产品，经产品 掺合、包装码垛后即成成品；
(6) 、废气回收及利用从系统各洗涤塔出来的废气，先收集至 废气回收装置中，液化后，经精馏装置处理后作为原料回用。
本发明的另一个目的是提供一种聚丙烯的生产装置，包括
聚合反应单元，聚合反应单元与进料罐相连，用于将丙烯、乙烯 单体进行聚合反应制得聚合物浆液，包括依次相连的预接触罐、预聚 合反应器、聚合反应器；在预接触罐的入口管线处设置有换热器；
闪蒸脱气单元，用于将聚合反应单元制得的聚合物浆液与丙烯单 体分离，包括与聚合反应器相连的闪蒸罐，与闪蒸罐相连的袋滤器， 高压洗涤塔一方面与闪蒸罐相连，另一方面与进料罐相连，低压洗涤 塔一方面与袋滤器相连，另一方面与带废液回收装置的压縮机相连， 压縮机与高压洗涤塔相连；在压縮机组的入口管线上并联地设置有第 一过滤机构与第二过滤机构；
汽蒸干燥单元，用于杀死聚合物中的残余催化剂活性，将混合吸 附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷气体汽蒸分离，并进行干燥，包括与 袋滤器相连的汽蒸罐，带热能回收装置的洗涤塔与流化床干燥器分别 汽蒸罐相连；
挤压造粒单元，用于将聚丙烯粉料进行挤压造粒，包括通过粉料 输送装置与流化床干燥器相连的，带切粒水供应装置的挤压机，凝液 回收装置与切粒水供应装置相连；废气回收及精馏单元，包括废气回收系统，废气回收系统与高压 洗涤塔、洗涤塔等相连，用来收集系统各洗涤塔出来的废气并进行液 化，精馏系统一方面与废气回收系统相连，另一方面与进料罐相连， 将液化后的各组分馏分后作为原料回用至进料罐中。
进一步地设置在于
所述压縮机的废液回收装置，包括压縮机入口分离罐，压縮机入 口分离罐与洗涤塔相连，压縮机与压縮机入口分离罐相连，由压縮机 出来的废液通过回收管排放至压縮机入口分离罐中，废液处理罐与压 縮机入口分离罐相连，机泵设置于废液处理il与压縮机入口分离罐之 间，在回收管上设有一条跨线，跨线一端连接回收管，另一端连接废 液处理罐，跨线的两端之间形成压差。
所述洗涤塔热能回收装置，包括具有一个热水输出端和热水回收 端的洗涤塔，过滤器与洗涤塔的热水输出端相连，机泵与过滤器相连， 控制阀组与机泵相连，洗涤塔的热水回收端与控制阀组相连，从而形 成一个热水循环系统，控制阀组连接出一根管线，油脂加热装置一端 通过管线接入到控制阀组，另一端接出到洗涤塔的热水输出端，在油 脂加热装置的上述两个端口分别设置有控制阀。
所述粉料输送装置，包括依次相连的粉料进料线、计量秤与挤压 饥混合器，粉料回收装置与挤压机混合器相连，粉料回收装置包括与 挤压机尾气抽吸系统相连的袋式过滤器，袋式过滤器通过粉料回收线 与挤压机混合器相连，在粉料回收线上依次安装有旋转阀，氮气吹扫 接口、放净阀以及进料阀。
所述凝液回收装置结构，包括凝液收集罐，换热器与凝液收集罐 相连，在换热器与凝液收集罐之间设有呈并联设置的两组机泵，控制 阀组与换热器相连，冷却塔通过一根出水管和进水管与换热器相连以 组成一个冷却水循环，凝液回收线一端连接于控制阀组，另一端连接 于冷却塔出水管。
切粒水供应装置包括主切粒水箱，以及与主切粒水箱相连的蒸汽 凝液补水线，循环泵与主切粒水箱相连，切粒机与循环泵相连，脱水 器与切粒机相连，主切粒水箱与脱水器相连，备用水箱通过第一管线 与补水线相连，备用水箱垂直布置在主切粒水箱的上方，备用水箱具 有一个出水端口和一个溢流端口 ，出水端口设置于备用水箱的下部， 溢流端口设置于备用水箱的上部，主切粒水箱通过第二管线与备用水 箱的出水端口相连，阀安装于备用水箱的出水端口处，第三管线连接 溢流端口和第二管线。
精馏系统包括有三组精馏装置，每组精馏装置包括精馏塔，与精 馏塔相连的呈并联设置的两组机泵，每组机泵皆具有一根退料管线与 排气管线，在退料管线上依次设置有退料阀和控制阀组，在排气管线上设置有排气阀，退料线与三组精馏装置的退料管线相连，并将退料 收集于回收罐中，排气线与三组精馏装置的排气管线相连，并将机泵 排出的气体经统一收集后后排出。
采用本发明的聚丙烯的生产方法及其装置，具有以下优点 1、通过优化预聚合、聚合、闪蒸、脱气、汽蒸、干燥、挤压造 ，等工艺步骤和参数，提高了原料的利用率，使生产效率得到较大提
，2、创新增设废气及废液回收系统，在实现节能降耗的同时，减 少环境污染；
3、 增设洗涤塔热能回收系统，将回收的热能用于油脂加热，提 高了热能利用效率；
4、 粉料及凝液回收装置的设置，提高了生产效率，降低了生产 成本；
5、 切粒水供应增设备用水箱，防止了因水箱故障造成的停机， 提高了生产效率；
6、 退、排气管线的改迸，消除了安全隐患又节约了成本，且环 保性好。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1为本发明的系统组成图2为本发明预接触装置的结构示意图3为本发明的废液回收装置结构示意图4为本发明的压縮机结构示意图5为本发明的洗涤塔热能回收装置结构示意图6为本发明的粉料输送装置结构示意图7为本发明的凝液回收装置结构示意图8为本发明的切粒水供应装置结构示意图9为本发明的精馏排气及退料装置结构示意图IO为本发明的整体工艺流程具体实施例方式
如图1所示，本发明聚丙烯的生产装置，主要包括 聚合反应单元，聚合反应单元与进料罐1相连，用于将丙烯、乙 烯单体进行聚合反应制得聚合物浆液，包括依次相连的预接触罐2、 预聚合反应器3、聚合反应器3;在预接触罐2的入口管线处增设有
一个换热器；
闪蒸脱气单元，用于将聚合反应单元制得的聚合物浆液与丙烯单 体分离，包括与聚合反应器3相连的闪蒸罐4，与闪蒸罐4相连的袋滤器5，高压洗涤塔11一方面与闪蒸罐4相连，另一方面与进料罐l 相连，低压洗涤塔12 —方面与袋滤器5相连，另一方面与压縮机13 相连，压縮机13与高压洗涤塔11相连；
汽蒸干燥单元，用于杀死聚合物中的残余催化剂活性，将混合吸 附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷气体汽蒸分离，并进行干燥，包括与 袋滤器5相连的汽蒸罐6，带热能回收装置15的洗涤塔14与流化床 干燥器7分别汽蒸罐6相连；
挤压造粒单元，用于将聚丙烯粉料进行挤压造粒，包括通过粉料 输送装置与流化床干燥器7相连的，带切粒水供应装置9的挤压机8, 凝液回收装置10与切粒水供应装置9相连；
废气回收及精馏单元，包括废气回收系统16，废气回收系统16 与高压洗涤塔ll、洗涤塔14等相连，用来收集系统各洗涤塔出来的 废气并进行液化，精馏系统17—方面与废气回收系统16相连，另一 方面与进料罐1相连，将液化后的各组分馏分后作为原料回用至进料
请再结合图IO所示，本发明的聚丙烯的生产方法，主要包括预 聚合、聚合——闪蒸、脱气——汽蒸、干燥——挤压、造粒——产品 包装。
1、预聚合、聚合
1. 1预聚合、:'将悬浮在油/脂混合物中的催化剂如DDS、 CS-1等、 给电子体、三乙基铝加入到l(TC的预接触罐中进行预接触，在这里 催化剂形成活性中心为后面与单体的聚合而活化，然后将上述催化剂 混合物和精制的丙烯、乙烯单体，氢气加入预聚合反应器中，进行预 聚合反应，预聚合反应温度20t:，压力3. 4 4. 4MPaG，反应时间12 分钟，预聚合反应目的在于控制聚合反应速率，将催化剂混合物包裹 以防止聚合反应开始前催化剂破碎。
为保证催化剂预接触的顺利进行，预接触罐的温度应保持在10 °C，而在实际生产过程中，环境温度经常大于IO'C设置更高，为此， 本发明通过在预接触罐的入口管线处增设一个换热器，有效地解决了 这个问题，如图2所示，换热器22安装于预接触罐20的入口管线处， 换热器22具有四个端口，分别与介质入口管线2K介质出口管线23、 进水管25、出水管24相连，换热器22采用盘形换热管，散热效果 好，可使预接触罐的温度保持在io'c左右。
1.2聚合聚合反应器来用两个串联的液相环管反应器，以尽可 能地提高平均停留时间及縮小停留时间分布，反应温度为70 80°C， 压力3.3 4.4MPaG，反应压力随氢气浓度实时调整，第一反应器内 反应时间为1小时，第二反应器反应时间为30分钟，桨液浓度为 50%wt。
92、 闪蒸、脱气
将聚合单元送来的桨液经蒸汽加热后，在闪蒸罐内高压闪蒸，压
力由3. 3 4. 4MPaG降低至1. 8MPaG，使聚合物浆料与丙烯单体分离，
分离的丙烯气体进入到高压洗涤塔中，经洗涤、冷凝成液相丙烯后，
送回丙烯进料罐回收利用。经分离后的聚合物进入袋滤器(袋式过滤
器)作进一步分离，分离出聚合物中的剩余少量丙烯单体，分离后聚
合物送入汽蒸罐，丙烯单体经低压丙烯洗涤塔洗涤，然后进入到循环
压縮机中，压縮至1. 9MPaG以上后，输送至高压洗涤塔后进行回收利 用。
由低压丙烯洗涤塔出来的丙烯气体，经压缩机入口分离罐、压縮 机处理后，压缩后的气体进行回收利用，而由压縮机级间分离罐出来 的排放液要先排放到压縮机入口分离罐，然后用机泵送到废液处理罐 去处理，由于废液进入到压縮机入口分离罐中，容易污染了压縮机入 口分离罐，同时将废液从压縮机入口分离罐中抽至处理罐中，需要机 泵，这样就浪费了机泵运行的能耗。为此，本发明增设了废液回收装 置，如图3所示，压縮机入口分离罐32与洗涤塔31相连，压縮机33与 压縮机入口分离罐32相连，由压缩机33出来的废液通过回收管36排放 至压縮机入口分离罐32中，废液处理罐37与压縮机入口分离罐32相 连，机泵34设置于废液处理罐35与压縮机入口分离罐32之间，本发明 通过在回收管36上增加了一条跨线37，跨线37—端连接回收管36，另 一端连接废液处理罐35，跨线37的两端之间形成压差。本发明通过跨 线37将压縮机33排放的废液直接连入到废液处理罐35,利用跨线7两 端的压差直接把废液送到废液处理罐35处理，结构简单，既减少了能 耗成本，废液也不会进入到压縮机入口分离罐造成污染,还简化了操 作步骤。
同时，为了防止循环压縮机组在运行过程中，其自带的过滤器经 常发生堵塞的问题,本发明改进了现有的循环压縮机组，如图4所示， 压縮机组40与丙烯气体进气管45相连，第一过滤机构包括第一切断阀 47、第一过滤器46、第一放净阀48、第一切断阀49，第二过滤机构包 括第二切断阀41、第二过滤器44、第二放净阀42、第二切断阀43，第 一过滤机构与第二过滤机构并联地设置于压縮机组40的入口管线上， 这样，通过增设两个可切换的过滤器， 一个运行， 一个备用，当遇到 堵塞的情况时，只需要切断堵塞的过滤器并进行清理，同时开启另一 个备用的过滤器，这样，就可以在压縮机组l不停机的情况下进行清 理，减少了迈压缩机组40停机处理时的浪费和对生产的扰动。
3、 汽蒸、干燥
由袋滤器排出的聚合物，进入到汽蒸罐中，用蒸汽杀死其中的残 余催化剂活性，同时将混合吸附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷气体汽蒸出来，汽蒸温度控制在11(TC，经汽蒸后的气体经洗涤塔洗涤，并 经压縮机压縮后进入回收系统，经汽蒸后的聚合物粉末含3%wt表面 凝结水，进入到流化床干燥器内进行热氮气循环干燥，使聚合物产生 流化，传递热量，将聚合物的水含量从39()Wt降低至0.02Mwt。
由于洗涤塔吸收了汽蒸罐中的蒸汽热能，洗涤塔的工艺热水中的 热能经常由于没有得到充分利用而损失掉，而PP生产工艺中需要用 到油脂是熔融状态的，因此，现有的工艺设计中，需要设计有专门的 烘箱和蒸汽来熔化油脂，这样， 一方面热能被白白损失浪费，另一方 面，专门设置的烘箱和蒸汽也消耗掉大量的能源，有基于此，本发明 增设了一个洗涤塔热能回收装置，如图5所示，包括具有一个热水输 出端和热水回收端的洗涤塔51，过滤器52与洗涤塔51的热水输出 端相连，机泵53与过滤器52相连，控制阀组54与机泵53相连，洗 涤塔51的热水回收端与控制阀组54相连，从而形成一个热水循环系 统，本发明为了将洗涤塔51的热水中热能进行回收利用，从控制阀 组54中接出一根管线55,油脂加热装置56通过管线55接入至^^水 循环系统中，其一端接入到控制阀组54,另一端接出到洗涤塔51的 热水输出端，在油脂加热装置56的上述两个端口分别设置有控制阀 58和控制阀57。通过将洗涤塔51的热水循环系统接出一根管线55 ;与油脂加热装置56相连，这样，洗涤塔51的热水循环系统的热能就 被利用来熔化油脂，热水被吸收热能后又再次进入到循环系统中循 环，从而实现了节能降耗的百的。 4、挤压造粒
从干燥器出来的聚丙烯粉料，经粉料输送装置，进入到挤压机中 进行挤压造粒，本发明通过增设粉料回收装置，可以有效地将挤压机 尾气中的粉料进行有效回收利用，聚丙烯粉料在挤压机中被熔化、均 化、过滤^7j^下切粒，切粒在水下进行，切粒水由切粒水供应装置提 供并循环运行。
在聚丙烯的生产过程中，挤压机系统的尾气抽吸系统中夹带着大 量的细粉，这些细粉一般就地排放装袋，作废品处理掉，废气排放出 去，这样，就造成了原料的浪费，使生产成本增加，同时，排放的废 气中夹杂部分细粉，容易对环境造成污染。为此本发明设计了粉料回 收工艺，将挤压机系统的尾气抽吸系统中夹带着大量的细粉进行回收 利用，如图6示出了本发明的粉料输送装置，包括粉料进料线3、计 量秤62与挤压机混合器61相连，为了有效地将挤压机尾气中的粉料 进行有效回收利用，本发明增设了粉料回收装置，包括与挤压机尾气 抽吸系统610相连的袋式过滤器65，袋式过滤器65通过粉料回收线 64与挤压机61相连，在粉料回收线64上依次安装有旋转阀66,氮 气吹扫接口67、放净阀68以及进料阀69。工作时，从尾气抽吸系统出来的细粉，先经袋式过滤器65过滤，废气由抽吸风出口611排出， 粉料经旋转阀66进入到粉料回收线64中，并经氮气吹扫接口 67吹 扫，以防止粉料粘在管壁上，最后与原粉料一起进入到挤压机61中 进行处理，本发明通过新增粉料回收装置，把从挤压机尾气抽吸系统 610出来的细粉回用，这样，既减少了对环境的污染，又大大的节省 了成本，减少了浪费。
在聚丙烯的生产过程中，系统装置(如闪蒸罐、干燥器、精馏装 置等)在运行中产生大量的蒸汽凝液，为了将上述蒸汽凝液进行有效 回收，各本发明设计了创新凝液回收装置，通过收集系统装置(如闪 蒸罐、干燥器、精馏装置等)产生的蒸汽凝液，回收利用作为切粒水 补充水。如图7所示的凝液回收装置结构，包括凝液收集罐71，换 热器73与凝液收集罐71相连，在换热器73与凝液收集罐71之间设 有呈并联设置的两组机泵72，进入到换热器73中的蒸汽凝液，经热 交换后，变成蒸汽冷凝液，控制阀组75与换热器73相连，通过控制 阀组75分配到供应装置各用户以满足正常供应，冷却塔74通过一根 出水管741和进水管742与换热器73相连，以组成一个冷却水循环， 本发明通过增加一根凝液回收线76，凝液回收线76 —端连接于控制 阀组75，另一端连接于出水管741,这样，就将富余的蒸汽冷凝液补 '充到冷却塔74与换热器73的冷却水循环中，既提高了循环水的水质 又节省了循环水的补充水量，且使蒸汽冷凝液得到了充分的利用。
在聚丙烯的生产过程中，切粒水供应主要通过补水线提供，并储 存于切粒水箱中，然后经循环泵、切粒机及脱水器，回到切粒水箱中， 从而完成切粒水循环，现有切粒水箱的缺陷时，当挤压机出现意外停 机的情况时，在管线内循环的大量切粒水就要被放掉，导致切粒水损 失过大，需要等切粒水箱水满以后才能开机，而从补水线过来的补充 水要经过4-5个小时才能把切粒水箱补充至水满，这样往往会浪费很 多切粒水，又浪费了大量的等待时间，从而影响了生产效率。为此本 发明改进了切粒水供应装置，如图8所示包括主切粒水箱81，以 及与主切粒水箱相连的蒸汽凝液补水线85，循环泵82与主切粒水箱 81相连，切粒机83与循环泵82相连，脱水器84与切粒机83相连， 主切粒水箱81与脱水器84相连，从而形成一个切粒水循环系统，本 发明通过从补水线85上引出第一管线89，备用水箱86通过第一管 线89与补水线85相连，备用水箱86垂直布置在主切粒水箱81的上 方，备用水箱86具有一个出水端口和一个溢流端口，出水端口设置 于备用水箱86的下部，溢流端口设置于备用水箱86的上部，主切粒 水箱1通过第二管线88与备用水箱86的出水端口相连，阀810安装 于备用水箱86的出水端口处，第三管线87连接溢流端口和第二管线 88。本发明的切粒水供应装置通过增加一个备用水箱，这样，从补水 线过来的凝液补充水通过第一管线进入备用水箱储存以免造成浪费， 而当出现意外停机时，只需打开阀，垂直布置的备用水箱储存的补充 水可马上补充至主切粒水箱中，从而可以马上开启挤压机，节省了原
先等待的时间，大大的方便了操作。而在备用水箱被补充至水满时， 多余的水会经溢流端口、第三管线至主切粒水箱中。本发明一方面节 约了切粒水，另一方面提高了工作效率。
5、 产品包装
通过输送装置将挤压造粒的粒状产品，经产品掺合、包装码垛后 即成成品。
6、 废气回收及利用
从系统各洗涤塔出来的废气如丙烯、乙烯、丙垸等，先收集至废 气回收装置中，液化后，经精馏装置处理后作为原料回用，由于现有 的精馏装置中，三个精馏塔只有一条退料线，不能满足我们快速退料 退清的要求，机泵的排气线原先的设计是直接对空排，这样不仅造成 浪费还有很大的安全隐患，为此，本发明重新设计了精馏排气及退料
系统，如图9所示，包括有三组精馏装置，每组精馏装置包括精馏塔 91，与精馏塔l相连的呈并联设置的两组机泵(921、 922)，每组机 泵皆具有一根退料管线941与排气管线942,在退料管线941上依次设 置有退料阀931和控制阀组95，在排气管线942上设置有排气阀932， 退料线96与三组精馏装置的退料管线941相连，并将退料收集于回收 罐中，排气线97与3组精馏装置的排气管线942相连，并将机泵排出的 气体经统一收集后后排出。本发明通过改造精馏装置的退料管线，让 每个精馏塔都有自己独立的退料管线，这样操作时更容易更便捷；另 外改造后我们把六台机泵的排气管线都统一连接起来，收集以后经排 放线进行回收处理，这样，即消除了安全隐患又节约了成本，且环保 性好。
1权利要求
1、一种聚丙烯的生产方法，包括预聚合、聚合——闪蒸、脱气——汽蒸、干燥——挤压、造粒——产品包装等步骤，其中(1)、预聚合、聚合将悬浮在油/脂混合物中的催化剂、给电子体、三乙基铝加入到10℃的预接触罐中进行预接触，然后将上述催化剂混合物和精制的丙烯、乙烯单体和氢气加入预聚合反应器中，进行预聚合反应，预聚合反应温度20℃，压力3.4～4.4MPaG，反应时间12分钟后送入聚合反应器，聚合反应器采用两个串联的液相环管反应器，反应温度为70～80℃，压力3.3～4.4MPaG，根据氢气浓度实时调整反应压力，控制第一反应器内反应时间为1小时，第二反应器反应时间为30分钟，聚合反应器出来的浆液浓度为50％wt；(2)、闪蒸、脱气将聚合单元送来的浆液经蒸汽加热后，在闪蒸罐内高压闪蒸，压力由3.3～4.4MPaG降低至1.8MPaG，使聚合物浆料与丙烯单体分离，分离的丙烯气体进入到高压洗涤塔中，经洗涤、冷凝成液相丙烯后，送回丙烯进料罐回收利用，聚合物浆料进入袋滤器中，以分离出聚合物浆料中的剩余少量丙烯单体，分离后，聚合物浆料送入汽蒸罐，丙烯单体经低压丙烯洗涤塔洗涤，然后进入到循环压缩机中，压缩至1.9MPaG以上后，输送至高压洗涤塔后进行回收利用；(3)、汽蒸、干燥由袋滤器排出的聚合物，进入到汽蒸罐中，用蒸汽杀死其中的残余催化剂活性，同时将混合吸附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷气体汽蒸出来，汽蒸温度控制在110℃，经汽蒸后的气体经洗涤塔洗涤，并经压缩机压缩后进入回收系统，洗涤塔的工艺热水中的热能经热能回收装置回用于熔化油脂，经汽蒸后的聚合物粉末含3％wt表面凝结水，进入到流化床干燥器内进行热氮气循环干燥，使聚合物产生流化，传递热量，将聚合物的水含量从3％wt降低至0.02％wt；(4)、挤压造粒从干燥器出来的聚丙烯粉料，经粉料输送装置，进入到挤压机中进行挤压造粒，聚丙烯粉料在挤压机中被熔化、均化、过滤和水下切粒，切粒水由切粒水供应装置收集的蒸汽凝液提供并循环运行，从挤压机系统的尾气抽吸系统中夹带着的细粉，通过粉料回收装置进行回收利用；(5)、产品包装通过输送装置将挤压造粒的粒状产品，经产品掺合、包装码垛后即成成品；(6)、废气回收及利用从系统各洗涤塔出来的废气，先收集至废气回收装置中，液化后，经精馏装置处理后作为原料回用。
2、 一种聚丙烯的生产装置，包括聚合反应单元，聚合反应单元与进料罐相连，用于将丙烯、乙烯 单体进行聚合反应制得聚合物浆液，包括依次相连的预接触罐、预聚 合反应器、聚合反应器；在预接触罐的入口管线处设置有换热器；闪蒸脱气单元，用于将聚合反应单元制得的聚合物浆液与丙烯单 体分离，包括与聚合反应器相连的闪蒸罐，与闪蒸罐相连的袋滤器， 高压洗涤塔一方面与闪蒸罐相连，另一方面与进料罐相连，低压洗涤 塔一方面与袋滤器相连，另一方面与带废液回收装置的压縮机相连， 压縮机与高压洗涤塔相连；在压縮机组的入口管线上并联地设置有第 一过滤机构与第二过滤机构；汽蒸干燥单元，用于杀死聚合物中的残余催化剂活性，将混合吸 附在聚丙烯粉末中的丙烯和丙烷气体汽蒸分禽，并进行干燥，包括与 袋滤器相连的汽蒸罐，带热能回收装置的洗涤塔与流化床干燥器分别 汽蒸罐相连；挤压造粒单元，用于将聚丙烯粉料进行挤压造粒，包括通过粉料 输送装置与流化床干燥器相连的，带切粒水供应装置的挤压机，凝液 回收装置与切粒水供应装置相连；废气回收及精馏单元，包括废气回收系统，废气回收系统与高压 洗涤塔、洗涤塔等相连，用来收集系统各洗涤塔出来的废气并进行液 化，精馏系统一方面与废气回收系统相连，另一方面与进料罐相连， 将液化后的各组分馏分后作为原料回用至进料罐中。
3、 根据权利要求2所述的一种聚丙烯的生产装置，其特征在于 所述洗涤塔热能回收装置，包括具有一个热水输出端和热水回收端的 洗涤塔，过滤器与洗涤塔的热水输出端相连，机泵与过滤器相连，控 制阀组与机泵相连，洗涤塔的热水回收端与控制阀组相连，从而形成 一个热水循环系统，控制阀组连接出一根管线，油脂加热装置一端通 过管线接入到控制阀组，另一端接出到洗涤塔的热水输出端，在油脂 加热装置的上述两个端口分别设置有控制阀。
4、 根据权利要求2所述的一种聚丙烯的生产装置，其特征在于 所述粉料输送装置，包括依次相连的粉料进料线、计量秤与挤压机混 合器，粉料回收装置与挤压机混合器相连，粉料回收装置包括与挤压 机尾气抽吸系统相连的袋式过滤器，袋式过滤器通过粉料回收线与挤 压机混合器相连，在粉料回收线上依次安装有旋转阀，氮气吹扫接口、 放净阀以及进料阀。
5、 根据权利要求2所述的一种聚丙烯的生产装置，其特征在于 所述凝液回收装置结构，包括凝液收集罐，换热器与凝液收集罐相连， 在换热器与凝液收集罐之间设有呈并联设置的两组机泵，控制阀组与 换热器相连，冷却塔通过一根出水管和进水管与换热器相连以组成一 个冷却水循环，凝液回收线一端连接于控制阀组，另一端连接于冷却塔出水管。
6、 根据权利要求2所述的一种聚丙烯的生产装置，其特征在于 切粒水供应装置包括主切粒水箱，以及与主切粒水箱相连的蒸汽凝液 补水线，循环泵与主切粒水箱相连，切粒机与循环泵相连，脱水器与 切粒机相连，主切粒水箱与脱水器相连，备用水箱通过第一管线与补 水线相连，备用水箱垂直布置在主切粒水箱的上方，备用水箱具有一 个出水端口和一个溢流端口，出水端口设置于备用水箱的下部，溢流 端口设置于备用水箱的上部，主切粒水箱通过第二管线与备用水箱的 出水端口相连，阀安装于备用水箱的出水端口处，第三管线连接溢流 端口和第二管线。
7、 根据权利要求2所述的一种聚丙烯的生产装置，其特征在于 精馏系统包括有三组精馏装置，每组精馏装置包括精馏塔，与精馏塔 相连的呈并联设置的两组机泵，每组机泵皆具有一根退料管线与排气 管线，在退料管线上依次设置有退料阀和控制阀组，在排气管线上设 置有排气阀，退料线与三组精馏装置的退料管线相连，并将退料收集 于回收罐中，排气线与三组精馏装置的排气管线相连，并将机泵排出 的气体经统一收集后后排出。
8、 根据权利要求2所述的一种聚丙烯的生产装置，其特征在于 '所述压縮机的废液回收装置，包括压縮机入口分离罐，压縮机入口分离罐与洗涤塔相连，压缩机与压縮机入口分离罐相连，由压縮机出来 的废液通过回收管排放至压縮机入口分离罐中，废液处理罐与压縮机 入口分离罐相连，机泵设置于废液处理罐与压縮机入口分离罐之间， 在回收管上设有一条跨线，跨线一端连接回收管，另一端连接废液处 理罐，跨线的两端之间形成压差。
全文摘要
本发明公开了一种聚丙烯英文名称Polypropylene(简称PP)的生产方法及其装置，属于高分子合成技术领域。包括预聚合、聚合——闪蒸、脱气——汽蒸、干燥——挤压、造粒——产品包装等步骤，1.本发明通过优化预聚合、聚合、闪蒸、脱气、汽蒸、干燥、挤压造粒等工艺步骤和参数，提高了原料的利用率，同时创新增设废气及废液回收系统，增设洗涤塔热能回收系统，将回收的热能用于油脂加热，提高了热能利用效率；粉料及凝液回收装置的设置，提高了生产效率，降低了生产成本；切粒水供应增设备用水箱，防止了因水箱故障造成的停机，提高了生产效率；退、排气管线的改进，消除了安全隐患又节约了成本，且环保性好。
文档编号C08F10/06GK101613426SQ200910101100
公开日2009年12月30日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者劳一峰, 朱伟刚, 舒建成, 赵珏明, 钟建明 申请人:浙江绍兴三圆石化有限公司