一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，属于聚烯烃生产领域。所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括至少一级旋风分离器，每级旋风分离器上均设置有进料口，进料口的方向与旋风分离器侧壁的切线方向相同，夹带聚烯烃气相的聚烯烃粉料从进料口进入旋风分离器内部进行气固分离。本实用新型通过设置旋风分离器，将聚烯烃粉料中的聚烯烃气相除去，减少进入物料干燥器的聚烯烃气相，进行干燥时，减少物料干燥器超压或聚烯烃气相泄漏的现象，降低物料干燥器使用中的安全隐患，保证聚烯烃装置整体生产安全运行、经济效益及工作人员的身体健康；减少清理物料干燥器的次数，减少工作人员的工作量并降低检修费用，降低聚烯烃的生产成本。
【专利说明】一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及聚烯烃生产领域，特别涉及一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统。
【背景技术】
[0002]聚烯烃材料具有原料丰富、价格低廉、容易加工成型等优良性能，在高分子有机物的应用中，聚烯烃为产量最大的一种，具有十分广阔的应用范围。由于聚烯烃为气、液、固三相混合在一起的聚烯烃浆液，而最终投入使用的聚烯烃大多为聚烯烃固相，为得到聚烯烃固相，则需要通过多道工序将聚烯烃浆液转化为聚烯烃固相。
[0003]在聚烯烃的生成过程中，经过初步加工后，聚烯烃浆液会先转化成聚烯烃粉料，然后在后续工序中需要对聚烯烃粉料进行干燥，由于此时的聚烯烃粉料中仍残存有少量聚烯烃气相，所以在聚烯烃粉料进行干燥之前，需要将聚烯烃粉料中残存的聚烯烃气相除去。但是，目前没有可以将聚烯烃粉料中残存的聚烯烃气相除去的有效设备。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]由于缺乏可以将聚烯烃粉料中残存的聚烯烃气相转化或除去的有效设备，使得在实际生产过程中，当聚烯烃粉料中残存的聚烯烃气相跟随聚烯烃粉料一同进入物料干燥器进行干燥，会导致物料干燥器经常超压，严重时会造成聚烯烃气相泄漏，使得物料干燥器在使用的过程中存在较高的安全隐患，直接影响聚烯烃装置整体生产运行的安全与经济效益以及工作人员的身体健康；同时，工作人员必须经常对物料干燥器进行清理及检修，增加了工作人员的工作量以及检修费用，使聚烯烃的生产成本增高。
实用新型内容
[0006]为了解决现有技术缺乏可以将聚烯烃粉料中残存的聚烯烃气相除去有效设备的问题，本实用新型实施例提供了一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统。所述技术方案如下:
[0007]本实用新型提供了一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括至少一级旋风分离器，每级所述旋风分离器上均设置有进料口，所述进料口与所述旋风分离器内部连通，且所述进料口的方向与所述旋风分离器侧壁的切线方向相同，夹带聚烯烃气相的聚烯烃粉料从所述进料口进入所述旋风分离器内部进行气固分离。
[0008]进一步地，所述旋风分离器包括圆筒部和圆锥部，所述圆筒部设置在所述圆锥部上方，且所述圆筒部与所述圆锥部内部连通，所述进料口设置在所述圆筒部侧壁上，且所述进料口的方向与所述圆筒部侧壁的切线方向相同。
[0009]更进一步地，所述圆锥部直径大的一端与所述圆筒部连接。
[0010]进一步地，所述旋风分离器上设置有出料口，所述出料口设置在所述圆锥部下方，夹带所述聚烯烃气相的所述聚烯烃粉料进行气固分离后，所述出料口用于将所述聚烯烃粉料排出。
[0011]进一步地，所述旋风分离器上设置有出气口，所述出气口设置在所述圆筒部上方，夹带所述聚烯烃气相的所述聚烯烃粉料进行气固分离后，所述出气口用于将所述聚烯烃气相排出。
[0012]进一步地，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括受料罐，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括受料罐，所述受料罐设置在所述圆锥部下方，所述受料罐用于收集从所述圆锥部排出的所述聚烯烃粉料。
[0013]作为优选，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括一级旋风分离器和二级旋风分离器，所述一级旋风分离器与所述二级旋风分离器串联设置，所述一级旋风分离器用于对夹带所述聚烯烃气相的所述聚烯烃粉料进行气固分离，所述二级旋风分离器用于对所述一级旋风分离器中排出的所述聚烯烃气相进行气固分离。
[0014]作为优选，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括收集室，所述收集室设置在所述二级旋风分离器与所述受料罐之间，所述收集室用于收集从所述二级旋风分离器中排出的所述聚烯烃粉料。
[0015]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0016]本实用新型通过设置至少一级旋风分离器，可以有效的将聚烯烃粉料中残存的聚烯烃气相除去，使得在实际生产过程中，大大减少了跟随聚烯烃粉料一同进入所述物料干燥器中的聚烯烃气相，使得在聚烯烃粉料进行干燥时，大大减少了物料干燥器超压或聚烯烃气相泄漏的现象，从最大程度上降低了物料干燥器在使用中的安全隐患，保证了聚烯烃装置整体生产运行的安全与经济效益以及工作人员的身体健康；同时减少了工作人员对物料干燥器进行清理及检修的次数，减少了工作人员的工作量并降低了检修费用，使聚烯烃的生产成本降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本实用新型实施例提供的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统的结构示意图；
[0019]其中:1旋风分离器，2圆筒部，3圆锥部，4进料口，5出料口，6出气口，7受料罐，8
收集室。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0021]实施例一
[0022]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括至少一级旋风分离器1，每级所述旋风分离器I上均设置有进料口 4，所述进料口 4与所述旋风分离器I内部连通，且所述进料口 4的方向与所述旋风分离器I侧壁的切线方向相同，在对夹带聚烯烃气相的聚烯烃粉料进行气固分离时，所述夹带聚烯烃气相的聚烯烃粉料从所述进料口 4进入所述旋风分离器I内部，进行气固分离后，聚烯烃粉料从旋风分离器I下方排出，聚烯烃气相从旋风分离器I上方排出，此时的聚烯烃气相中可能夹带有部分聚烯烃粉料，为了从最大程度上将聚烯烃气相与聚烯烃粉料分离，可以设置有多级旋风分离器1，然后使所述夹带聚烯烃粉料的聚烯烃气相依次进入后续各级旋风分离器I中进行气固分离，其中，在聚烯烃粉料进入一级旋风分离器I进行气固分离时，所述聚烯烃粉料从所述进料口 4沿旋风分离器I侧壁的切线方向进入所述旋风分离器1，在进行气固分离的过程中，聚烯烃粉料在所述旋风分离器I中高速旋转，使得聚烯烃粉料中夹带的聚烯烃气相与聚烯烃粉料分离，并不断上升从旋风分离器I上方排出，同时，聚烯烃粉料在自身重力和旋转力的作用下不断下降并从旋风分离器I下方排出；并且在聚烯烃气相进入后续各级旋风分离器I进行气固分离时，所述聚烯烃气相从后续各级旋风分离器I的进料口 4沿所述后续各级旋风分离器I侧壁的切线方向进入所述后续各级旋风分离器I进行高速旋转，在分离过程中，所述夹带聚烯烃粉料的聚烯烃气相与所述聚烯烃粉料分离，聚烯烃气相不断上升从旋风分离器I上方排出，分离出来的聚烯烃粉料在自身重力和旋转力的双重作用下从旋风分离器I下方排出，最后一级分离器中排出的聚烯烃气相进入气相回收系统进行回收再利用，同时，从各级旋风分离器I中分离出来的聚烯烃粉料一同进入后续处理工序中的物料干燥器进行干燥。
[0023]其中:由于在旋风分离器I中，距中心线越远，即越靠近旋风分离器I侧壁地方，聚烯烃粉料或聚烯烃气相进行气固分离时旋转的线速度就越大，聚烯烃粉料与聚烯烃气相分离效率就越高，所以本实用新型在将聚烯烃粉料或聚烯烃气相送入各级旋风分离器I时，均采用沿着旋风分离器I侧壁的切线方向的方式，使聚烯烃粉料或聚烯烃气相进入旋风分离器1，如此可以使聚烯烃粉料或聚烯烃气相在进入旋风分离器I时，线速度达到最大，最终达到最好的分离效果。
[0024]本实用新型通过设置旋风分离器1，可以有效的将聚烯烃粉料中残存的聚烯烃气相除去，使得在实际生产过程中，大大减少了跟随聚烯烃粉料一同进入所述物料干燥器中的聚烯烃气相，使得在聚烯烃粉料进行干燥时，大大减少了物料干燥器超压或聚烯烃气相泄漏的现象，从最大程度上降低了物料干燥器在使用中的安全隐患，保证了聚烯烃装置整体生产运行的安全与经济效益以及工作人员的身体健康；同时减少了工作人员对物料干燥器进行清理及检修的次数，减少了工作人员的工作量并降低了检修费用，使聚烯烃的生产成本降低。
[0025]进一步地，如图1所示，所述旋风分离器I包括圆筒部2、圆锥部3，所述圆筒部2设置在所述圆锥部3上方，且所述圆筒部2与所述圆锥部3内部连通，所述进料口 4设置在所述圆筒部2侧壁上部，且所述进料口 4的方向与所述圆筒部2侧壁的切线方向相同，所述聚烯烃粉料沿旋风分离器I圆筒部2任一条切线方向，从圆筒部2侧壁上部的进料口 4进入圆筒部2内部进行气固分离，聚烯烃粉料在圆筒部2内部高速旋转，使得聚烯烃气相与聚烯烃粉料分离并不断上升，从圆筒部2上方排出，同时，聚烯烃粉料在自身的重力和旋转力的作用下从旋风分离器I的圆锥部3下部排出；同样，所述聚烯烃气相在进入后续各级旋分分离器时，均沿旋风分离器I圆筒部2的切线方向进入所述各级旋分分离器的圆筒部2进行气固分离，聚烯烃气相在圆筒部2内部高速旋转，聚烯烃气相不断上升，从各级旋分分离器的圆筒部2上方排出并被送入后续工序的气相回收系统进行循环利用，而聚烯烃气相中夹带的聚烯烃粉料在自身重力和旋转力的双重作用下各级旋风分离器I的圆锥部3下方排出并一同进入后续工序进行干燥处理。
[0026]更进一步地，如图1所示，所述圆锥部3的直径沿从上至下的方向由大变小，圆锥部3直径的大的一端在上，圆锥部3直径小的一端在下，有利于分离出来的聚烯烃粉料集中在一起，且所述圆锥部3直径大的一端与圆筒部2连接，圆锥部3内壁为光滑锥面，有利于聚烯烃粉料沿圆锥部3的内壁向下滑动。
[0027]进一步地，如图1所示，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括出料口 5，所述出料口 5设置在所述圆锥部3下方，聚烯烃粉料在旋风分离器I中进行气固分离后，聚烯烃粉料从所述出料口 5排出，同时，聚烯烃气相在后续各级旋分分离器中进行气固分离后，聚烯烃粉料均从各级旋分分离器的出料口 5排出。
[0028]进一步地，如图1所示，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括出气口 6，所述出气口 6设置在所述圆筒部2上方，聚烯烃粉料在旋风分离器I中进行气固分离后，聚烯烃气相从旋风分离器I的圆筒部2上方的出气口 6排出，并依次进入后续各级旋风分离器I中进行气固分离，分离后聚烯烃气相从最后一级旋风分离器I的圆筒部2上方的出气口 6排出并进入气象回收系统进行回收利用。
[0029]进一步地，如图1所示，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括受料罐7，所述受料罐7设置在所述旋风分离器I下方，所述受料罐7只设置有一个，各级旋分分离器中分离出来的聚烯烃粉料均进入所述受料罐7中，并一同进入后续处理工序进行干燥。
[0030]作为优选，如图1所述，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括一级旋风分离器I和二级旋风分离器1，所述一级旋风分离器I与所述二级旋风分离器I串联设置，所述一级旋风分离器的出气口与所述二级旋风分离器的进料口连通，夹带聚烯烃气相的聚烯烃粉料先进入所述一级旋风分离器I中进行气固分离，分离后的聚烯烃粉料被收集，且分离后的聚烯烃气相从一级旋风分离器的出气口排出，并从二级旋风分离器的进料口进入二级旋风分离器I中再次进行气固分离，将此时聚烯烃气相中夹带的聚烯烃粉料分离出来，最后所述聚烯烃气相进入气相回收系统进行回收再利用，分离出来的聚烯烃粉料与一级旋风分离器I中的聚烯烃粉料一同进入后续工序中的干燥器进行干燥处理。
[0031]作为优选，如图1所示，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括收集室8，所述收集室8设置在所述二级旋风分离器I与所述受料罐7之间，所述聚烯烃气相进入所述二级旋风分离器I进行分离后，从所述聚烯烃气相中分离出来的聚烯烃粉粒从所述二级旋风分离器I下方的所述出料口 5中排出并进入所述收集室8，然后从所述收集室8进入所述受料罐7，除了一级旋风分离器I以外的各级旋分分离器与受料罐7之间均设置有收集室8，用于暂存从聚烯烃气相中分离出来的聚烯烃粉料。
[0032]同时，本实用新型不仅可以用于将聚烯烃粉料与聚烯烃气相进行气固分离，同时还可以用于将聚烯烃粉料中未反应的单体或催化剂分离。
[0033]在中国石油辽河石化公司聚丙烯装置大检修期间，实施了本实用新型的内容，在随后的开工中得以验证，本实用新型中，当旋风分离器I级数设定为两级时，即所述聚丙烯装置在聚合物气固分离系统中包括一级旋风分离器I和二级旋风分离器I时为最优方案，采用本实用新型以后，聚烯烃粉料与聚烯烃气相的分离效率大于或等于95%，当进一步设置三级旋风分离器I时，与前两级旋风分离器I的分离效果相比并无提高。本实用新型适用于聚烯烃行业中各类聚合装置中的聚合物与未反应单体、其他微量介质之间的分离，可以广泛应用于国内间歇小本体聚丙烯装置，以及相关聚烯烃装置等，尤其是聚丙烯行业之SPG工艺聚丙烯装置。
[0034]实施例二
[0035]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括一级旋风分离器I和二级旋风分离器1，一级旋风分离器I的规格为φ 1000 X 3614mm，体积为1.73m3，利用物质气固分离的原理，使聚烯烃粉料沿一级旋风分离器I内壁切线的方向进入一级旋风分离器I进行一级气固分离，其中一级旋风分离器I中的压力为2.5MPa，在此压力下，聚烯烃粉料中夹杂的聚烯烃液相瞬间气化成为聚烯烃气相，在一级旋风分离器I中高速旋转，聚烯烃气相不断上升，从一级旋风分离器I上部的出气口 6排出并进入二级旋风分离器I聚烯烃粉料在自身重力和旋转力的双重作用下不断下降并从一级旋风分离器I下部的出料口 5排出并进入受料罐7 ;二级旋风分离器I的规格为Φ600X 2201mm，体积为0.35m3，利用物质气固分离的原理，使聚烯烃气相沿二级旋风分离器I内壁切线的方向进入二级旋风分离器I进行二级气固分离，聚烯烃气相在二级旋风分离器I中高速旋转，聚烯烃气相不断上升，从二级旋风分离器I上部的出气口 6排出并被收集后送入后续处理工序中的气象系统回收系统进行循环利用，聚烯烃气相中夹杂的聚烯烃粉料在自身重力和旋转力双重作用下不断下降并从二级旋风分离器I下部的出料口 5排出并进入受料罐7，与一级旋风分离器I中分离出来的聚烯烃粉料一同进入后续处理工序进行干燥。
[0036]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括至少一级旋风分离器，每级所述旋风分离器上均设置有进料口，所述进料口与所述旋风分离器内部连通，且所述进料口的方向与所述旋风分离器侧壁的切线方向相同，夹带聚烯烃气相的聚烯烃粉料从所述进料口进入所述旋风分离器内部进行气固分离。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述旋风分离器包括圆筒部和圆锥部，所述圆筒部设置在所述圆锥部上方，且所述圆筒部与所述圆锥部内部连通，所述进料口设置在所述圆筒部侧壁上，且所述进料口的方向与所述圆筒部侧壁的切线方向相同。
3.根据权利要求2所述的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述圆锥部直径大的一端与所述圆筒部连接。
4.根据权利要求3所述的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述旋风分离器上设置有出料口，所述出料口设置在所述圆锥部下方，所述出料口用于将气固分离出的聚烯烃粉料排出。
5.根据权利要求4所述的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述旋风分离器上设置有出气口，所述出气口设置在所述圆筒部上方，所述出气口用于将气固分离出的聚烯烃气相排出。
6.根据权利要求5所述的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括受料罐，所述受料罐设置在所述出料口下方，所述受料罐用于收集从所述出料口排出的所述聚烯烃粉料。
7.根据权利要求6所述的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统包括一级旋风分离器和二级旋风分离器，所述一级旋风分离器的所述出气口与所述二级旋风分离器的所述进料口连通，所述一级旋风分离器用于对夹带所述聚烯烃气相的所述聚烯烃粉料进行气固分离，所述二级旋风分离器用于对所述一级旋风分离器中排出的所述聚烯烃气相进行气固分离。
8.根据权利要求7所述的聚烯烃装置中聚合物气固分离系统，其特征在于，所述聚烯烃装置中聚合物气固分离系统还包括收集室，所述收集室设置在所述二级旋风分离器与所述受料罐之间，所述收集室用于收集从所述二级旋风分离器中排出的所述聚烯烃粉料。
【文档编号】B29B13/06GK203726664SQ201320738773
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】相养冬, 陆顺良, 张从杰, 李彦川 申请人:中国石油天然气股份有限公司