生产聚乙烯和乙烯共聚物的装置和方法

专利名称：生产聚乙烯和乙烯共聚物的装置和方法
技术领域：
本发明涉及在高压下，任选在共聚单体存在下，乙烯聚合的装置 和方法，和特别是在聚合之前加热乙烯的装置和方法。
背景技术：
高压反应器，如管式反应器和高压釜，被用于乙烯在高压下的聚
合，例如压力超过1000巴，和直到3000巴乃至更高。在这样的工艺 中，来自乙烯供料的新鲜乙烯与回收的乙烯一起，任选连同共聚单体， 用一系列压缩机压缩到反应器压力和然后被引入到聚合发生的反应 器， 一般地由化合物如过氧化物或氧引发聚合。压缩的乙烯可以分成 几个物流，其中第一个在一端(前端)进入反应器而其它气流(被称为 "側物流")在沿反应器长度分布的点进入或，可替代地，所有的乙烯 都可以在前端进入反应器。为引发中止的聚合反应，必须将第一个乙 烯物流加热到所用的特定引发剂或不同引发剂混合物的"熄火(1 ight off)"温度或以上。通过将乙烯气流穿过被称为预热器的加热器，实 现该加热。
在反应器中一部分乙烯聚合，接着包含聚合物和未反应单体的热 混合物经由出口离开反应器和通过高压排泄阀进入将聚合物与未反应 的乙烯气体分离的分离系统。未反应的乙烯气体然后在回收系统中处 理从而除去聚乙烯蜡，和在其再压缩以回到反应器之前对其进行冷却。 在许多乙烯聚合装置中，乙烯循环系统包括锅炉(被称为废热锅炉)， 其中来自循环乙烯的热量用于使水沸腾从而生产蒸汽， 一般地是中压 蒸汽，其用于加热至少一部分的预热器。以此方式，能在生产上使用 由放热的聚合反应产生的热量的一部分，由此减少运作装置所需要的 总能量从而获得明显的经济和环境效益。
一般地，高压聚合装置生产多种不同等级的聚合物，其区别在于特征如分子量，共聚单体含量，雾度和密度不同。影响产品聚合物性 质的一个方法是控制反应器内的温度分布(包括乙烯进入反应器的温 度)。因此，预热器加热乙烯到的设定温度在很大的范围内变化，从
130TC到2201C,这取决于当时生产的特定级别。
一种已知类型的预热器包括使用来自废热锅炉的中压蒸汽的第一 段加热夹套和使用由普通锅炉产生的高压蒸汽的第二段加热夹套。蒸 汽温度与其压力有关，因此第二段与第一段相比温度更高。
为了生产需要非常高的反应器入口温度的某些等级聚合物，在预 热器的第一段内的中压蒸汽可以通过加入高压蒸汽而获得补充。这种 补充加入成功提高了中压蒸汽的温度和压力，由此提高了输入第一段 的热量。然而，中压蒸汽压力的增大同样也增大了废热锅炉内水的沸 点，因此减少了沸水和循环乙烯之间的温差，从而相应地降低了废热 锅炉的效率。该效率降低具有两个不良的结果。第一，所产生的中压 蒸汽的数量减少，因此预热器内必须使用更多的高压蒸汽，从而增加 燃料费用。第二，废热锅炉内循环乙烯冷却量的减少导致循环系统内 其它换热器的负荷增加，由此的后果是装置冷却水的负荷增加。
对于需要低反应器入口温度的那些等级，不需要使用高压蒸汽和 预热器的第一段部分被封堵，再一次减少了废热锅炉的蒸汽产量，从 而具有如上所述的两个不良结果。
高压乙烯聚合装置通常具有产生和分配低压蒸汽的系统，其一般 地称为低压蒸汽网。低压蒸汽具有许多用途，例如加热乙烯循环系统 内的蜡脱离罐从而保持内含物的熔融。取决于装置的位置，在冬季低 压蒸汽经常用于防止水管冻结，因此对低压蒸汽的需求在冬季可能增 加。低压蒸汽可以通过闪蒸高压蒸汽网内收集的冷凝物而获得。尽管 该方法是经济的，然而低压蒸汽的产生由此受到高压蒸汽产生的束缚 和当对低压蒸汽的需求超过由该方法所能获得的容量时， 一般需要释 放高压蒸汽进入低压蒸汽网，结果增大了产生高压蒸汽的成本。

发明内容
本发明提供一种装置，其包括高压反应器；
用于将乙烯供给到反应器的管道。该管道配备有用以加热乙烯的 预热器；
用以产生中压蒸汽的废热锅炉； 高压蒸汽源；和
蒸汽分配系统，该系统包括用于从废热锅炉分配中压蒸汽的中压 蒸汽网，其中预热器包括第一、第二和第三段，和蒸汽分配系统使得 第一段可以用来自中压蒸汽网的蒸汽进行供给，第二段可以用来自中 压蒸汽网或用高压蒸汽网的蒸汽进行供给，和第三段可以用高压蒸汽 进行供给。
具体实施例方式
对于并不需要特别高或特别低反应入口温度的那些聚合物等级， 预热器可以用第 一段和第二段内的中压蒸汽和控制第三段内所用的高 压蒸汽的数量来运转，第三段内所用高压蒸汽的数量取决于所需达到 的反应器入口温度。当需要生产高反应器入口温度的等级时，第二段 可以独立于第一段而变换为高压蒸汽，由此在没有将高压蒸汽添加到 中压蒸汽中的情况下增大了预热器内热量的输入。尽管取消第二段内 的中压蒸汽将稍微减少中压蒸汽的消耗，然而这种减少通常小于将高 压蒸汽添加到中压蒸汽而引起的减少，因此与已知的系统比较，在生 产要求高入口温度的聚合物等级时，通常改进了废热锅炉内中压蒸汽 的生产。多数情况下，改进中压蒸汽生产和使用的效率将使生产高压 蒸汽的成本降低和也将减少装置冷却水的负荷，这随后也经常使得能 够改善乙烯进入二级压缩机之前的冷却由此增加乙烯通过量和装置的产率。
优选，蒸汽供应系统包括低压蒸汽网和用于将中压蒸汽释放到该 低压蒸汽网的设备。以该方式，当制造需要低反应器入口温度的聚合 物等级时，例如，中压蒸汽可以释放到低压蒸汽网。当在对低压蒸汽 需求量高的时期，那将减少或不再需要释放高压蒸汽到低压蒸汽网。 此外，将中压蒸汽释放到低压蒸汽网减少了中压蒸汽的压力，由此增加了废热锅炉的效率，获得如上所述的益处。释放中压蒸汽到低压蒸 汽网的设备一般地将包含调节阀。
优选，蒸汽供给系统也包括将高压蒸汽添加到中压蒸汽网的设备。 将高压蒸汽添加到中等压力系统网，由此进入预热器的第 一段和任选 的第二段是理想的，例如，在启动聚合装置期间或当循环乙烯物流一 般不够热而不能在废热锅炉内产生中压蒸汽时的反应器紊乱期间。在 要求非常高反应器入口温度的聚合物等级生产过程中，将高压蒸汽添 加到中压蒸汽网也是适当的。因此，在这个实施方案中，预热器的第 一段能够用中压蒸汽(当能够获得时)加热，任选地通过高压蒸汽补充 或，不存在中压蒸汽时单独使用高压蒸汽加热。在需要的时候，预热 器的第二段既可以用来自中等压力网的蒸汽，也可以用来自高压网的 高压蒸汽供给。
布置蒸汽分配系统从而将高压蒸汽供给到预热器的第三段。优选， 蒸汽分配系统包括用于控制高压蒸汽进入预热器第三段流量的设备如 调节阀。以该方式，输入预热器的热量可以容易地#"正从而精细控制
乙烯加热到的温度和考虑到热量输入到预热器笫一段和第二段变化的 补偿和乙烯流量变化的补偿。如同第二段，预热器的第三段也可以在
高压蒸汽和中压蒸汽之间转换。然而，优选预热器的第三段仅仅与高 压蒸汽网连通。
该装置可以包括超过一个的高压蒸汽源。例如，可以有一个高压 蒸汽源将高压蒸汽供给到预热器的第二段和另外一个高压蒸汽源将高 压蒸汽供给到预热器的第三段。术语"高压蒸汽源"和"高压蒸汽网" 应当理解为包括具有多个高压蒸汽源的实施方案。然而，优选有单一 的高压蒸汽源，例如高压蒸汽锅炉或这样锅炉的阵列。优选，蒸汽分 配系统包括高压蒸汽网，其用于分配来自高压蒸汽源的高压蒸汽。
此处所用的术语"预热器"意指高压乙烯通过从压缩机到反应器 的管道而被蒸汽加热的任何结构和其具有如上所述的三个段。预热器 也可以包括附加的段，其也可以通过蒸汽加热或可以通过其它方式加 热，例如，通过电加热器，或通过与热液体的热交换。然而，优选，预热器仅仅包括如上所述的第一段、第二段和笫三段。预热器的笫一、 第二和第三段每个都包括用于从蒸汽到乙烯交换热量的设备。任何适 宜的热交换设备都可以使用。优选，预热器的第一、第二和第三段都 包括围绕管道的蒸汽夹套。每一段可以包括一个或以上的具有相同蒸 汽供给结构的部件，例如一个或以上的蒸汽夹套。例如，第一段可以 包括两个或以上的蒸汽夹套，每个蒸汽夹套以相似的方式与中压蒸汽 网连接。每个蒸汽夹套一般地将包括一个或以上的管道段。优选，每 个管道段与冷凝物网都有连接以便有效除去冷凝物。
乙烯的温度当其穿过预热器时将会上升。预热器的第一、第二和 笫三段可以沿着管道的长度以任何顺序排布。出于对传热效率的考虑， 优选预热器的第三段位于第一段和第二段的下游，通常第三段将比第 一段和第二段具有更高的蒸汽温度(不考虑也向第二段供给高压蒸汽
的时期)。优选，第二段位于第一段的下游和第三段位于第二段的下游。 此处所用的术语"中压蒸汽"意指由废热锅炉产生的蒸汽。基于 如上所述的理由，中压蒸汽的实际压力将在一个很大的范围内变化，
但是优选在4至30巴范围内，更优选在7到15巴范围内。
术语"高压蒸汽"意指不是在废热锅炉内生产的蒸汽和一般地具 有比中压蒸汽更高的蒸汽压力。高压蒸汽的压力也可以在一个很大的 范围内变化，但是优选在15至70巴范围内，更优选在25到4Q巴范 围内。
术语"低压蒸汽"意指一般具有比中压蒸汽更低压力的蒸汽。使 用中，低压蒸汽的压力也可以在一个很大的范围内变化，但是优选在 1.5至6巴范围内，更优选在2到4巴范围内。
与蒸汽分配相关使用的术语"网"意指用于从蒸汽产生点向使用 点分配蒸汽的管道结构， 一般也包括关联设备例如阀，应急压力释放 设备等。中压蒸汽网将包括从废热锅炉向预热器的笫一段和第二段输 送蒸汽的管道，任选地，还包括将蒸汽输送到某个阀的管道，该阀用 于将中压蒸汽释放进入低压蒸汽网。中压蒸汽网也可以包括用于将中 压蒸汽分配到任何其它使用中压蒸汽的场所的管道。如上所述，中压蒸汽网也可以与阀连通，该高压蒸汽在需要的时候可以通过该阀添加 到中压蒸汽中，和在某些时候当废热锅炉不生产蒸汽时，例如在反应 器启动期间，中压蒸汽网可以用高压蒸汽填充。
除非与上下文明显相反，术语"乙烯"应当认为包括乙烯与一般 用于乙烯高压聚合的其它组分，例如共聚单体，改性剂和引发剂的混 合物。
高压反应器可以是任何适合于乙烯任选地与一种或以上的共聚单 体高压聚合的反应器。这样的反应器为熟练技术人员所熟知。在一个 实施方案中，高压反应器是管式反应器。反应器包括将要聚合的乙烯 物流的入口和通常用于添加乙烯侧物流、共聚单体、引发剂和链转移 剂的其它入口。反应器也将包括产品混合物的出口，该混合物一般地 主要包含未反应的乙烯和聚合物，但是也可以包含其它组分例如引发 剂、共聚单体、链转移剂和来自乙烯供料的杂质和降解产物如二氧化
碳o
从反应器出口 ，产品混合物将一般地通过高压排泄阀和最后进入 将未反应的乙烯与聚合物分离的分离系统。未反应的乙烯经由循环系 统回到压缩机。循环系统一般地包括一个或以上的蜡除去罐和用于冷 却乙烯的换热器。在优选实施方案中，废热锅炉位于乙烯循环中。废 热锅炉其它可能的位置包括在高压排泄阀和分离系统之间的产品冷却 器之上，或甚至在反应器本身之上。术语"废热锅炉"包括任何使用 由聚合产生的热而生产蒸汽的设备。
优选，蒸汽分配系统包括用于将中压蒸汽供给到预热器第二段的 阀和用于将高压蒸汽供给到第二段的阀。优选，两种阀都是截止阀。
优选，蒸汽分配系统这样布置以便这些阀中仅有一个在装置使用期间 是打开的。
在优选实施方案中，该装置包括用于控制蒸汽供给到预热器第一 段、第二段和第三段的控制设备。特别优选，该装置包括预热器出口 下游和反应器入口上游用于监测在反应器入口区域内乙烯温度的温度 传感器。优选，控制设备这样布置以便根据来自温度传感器的输出信号而运转。控制设备一般地也包括输入反应器入口乙烯温度的理想值 的设备，由此这样布置控制设备以便根据该理想值和温度传感器的输 出信号控制蒸汽供给到预热器的第一、第二和第三段。通常，控制设 备将主要这样布置以便将经由管道进入反应器的乙烯实际温度调整到 设定的所需的温度界限和以便将乙烯温度维持在那些界限之内。为避 免入口温度偏离设定的界限和随后反应器紊乱导致聚合物品质的不良
变化或产量损失，那一般地就是控制设备的主要功能。优选，控制设 备也这样布置以便最大化中压蒸汽的生产和由此使废热锅炉的效率最优化。
如上所述，对于低压蒸汽的需求有时可能变化，例如由于天气的 变化。因此控制设备优选包括能够将释放到低压蒸汽网的中压蒸汽的 数量根据低压蒸汽需求而变化的设备。例如，这样布置控制设备以便 对于阀开启程度设定目标值，通过该阀将中压蒸汽释放入低压蒸汽网， 和为达到目标值同时维持反应器入口温度在理想值，控制设备将调整 到预热器第三段的高压蒸汽流量。
可替代地，控制设备可以包括能够使进入预热器第三段的高压蒸 汽流增加和减少的设备，高压蒸汽流的增加导致第一(和第二)段内中 压蒸汽使用的减少，由此有助于将中压蒸汽释放到低压蒸汽网。
在一个实施方案中，蒸汽供应系统包括用于监测中压蒸汽网内蒸 汽压力的压力传感器和按照压力传感器的输出运转控制设备。控制设 备可以包括压力控制器，压力控制器接收压力传感器输出，和压力控 制器根据该输出以及设定点控制将中压蒸汽释放入低压蒸汽网的设备 和控制将高压蒸汽释放入中压蒸汽网的设备。有益地，压力控制器这 样布置以便目标压力可以由操作者设定或由控制系统的其它部分设 定。尤其有益地，该装置包括调温器，该调温器根据监测反应器入口 区域内乙烯温度的温度传感器输出设定压力控制器的设定点。
在一个替换的实施方案中，控制设备包括编程以根据用于监测反 应器入口区域内乙烯温度的温度传感器输出信号控制蒸汽供给到预热 器第一、第二和第三段的计算机。优选，对计算机编程从中压蒸汽网向低压蒸汽网释放蒸汽从而使总能耗最优化。
本发明也提供一种在高压乙烯聚合装置内的预热器内加热乙烯的
方法，其中预热器包括第一、第二和第三段和该方法包括 用废热生产中压蒸汽； 从高压蒸汽源提供高压蒸汽；
向预热器的第一段供给中压蒸汽，任选地用高压蒸汽补充； 既可以用与供给第 一段相同的蒸汽也可以用高压蒸汽供给到第二
段；
将高压蒸汽供给到第三段；和
通过将供给到第二段的蒸汽从与供给到第一段的相同蒸汽改变为 高压蒸汽或者反之而改变输入到预热器的热量。
中压蒸汽一般地使用废热锅炉生产。高压蒸汽通常通过高压蒸汽 锅炉提供。
如上面所解释的那样，在聚合装置启动期间，废热不能得到和因 此供给到预热器的蒸汽将是高压蒸汽，然而， 一旦聚合开始，废热将 可用于生产中压蒸汽。
预热器布置在高压反应器的上游，那就是说，乙烯通过预热器在 进入反应器的入口之前加热。优选，本方法包括选择所需的反应器入 口温度。优选，本方法包括监测反应器入口区域内乙烯的实际温度。 更优选，本方法包括按照所需反应器入口温度和测定的实际反应器入 口温度控制蒸汽供给到预热器的各个段。特别是，本方法有益地包括 按照所需反应器入口温度和测定的实际反应器入口温度控制中压蒸汽 的压力。优选，按照所需的反应器入口温度改变供给到第二段的蒸汽。 有益地，按照所需反应器入口温度和测定的实际反应器入口温度控制 进入第三段内的高压蒸汽流量。
有益地，本方法包括将中压蒸汽释放入低压蒸汽网。按照低压蒸 汽网的需求以及所需的反应器入口温度和测定的实际反应器入口温度 控制释放。
中压蒸汽任选地用高压蒸汽补充，例如当需要特别高的反应器入口温度时或在反应器紊乱期间。然而，优选在正常运转期间(也就是说， 排除反应器启动和反应器紊乱)中压蒸汽不用高压蒸汽补充。 发明详述
按照本发明的一个实施方案将为了说明的目的，仅仅相对于附图
更为详细的描述，其中
图l显示示意图形式的聚合装置；和
图2显示示意图形式的预热器和

图1内所示的装置相关的蒸汽分 配系统。
图1显示了聚合装置1,其包括将乙烯在70巴压力下供给到主压 缩机3的乙烯供给管线2,主压缩机3压缩乙烯到大约300巴的压力。 主压缩机3的出口通过有阀的管道与二阶段往复的二级压缩机4连通， 二级压缩机4将乙烯和其它反应组分压缩到3000巴的压力。压缩的乙 烯离开二级压缩机4后被分成两股物流，其中之一通过预热器5然后 进入管式反应器6的前端。另一气流被分成沿管式反应器6长度的点 进入管式反应器6的两股侧流。管式反应器沿其长度也提供有几个引 发剂注入点，这些注入点由引发剂注入系统7供给。
从管式反应器6,聚合物和未反应的单体的混合物通过高压排泄 阀8进入将其分为产品聚合物和未反应的乙烯的高压分离器9。聚合 物然后输送到进一步将剩余乙烯分离出来的低压分离器10和最后通 过管道11输送到挤出机(没有显示)，未反应的乙烯从高压分离器通过 包括废热锅炉13的回收气体系统12回流到二级压缩机4的进口。低 压未反应的单体气体从低压分离器10回流到主压缩机3。
预热器5将进入管式反应器6前端的乙烯物流加热到引发剂开始 分解的温度，由此引发聚合。离开预热器5和进入反应器6入口的乙 烯温度通过温度传感器(没有在图1中显示)进行监测。
聚合反应是非常放热的和管式反应器6包括许多用以冷却反应混 合物的冷却夹套。离开管式反应器6和穿过高压排泄岡8的产品混合 物仍然是热的，然而，当其进入高压分离器9时和一些热量通过由穿 过循环系统12的热乙烯物流而得以保留。废热锅炉13将热乙烯物流冷却和将热量用以生产中压蒸汽。循环系统12也包括换热器，其用于 进一步冷却乙烯以及用于收集蜡的蜡除去罐。废热锅炉13内生产的中 压蒸汽经由管道(在图1没有显示)流到预热器5，由此用于加热进入 反应器6前端的乙烯。
图2描述了预热器6和相关蒸汽供应系统的线路图。管线14表示 从二级压缩机4延伸到管式反应器6前端的乙烯管道，箭头显示了乙 烯流动的方向。预热器5包括4个蒸汽夹套5a， 5b， 5c和5d，这些 夹套以那样的顺序布置，即沿着管道14的长度和以乙烯流动方向。蒸 汽夹套5a， 5b， 5c和5d每个都具有蒸汽入口和一系列用于冷凝物排 出的出口。冷凝物经由一系列管道(在图2中没有显示)流到冷凝物处 理设备(没有在图2显示)。蒸汽夹套5a， 5b， 5c和5d在结构上大体 相似，主要不同在于长度。
夹套5a， 5b和5c的蒸汽入口每个都经由管道15a， 15b和15c 分别与从废热锅炉13输送中压蒸汽的中压蒸汽管道16连通。管道16 经由管道17和调节阀18与低压蒸汽网19连通。管道16也经由管道 20和调节阀21与高压蒸汽网22连通。出于维护的目的，调节阀18 和21每个都配备旁路环，该旁路环包括在正常运转时关闭的手动操作 阀。
截止阀23a位于中压蒸汽导管16上的某个位置处，该位置在管道 15b和15c分别与蒸汽夹套5b和5c的接合点之间。管道15c也同样 经由具有截止阀23b的管道24与高压蒸汽网22连通。
最下游的蒸汽夹套5d的蒸汽入口经由管道25和调节阀26与高压 蒸汽网22连通。调节阀26配备有旁路，该旁路与阀18和21的类似。
乙烯管道14配备有温度传感器27，该温度传感器27位于蒸汽夹 套5d的下游端和反应器6的入口之间，其用于测定当乙烯流入反应器 6前端时乙烯的温度。中压蒸汽管道16配备有压力传感器28用于测 定管道内物流的压力。温度传感器27和压力传感器28都与控制系统 (图2没有显示)连接，该控制系统监测温度传感器27和压力传感器 28的输出和根据那些输出和输入控制系统中的入口温度设定值来控制中到低压蒸气调节阀18，高压蒸汽到中压蒸汽调节阀21，截止阀23a 和23b和高压蒸汽调节阀26。
蒸汽夹套5a和5b这样布置以便经由管道15a和15b和中压蒸汽 管道16用来自废热锅炉13的中压蒸汽供给。这些两个蒸汽夹套5a 和5b —起组成预热器5的第一段。
当需要时，中压蒸汽可以用通过打开调节阀21用高压蒸汽补充， 由此允许高压蒸汽从高压蒸汽网22流过管道20进入中压蒸汽管道 16。
当需要减少中压蒸汽的压力时，打开调节阀18允许中压蒸汽从中 压蒸汽管道16流过管道17进入低压蒸汽网19。
当截止阀23a打开和截止阀23b关闭时，蒸汽夹套5c,其组成本 发明预热器5的第二段，其用来自中等压力管道16的中压蒸汽供给(当 调节阀21打开时，其也能用来自高压蒸汽网22的高压蒸汽补充)。关 闭截止阀23a和打开截止阀23b将蒸汽夹套5c的蒸汽供给切换到高压 蒸汽，和关闭截止阀23b并打开截止阀23a再次切换到原来状态。在 通常环境下，截止阀23a和23b仅有一个应当在任何时候都打开。
蒸汽夹套5d组成本发明预热器5的第三段。其用高压蒸汽经由管 道25用通过调节阀26控制的高压蒸汽流供给。
在启动和某些反应器紊乱期间，所需的反应器入口温度被输入控 制设备。关闭低压蒸汽网的调节阀18，打开控制阀21从而允许高压 蒸汽进入中压蒸汽管线16和从那儿进入蒸汽夹套5a， 5b和5c(截止 阀23a打开和截止阀23b关闭)。高压蒸汽也供给到蒸汽夹套5d。 一 旦聚合开始和废热锅炉13生产中压蒸汽，调节阀21可以关闭。
当要求相对低反应器温度的聚合物等级被需要时，蒸汽夹套5a， 5b和5c将用来自中压蒸汽管道16的中压蒸汽供给和调节阀18将部 分打开，释放一些中压蒸汽到低压蒸汽网19。调节阀26将关闭和很 少或没有蒸汽将供给到蒸汽夹套5d。
当需要中等的反应器入口温度时，调节阀18关闭从而防止中压蒸 汽释放到低压蒸汽网19和调节阀26部分打开，允许一些高压蒸汽流入蒸汽夹套5d。
当需要高反应器入口温度时，截止阀23a关闭和截止阀23b打开 以便蒸汽夹套5c引来高压蒸汽。如果需要非常高的入口温度，调节阀 21可以打开从而允许高压蒸汽进入中压蒸汽，由此增加输入蒸汽夹套 5a和5b的热量。
当具有较高的低压蒸汽需求时，例如在冬季期间，控制系统能够 设定允许更多的高压蒸汽进入蒸汽夹套5d和从而释放更多中压蒸汽 到低压蒸汽网。
应当理解的是上述描述是系统运转的简述和在正常运转期间控制 系统连续地调整各种阀的位置，这是为了保持进入反应器的乙烯温度 尽可能的接近所需的温度和为了最优化总的能耗。
尽管优选实施方案已经在此详细描述和阐述，然而对于那些相关 技术领域的人员而言在不背离本发明精神的情况下进行的任何修改， 增加，置换和类似方式都被认为是在本发明如下权利要求书所定义的 范围之内。在某种程度上我们的描述是具体的，这仅仅是出于说明本 发明优选实施方案的目的和那些具体的实施方案不应当作为对本发明 的限制。说明书中副标题的使用是为了辅助，而不是为了以任何方式 限定本发明的范围。
权利要求
1. 一种用于乙烯高压聚合的装置，其包括高压反应器；用于将乙烯供给到反应器的管道，该管道配备有用以加热乙烯的预热器；用以产生中压蒸汽的废热锅炉；高压蒸汽源；和蒸汽分配系统，该系统包括用于从废热锅炉分配中压蒸汽的中压蒸汽网，其中预热器包括第一、第二和第三段，和蒸汽分配系统使得预热器的第一段可以用来自中压蒸汽网的蒸汽进行供给，预热器的第二段可以用来自中压蒸汽网的蒸汽或用高压蒸汽进行供给，和预热器的第三段可以用高压蒸汽进行供给。
2. 权利要求1的装置，其中蒸汽分配系统包括低压蒸汽网和用于 释放中压蒸汽进入低压蒸汽网的设备。
3. 权利要求1或2的装置，其中蒸汽分配系统包括用于释放高压 蒸汽进入中压蒸汽网的设备。
4. 权利要求1至3任一项的装置，其中蒸汽分配系统包括用于从 中压蒸汽网供给蒸汽到预热器笫二段的阀和用于供给高压蒸汽到预热 器第二段的阀。
5. 权利要求4的装置，其中两种阀都是截止阀。
6. 权利要求1至5任一项的装置，其中蒸汽分配系统包括用于控 制高压蒸汽流入预热器第三段的流量的调节阀。
7. 权利要求1至6任一项的装置，其包括用于控制蒸汽供给到预 热器第一、第二和笫三段的控制设备。
8. 权利要求7的装置，其包括预热器出口下游和反应器入口内部 或上游的温度传感器，该温度传感器用于监测乙烯的温度和产生输出信 号，和其中将控制设备布置为根据该输出信号进行运转。
9. 权利要求2至8任一项的装置，其中可以调整控制设备从而改 变释放到低压蒸汽网的中压蒸汽的数量。
10. 权利要求7至9任一项的装置，其中蒸汽分配系统包括压力传 感器，该压力传感器用于监视中压蒸汽网内的蒸汽压力和产生输出信号 和控制设备根据压力传感器的输出信号运转。
11. 权利要求1至IO任一项的装置，其中预热器的第一段位于预 热器第二段的上游和预热器的第二段位于预热器第三段的上游。
12. 权利要求1至11任一项的装置，其中预热器的每一段包括围 绕着用于供给乙烯到反应器的管道的蒸汽夹套。
13. 权利要求1至12任一项的装置，其包括乙烯循环系统和废热 锅炉位于该乙烯循环系统内。
14. 权利要求1至13任一项的装置，其中反应器是管式反应器。
15. 一种用于乙烯高压聚合的装置，其包括 管式反应器；用于将乙烯供给到管式反应器的管道，该管道配备有用以加热乙烯 的预热器；使用聚合产生的热量生产中压蒸汽的废热锅炉； 高压蒸汽锅炉；和蒸汽分配系统，该系统包括用于从废热锅炉分配蒸汽的中压蒸汽网 和从高压蒸汽锅炉分配蒸汽的高压蒸汽网，其中预热器包括笫一、第二和第三段，每段包括至少一个蒸汽夹套， 和其中预热器第一段的蒸汽夹套与中压蒸汽网连通，预热器第二段的蒸 汽夹套经由截止阀与中压蒸汽网及高压蒸汽网两者都连通，和预热器第 三段的蒸汽夹套经由调节阀与高压蒸汽网连通。
16. —种在高压乙烯聚合反应装置内的预热器内加热乙烯的方法， 其中预热器包括第一、第二和第三段和该方法包括用废热生产中压蒸汽； 从高压蒸汽源提供高压蒸汽；向预热器的第一段供给中压蒸汽，任选地用高压蒸汽补充；既可以用与供给预热器笫一段相同的蒸汽也可以用高压蒸汽供给到预热器的第二段；将高压蒸汽供给到预热器的第三段；和通过将供给到预热器第二段的蒸汽从与供给到预热器第 一段相同 的蒸汽改变为高压蒸汽或者反之而改变输入到预热器的热量。
17. 权利要求16的方法，其包括控制流入预热器第三段的高压蒸 汽的流量。
18. 权利要求16或17的方法，其包括释放中压蒸汽进入低压蒸汽网。
19. 权利要求16至18任一项的方法，其中在正常运转期间中压蒸 汽不用高压蒸汽补充。
20. 权利要求16至19任一项的方法，其中在反应器启动期间或在反 应器紊乱期间，将高压蒸汽添加到中压蒸汽中。
全文摘要
本发明涉及一种用于乙烯高压聚合的装置，其包括高压反应器；用于将乙烯供给到反应器的管道(14)，该管道配备有用以加热乙烯的预热器(5)；用以产生中压蒸汽的废热锅炉；高压蒸汽源(22)；和蒸汽分配系统，该系统包括用于从废热锅炉分配中压蒸汽的中压蒸汽网，其中预热器包括第一段(5a)、第二段(5b)和第三段(5c)，和蒸汽分配系统使得第一段(5a)可以用来自中压蒸汽网的蒸汽进行供给，第二段(5b)可以用来自中压蒸汽网或用高压蒸汽进行供给，和第三段(5c)可以用高压蒸汽(22)进行供给。
文档编号C08F110/02GK101300279SQ200680041378
公开日2008年11月5日 申请日期2006年10月26日 优先权日2005年11月7日
发明者L·E·雷内德尔斯, T·梵努兰德 申请人:埃克森美孚化学专利公司