专利名称：聚合反应设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种聚合反应设备。
背景技术：
高密度聚乙烯HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，用途十分广泛。文献CN1796420A公开了一种聚乙烯的淤浆外循环生产装置，生产时，将聚合反应器内的浆液由底部抽出，经浆液冷却泵打至浆液冷却器内，冷却后再返回聚合反应器。在实际生产过程中，由于采用该工艺路线，存在设备数量多、投资费用高、公用工程消耗大的问题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是现有技术存在设备数量多、投资费用高、公用工程消耗大的问题，提供一种新的高密度聚乙烯聚合反应设备。该高密度聚乙烯聚合反应设备具有投资费用低、公用工程消耗少的特点。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下一种聚合反应设备，包括反应器I和换热器2，其中换热器2位于反应器I的上方，反应器I与换热器2直接相连。上述技术方案中，反应器1优选方案为外壁上设置有盘管11，内部设置有搅拌桨。上述技术方案中，所述换热器2优选方案之一为列管式换热器，换热器2的轴线与反应器1的轴线平行，反应器I与换热器2通过法兰直接相连。其中，反应器I上设置有原料进口 3、物料进口 4、物料出口 5和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料进口 7和物料出口8 ;反应器I的物料出口 5与换热器2的物料进口 7直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口 8相连。上述技术方案中，所述换热器2优选方案之二为卧式U形管换热器。其中，反应器1上设置有原料进口 3、物料进口 4、上升管13、下降管16和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料出口 8、物料进口 14和物料出口 15 ;上升管13与换热器2的物料进口 14直接相连，下降管16与换热器2的物料出口 15直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口8相连。聚合反应为放热反应，本实用新型通过在聚合反应器上部直接设置换热器，能够撤除5(Γ55%的聚合放热量；并且可以节省一台浆液冷却泵，从而节省了设备投资，共用工程消耗也相应降低，取得了较好的技术效果。
图I为现有技术示意图。图2为本实用新型实施例1的示意图。图3为本实用新型实施例2的示意图。图1中，1为反应器,2为换热器,12为衆液冷却泵。图2中，1为反应器，2为换热器，3为反应器原料进口，4为反应器物料进口，5为反应器物料出口，6为反应器产品出口，7为换热器物料进口，8为换热器物料出口，9为冷却供水，10为冷却回水，11为盘管。图3中，I为反应器，2为换热器，3为反应器原料进口，4为反应器物料进口，6为反应器产品出口，9为冷却供水，10为冷却回水，11为盘管，13为上升管，14为换热器物料进口，15为换热器物料出口，16为下降管。下面通过实施例对本实用新型作进一步阐述。
具体实施方式
图I中，在乙烯聚合反应生成高密度聚乙烯过程中，将反应器I内的浆液由底部抽出，经浆液冷却泵12打至换热器2内，冷却后再返至反应器I。
图2中，换热器2为列管式换热器，换热器2的轴线与反应器I的轴线平行，反应器I与换热器2通过法兰直接相连。其中，反应器I上设置有原料进口 3、物料进口 4、物料出口 5和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料进口 7和物料出口 8 ;反应器I的物料出口 5与换热器2的物料进口 7直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口 8相连。使用时，新鲜的聚合级乙烯、丙烯、丁烯-I、氢气等原料和新鲜的己烷助剂由反应器原料进口3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。气相反应生成物和循环物料通过反应器物料出口 5进入换热器2管程冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I外盘管11下部和列管式换热器2的上部，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I外盘管11上部和列管式换热器2的下部输出。图3中，换热器2为卧式U形管换热器。其中，反应器I上设置有原料进口 3、物料进口 4、上升管13、下降管16和产品出口 6 ;换热器2上设置有物料出口 8、物料进口 14和物料出口 15 ;上升管13与换热器2的物料进口 14直接相连，下降管16与换热器2的物料出口 15直接相连，反应器的物料进口 4与换热器2的物料出口 8相连。使用时，新鲜的聚合级乙烯、丙烯、丁烯-I、氢气等原料和新鲜的己烷助剂由反应器原料进口 3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。气相反应生成物和循环物料由上升管13和换热器物料进口 14进入换热器2冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力通过换热器物料出口 15和下降管16返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I盘管11下部和换热器2的U型管，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I盘管11上部和换热器2输出。实施例I采用图2所示聚合反应设备，原料由反应器原料进口 3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。其中，反应温度为88°C，反应压力为1.4MPaG，聚合时间为5小时。气相反应生成物和循环物料通过反应器物料出口 5进入换热器2管程冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I外盘管11下部和列管式换热器2的上部，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I外盘管11上部和列管式换热器2的下部输出。采用本发明在反应器顶部直接设置列管式换热器的技术方案，列管式换热器撤除热量占整个聚合放热量的53%。由于节省了一台泵，节省了工程投资，同时降低了电力消耗。实施例2采用图3所示聚合反应设备，原料由反应器原料进口 3送入反应器1，在催化剂的作用下，发生聚合反应生成高密度聚乙烯。其中，反应温度为88°C，反应压力为1.4MPaG，聚合时间为5小时。气相反应生成物和循环物料由上升管13和换热器物料进口 14进入换热器2冷却，部分物料冷凝成液相依靠重力通过换热器物料出口 15和下降管16返回反应器1，未冷凝的气相物料经过换热器物料出口 8和反应器物料进口 4返回反应器I。液相反应 生成物从反应器I底部反应器产品出口 6输出。冷却供水9输入到反应器I盘管11下部和换热器2的U型管，间接冷却并冷凝物料，维持反应温度，冷却回水10从反应器I盘管11上部和换热器2输出。采用本发明在反应器顶部直接设置卧式U形管换热器的技术方案，换热器撤除热量占整个聚合放热量的55%。由于节省了一台泵，节省了工程投资，同时降低了电力消耗。
权利要求1.一种聚合反应设备，包括反应器(I)和换热器(2)，其特征在于换热器(2)位于反应器(I)的上方，反应器(I)与换热器(2 )直接相连。
2.根据权利要求I所述的聚合反应设备，其特征在于反应器(I)外壁上设置有盘管(11)。
3.根据权利要求I所述的聚合反应设备，其特征在于反应器(I)内设置有搅拌桨。
4.根据权利要求I所述的聚合反应设备，其特征在于所述换热器(2)为列管式换热器，换热器(2)的轴线与反应器(I)的轴线平行，反应器(I)与换热器(2)通过法兰直接相连。
5.根据权利要求4所述的聚合反应设备，其特征在于反应器(I)上设置有原料进口(3 )、物料进口( 4 )、物料出口( 5 )和产品出口( 6 );换热器(2 )上设置有物料进口( 7 )和物料出口(8);反应器(I)的物料出口(5)与换热器(2)的物料进口(7)直接相连，反应器的物料进口(4)与换热器(2)的物料出口(8)相连。
6.根据权利要求I所述的聚合反应设备，其特征在于所述换热器(2)为卧式U形管换热器。
7.根据权利要求6所述的聚合反应设备，其特征在于反应器(I)上设置有原料进口(3 )、物料进口(4)、上升管(13)、下降管(16)和产品出口(6);换热器(2 )上设置有物料出口( 8 )、物料进口( 14 )和物料出口(15);上升管(13)与换热器(2 )的物料进口( 14 )直接相连，下降管(16)与换热器(2)的物料出口(15)直接相连，反应器的物料进口(4)与换热器(2)的物料出口(8)相连。
专利摘要本实用新型涉及一种聚合反应设备，主要解决现有技术存在设备数量多、投资费用高、公用工程消耗大的问题。本实用新型通过采用包括反应器1和换热器2，其中换热器2位于反应器1的上方，反应器1与换热器2直接相连的技术方案较好地解决了该问题，可用于高密度聚乙烯的工业生产中。
文档编号C08F10/02GK202658111SQ20122012074
公开日2013年1月9日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者张斌, 沙裕, 徐德勤, 吕世军, 何琨, 崔春霞, 高毕亚, 匡顺强 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中石化上海工程有限公司