丙烯预聚合反应釜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工技术领域，尤其是涉及一种丙烯预聚合反应釜。
【背景技术】
[0002]聚丙烯(PP)塑料是一种性能优良的热塑性合成树脂，应用领域广泛，已经成为世界五大合成树脂中发展速度最快的产品之一。聚丙烯生产工艺主要有四种，即溶液法、溶剂浆液法(简称浆液法)、本体法和气相法工艺。另外还开发有本体法-气相法组合工艺。本体法聚合工艺又分为连续聚合工艺和间歇聚合工艺两种。根据聚合工艺的不同，有些聚合工艺为使催化剂预活化，有预聚合阶段，即催化剂先与少量丙烯在较低温度下进行预聚。丙烯预聚合可提高催化剂活性、改善聚合物颗粒形态、减少细粉产生、提高产品质量、提高生产效率。
[0003]为了节约资源，聚集产业发展以及社会对聚丙烯需求量增加，很多聚丙烯工厂都需要增加装置产能及提高产品质量，然而现有的工艺和装置在工业化产能扩增和提高产品质量的应用过程中还都存在问题，尤其在比较关键的预聚合工艺中，由于预聚合反应釜过热，预聚合反应速率失控，导致了过程产品均一性差，严重影响了终端聚丙烯产品的性能。
[0004]由于丙烯聚合反应是放热反应，现有技术中这些热量大多采用低温水通过夹套换热移走。由于丙烯预聚合反应釜夹套换热面积较小，直接制约了装置规模。这些技术都没有解决丙烯预聚合反应釜夹套换热面积较小，直接制约装置规模及产品质量的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种丙烯预聚合反应釜，以解决现有技术中的丙烯预聚合反应釜单位体积换热面积小的技术问题。
[0006]本发明提供一种丙烯预聚合反应釜，包括由上而下依次连接的上封头、筒体和下封头;所述上封头上设有物料进口，所述下封头上设有物料出口 ；
[0007]其中，所述筒体和所述下封头的外壁上设有筒体及下封头夹套，所述上封头上设有上封头冷却装置，所述筒体内设有搅拌装置和内冷却装置。
[0008]进一步地，所述内冷却装置为内冷却管。
[0009]进一步地，所述内冷却管沿所述筒体呈螺旋形；
[0010]或者
[0011]所述内冷却管包括多个首尾依次连接的纵向支管，每个所述纵向支管的延伸方向与所述筒体的延伸方向平行。
[0012]进一步地，所述上封头冷却装置为上封头冷却盘管或上封头冷却夹套。
[0013]进一步地，所述搅拌装置为搅拌器。
[0014]进一步地，所述筒体及下封头夹套内设有夹套内挡板。
[0015]进一步地，所述筒体及下封头夹套的一端为筒体及下封头夹套冷却介质进口，所述筒体及下封头夹套的另一端为筒体及下封头夹套冷却介质出口，其中，所述筒体及下封头夹套冷却介质进口位于所述下封头的底部，所述筒体及下封头夹套冷却介质出口设置在所述筒体的顶部。
[0016]进一步地，所述筒体及下封头夹套冷却介质进口或出口处设置有筒体及下封头冷却介质控制阀门，以控制所述筒体及下封头夹套内的冷却介质的流量。
[0017]进一步地，所述内冷却装置的一端为内冷却装置冷却介质进口，所述内冷却装置的另一端为内冷却装置冷却介质出口；所述内冷却装置冷却介质进口或出口处设置有内冷却介质控制阀门，以控制所述内冷却装置内的冷却介质的流量。
[0018]进一步地，所述上封头冷却装置的一端为上封头冷却装置冷却介质进口，所述上封头冷却装置的另一端为上封头冷却装置冷却介质出口，所述上封头冷却装置冷却介质进口或出口处设有上封头冷却介质控制阀门，以控制所述上封头冷却装置内的冷却介质的流量。
[0019]工作时，原料丙烯和催化剂从丙烯预聚合反应釜顶部的物料进口送入丙烯预聚合反应釜中进行预聚合反应，筒体内物料与催化剂充分接触、混合，在一定温度、压力下，通过搅拌装置作用进行预聚合。预聚合后的淤浆从丙烯预聚合反应釜底部的物料出口送至丙烯聚合反应器中进行聚合反应。由于丙烯聚合反应是放热反应，并且由于丙烯预聚合反应釜是满釜操作的，即丙烯预聚合反应釜内充满丙烯和催化剂等原料，为保证物料热量传递均匀，本发明一方面通过筒体及下封头夹套的冷却介质对物料进行冷却，另一方面通过上封头冷却装置的冷却介质对物料进行冷却。此外，当丙烯预聚合反应釜体积较大时，丙烯预聚合反应釜中心的热量无法及时通过筒体、上封头和下封头内的冷却介质移出，因而丙烯预聚合反应釜内部会出现热点(热量集中的地方)，这势必会使聚合浆液发生飞温，影响聚合物质量以及丙烯预聚合反应釜的安全。因此，本发明同时还可通过内冷却装置对丙烯预聚合反应釜内部进行冷却。本发明通过筒体及下封头夹套、上封头冷却装置以及内冷却装置对物料进行三方面的冷却，增大了换热面积;提高了换热效率;避免因丙烯预聚合反应温度过热而导致预聚合反应速率失控，避免产生局部热点，提高了内部物料的温度的均一性。同时可提高聚合物质量以及丙烯预聚合反应釜的安全性，扩大丙烯预聚合反应釜的规模。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
[0021 ]图1为本发明实施例提供的丙烯预聚合反应釜的结构示意图。
[0022]图2为本发明一种实施例的丙烯预聚合反应釜的上封头冷却装置的结构示意图。
[0023]图3为本发明另一种实施例的丙烯预聚合反应釜的上封头冷却装置的结构示意图。
[0024]图4为本发明一种实施例提供的丙烯预聚合反应釜中的内冷却装置的结构示意图；
[0025]图5为本发明另一种实施例提供的丙烯预聚合反应釜中的内冷却装置的结构示意图。
[0026]附图标记:
[0027]1-丙烯预聚合反应釜;2-搅拌装置；
[0028]3-筒体;4-上封头；
[0029]5-下封头;6-筒体及下封头夹套；
[0030]7-上封头冷却装置;8-内冷却装置；
[0031 ] 9-夹套内挡板;10-物料进口；
[0032]11-物料出口；
[0033]12-筒体及下封头夹套冷却介质进口 ；
[0034]13-筒体及下封头夹套冷却介质出口 ；
[0035]14-内冷却装置冷却介质进口；
[0036]15-内冷却装置冷却介质出口 ；
[0037]16-上封头冷却装置冷却介质进口；
[0038]17-上封头冷却装置冷却介质出口 ；
[0039]18-筒体及下封头冷却介质控制阀门；
[0040]19-内冷却介质控制阀门；
[0041]20-上封头冷却介质控制阀门。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围