聚烯烃反应器
聚烯烃生产工艺
聚烯烃生产工艺聚烯烃是指以乙烯、丙烯等α-烯烃为原料制得的高分子化合物。
聚烯烃具有优良的物理化学性质，如高强度、低密度、优异的耐候性和热稳定性等，因此被广泛应用于塑料、橡胶、纺织、电子等领域。
下面将介绍一种常用的聚烯烃生产工艺——Ziegler-Natta聚合工艺。
Ziegler-Natta聚合工艺是一种通过金属催化剂催化聚合烯烃的方法。
它的主要原理是将乙烯或丙烯等α-烯烃与催化剂在一定的条件下反应，形成链状或支化的高分子化合物。
首先，选择合适的催化剂。
Ziegler-Natta聚合工艺主要使用以钛、锆等过渡金属为主的催化剂。
这些催化剂具有优异的活性和选择性，可以高效催化聚合烯烃。
然后，在反应器中加入乙烯或丙烯等α-烯烃。
通常，这些烯烃会被液化的溶剂或溶剂系统溶解，以便于催化剂的分散和反应。
同时，还会加入一定的助催化剂，以提高反应的速率和效果。
接下来，加入催化剂。
催化剂通常以固体形式存在，因此需要将其悬浮在溶剂中，并通过搅拌或其他方式使其均匀分散在反应器中。
在一定的反应条件下，开始进行聚合反应。
这些条件包括温度、压力、催化剂浓度、溶剂选择等。
聚合反应可以选择在溶液相或气相中进行，具体选择取决于不同的聚烯烃类型和工艺要求。
反应完成后，通过控制溶剂的蒸发或其他方式，将聚烯烃从反应器中分离出来。
既可以得到聚烯烃颗粒，也可以得到聚烯烃薄膜，具体取决于工艺的要求。
最后，通过一系列的后处理步骤，如洗涤、烘干、粉碎等，对聚烯烃进行处理，以得到符合要求的最终产品。
需要注意的是，Ziegler-Natta聚合工艺有许多因素需要仔细控制，如催化剂选择、反应条件、聚合过程中的氧、水等杂质的控制等。
这些因素将直接影响聚烯烃的品质和性能。
因此，在实际应用中，需要进行详细的工艺优化和工艺控制，以提高聚烯烃的质量和产量。
总之，Ziegler-Natta聚合工艺是一种常用的聚烯烃生产工艺，通过金属催化剂催化乙烯或丙烯等α-烯烃的聚合反应，制得聚烯烃产品。
烯烃气相聚合反应器技术专利新进展
Ｃｕ ｒ ｎ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔｏ ｓ Ｐｈａ ｅ Ｏｌ ｆｎ ｒ ｅ ｔ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ｆ Ｇａ — ｓ ｅ ｉ
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静电电流仪在聚烯烃反应器中的应用
２ 静 电 电流仪 的工作原 理及 特点
２ ． １ 静 电流 型 电流仪
实 验证 明 ， 反应 器 内存在 的 电荷 活动 构成一 个
近似完美的电流源， 当一个传导通道接地的电极放
到反应 器 内部时 ， 其 电流 量 与流通 电阻无 关 。而与 电极 的 电阻相关 ， 因流 通 电 阻较 低 ， 故 电 流就 可 以 在基本 的对地 电势下直 接测量 出来 。
丁兰蓉
（ 中 石化 上海 工 程 有 限公 司 ， 上海 ２ ０ ０ １ ２ ０ ）
摘要 ： 针对气相流化床聚烯烃反应器内部 聚合物结块的现象 ， 采用静电 电流仪进行监 控。从 静电 电流仪 的种类人手 ， 对 静电
电流仪 的工作原理 、 特点、 在设计 中的注意事项 、 具体应用 中的数据分析等各个方面进行了阐述 ， 并结合具体项 目对静 电电流仪
ｐ ｏ ｌ ｙ ｏ ｌ ｅ ｆ ｉ ｎ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ，ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ．
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百万吨聚烯烃装置冬季防冻措施
百万吨聚烯烃装置冬季防冻措施1. 引言1.1 背景介绍百万吨聚烯烃装置是石油化工行业中重要的生产设备，主要用于生产聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃产品。
在冬季寒冷的气候条件下，装置设备容易受到低温影响，导致管道冻结、设备结冰等问题，严重影响生产正常运转。
为确保装置在冬季稳定运行，保证生产安全和生产效率，必须采取有效的防冻措施。
冬季防冻措施不仅关系到装置的正常生产，还事关员工的安全，环境保护和生产设备的长期使用。
合理有效的冬季防冻措施具有重要意义。
为了更好地保障装置的安全运行，降低维护成本，提高装置的生产效率，需要制定科学的防冻措施计划，并加强设备的维护保养工作。
在工业生产中，冬季防冻措施的重要性不可忽视，发展出更加完善的防冻措施对于提升装置的安全性和可靠性具有重要意义。
2. 正文2.1 装置结构及工作原理百万吨聚烯烃装置是一个复杂的化工设备，其结构包括进料系统、反应系统、分离系统、制冷系统等部分。
进料系统用于将原料通过管道输送至反应系统，进料系统包括输料泵、输料管道等设备。
反应系统是百万吨聚烯烃装置的核心部分，通过一系列反应器将原料进行反应生成聚烯烃。
分离系统则用于将产物进行分离提纯，包括蒸馏塔、分馏设备等。
制冷系统则通过制冷剂将反应过程中产生的热量冷却，保持系统在适宜的工作温度范围内。
百万吨聚烯烃装置的工作原理主要是利用催化剂将原料分子进行聚合反应，生成聚合物产品。
在反应过程中需要控制温度、压力等参数，以确保反应顺利进行并保证产品质量。
制冷系统起着降温的作用，防止反应过程中产生的热量影响系统运行。
分离系统则可以将产物进行分离提纯，得到高纯度的聚烯烃产品。
百万吨聚烯烃装置的结构和工作原理都是相互配合的，共同完成聚烯烃生产过程中的各项工作。
通过合理的设计和维护，可以确保装置高效稳定地运行，达到预期的生产效果。
2.2 冬季防冻措施冬季防冻措施是百万吨聚烯烃装置运行中非常重要的环节。
在寒冷的冬季，低温容易造成装置设备结冰、管道堵塞等问题，影响生产运行和设备寿命。
聚烯烃装置工艺流程
聚烯烃装置工艺流程英文回答：Polyolefin plants are used to produce various types of polyolefins, such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP). The process flow of a polyolefin plant typically includes the following steps: feedstock preparation, polymerization, separation, and finishing.In the feedstock preparation step, the raw materials, such as ethylene or propylene, are purified and fed into the polymerization reactor. The feedstock may also include co-monomers, catalysts, and additives.The polymerization step involves the reaction of the monomers in the presence of a catalyst to form polymer chains. This can be done using different techniques, such as gas-phase, slurry, or solution polymerization. The choice of polymerization technique depends on the desired properties of the final product.After polymerization, the polymer is separated from the unreacted monomers, catalysts, and other impurities. Thisis typically done through a series of separation processes, such as distillation, filtration, and centrifugation.The final step in the process is finishing, where the polymer is processed further to achieve the desired properties and forms. This may include extrusion, molding, or film blowing. The finished polyolefin products can be used in a wide range of applications, such as packaging, automotive parts, and construction materials.中文回答：聚烯烃装置用于生产各种类型的聚烯烃，例如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）。
聚烯烃POE简介演示
POE的环境影响与可持续发展
减少环境污染
POE的生产过程中会产生一定的 环境污染，需要采取有效的环保 措施，减少对环境的负面影响。
资源循环利用
POE的废弃物可以进行回收再利 用，实现资源的循环利用，降低
对自然资源的消耗。
干燥设备
造粒设备
用于进行聚合反应，是 POE生产的核心设备。
用于分离聚合产物中的 未反应单体和溶剂。
用于去除聚合产物中的 水分和挥发性物质。
用于将聚合物颗粒化， 便于储存和运输。
04
POE的市场现状与前景
POE的市场规模
聚烯烃POE（Polyolefin Elastomer ）是一种重要的塑料材料，广泛应用 于汽车、电子、包装、医疗等领域。
POE的热稳定性较好，可以在加工过 程中保持稳定，不易分解。
流动性
POE具有较好的流动性，有利于填充 模具和提高表面质量。
03
POE的生产工艺
POE的生产原料
01
02
03
04
乙烯
POE的主要原料，用于生产聚 烯烃。
辛烯
作为共聚单体，与乙烯共聚生 成POE。
催化剂
用于促进聚合反应，提高生产 效率。
POE是由茂金属催化剂催化烯 烃聚合而成的一类聚合物。
POE的分类
根据分子结构和性能，POE可分 为三种类型：乙烯-辛烯共聚物 （POE）、乙烯-丁烯共聚物（ PBE）和乙烯-丙烯酸酯共聚物
（EEA）。
POE根据其分子链结构和结晶形 态，又可分为无定形和结晶形两
类。
无定形POE具有较低的熔点和硬 度，而结晶形POE则具有较高的
气相流化床聚丙烯反应器静电的控制
气相流化床聚丙烯反应器静电的控制发布时间：2023-01-29T08:48:12.660Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷16期作者：李征[导读] 静电是气固流化床反应器中普遍存在的现象，聚丙烯反应器流化颗粒绝缘性高，李征大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司内蒙古多伦县 027300【摘要】静电是气固流化床反应器中普遍存在的现象，聚丙烯反应器流化颗粒绝缘性高，工业生产中静电导致结块爆炸等安全事故时有发生，流化床内静电过量积累引发颗粒团聚结块爆炸等事故。
流化床反应器内过量静电荷聚集引起流化化聚合物颗粒粘附在反应器壁上形成结片，减少静电荷在聚丙烯流化床反应器内聚集能降低结片事故发生频次。
研究分析气相流化床介绍聚丙烯工艺与反应器静电产生原因，论述流化床反应器静电的危害，总结介绍聚丙烯反应器静电控制措施。
【关键词】气相流化床；聚丙烯反应器；静电控制近年来汽车家电等制造业快速发展使聚丙烯用量急剧增加，我国聚丙烯消费量不断增加，目前聚丙烯生产工艺技术已有20多种，按聚合类型包括溶剂溶液法与气相法等，气相法是丙烯单体气态在反应器中聚合，具有生产安全成本低等特点。
反应器静电是装置生产需要注意的参数，Unipol聚丙烯反应器静电控制在-300~300v，产生较大静电聚丙烯粉料吸附在反应器内壁，流化状态变差粉料熔融成片状，块料质量增加自动脱落到床层，小块料从产品出口料系统排出造成下料阀堵塞。
质量大的块料积存在反应器底部，影响循环气流化效果，加大操作难度带来经济损失。
聚丙烯流化床中颗粒与气体间存在反复碰撞摩擦，减少静电荷在流化床反应器内聚集可降低结片事故发生频次降低运行费用。
1.气相流化床工艺聚丙烯反应器静电的危害现代生活中聚烯烃树脂广泛应用于生活中，聚丙烯树脂由于其物化性能优异等特点得到广泛应用。
气相流化床工艺具有设备流程简单，灵活性高等优点成为催化聚合生产聚丙烯的主要方式【1】。
气相法聚丙烯工艺具有众多优点，生产中流化床内颗粒与内壁反复摩擦碰撞引发静电产生积累，导致颗粒团聚形成死区沟流等，聚丙烯细粉熔融形成结片掉落到分布板上导致停车，由于静电现象复杂性等客观条件限制，导致流化床静电现象关注较少。
聚烯烃装置工艺流程
聚烯烃装置工艺流程英文回答：Polyolefin is a type of polymer that is derived fromthe polymerization of olefin monomers. The most commonly used polyolefins are polyethylene (PE) and polypropylene (PP). These materials have a wide range of applications due to their excellent properties such as high strength, flexibility, and chemical resistance.The process of producing polyolefins involves several steps. First, the raw materials, such as ethylene or propylene, are obtained from petroleum or natural gas. These monomers are then purified and fed into a reactor. In the reactor, the monomers undergo a polymerization reaction, where they join together to form long chains of polymers.After the polymerization reaction, the resultingpolymer is in a molten state. It is then cooled andsolidified into a solid form, which can be in the form ofpellets, sheets, or films. These solid polyolefins can then be further processed into various products, such as pipes, films, and containers.During the polymerization process, various additives can be added to modify the properties of the polyolefins. For example, additives can be used to enhance the strength, flexibility, or UV resistance of the final product. Common additives include antioxidants, stabilizers, and colorants.The production of polyolefins requires careful control of process parameters such as temperature, pressure, and catalyst concentration. This is to ensure that the polymerization reaction proceeds smoothly and that the desired properties of the polyolefins are achieved.Polyolefin production facilities are typically large-scale operations that require significant capital investment. They are also highly automated to ensure consistent product quality and high production efficiency. Advanced technologies, such as continuous polymerization processes and computerized control systems, are oftenemployed to optimize the production process.In conclusion, the production of polyolefins involves the polymerization of olefin monomers, such as ethylene or propylene, to form long chains of polymers. The process requires careful control of process parameters and the addition of additives to achieve the desired properties of the final product. Polyolefin production facilities arelarge-scale operations that require advanced technologies and automation.中文回答：聚烯烃是一种由烯烃单体聚合而成的聚合物。
聚烯烃 反应型阻燃剂
聚烯烃反应型阻燃剂
聚烯烃是一类高分子化合物，主要由烯烃单体聚合而成。
常见的聚烯烃包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等。
反应型阻燃剂是指在聚烯烃中加入能够与燃烧过程中的自由基反应并产生溶解、中和、物理隔离等效应来抑制火焰蔓延的化合物。
常见的反应型阻燃剂有磷酸盐、磷氮共掺杂聚合物、挥发性反应型阻燃剂等。
磷酸盐是一种常见的反应型阻燃剂，因其含有的磷元素可以与燃烧过程中的自由基反应，生成能够稳定火焰的无害磷化合物。
磷酸铵盐和磷酸铵盐酸盐是常用的磷酸盐类反应型阻燃剂。
磷氮共掺杂聚合物是一种新型的反应型阻燃剂，通过将磷和氮元素引入聚烯烃分子结构中，使其具有较强的反应型阻燃性能。
挥发性反应型阻燃剂是一种在燃烧时能够发挥作用的反应型阻燃剂。
它们可以在高温下挥发并与火焰中的自由基反应，形成能够抑制火焰传播的物质。
这些反应型阻燃剂的加入可以显著提高聚烯烃的抗火性能，降低火灾风险。
它们广泛应用于聚烯烃制品的生产中，如电缆、电线、塑料管道等。
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8/13/2014
聚乙烯流化床冷凝态工艺流程图
谢谢大家！
8/13/2014
8/13/2014
二、搅拌床反应器
1 立式搅拌床
1967年,BASF公司采用搅拌流态化技术 建立了第一套中试装备用于聚丙烯生产， BASF 的 Novolen 气相工艺是气相搅拌床工 艺的代表，采用立式搅拌床反应器，内装 双螺带式搅拌器，可以生产均聚物、无规 共聚物、三元共聚物和分散橡胶颗粒高达 50％的抗冲共聚物及高刚性产品。
Amoco的Innovene工艺是气相卧式搅拌 床工艺的典型代表，该工艺能耗低、乙烯 丙烯抗冲共聚物性能好、过渡料极少、聚 合物产量高且开工率高，由于工艺流程被 简化，因而基建投资低且降低了生产成本， 而且产品具有均匀性和良好的质量控制。
mitsubishi 石化公司, 发明了双轴搅拌卧 式反应器。两轴间距由轴上搅拌叶决定 , 应 使两轴间的旋转重合度越大越好。 此反应器的优点是: ①反应器内 , 聚合物与催化剂能充分混 合，用同位素测定发现， 15 秒内混合可以 均匀。 ②以往反应器内，温度梯度相差4℃左 右，而此反应器内，可保证温度分布均匀。
例如催化裂化过程，催化剂在几分钟内即显著失
活，须用上述装置不断予以分离后进行再生。
②无固体物料连续进料和出料装置，用于固体
颗粒性状在相当长时间（如半年或一年）内，不
发生明显变化的反应过程。
8/13/2014
优点：
☢①可以实现固体物料的连续输入和输出；
☢②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性
能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别
8/13/2014
下图为乙丙橡胶溶液釜式聚合反应器
8/13/2014
• 这种聚合釜适于处理高粘度物料，顺丁和 异戊橡胶溶液聚合都有采用这种聚合釜的 例子。这个聚合釜结构复杂，搅拌功率较 大。聚合釜外部有冷却夹套，内部有冷却 倒流筒，在冷却-导流筒中央装有螺旋搅拌 器，搅拌轴上附有刮刀，可经常保持釜内 壁及冷却-导流筒外表面的清洁，防止挂胶， 与无刮刀的搅拌装置相比，传热系数较大， 冷却-导流筒既增大散热面，又起到导流作 用。螺旋搅拌器转动时，冷却-导流筒的内 部物料往上翻并沿筒体外壁往下运动，达 到物料均匀混合的目的。
下图为气提式流化床反应器，这种流化床是 在普通流化床内增添了一个缺氧区，以提高 反应器的脱氮能力。
8/13/2014
利用流化床的优良混
合特性，高效催化剂
干粉经过相聚合，聚合
产品通过出料装置连
续输出，以保持流化
床高度恒定。
8/13/2014
乙烯聚合用流化床反应器
循环气体经冷凝冷却后， 冷凝液体和未凝性气体进 行分离，分别进入流化床 反应器。冷凝液经过特殊 设计的喷嘴雾化后直接送 入流化床进行蒸发换热。 虽然这种冷凝操作工艺增 加了一些辅助设备和操作 步骤，但可以获得较好的 雾化和换热效果，并且工 艺操作调节的灵活性大。
8/13/2014
表1 10万t/aLDPE生产装聚合工艺比较
8/13/2014
右图为英国ICI公司250L聚合反应器
• 1.聚乙烯和乙烯气出 口；2.B形密封装置； 3.搅拌桨；4.夹套； 5.热电偶和催化剂入 口；6.蒸汽出口；7. 泄爆装置；8.筒体；9. 乙烯气入口；10.电机 罩；11.压力计,热电 偶和电机接口；12.蒸 汽入口
聚烯烃反应器
组员：张红 刘海秀 戴梅芳 李季
主讲人：李季
指导教师：郭静 教授
8/13/2014
目 录
釜式聚合反应器与管式聚合反应器 搅拌床反应器
流化床反应器
8/13/2014
一、釜式聚合反应器与 管式聚合反应器
釜式聚合反应器是一种形式 管式反应器优点为 多变 的聚合装置，它广泛应 体积所具有的传热 用于低粘度的悬浮聚合过程， 面大，适用作高温、 乳液聚合过程。也用于高粘度 高压的聚合反应器。 的本体聚合和溶液聚合过程。 它能进行间歇、半连续、单釜 缺点是容易发生聚 和多釜连续操作。釜中设有搅 合物粘壁现象，造 拌装置用来保证釜中物料流动、 成管子堵塞。 混合与传热，液滴的分散或固 体物料的均匀悬浮。
8/13/2014
右图为烯烃气相聚合用 流化床反应器
如循环的丙烯气体从进气管 进入，经过格子板分布进入 许多根下小上大的锥形扩散 管，从上部加入含催化剂的 预聚物，在这里进行流化接 触，生成的聚合物在格子板 中落下而在底部排出。各锥 形管外面是公共的冷却室， 通入沸腾的丙烷以除去热量
8/13/2014
☠流化床反应器是一种利用气体或液
体通过颗粒状固体层而使固体颗粒
处于悬浮运动状态，并进行气固相
反应过程或液固相反应过程的反应 器。在用于气固系统时，又称沸腾 床反应器。
8/13/2014
流化床反应器的结构有两种形式：
①有固体物料连续进料和出料装置，用于固相
加工过程或催化剂迅速失活的流体相加工过程。
8/13/2014
右图为丁二烯-丙烯腈聚合釜
• a-不锈钢温度计套 管；b-直径19毫米 夹套进出口；c-支 架；d-直径38毫米 出料口；e-衬不锈 钢内壁
8/13/2014
☛和一般操作时都具有自由表面相反， SBR连续乳液聚合釜则为密闭式。乳液 聚合釜大多采用几个搅拌叶。根据情 况装设 冷却管 （一般采用插入冷却管 束）。但特别要注意的是釜内几何形 状的对称性。这一点,乳液聚合比悬浮 聚合的要求更高。
8/13/2014
LDPE生产装置
LDPE生产装置
上图为管式法生产LDPE流程简图 1一次压缩机;2.二次压缩机;3.聚合反应器;4.高压 分离器;5.低压分离器;6.熔体切粒机;7.增压机
8/13/2014
上图为釜式法生产LDPE的流程简图 1一次压缩机；2二次压缩机；3聚合反应 器；4压力调节阀；5换热器；6高压分离 器；7低压分离器；8熔体切粒机
妨阻板的作用是在流化颗粒与其接触后，会受离心力作用 ，向反应器壁方向移动，而不会进入混气室间隙，而且为原料 气的流动提供了通道，吹开了可能下落的细粉。
2卧式搅拌床
卧式搅拌床反应器是Amoco公司发明 的较为先进的气相聚合反应器，适用于生 产多种性能的聚丙烯。 在卧式搅拌床反应器中,液态丙烯作为 急冷液喷洒在反应器的粉末床层，吸收反 应热后汽化，从而有效地撤出反应热。
适用于强放热反应； ☢③便于进行催化剂的连续再生和循环操作，适 于催化剂失活速率高的过程的进行，石油馏分 催化流化床裂化的迅速发展就是这一方面的典 型例子。
8/13/2014
局限性：
①由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈 循环和搅动，无论气相或固相都存在着相当广的 停留时间分布，导致不适当的产品分布，降低了 目的产物的收率；②反应物以气泡形式通过床层 ，减少了气-固相之间的接触机会，降低了反应转 化率；③由于固体催化剂在流动过程中的剧烈撞 击和摩擦，使催化剂加速粉化，加上床层顶部气 泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出， 造成明显的催化剂流失；④床层内的复杂流体力 学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以 揭示其统一的规律，也难以脱离经验放大、经验 操作。
卧式搅拌床需解决的问题：解决循环气中夹带微粉的难题。
Nippon石油公司发明了一种排料方式，可 以保证聚合反应稳定运转。其工艺原理如图所 示。
如图所示，卧式床中心上方、搅拌器 向下运动处，设置排放聚合物产品的出料 口。搅拌器逆时针旋转，聚合物等从物料 排放口进入排放管，排出系统。
三、流化床反应器
在搅拌床中，要选择适宜的气体分布板。三 角形帽罩的气体分布板,让气体从帽罩出来的方向 与搅拌器转动方向一致,避免了流化颗粒对气体流 动的干扰。
两块分布板上的开孔至少有一部分重叠。 活动分布板可相对固定板按给定角度自由转动。 其转动机构可以利用搅拌叶的旋转轴,也可设 置活动板的专用轴,适当调节孔洞2a、3a彼此 的重叠度,可以控制开孔率。