[发明专利]一种用于生产低密度聚乙烯气相流化床反应系统的在线清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产低密度聚乙烯的气相流化床反应系统的在线清洗方法，具体通过考虑惰性可冷凝混合物的加入对聚乙烯树脂的软化和溶解作用，在循环气流中加入合适溶度参数的惰性可冷凝混合物，并对冷凝深度和在线清洗时间进行调控，对反应系统进行在线有效清洗，延长装置运行时间。

背景技术

连续气相流化床聚乙烯聚合工艺中，装置运行的困难在于控制好流化状态。流化状态变差，反应器内局部热点导致易出现结片，结片会进一步使流化状况恶化，可能出现被迫停车和反应器爆聚。细粉和高活性粒子的存在引起气相流化床聚乙烯反应系统管道内壁逐渐结垢，换热器、分布板逐渐堵塞。长时间不进行清洗会造成分布板堵塞严重，流化状态变差，进而引发停车事故。随着国民经济的发展，聚乙烯树脂需求量不断增加，但定期停车清理分布板和反应器会损失大量物料，导致气相流化床聚烯烃装置运行周期短，效率低，损失大，同时废气放火炬还会造成环境污染。因此，在气相聚烯烃生产工艺中减少系统结垢、堵塞引起的物料损失和环境污染等影响尤为重要，延长装置的运行周期和减少装置的非计划停车成为工业生产追求的基本目标。过高的操作温度会引起聚烯烃粒子发粘并熔融，在反应器系统壁面和其他工艺设备上会形成结垢或结片。反应器条件、除热和有效催化剂性能均可对反应器系统的操作产生影响。

专利US2008/002311公布了一种用于制造烯烃的系统和方法，涉及各种将氧用在聚烯烃聚合反应器系统中的方法和系统，通过先确定在流化床反应系统中生产聚乙烯的最佳操作温度，根据最佳操作温度选择已被还原的氧化铬基催化剂，将为了使结垢最小化所需有效量的氧加入至流化床反应器系统中，减小反应系统的结垢倾向。

专利US2005/037891公布了一种在气相聚烯烃聚合工艺中防止或抑制结垢的方法，该方法包括使平均温度高于其露点温度的气体混合物通过工艺设备，和保持所述设备的内表面温度低于该气体混合物的露点温度，使得易于结垢的工艺设备内表面冷凝液体和保持润湿，能降低结构速率并长期保持清洁。

除了通过调节反应系统的操作减小结垢速率，也有专利通过加入防垢剂和抑制剂来减小结垢程度，延长装置运行周期。

聚合物颗粒粘附在反应器表面和内壁上，聚合物颗粒液趋向于相互粘附，并形成团块。专利WO96/32420公布了一种防止气相反应器中结垢和结片的方法，该方法涉及多相聚合过程，包括至少一个环管反应器，接有气相反应器。通过加入匹配并适量的防垢剂防止反应器中结垢或结片。

催化剂颗粒或细粉树脂容易被循环气体夹带到回路中，而循环气体可进一步与其进一步聚合，加重结垢的程度。专利CN102627709A提出了采用一种气相流化床生产聚烯烃工艺用抑制剂注入装置，在已有的气相流化床聚烯烃工艺的反应循环回路上，将该抑制剂注入设备连接在循环气压缩机上游、下游或其本身的干气密封系统上，阻止或抑制被流化气体从气相流化床反应器中夹带出来的细粉树脂在循环回路中继续聚合反应，从而防止结垢、堵塞、延长运行周期。

先有技术已公开了许多有关结垢现象以及造成这种现象原因的探究，并提出相应的解决办法。无论结垢现象原因如何，结垢能够得以减小或消除都是非常重要的进展。

现已发现，在低密度聚乙烯的气相流化床反应系统加入高浓度的惰性冷凝组分，粉料树脂发软，树脂熔融指数变高。高浓度可冷凝组分对聚合物颗粒有软化作用，而聚乙烯反应系统中堵塞分布板、换热器、管线的物质均为循环气中夹带的粉料树脂，可通过将惰性可冷凝组分加入反应系统，减小反应器等工艺设备的结垢程度。因此本发明提供了一种低密度聚乙烯气相流化床反应系统的在线清洗方法，通过在循环气流中加入合适溶度参数的惰性可冷凝混合物，并合理调控在线清洗过程中循环气流冷凝深度和清洗时间，对反应器分布板、换热器入口隔栅、压缩机入口滤网进行有效冲刷和清洗，减少堵塞物，提高操作稳定性，有效延长装置运行周期。

发明内容

本发明就是目的就是为了克服低密度聚乙烯气相流化床反应系统长周期运行过程中出现的分布板、换热器堵塞、系统压差升高、撤热能力降低等问题而提供的一种减轻反应系统结垢、堵塞，延长运行周期的不停车在线清洗方法。

本发明所提供一种用于生产低密度聚乙烯气相流化床反应系统的在线清洗方法，所述方法包括：

(1)该气相流化床中至少部分通过单体乙烯、共聚单体、惰性气体以及其他组分进行循环。

(2)在线清洗时，向循环气流中加入惰性可冷凝组分，可冷凝组分的溶度参数在6.5—9cal^1/2·cm^-3/2范围内；