[发明专利]间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产系统及工艺

权利要求书

1.一种间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产系统，其特征在于：包括聚合釜(9)、催化剂料斗(16)、活化剂料斗(15)、冷凝液分离罐(14)、冷凝器(13)、循环风机(12)、闪蒸釜(11)、乙烯进料流量控制系统(1)、丙烷进料系统(2)、反应控制系统(3)、丙烯进料系统(4)以及活化剂计量进料系统(5)；丙烷进料系统(2)分别与催化剂料斗(16)以及活化剂料斗(15)的进料口管路连接；活化剂计量进料系统(5)与活化剂料斗(15)的另一进料口管路连接；催化剂料斗(16)和活化剂料斗(15)的出料口均与聚合釜(9)的进料口管路连接；在聚合釜(9)的外围设有反应热控制系统(10)；乙烯进料流量控制系统(1)与聚合釜(9)的气相回流口(18)管路连接；冷凝液分离罐(14)的进气口与聚合釜(9)顶部气相出口管路连接；冷凝液分离罐(14)的出液口与聚合釜(9)的液相回流口(17)管路连接；冷凝液分离罐(14)的顶部出气口与循环风机(12)的进气口相连；循环风机(12)的出气口与冷凝器(13)的进气口相连；冷凝器(13)的气相出口以及液相出口分别与聚合釜(9)的气相回流口(18)以及液相回流口(17)管路连接；反应控制系统(3)与冷凝器(13)的循环水进口管路连接，用于控制冷凝器(13)的循环水量；聚合釜(9)的出料口与闪蒸釜(11)的进料口管路连接。

2.根据权利要求1所述的间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产系统，其特征在于：还包括与聚合釜(9)顶部气相出口管路连接的丙烷高压冷凝回收系统(6)和丙烷中压冷凝回收系统(7)。

3.根据权利要求1所述的间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产系统，其特征在于：还包括一个与聚合釜(9)顶部气相出口管路连接的安全泄放系统(8)。

4.根据权利要求1所述的间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产系统，其特征在于：反应热控制系统(10)为设置在聚合釜(9)外围的夹套。

5.一种权利要求1所述的间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产系统的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将丙烷溶剂通过丙烷进料系统(2)分别输送至催化剂料斗(16)和活化剂料斗(15)内，同时活化剂计量进料系统(5)将活化剂输送至活化剂料斗(15)内，使得丙烷溶剂与催化剂、活化剂一并输送至聚合釜(9)，当聚合釜(9)压力达到0.6Mpa时停止投料；

步骤2，通过反应热控制系统(10)对聚合釜(9)进行升温控制，使聚合釜(9)内的温度达到65℃，同时压力升至2.1～2.2Mpa；

步骤3，当聚合釜(9)的温度升至65℃后，通过乙烯进料流量控制系统(1)向聚合釜(9)内通入乙烯，当聚合釜(9)内的压力达到2.5Mpa时，通过乙烯进料流量控制系统(1)减小乙烯的加料速度，使得聚合釜(9)内的压力维持在2.0～2.5MPa，反应温度维持在60～85℃。

6.根据权利要求5所述的间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产工艺，其特征在于，在步骤3中，在聚合釜(9)内进行聚合反应时，通过外循环撤热系统控制反应釜(9)内的温度；外循环撤热系统由反应热控制系统(10)、循环风机(12)、冷凝器(13)、冷凝液分离罐(14)组成；气相的丙烷和乙烯由聚合釜(9)的顶部进入冷凝液分离罐(14)进行分液，分液后的液相经液相回流口(17)回流到聚合釜(9)，分液后的气相进入循环风机(12)；再由循环风机(12)将气相物料输送至冷凝器(13)进行降温冷凝，冷凝后的液相经液相回流口(17)回流到聚合釜(9)，冷凝后的气相经气相回流口(18)回到聚合釜(9)继续反应。

7.根据权利要求5所述的间歇法淤浆工艺制备超高分子量聚乙烯的生产工艺，其特征在于，聚合釜(9)内的反应温度、压力与冷凝器(13)的循环水量联锁，即通过反应控制系统(3)控制冷凝器(13)的循环水量，进而控制聚合釜(9)的反应温度和压力。