一種聚合釜換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種聚合釜換熱系統(tǒng)，包括壓力變送系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)和釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)，壓力變送系統(tǒng)采集聚合釜內(nèi)頂部的氣體壓力值，并將氣體壓力值發(fā)送給DCS控制系統(tǒng)，釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)包括冷盤管以及與冷盤管相連的外部循環(huán)水裝置，冷盤管安裝在聚合釜的釜頂內(nèi)部，DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉冷盤管與外部循環(huán)水裝置的連接。本實(shí)用新型改變了現(xiàn)有的聚合釜僅依靠液相進(jìn)行換熱的方式，進(jìn)一步提高了聚合釜的換熱能力。
【專利說明】一種聚合釜換熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種聚合釜換熱系統(tǒng)，尤其是一種用于間歇液相本體法聚丙烯生產(chǎn)的聚合釜換熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]間歇式液相本體法聚丙烯工藝是我國自行研究開發(fā)的，是一種成熟可靠的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)，具有工藝流程簡單、設(shè)備少、建設(shè)周期短、投資少、見效快、能耗和生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益好、以及“三廢”少等特點(diǎn)。聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，換熱效率直接決定裝置的單釜轉(zhuǎn)化率，而單釜轉(zhuǎn)化率的高低又影響到產(chǎn)品的能耗、物耗以及產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此有效地對(duì)聚合釜進(jìn)行換熱，對(duì)于間歇液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝來說極具意義?，F(xiàn)有的間歇液相本體法共聚聚丙烯生產(chǎn)工藝中只采用液相換熱，為了提高間歇液相本體法聚丙烯生產(chǎn)的聚合釜的換熱能力，需要進(jìn)一步改進(jìn)聚合釜的換熱系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種聚合釜換熱系統(tǒng)，能夠改變現(xiàn)有單一的液相換熱方式，進(jìn)一步提高聚合釜的換熱能力。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為一種聚合釜換熱系統(tǒng)，包括壓力變送系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)和釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)，壓力變送系統(tǒng)采集聚合釜內(nèi)頂部的氣體壓力值，并將氣體壓力值發(fā)送給DCS控制系統(tǒng)，釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)包括冷盤管以及與冷盤管相連的外部循環(huán)水裝置，冷盤管安裝在聚合釜的釜頂內(nèi)部，DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉冷盤管與外部循環(huán)水裝置的連接。
[0005]采用在聚合釜的釜頂內(nèi)部安裝冷盤管，對(duì)釜頂?shù)臍怏w進(jìn)行氣相換熱，并采用DCS控制系統(tǒng)(Distributed Control System,分散控制系統(tǒng))對(duì)冷盤管與外部循環(huán)水裝置的通斷進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合釜進(jìn)行自動(dòng)氣相換熱。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括一個(gè)內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)，內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)包括內(nèi)冷管以及與內(nèi)冷管相連的外部循環(huán)水裝置，內(nèi)冷管安裝在聚合釜的內(nèi)側(cè)面上，DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉內(nèi)冷管與外部循環(huán)水裝置的連接。采用在聚合釜的內(nèi)側(cè)面上安裝內(nèi)冷管，對(duì)釜內(nèi)的液體進(jìn)行液相換熱，并采用DCS控制系統(tǒng)對(duì)內(nèi)冷管與外部循環(huán)水裝置的通斷進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合釜進(jìn)行自動(dòng)液相換熱。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括一個(gè)夾套循環(huán)水系統(tǒng)，夾套循環(huán)水系統(tǒng)包括夾套以及與夾套相連的外部循環(huán)水裝置，夾套包裹在聚合釜的外側(cè)面上，DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉夾套與外部循環(huán)水裝置的連接。采用在聚合釜外側(cè)面上安裝夾套，從聚合釜外部對(duì)聚合釜進(jìn)行外部換熱，并采用DCS控制系統(tǒng)對(duì)夾套與外部循環(huán)水裝置的通斷進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合釜進(jìn)行自動(dòng)外部換熱。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于:(1)采用在聚合釜的釜頂內(nèi)部安裝冷盤管，將外部循環(huán)水引入冷盤管，對(duì)釜頂?shù)臍怏w進(jìn)行氣相換熱；(2)采用DCS控制系統(tǒng)對(duì)冷盤管與外部循環(huán)水裝置的通斷進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合釜進(jìn)行自動(dòng)氣相換熱。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有聚合釜換熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的聚合釜換熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0012]如圖1所示，現(xiàn)有的間歇液相本體法聚丙烯生產(chǎn)用的聚合釜的容積為12m3，工作壓力為O?3.6MPa，工作溫度< 80°C，聚合釜攪拌電機(jī)的電機(jī)功率為55kw，工作電流(110A，在聚合釜上設(shè)有內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS2-CWR2和夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1，內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS2-CWR2包括內(nèi)冷管以及與內(nèi)冷管相連的外部循環(huán)水，內(nèi)冷管安裝在聚合釜的內(nèi)側(cè)面上，夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1包括夾套以及與夾套相連的外部循環(huán)水，夾套包裹在聚合釜的外側(cè)面上，采用壓力變送系統(tǒng)PICOl采集聚合釜內(nèi)頂部的氣體壓力值，并將氣體壓力值發(fā)送給DCS控制系統(tǒng)，再由DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS2-CWR2和夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1，即控制開啟或關(guān)閉內(nèi)冷管與外部循環(huán)水裝置的連接以及夾套與外部循環(huán)水裝置的連接。
[0013]間歇液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝換熱的傳統(tǒng)流程為:聚合釜投料結(jié)束后，通過夾套熱水系統(tǒng)HWS-HWR向夾套送熱水升溫，到達(dá)切換點(diǎn)時(shí)，即壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值達(dá)到第一設(shè)定值后，由DCS控制系統(tǒng)控制切換到夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1，對(duì)聚合釜進(jìn)行換熱，并通過調(diào)節(jié)循環(huán)水流量來控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力；當(dāng)壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值達(dá)到第二設(shè)定值后，由DCS控制系統(tǒng)控制開啟內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS2-CWR2，并根據(jù)壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值自動(dòng)調(diào)整夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1的水流量，直到反應(yīng)結(jié)束或達(dá)到規(guī)定時(shí)間。通過現(xiàn)有的僅依靠液相進(jìn)行換熱，聚丙烯的單釜得率約105包，即2625Kg/釜。
[0014]如圖2所示，在聚合釜上設(shè)有釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS3-CWR3，釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS3-CWR3包括冷盤管以及與冷盤管相連的外部循環(huán)水裝置，冷盤管安裝在聚合釜的釜頂內(nèi)部，壓力變送系統(tǒng)PICOl采集聚合釜內(nèi)頂部的氣體壓力值，并將氣體壓力值發(fā)送給DCS控制系統(tǒng)，DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉冷盤管與外部循環(huán)水裝置的連接。
[0015]冷盤管的工作壓力O?3.6MPa，工作溫度<80°C，管徑為Φ89，新增換熱面積約為3m2，在聚合釜頂部四周增加支撐，將冷盤管固定在聚合釜的釜頂內(nèi)部。
[0016]本實(shí)用新型的間歇液相本體法聚丙烯生產(chǎn)工藝換熱流程為:聚合釜投料結(jié)束后，通過夾套熱水系統(tǒng)HWS-HWR向夾套送熱水升溫，到達(dá)切換點(diǎn)時(shí)，即壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值達(dá)到第一設(shè)定值后，由DCS控制系統(tǒng)控制切換到夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1，對(duì)聚合釜進(jìn)行換熱，并通過調(diào)節(jié)循環(huán)水流量來控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力；當(dāng)壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值達(dá)到第二設(shè)定值后，由DCS控制系統(tǒng)控制開啟內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS2-CWR2 ;壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值達(dá)到第三設(shè)定值后，由DCS控制系統(tǒng)控制開啟釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS3-CWR3進(jìn)行氣相換熱，并根據(jù)壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值自動(dòng)調(diào)整夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1的水流量；當(dāng)壓力變送系統(tǒng)PICOl的壓力值達(dá)到第四設(shè)定值后，說明反應(yīng)高峰期已過，進(jìn)入反應(yīng)后期，此時(shí)關(guān)閉釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)CWS3-CWR3，系統(tǒng)根據(jù)PICOl的壓力值自動(dòng)調(diào)整夾套循環(huán)水系統(tǒng)CWS1-CWR1的水流量，直到反應(yīng)結(jié)束或達(dá)到規(guī)定時(shí)間。通過本實(shí)用新型的氣相換熱工藝，在丙烯投料量相同的情況下，聚丙烯的單釜得率約114包，SP2850Kg/釜，較傳統(tǒng)撤熱工藝相比，單釜產(chǎn)量增加約225Kg/釜。
【權(quán)利要求】
1.一種聚合釜換熱系統(tǒng)，其特征在于:包括壓力變送系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)、外部循環(huán)水裝置和釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)，所述壓力變送系統(tǒng)采集聚合釜內(nèi)頂部的氣體壓力值，并將氣體壓力值發(fā)送給DCS控制系統(tǒng)，所述釜頂內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)包括冷盤管以及與冷盤管相連的外部循環(huán)水裝置，所述冷盤管安裝在聚合釜的釜頂內(nèi)部，所述DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉冷盤管與外部循環(huán)水裝置的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合釜換熱系統(tǒng)，其特征在于:還包括一個(gè)內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)，所述內(nèi)冷管循環(huán)水系統(tǒng)包括內(nèi)冷管以及與內(nèi)冷管相連的外部循環(huán)水裝置，所述內(nèi)冷管安裝在聚合釜的內(nèi)側(cè)面上，所述DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉內(nèi)冷管與外部循環(huán)水裝置的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚合釜換熱系統(tǒng)，其特征在于:還包括一個(gè)夾套循環(huán)水系統(tǒng)，所述夾套循環(huán)水系統(tǒng)包括夾套以及與夾套相連的外部循環(huán)水裝置，所述夾套包裹在聚合釜的外側(cè)面上，所述DCS控制系統(tǒng)根據(jù)接收的氣體壓力值控制開啟或關(guān)閉夾套與外部循環(huán)水裝置的連接。
【文檔編號(hào)】C08F10/06GK203695038SQ201420020623
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】房翠, 張建英, 魏莎 申請(qǐng)人:南京金陵塑膠化工有限公司