Реактор для суспензионной полимеризации @ -олефинов

 

Изобретение относится к оборудованию для проведения полимеризации олефинов. Для повышения надежности работы реактора и снижения энергопотребления полимеризатор содержит цилиндрический корпус с мешалкой и боковым штуцером, к которому подсоединен двухходовый теплообменник с циркуляционным устройством (осевой насос) и двумя трубчатыми разделительными перегородками, одна из которых помещена внутри реактора вблизи лопастей его мешалки и снабжена отбойным щитком, а вторая коаксиально расположена внутри корпуса циркуляционного устройства и имеет форму коле- S на. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (so 4 В 01 J 8/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 4121293/23-26 (22) 30.06.86 (46) 15.10.88. Бюл. У 38 (72) Н.Ф.Потемкин, В.Д.Медведев, Б.Г.Тов, В.А.Степанов, Н.П.Жильцов, И.А.Пайкина, .К.М.Александрова и Л.М.Матросова (53) 66.023 (088.8) (56) Соколов В.Н. и Доманский В.Н.

Гаэожидкостные реакторы, Л.: Машиностроение, 1976 с, 43 и 77-80..

Авторское свидетельство СССР

У 1175540, кл. В 01 J 8/22, 1984, (54) РЕАКТОР ДЛЯ СУСПЕНЗИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ оС -ОЛЕФИНОВ

„„SU,, 3430698 A 1 (57) Изобретение относится к оборудо ванию для проведения полимериэации олефинов. Для повышения надежности работы реактора и снижения энергопотребления полимериэатор содержит цилиндрический корпус с мешалкой и боковым штуцером, к которому подсоединен двухходовый теплообменник с циркуляционным устройством (осевой насос) и двумя трубчатыми разделительными перегородками, одна из которых помещена внутри реактора вблизи лопастей его мешалки и снабжена отбойным щитком, а вторая коаксиально расположена. внутри корпуса циркуляционФ ного устройства и имеет форму коле- щ на. 3 ил.,1430098

Изобретение относится к химичесим реакторам для проведения экзоермических реакций, в частности, для суспензионной полимериэации олефинов, например, этилена.

Цель изобретения — повышение надежности. и снижения энергопотребления.

На фиг. 1 представлена конструк. ция реактора для суспензионной поли:меризации са-олефинов; на фиг. 2— сечение реактора в месте присоединения теплообменника к корпусу реактора; на фиг. 3 — вариант конструкции реактора с измененным направлением циркуляции суспензии ь теплообменном контуре.

Реактор имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, в котором размещено перемешивающее устройство в виде двухярусной турбинной мешалки 2.

Сбоку к штуцеру корпуса 1 присоединен двухходовой кожухотрубный теплообменник 3 с циркуляционным устройст- 25 вом в виде осевого насоса 4, Теплообменник 3 снабжен разделительными цилиндрическими перегородками 5 и 6, примыкающими к трубным решеткам теплообменника 3, Перегородка 5 через

I боковой штуцер корпуса введена внутрь реактора и имееФ на наружной поверхности отбойный щиток 7, изогнутый параллельно цилиндрической стенке корпуса реактора 1. Вторая перегородка

6 коаксиально расположена в корпусе циркуляционного устройства и имеет форму колена, в вертикальной части которого размещено рабочее колесо циркуляционного устройства (осевого насоса).

Реактор работает следующим образом.

Заполняют реактор до рабочего уровня органическим растворителем (например, гексаном или гептаном). При этом, оказывается под заливом рабочее д5 колесо осевого насоса 4. После включения мешалки 2 подают ь реактор необходимые реагенты (каталиэатор, этилен и при необходимости водород как регулятор молекулярной массы) и выводят реактор на температурный режим.

Затем подают в теплообменник 3 хладагент (вода) и включают циркуляционное устройство (осевой насос). В соответствии с фиг. 1 при вращении рабочего колеса осевого насоса 4 сус- 55 пензия полимера из корпуса реактора засасывается через цилиндрическую перегородку 5 в центральный пучок труб теплообменника 3, проходит внутри перегородки 6 к колесу осевого насоса 4 и нагнетается в кольцевое пространство между перегородкой 6 и корпусом осевого насоса и далее в периферийный пучок труб теплообменника. Проходя по трубам теплообменика, суспензия охлаждается и охлажденная нагнетается через кольцевой зазор между перегородкой 5 и штуцером корпуса реактора в центральную часть реактора. Наличие отбойного щитка 7 на цилиндрической перегородке 5 ограничивает радиальное перемещение охлажденной суспензии вдоль образующей перегородки 5, и охлажденная суспензия подхватывается внутренним циркуляционным потоком в реакторе, возникающим от вращения мешалки 2 и направляемым вдоль цилиндрической стенки корпуса реактора, и смешивается с ним, как это показано на фиг. 1 и 2.

Таким образом, охлажденная суспензия интенсивно смешивается с основным содержимым реактора и при этом обеспечивается высокая степень изотермичности.

Эффективность работы циркуляционного контура охлаждения повышается также за счет размещения открытого конца разделительной циркуляционной перегородки 5 на уровне мешалки, как это показано на фиг. 1. Такое расположение открытого конца перегородки 5 в зоне напорного воздействия мешалки способствует сложению напорного эффекта мешалки и всасывающего эффекта осевого насоса 4 и таким образом приводит к снижению потребляемой мощности осевого насоса, На фиг. 3 приведен вариант исполнения реактора в части взаимного расположения разделительной цилиндрической перегородки 5 и мешалок 2.

Здесь повышение эффективности работы циркуляционного контура достигается за счет размещения открытого конца перегородки 5 в зоне всасывающего воздействия мешалок 2. При этом, изменено направление вращения колеса осевого насоса 4, а значит и направление движения суспензии в циркуляционном контуре. Такое расположение перегородки 5 способствует снижению всасывающего эффекта мешалок и напорного эффекта осевого насоса и также приводит к снижению потребляемой мощности осевого насоса. одоление местных сопротивлений, поскольку весь циркуляционный контур находится под заливом (ниже уровня вать, энергию на подъем суспензии.

Формула изобретения

Ре еактор для суспенэионной п ме и р зации а-олефинов, содержащий о поли вертикальный цилиндрический корпус, мешалку и двухходовый кожухотрубный теплообменник с цилиндрическими разделительными перегородк ками, в одной из которых размещено рабочее колесо циркуляционного устройст тва, а другая введена в реактор о отличаюшийся тем ч что, с целью повышеия энергопотния надежности и снижения ребления, двухходовый теплообменник установлен на боковой ой стенке реактора при эт м о разделительная цилин ческая и перегородка введена в еа ндриотк ыт р ым концом направленнь в реактор

У м к оси вала мешалки и снабж

Э жена установленным на на ружной поверхности отбойным щитком, изогнутым парал лельно цилинуса реактодрической поверхности I корп з 1430098

Колебания уровня никак не отражаются на работе циркуляционного устройства. Парогазовая подушка, образуемая в верхней части корпуса реактора, также никак не влият на работу циркуляционного устройства. Кратковременные остановки реактора не требуют никаких специальных мер для очередного запуска. При длительной остановке содержимое реактора сливао to ется и порошок полимера .не задерживается в теплообменнике. Для обеспечения полного опорожнения суспензии из теплообменника целесообра н

3 о расположить корпус теплообменника с небол льшим наклоном в сторону оси реактора (до 5-10 1 ., до — 1., Выполнение. цилиндрической перегородки 6 и коаксиально к неи расположенной части корпуса циркуляционного устройства в виде колена позволяет установить, вал колеса циркуляционного устройства и привод к нему в вертикальном положении, что обеспечивает устойчи ую б ту.

pa o- 5

Т акая конструкция реактора обеспечивает и мини нимальные затраты мощности циркуляционного устройства т как к мощность тратится только на пре1430098