单体的供应单元以及生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及供应乙烯技术领域，具体地涉及一种单体的供应单元以及生产系统。


背景技术：

2.低密度聚乙烯(ldpe)又称高压聚乙烯，是由聚合级乙烯作为单体，在压力约250
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300mpa、温度为150
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310℃的条件下，通过聚合反应而生成的一种有韧性、有弹性、半透明的聚合物，其密度为0.910～0.935g/cm3，是目前世界上产量大、用途广的通用塑料之一，多用于挤出涂覆、注塑、农用薄膜、高透明膜、工业收缩膜等领域。
3.目前，低密度聚乙烯一般使用高压工艺生产，按反应器的形式分为管式法和釜式法两种。这两种方法的生产流程大体相同，通常分5个部分，即，乙烯压缩、引发剂配制和注入系统、聚合反应系统、分离系统、挤出造粒和后处理系统。具体的，在乙烯压缩阶段，一般分为两段压缩，即，初级压缩和二级压缩。
4.但是，由于初级压缩和二级压缩机的级间温度和压力足够高，导致乙烯单体会在乙烯压缩阶段发生热聚合反应，进而生成高密度、高分子量的聚合物，这部分聚合物粘结在压缩机管道或气阀中以形成垢层，而结垢会降低压缩机的负荷、级间换热效率，结垢严重时甚至会造成压缩机损坏；而且，在压缩机连续运行一段时间，需要停机维护，具体的，先拆解设备和管线，再利用化学清洗或机械清洗设备和管线的结垢，造成了运行成本高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种单体的供应单元以及生产系统，以解决现有技术中的压缩机因级间温度和压力足够高而导致乙烯聚合而结垢的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种单体的供应单元，所述供应单元包括：储存罐，所述储存罐包括外壳，所述外壳包括储存腔以容纳阻聚剂以及出口以供所述阻聚剂排出所述储存腔；单体源，所述单体源设置为能够提供所述单体；压缩机，所述压缩机包括具有压缩室的压缩壳，所述压缩壳具有入口，所述入口分别与所述外壳的出口以及所述单体源连通，以使得所述阻聚剂和所述单体能够同时流入所述压缩室，所述压缩机设置为能够对所述压缩室内的所述单体进行压缩处理，以提高所述单体的压力。
7.可选的，所述阻聚剂为空气或者氧气。
8.可选的，所述供应单元包括过滤器，所述过滤器设置在所述入口和所述外壳的出口之间并且能够对流经的所述阻聚剂进行过滤处理，以去除所述阻聚剂中掺杂的固体杂质。
9.可选的，所述供应单元包括单向阀，所述单向阀设置在所述过滤器和所述入口之间并且能够允许所述阻聚剂自所述过滤器向所述压缩机单向流通。
10.可选的，所述供应单元包括控制单元、调节阀和流量计，所述流量计能够检测所述单体进入所述压缩室的流量，所述调节阀设置在所述过滤器和所述入口之间，所述控制单
元分别与所述调节阀和所述流量计电连接并且配置为：能够根据所述流量计检测的流量信息控制所述调节阀的运行。
11.可选的，所述供应单元包括放空管道，所述放空管道可通断地设置在所述过滤器和所述入口之间并且能够将所述阻聚剂排到大气中，以降低所述阻聚剂的流通气压。
12.可选的，所述供应单元包括压力表和阀门，所述压力表能够检测所述阻聚剂的流通气压，所述阀门设置在所述放空管道上，所述控制单元分别与所述压力表和所述阀门电连接并且能够根据压力信息控制所述放空管道的启闭。
13.可选的，所述供应单元包括并联设置的至少两个所述储存罐，所述入口分别与至少两个所述储存罐可选择地连通。
14.可选的，所述供应单元包括至少两个所述压缩机，至少两个所述压缩机串联设置并且能够分别对所述单体进行逐级压缩处理，以逐级提高所述单体的压力。
15.本实用新型第二方面还提供了一种生产系统，所述生产系统包括反应器和所述的单体的供应单元，所述压缩壳的排放口与所述反应器的入料口连通以使得所述压缩室内的所述单体能够流入所述反应器中，所述反应器设置为能够对所述单体进行聚合反应，以得到聚合物。
16.通过上述技术方案，所述单体的供应单元设置储存罐和单体源，并且储存罐和单体源分别与压缩机的入口连接，以使得储存罐的阻聚剂能够和单体源中的单体同时进入到压缩机中进行压缩处理，在满足了单体的加压的前提下，还使得阻聚剂和单体能够混合流入压缩机，在阻聚剂的阻聚作用下，有效防止了单体在压缩机内发生聚合而结垢，从而保证了压缩机的安全运行，延长了压缩机的维修周期，节约了运行成本。
附图说明
17.图1是本实用新型提供的一种生产系统的结构示意图。
18.附图标记说明
19.1、储存罐；2、出口；3、压缩机；4、入口；5、单体源；6、过滤器；7、单向阀；8、调节阀；9、流量计；10、放空管道；11、压力表；12、阀门；13、反应器；14、第一压力计；15、第二压力计；16、第一开关阀；17、第二开关阀；18、减压阀。
具体实施方式
20.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
21.本实用新型第一方面提供了一种单体的供应单元，如图1所示，所述供应单元包括：储存罐1，所述储存罐1包括外壳，所述外壳包括储存腔以容纳阻聚剂以及出口2以供所述阻聚剂排出所述储存腔；单体源5，所述单体源5设置为能够提供所述单体；压缩机3，所述压缩机3包括具有压缩室的压缩壳，所述压缩壳具有入口4，所述入口4分别与所述外壳的出口2以及所述单体源5连通，以使得所述阻聚剂和所述单体能够同时流入所述压缩室，所述压缩机3设置为能够对所述压缩室内的所述单体进行压缩处理，以提高所述单体的压力。
22.通过上述技术方案，所述单体的供应单元设置储存罐1和单体源5，并且储存罐1和单体源5分别与压缩机3的入口4连接，以使得储存罐1的阻聚剂能够和单体源5中的单体同
时进入到压缩机3中进行压缩处理，在满足了单体的加压的前提下，还使得阻聚剂和单体能够混合流入压缩机3，在阻聚剂的阻聚作用下，有效减缓了压缩机运行时单体发生自聚结垢现象，缓解了压缩机自身以及配置的相关管线和阀门发生的结垢现象，延长了压缩机3的运行周期，降低了压缩机因结垢引起的检修频次，从而保证了压缩机3的安全运行，节约了运行成本。
23.其中，单体源5的单体可以为各种气相物质，例如，可以为乙烯气体等；进一步的，单体源5可以为各种形式，例如，可以为储放单体(例如，乙烯等)储罐，或者是，其他生产该单体的生产设备，当然，还包括配置的相关管线等，在此不作具体限制。
24.进一步的，所述阻聚剂为空气或者氧气，在满足压缩机内的阻聚需求的前提下，还廉价易得，安全又环保。值得一提的是，压缩机3的入口4可以分别与储存罐1的出口2和单体源5直接连通，或者是，如图1所示，压缩机3的入口4还可以与单体源5直接连通，并且储存罐1的出口2连接在压缩机3的入口4和单体源5之间的管线上，以使得压缩机3的入口4通过所述管线与储存罐1的出口2连通，以使得储存罐1的阻聚剂能够在所述管线与单体混合后再进入到压缩机内，优化了阻聚剂的阻聚效果。
25.当阻聚剂采用空气或者氧气等气体时，为了防止阻聚剂掺杂的少量固体杂质随阻聚剂一同进入到压缩机3内，例如，所述供应单元包括过滤器6，所述过滤器6设置在所述入口4和所述外壳的出口2之间并且能够对流经的所述阻聚剂进行过滤处理，以去除所述阻聚剂中掺杂的固体杂质，结构更为简单，保证了流入到压缩机3内的阻聚剂的洁净度，为供应单元提供更为洁净的单体提供了有力保障。其中，过滤器6可以为各种形式，例如，可以采用陶瓷过滤器等；所述固体杂质可以粉尘或者催化剂颗粒等。
26.进一步的，所述供应单元包括单向阀7，所述单向阀7设置在所述过滤器6和所述入口4之间并且能够允许所述阻聚剂自所述过滤器6向所述压缩机3单向流通，有效防止单体返流到储存罐1中，进而保证了储存罐1的单向供应阻聚剂，更为安全。为了避免造成阻聚剂的过度使用，所述储存罐1的出口2所处的输送管线不仅设置有所述单向阀7，而且所述输送管线在所述单向阀7的下游侧还设置有第二开关阀17，以用于连通或者断开所述输送管线，进而控制所述储存罐1的阻聚剂流通(即，流向压缩机3中)或者中断。
27.进一步的，所述供应单元包括控制单元、调节阀8和流量计9，所述流量计9能够检测所述单体进入所述压缩室的流量，所述调节阀8设置在所述过滤器6和所述入口4之间，所述控制单元分别与所述调节阀8和所述流量计9电连接并且配置为：能够根据所述流量计9检测的流量信息控制所述调节阀8的运行；实现了智能化控制压缩机3内的阻聚剂的流入量，操作简单又快捷。其中，流量计9可以为各种形式，例如，可以为科里奥利质量流量计。
28.使用时，当流量计9检测到的流量值高于第一流量值，控制单元控制调节阀8减少开度以调小所述阻聚剂的流量，防止阻聚剂过多流入压缩机3内而造成不必要的浪费，节约了成本；当流量计9检测到的流量值低于第二流量值(其中，第一流量值高于或者等于第二流量值)，控制单元控制调节阀8增加开度以调大所述阻聚剂的流量，防止阻聚剂过少流入压缩机3内而无法完全阻止单体发生聚合而产生结垢，满足了压缩机内单体的阻聚需求。
29.进一步的，所述供应单元包括放空管道10，所述放空管道10可通断地设置在所述过滤器6和所述入口4之间并且能够将所述阻聚剂排到大气中，以降低所述阻聚剂的流通气压，防止供应单元因超压而出现故障，从而保证了供应单元的安全运行，安全又环保。其中，
阻聚剂的流通气压指的是，阻聚剂在上述输送管线内流通时的气压；进一步的，为了保证阻聚剂的安全流通，所述输送管线的位于放空管道10的上游侧还设置有减压阀18，以降低阻聚剂在输送管线中的流通气压，值得一提的是，此时阻聚剂的流通气压主要指的是，阻聚剂在输送管线的位于减压阀18下游侧的部分进行流通时的气压。
30.进一步的，所述供应单元包括压力表11和阀门12，所述压力表11能够检测所述阻聚剂的流通气压，所述阀门12设置在所述放空管道10上，所述控制单元分别与所述压力表11和所述阀门12电连接并且能够根据压力信息控制所述放空管道10的启闭，从而实现了智能化控制阻聚剂的流通气压。具体的，压力表11可以设置在上述输送管线上，便于控制阻聚剂在输送管线内的流通气压。
31.使用时，当压力表11检测到的压力值高于预设值，控制单元控制阀门12开启以连通放空管道10，以使得所述输送管线上的阻聚剂能够通过放空管道10排到大气中，防止了供应单元内的气压过高，保证了供应单元的安全运行；反之，当压力表11检测到的压力值低于预设值，控制单元控制阀门12关闭以断开放空管道10，以便于阻聚剂通过输送管线输送到压缩机中。
32.进一步的，所述供应单元包括并联设置的至少两个所述储存罐1，所述入口4分别与至少两个所述储存罐1可选择地连通。通过上述结构，当其中一个储存罐1出现故障时，可以将处于正常状态的其他储存罐1打开，从而保证了供应单元始终有储存罐1可以正常运行，确保了阻聚剂能够持续地、长期地输送到压缩机中阻止单体发生聚合而产生结垢，还实现了在线维修储存罐1，安全又高效。进一步的，并联设置的至少两个储存罐1还分别设置有第一开关阀16，以便于控制相应的储存罐1可通断地连通压缩机3的入口4。值得一提的是，为了保证与压缩机3入口4连通的储存罐1能够安全输出阻聚剂，该储存罐1上设置有第一压力计14，以检测该储存罐1内的阻聚剂的气压，并且储存罐1的出口2设置有第二压力计，以检测该储存罐1出口2处输出的阻聚剂的气压，有利于直观观察该储存罐1是否出现故障，便于及时更换掉故障储存罐1，从而保证了供应单元的安全运行。
33.进一步的，所述供应单元包括至少两个所述压缩机3，至少两个所述压缩机3串联设置并且能够分别对所述单体进行逐级压缩处理，以逐级提高所述单体的压力，以使得供应单元能够向后续的反应器提供压力合适的单体作为反应物。下面以供应单元包括两个压缩机3为例，如图1所示，图1所示的左侧压缩机3为初级压缩机，图1所示的右侧压缩机为二级压缩机，供应系统中的单体能够在与阻聚剂混合后依次进入到初级压缩机、二级压缩机中进行逐级压缩处理，以逐级提高单体的气压。进一步的，在初级压缩机和二级压缩机之间设置单向阀，以防止单体从二级压缩机返流到初级压缩机中。
34.根据本实用新型的一种具体实施方式，储存罐1内的阻聚剂为99.999wt％的洁净空气，初始压力21mpa，经过减压阀的减压处理后，阻聚剂的注入压力为3.2mpa，流量为70g/h，温度为常温；单体源5处的单体为乙烯气体，单体源5排出的乙烯流量为36t/h，压力为3.0mpa，温度为40℃。初级压缩机为6级8缸，其中ⅰ级为两缸，ⅳ级为两缸，乙烯气体和洁净空气形成的混合气体经初级压缩机
ⅳ‑ⅵ
级压缩，初级压缩机的出口处乙烯压力为25
‑
30mpa。并且，初级压缩机各级间设有冷却器，初级压缩机各级乙烯入口温度不大于45℃，出口乙烯温度不大于115℃。二级压缩机为2级10缸，其中，ⅰ级为4缸，ⅱ级为6缸。乙烯压力为25
‑
30mpa，温度为40℃，经两级压缩后，二级压缩机出口乙烯压力为260mpa，温度为98℃。二
级压缩机的ⅰ级出口乙烯温度不大于110℃，二级压缩机级间设有冷区器，控制二级压缩机的ⅱ级入口温度不大于45℃，以便于乙烯气体流入到反应器中进行聚合反应。
35.本实用新型第二方面还提供了一种生产系统，如图1所示，所述生产系统包括反应器13和所述的单体的供应单元，所述压缩壳的排放口与所述反应器13的入料口连通以使得所述压缩室内的所述单体能够流入所述反应器13中，所述反应器13设置为能够对所述单体进行聚合反应，以得到聚合物。其中，反应器13可以为各种形式，在此不作特别限定，只要能够为单体提供发生聚合反应的反应场所即可(例如，为乙烯提供生成聚乙烯的反应场所)。
36.通过上述技术方案，所述生产系统设置有供应单元，供应单元设置储存罐1和单体源5，并且储存罐1和单体源5分别与压缩机3的入口4连接，以使得储存罐1的阻聚剂能够和单体源5中的单体同时进入到压缩机3中进行压缩处理，在满足了单体的加压的前提下，还使得阻聚剂和单体能够混合流入压缩机3，在阻聚剂的阻聚作用下，有效防止了单体在压缩机3内发生聚合而结垢，从而保证了压缩机3的安全运行，延长了压缩机3的维修周期，节约了运行成本；而且，所述生产系统能够将压缩机3排出的压力较高的单体顺利输送至反应器13中进行聚合反应，从而保证了反应器13能够稳定、高效地生产聚合物。
37.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。