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1、气相法聚乙烯中试流化床操作规律的研究?56?山东化工SHAND0NGCHEMICALINDUSTRY2011年第40卷气相法聚乙烯中试流化床操作规律的研究胡庆云,笪文忠,梅利(中国石化扬子石油化工有限公司南京研究院,江苏南京210048)摘要:通过冷模实验确定气相法聚乙烯中试装置流化床流化特性的一些基本参数,由床层压降与气体流速的关系确定流化床操作的起始流化速度和气体流速,由气体流速对床层膨胀比的影响得出床层的初始装料高度.关键词:气相法;聚乙烯;流化床;操作参数中图分类号:TQ325.12文献标识码:A文章编号:1008-021X(2011)o9—0056-05Studyo
2、fFluidBedOperatingRulesofGas——phasePolyethylenePilotPlantHUQing—yun,DAWen-zhong,MEILi(NanjingResearchInstituteofSINOPECYangziPetrochemicalCo.,Ltd.,Nanjing210048,China)Abstract:Thefluidbedfluidizationcharacteristicsparametersofgas—phasepolyethylenepilotplantweredeterminedbythecoldmodelexperi
3、ments.Theinitialfluidizationvelocityandgasflowrateweredefinedfromtherelationshipbetweenbedpressuredropandgasflowrate.Theinitialloadingheightofthebedwasobtainedduetotheinfluenceofthegasflowrateonbedexpansionratio.Keywords:gas—phase;polyethylene;fluidbed;operatingparameters流化床的气固接触面积大,提高了催化剂的
4、利用率,传热效率高,浓度和温度均一,操作弹性范围宽,设备简单,造价低,在聚乙烯的生产中得到了广泛的应用.中国石化扬子石油化工有限公司研究院气相法聚乙烯中试装置流化床反应器分成二段,下部是圆筒形的流化段,乙烯从其底部的气体分布器进入,反应器上部是一个用作气一固分离的扩大段.本文以聚乙烯中试装置流化床反应器及颗粒为研究对象,通过冷模实验确定流化床流化特性的一些基本参数,研究流化床反应器的操作规律.1实验部分1.1流化床反应器冷模实验装置实验装置主要由流化床床体,气体分布器,空气压缩机,流量计及数据采集系统组成.其中数据采集系统由压力传感器,孔板节流机构,ADAM数据采集/传送模块
5、及计算机组成.流化床反应器冷模实验装置见图1.压缩空气经过除油后,由缓冲罐进入实验流化床的底部.气体流量由孔板节流装置,压力传感器,研华ADAM数据采集模块再通过计算机测量与校正.流化床底部配置了气体分布器,气体通过后均匀进人气一固流化区.流化床床体材质为有机玻璃,可清楚观察流化的状态,床体侧面安装了多个高精度微压差传感器,由研华ADAM数据采集模块和计算机处理压力及其脉动信号.1.2流化床反应器基本原理及特性流化床反应器是依靠气体或液体的流动带动固体粒子象液体一样运动,同时在粒子与流体之间进行化学反应的装置.按照流动体系不同,可分为气固相流化床,液相流化床及气液固三相流化床
6、,其中以气固流化床应用较为广泛.气固相流化床的流化现象可如下描述:当气体通过分布板,由下而上地通过固体颗粒层时,随着流体流速的变化会出现不同的现象.当气速较低时,固体层中粒子静止不动,流体从粒子空隙间通过,处于固定床的状态;在固定床范围内,流速增加,床层收稿日期:2011—06一l5作者简介:胡庆云(1979一),女,江苏南通人,毕业于南京理工大学,研究生学历,从事聚烯烃聚合和加工研究工作,E—mall:huqingyun5972@163.con,联系电话13814017939,通讯地址:南京扬子石化研究院树脂所(210048).第9期胡庆云,等:气相法聚乙烯中试流化床操作规
7、律的研究?57?的空隙率及床层高度不变;当流速继续增加,床层空隙率将会增大,固体粒子开始浮游,床层体积开始增大,这种状态称为膨胀床;当气体流速达到某一极限值,床层全部膨胀,这时的压头损失相当于粒子的重量,流化开始,这时的气体空塔速度称为临界(或起始)流化速度(U);当气速超过起始流化气速,颗粒发生搅动,气体鼓泡现象开始出现,床层进人流化状态.图2形象地描述了流化床反应器随气速变化的流化状态特性.图l流化床反应器冷模实验装置图2流化床反应器流化状态的特性ADAN数据采集皴千●?58?山东化工SHAND0N
