具有连续排放的烯烃聚合工艺的制作方法_4

文档序号:9291015阅读:来源:国知局
合工艺期间催化剂的活性的材料。活化剂的非限制性实例为有机铝化合物, 其任选为卤化的,具有通式AIR 11R12Ri3或AIR 11R12Y2,其中R11、R12、R 13为具有1-6个碳原子的 烷基并且R11、R12、R13可相同或不同并且其中Y 2为氢或卤素,如US6930071和US6864207中 公开的,将其引入本文作为参考。其它活化剂包括三乙基铝(TEAl)、三异丁基铝(TIBAl)、 三甲基铝(TMA)、和甲基-甲基-乙基铝(MMEAl)。
[0124] 使聚合淤浆在包含通过弯头连接的竖直的带夹套的管道部分的至少一个环管反 应器中保持循环。聚合热可通过在反应器的管道的夹套中循环的冷却水被带走。所述聚合 可在单环管反应器、串联连接的双环管反应器以及多环管反应器中进行。双或多环管反应 器也可彼此并联地使用。所述反应器以满液模式运行。当串联使用时,它们可通过工具例 如通过第一反应器的一个或多个沉降腿连接。
[0125] 将所产生的聚合物根据本发明的工艺从环管反应器或者从串联的最后一个环管 反应器与一些稀释剂一起通过如下的一个或多个沉降腿连续地排放:其是连续打开的并且 其中固体内容物相对于其在反应器主体中的浓度而言增加。典型地,环管反应器中的聚合 物固体浓度为约40重量% -约50重量%并且去往收取部分的聚合物固体浓度为约50重 量% _约65重量%。
[0126] 根据本发明的一个实施方式,聚合物淤浆的连续排放的速率达到容许来自环管反 应器(来自通过至少一个连续打开的沉降腿以及还通过产物收取区的聚合物淤浆的排放 的点)的连续且基本上不中断的流出流量等于去往该反应器的进料的流入流量的程度。
[0127] 如本文中使用的,术语"基本上不中断的"指的是这样的流动:其可被中断不超过 5%的时间、优选地不超过2%的时间、甚至更优选地不超过0.5%的时间、和最优选地不存 在中断。
[0128] 在一个实施方式中,从反应器出来并且进入到产物收取区中的聚合淤浆的连续排 放的速率达到这样的程度:保持环管反应器中的或者串联的最后一个反应器(如果使用双 或多反应器的话)中的压力尽可能恒定,以及消除或者最小化与对于在淤浆反应器上的常 规的间歇操作沉降腿发生的反应器内容物的一部分的较大量的和较突然的排放有关的间 断性的低压力脉冲。
[0129] 如本文中使用的,"产物收取区"或"收取部分"包括但不限于加热或未加热的闪蒸 管线、闪蒸罐、旋流器、过滤器、导管和通常的输送管线以及相关的蒸气收取和固体收取系 统。
[0130] 可将所排放的淤浆减压和通过例如加热或未加热的闪蒸管线输送至闪蒸罐,在所 述闪蒸罐中将聚合物与未反应单体和/或共聚单体和稀释剂分离。可进一步地在吹扫塔中 完成聚合物的脱气。
[0131] 在本发明的一个实施方式中,环管反应器设置有两个或更多个沉降腿并且至少一 个沉降腿是连续打开的和至少一个沉降腿以不连续模式运行。
[0132] 现在参照附图,图1示意性地说明根据本发明的环管反应器1的实例。所述环管 反应器1包含多个互连管道9。将理解,虽然环管反应器1被图示为具有6个竖直管道,但 是所述环管反应器1可装备有更少的或更多的管道,例如4个或更多个管道,例如4-20个 竖直管道。管道段9的竖直部分优选地设置有热夹套10。聚合热可通过在反应器的这些夹 套中循环的冷却水被带走。反应物通过管线3引入到反应器1中。催化剂任选地与助催化 剂或者活化剂一道通过导管17注入反应器1中。应理解,图1是环管反应器的简化图并且 所述稀释剂、共聚单体、单体、催化剂和其它添加剂可分开地进入反应器。在如此处所示的 一个优选实施方式中,将催化剂刚好在循环栗2的上游引入,将稀释剂、单体、可能的共聚 单体和反应添加剂刚好在循环栗2的下游引入。
[0133] 将聚合淤浆通过一个或多个栗例如轴流栗2如通过箭头6所示那样在整个环管反 应器1中定向循环。所述栗可通过电动马达5提供动力。如本文中使用的,术语"栗"包括 通过例如活塞或者旋转叶轮组4压缩驱动、提高流体压力的任何装置。
[0134] 反应器1进一步设置有连接至反应器1的管道9的一个或多个沉降腿7。虽然图 1中示出了仅5个沉降腿7A-7E,但是本工艺涵盖包含一个或多个沉降腿的环管反应器。在 本发明的一个实施方式中,所述环管反应器包含1-20个沉降腿、优选4-12个沉降腿、更优 选6-10个沉降腿。在一个实施方式中,各沉降腿经由排放导管18连接至所述环管反应器 1的管道。
[0135] 在一个实施方式中,可在各排放导管18和各沉降腿7之间设置散装物料阀(容积 阀,bulk valve) 19。这些散装物料阀19可例如为球阀(ball valve)。这些阀19在正常 条件下是打开的并且可被关闭例如以使沉降腿从操作隔离(也称作沉降腿停止使用)。例 如,可在反应器压力下降至低于所选值时将所述阀关闭。
[0136] 各沉降腿的出口连接至设置有压力控制装置15的排放导管。压力控制装置15可 为在提供压力控制的同时能够允许聚合物淤浆的连续排放的任何类型的装置。
[0137] 在此处未示出的一个实施方式中,两个沉降腿的出口连接至设置有压力控制装置 15的单个排放导管。
[0138] 可将流动通过连续打开的沉降腿7的聚合物淤浆通过一个或多个产物收取管线8 移除,例如移除至产物收取区。
[0139] 图2示意性地说明环管反应器60的实例,环管反应器60设置有连接至反应器60 的管道的一个或多个沉降腿70。虽然在图2中示出了仅一个沉降腿70,但是本工艺涵盖包 含一个或多个沉降腿的环管反应器。沉降腿是连接的。
[0140] 各沉降腿连接至设置有压力控制装置75的排放导管。压力控制装置75可为在提 供压力控制的同时能够允许聚合物淤浆的连续排放的任何类型的阀。可将流动通过连续打 开的沉降腿70的聚合物淤浆通过一个或多个产物收取管线80移除,例如移除至产物收取 区90。使用传感器85来控制流量分布。
[0141] 可用于本发明中的压力控制装置15、75可为能够允许聚合物淤浆的连续排放的 任何类型的压力控制阀。
[0142] 将用于本发明中的合适的压力控制装置的非限制性实例为控制阀例如V型球阀 (如在US2004122187中描述的)和偏心式旋塞控制阀(称作旋转球(rotary globe))例 如Camflex或MaxFlo阀。这些阀提供在旋转封装体(package)中的常规的球形阀(globe valve)动态(dynamic)性能。这些阀在它们的旋转和球形阀设计方面具有优点,并且因此, 提供在各种各样的应用中优异的节流控制性和容纳(accommodate)聚合物齡楽:流。
[0143] 在一种实施方式中,周期性地增大压力控制装置的打开限定的时间。这是为了防 止在出口中的任何堵塞以保证连续排放而进行的。
[0144] 压力控制装置中的设置与将至少一个沉降腿保持为连续打开的相组合在环管反 应器中产生理想的压力,因此,由反应器中的压力变化导致的反应条件的波动被最小化和 甚至可被避免。
[0145] 在本发明的一个实施方式中,所述连续排放是通过如下获得的:将限定数目的沉 降腿保持为打开的,从而维持从所述反应器排放出来的聚合物淤浆的连续流动,同时使用 设置在各沉降腿的各出口上的压力控制装置控制压力。
[0146] 为了沉降腿的最佳操作,通过连续地监测相关参数而对连续打开的沉降腿的数目 进行控制。这样的参数的实例为,例如,输送到收取部分中的聚合物固体和反应物/稀释剂 之间的比率和聚合物固体在所述沉降腿中的停留时间。输送到收取部分中的聚合物固体和 反应物/稀释剂之间低的比率将触发更多的连续打开的沉降腿被投入使用。而聚合物固体 在所述沉降腿中长的停留时间将触发更低数目的连续打开的沉降腿被投入使用。
[0147] 在一个实施方式中,根据本发明的工艺可进一步包含通过连续地监测选自如下的 参数而控制连续打开的沉降腿的数目的步骤:输送到收取部分中的聚合物固体和反应物/ 稀释剂之间的比率、聚合物固体在所述沉降腿中的停留时间、以及其混合。
[0148] 根据本发明,将环管反应器的至少一个沉降腿保持为连续打开的。优选地,将1-6 个沉降腿保持为连续打开的,例如将1、2、3、4、5或6个沉降腿保持为连续打开的,更优选地 将1-4个沉降腿保持为连续打开的。
[0149] 在本发明的一个实施方式中,将至少两个沉降腿保持为连续打开的。
[0150] 连续打开的沉降腿涵盖这样的沉降腿:其将其散装物料阀完全地打开并且同时其 压力控制装置完全地或部分地打开。
[0151] 在根据本发明的工艺中,连续打开的沉降腿或者使用中的沉降腿是打开的和未使 用的所有剩余的沉降腿被关闭。例如,如果反应器包含6个沉降腿并且一个沉降腿是连续 打开的,则其它5个沉降腿被关闭(或者未使用)。例如如果反应器包含6个沉降腿并且2 个沉降腿是连续打开的,则其它四个沉降腿被关闭;等等。
[0152] 当超过一个沉降腿连续打开时沉降腿之间的流量分布可通过反应器压力控制线 路进行控制。在通常情况下,所有的控制阀15/75可具有相同的通过所述控制线路所设置 的打开。此外,可通过连续地监测来自各沉降腿的流量而对于各沉降腿独立地限定控制阀 15/75的打开。这样的流量的实例为进入到收取部分中的反应物/稀释剂的流量、进入到收 取部分中的聚合物固体的流量、从各沉降腿输送到收取部分中的总流量。
[0153] 可使用传感器来监测所述流量,其中所述传感器可位于沉降腿中或者排放导管中 或者收取部分中。
[0154] 在本发明的一个实施方式中,所述工艺可进一步包含如下步骤:当超过一个沉降 腿连续打开时,通过监测来自各沉降腿的流量而控制沉降腿之间的流量分布,其中监测的 所述流量选自进入到收取部分的反应物/稀释剂的流量、进入到收取部分中的聚合物固体 的流量、从各沉降腿输送到收取部分中的总流量、以及其混合。
[0155] 可通过反应器压力控制系统控制连续打开的沉降腿之间的流量分布。在通常情况 下,所有的控制阀可具有相同的打开。也可通过连续地监测来自各沉降腿的流量而对于各 沉降腿独立地限定控制阀的打开。这样的流量的实例为进入到收取部分中的反应物/稀释 剂的流量、进入到收取部分中的聚合物固体的流量、从各沉降腿输送到收取部分中的总流 量。可使用传感器来监测所述流量,其中所述传感器可位于沉降腿中或者排放导管中或者 收取部分中。
[0156] 在本发明的一个实施方式中,所述工艺可进一步包含如下步
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