溶液聚合设施中改进的能量利用_3

文档序号:9619080阅读:来源:国知局
情况下是4 MPa,并且在其它情况下是3 MPa;而经冷凝的顶部物流的最低压力 可以是0. 5 MPa,在一些情况下是I MPa,并且在其它情况下是I. 2 MPa。
[0044] 然后经冷凝的顶部物流57通过用于低聚物去除的装置58,产生冷再循环物流61。 取决于操作情况,冷再循环物流可以具有60°C,在一些情况下是50°C,并且在其它情况下 是30°C的最高温度;而冷再循环物流的最低温度可以是-25°C,在一些情况下是-KTC,并 且在其它情况下是〇°C。冷再循环物流的最高压力可以是5 MPa,在一些情况下是4 MPa, 并且在其它情况下是3 MPa;而冷再循环物流的最低压力可以是0.5 MPa,在一些情况下是 I MPa,并且在其它情况下是I. 2 MPa。
[0045] 如图2中所示,用于低聚物去除的装置的非限制性实例由两个并联的热交换器组 成。并联配置允许热交换器的一个采用离线并用热工艺溶剂冲洗以除去已经沉积在传热表 面上的低聚物。例如,当热交换器58a在线(将物流57转化成物流61)时,热交换器58b 可以采用离线并用热工艺溶剂(物流59)冲洗。热冲洗溶解截留在热交换器58b中的低聚 物,并且低聚物通过物流60离开用于低聚物去除的装置58。用于热冲洗的溶剂的温度可 以在宽范围内改变;例如最高溶剂温度可以是300°C,在一些情况下是270°C,并且在其它 情况下是240°C ;而最低溶剂温度可以是60°C,在一些情况下是90°C,并且在其它情况下是 120°C。由于工艺物流57被冷却,低聚物在热交换器表面上沉积(和积垢)。术语"低聚 物"的同义词包括"蜡"或"脂"。这样的材料是非常低分子量的乙烯聚合物,其在V/L分离 器中与工艺溶剂一起闪蒸出,并在气态顶部物流51中携带。
[0046] 低聚物去除装置的替代实施方案包括多于两个的并联热交换器;其中使每个热交 换器适应,使得它可以以两个模式中的一个操作:1)在线(将物流57转化成物流61)或2) 离线用于冲洗。用于低聚物去除的装置的替代实施方案由至少两个并联的刮面式热交换器 组成。并联配置允许刮面式热交换器的一个采用离线,旋转地刮去并用工艺溶剂冲洗以从 溶液聚合方法除去低聚物。低聚物去除装置的替代实施方案包括分离塔;其中在塔底部移 除低聚物或富低聚物物流(重质物(heavies)),并且冷再循环物流61离开塔的顶部(轻质 物)。低聚物去除装置的替代实施方案包括分离槽。分离槽或罐状容器在分离槽的底部收 集较重质、较小挥发性或较小溶解性的低聚物。可以从分离槽连续取出富低聚物物流,或者 可以以间歇式方式吹扫分离槽(如果必须)以除去低聚物。
[0047] 将冷再循环物流通过轻质物分离器62,其中通过物流63将具有低沸点的轻馏分 杂质从所述方法除去,并且形成经吹扫的再循环物流64。轻馏分杂质的非限制性实例包括 氢气、氮气、CO、CO 2、甲烷和乙烷。
[0048] 经吹扫的再循环物流流过液面控制器65并进入纯化步骤;其中除去水、0)、0)2和 氧化(例如脂肪酸、酮和醛)杂质。这样的杂质是潜在的催化剂毒物。如图2中所示,纯化 步骤的非限制性实例包括至少两个纯化容器66a和66b。并联配置允许纯化容器的一个保 持在线(将物流64转化成物流67)而另一纯化容器采用待再生的离线;如果不可再生,可 以替换吸附介质。从烃物流除去这样的杂质的吸附材料和方法对经验丰富的技术人员是公 知的。合适的吸附剂的非限制性实例包括AZ-300,其从UOP LLD,A Honeywell Company,25 East Algonquin Road, Des Plaines,IL,USA 可得;Selexsorb CD,其从 Almantis AC Inc, 109 Highway 131,Vidalia,LA,USA 可得;或 Selexsorb CDX。AZ-300(可再生吸附剂)是 改性的活性氧化铝吸附剂和沸石分子筛吸收剂的均匀组合。Selexsorb⑶和⑶X(二者都 是可再生吸附剂)是活性氧化铝。纯化物流64的替代的非限制性实例是至少两个纯化组列 (术语"组列"表示串联连接的多个纯化容器);其中每个组列包括至少三个包含以下吸附 剂的纯化容器:吸附水的分子筛;吸附CO 2的活性氧化铝(例如CG-731,从UOP LLD可得) 和氧化吸附材料(例如AZ-300或Selexsorb⑶或Selexsorb (DX)。至少两个并联的蒸馏 组列允许一个纯化组列保持在线(将物流64转化成物流67)而将另一个纯化组列再生,或 在离线组列中替换一种或多种吸附材料。如果在纯化步骤中除去催化剂去活化杂质,纯化 容器的数目和使用的吸附剂对本发明的成功不特别重要。
[0049] 如图2中所示,通过纯化步骤(容器66a和66b)后,形成经纯化的再循环物流67。 任选地,经纯化的再循环物流流过分析装置68,在此测定物流67的化学组成。在再循环罐 69中收集经纯化的再循环物流。取决于操作情况,再循环罐可以具有60°C,在一些情况下 是50°C,并且在其它情况下是30°C的最高温度;而再循环罐的最低温度可以是_25°C,在一 些情况下是-l〇°C,并且在其它情况下是(TC。再循环罐的最高压力可以是3 MPa,在一些情 况下是2 MPa,并且在其它情况下是I MPa;而再循环罐的最低压力可以是0.1 MPa,在一些 情况下是0.2 MPa,并且在其它情况下是0.3 MPa。
[0050] 如图2中所示,将再循环罐69中的经纯化的再循环物流通过栗70,形成高压再 循环物流71。高压再循环物流可以具有120°C,在一些情况下是80°C,并且在其它情况下 是60°C的最高温度;而高压再循环物流的最低温度可以是_20°C,在一些情况下是-KTC, 并且在其它情况下是〇°C。高压再循环物流的最高压力可以是45 MPa,在一些情况下是35 MPa,并且在其它情况下是25 MPa;而高压再循环物流的最低压力可以是3 MPa,在一些情况 下是4 MPa,并且在其它情况下是6 MPa。
[0051] 使用一个或多个流量控制器将高压再循环物流分配至一个或多个上游反应器。图 2举例说明显示两个上游反应器,反应器41和反应器42的非限制性实例。在图2中,0-100% 的高压再循环物流71通过流量控制器72,形成再循环物流RCl,将其与反应器进料物流RFl 组合并注入第一上游反应器41 ;剩余的高压物流71通过流量控制器73,形成再循环物流 RC2,将其与反应器进料物流RF2组合并注入第二上游反应器42。任选地,可以流量控制再 循环物流RCl和RC2 (如果需要),分别直接进入反应器41和42。
[0052] 本发明的另一实施方案示于图3中。在图3中,由于气态顶部物流在冷凝器76中 冷凝,产生低压蒸汽78。
[0053] 在图3中,将溶剂51、乙烯52和任选的α-烯烃53组合以产生反应器进料RF1, 将其注入反应器61。通过管线54将催化剂注入反应器61。任选地,可以将氢气55注入反 应器61。图3显示两个反应器,反应器61和反应器62的非限制性实例。反应器(一个或 多个)的形状、设计或数目对本发明的成功不特别重要。例如,可以使用未搅拌或搅拌的球 形、圆柱形或槽状容器,以及再循环回路反应器或管式反应器。另一实施方案在反应器62 后添加一个或多个管式反应器。
[0054] 如图3中所示,也将新鲜进料注入反应器62。将溶剂56、乙烯57和任选的α -烯 烃58组合以产生反应器进料RF2,将其注入反应器62。通过管线59将催化剂注入反应器 62。任选地,可以将氢气60注入反应器62。
[0055] 图3中显示的连续溶液聚合反应器61和62可以在宽范围的温度和压力内操作。 例如,反应器温度的上限可以是300°C,在一些情况下是280°C,并且在其它情况下是260°C; 并且反应器温度的下限可以是80°C,在一些情况下是100°C,并且在其它情况下是125°C。 通常,反应器62 (第二反应器)在比反应器61稍微更高的温度下操作;例如反应器62通常 比反应器61热5°C -25°C。反应器停留时间通常小于15分钟并且在一些情况下小于10分 钟。反应器61和62的操作压力可以在宽范围内改变。例如,反应器压力的上限可以是45 MPa,在一些情况下是30 MPa,并且在其它情况下是20 MPa;并且反应器压力的下限可以是 3 MPa,在一些情况下是5 MPa,并且在其它情况下是7 MPa。
[0056] 图3中显示的连续溶液聚合反应器61和62产生物流63,其在单个液相溶液(或 两个液相)中包含乙烯聚合物。物流63还可以包含未反应的乙烯、活性催化剂、去活化催化 剂、任选的未反应的α -烯烃、任选的未反应的氢气和轻馏分杂质。槽64包含在溶剂中溶解 或成浆状的催化剂去活化剂;合适的溶剂的非限制性实例包括线性或支化C 5-C12烷烃。催 化剂去活化剂在本领域内是公知的,非限制性实例包括胺;羧酸的碱或碱土金属盐;水;水 滑石;醇和羧酸。通常,催化剂去活化剂以需要基本使催化剂去活化和猝灭聚合反应的最小 量添加。最小量的催化剂去活化剂使成本最小化和使工艺物流中存在的未反应的催化剂去 活化剂的量最小化。
[0057] 将催化剂去活化剂注入所述方法产生去活化反应器溶液,物流65。将物流65通过 压力降低装置66、热交换器67、压力降低装置68并进入V/L分离器69。在进入V/L分离 器之前,去活化反应器溶液可以具有300°C,在一些情况下是290°C,并且在其它情况下是 280°C的最高温度;而在进入V/L分离器之前,去活化反应器溶液的最低温度可以是150°C, 在一些情况下是200°C,并且在其它情况下是220°C。在进入V/L分离器之前,去活化反应器 溶液可以具有40 MPa,在一些情况下是25 MPa,并且在其它情况下是15 MPa的最高压力; 而最低压力可以是1.5 MPa,在一些情况下是5 MPa,并且在其它情况下是6 MPa。
[0058] 在V/L分离器中形成两个物流:底部物流70,其由富乙烯聚合物溶剂、去活化催化 剂和任选的α-烯烃组成;和气态顶部物流71,其由乙烯、溶剂、低聚物、任选的α-烯烃、 任选的氢气和轻馏分杂质组成。V/L分离器69可以在相对宽范围的温度和压力内操作。例 如,V/L分离器的最高操作温度可以是300°C,在一些情况下是285°C,并且在其它情况下是 270°C ;而V/L分离器的最低操作温度可以是100°C,在一些情况下是140°C,并且在其它情 况下是170°C。V/L分离器的最高操作压力可以是20 MPa,在一些
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1