用多个聚合反应器生产聚乙烯的制作方法_5

文档序号:9400283阅读:来源:国知局
试结 果促进控制反应器50A,50B的进料、反应器50A,50B中组分浓度等等。
[0116] 总之,本技术的实施方式可提供操作聚乙烯反应器系统的示例性方法,包括将乙 烯、稀释剂和催化剂进料到第一聚合反应器,在第一聚合反应器中聚合乙烯,形成第一聚乙 烯,以及在第二聚合反应器中聚合乙烯,以形成第二乙烯。反应器每个可以是液相反应器、 回路反应器或其他类型的反应器。方法包括从第一聚合反应器通过转移管线连续排放转移 淤浆至第二聚合反应器,转移淤浆至少包括稀释剂、第一聚乙烯和活性催化剂。方法包括从 第二聚合反应器排放产物淤浆,产物淤浆至少包括稀释剂、第一聚乙烯和第二聚乙烯。
[0117] 该方法确定转移管线中由于摩擦引起的压力损失并响应于超过规定值例如 5psi-30psi的范围的压力损失调节工艺变量。工艺变量的这种调节可包括提高第一聚合反 应器中的压力和/或允许压力在第一聚合反应器中提高,将另外的转移管线投入使用,降 低第二聚合反应器中的压力等等。进一步,调节工艺变量可包括降低第一聚合反应器中的 淤浆粘度,例如通过提高稀释剂进料速率、降低固体浓度和/或提高第一聚合反应器的温 度。而且,调节工艺变量可包括将另一转移管线投入使用以及从第一聚合反应器通过该另 一(备用)转移管线连续排放至少一部分转移淤浆至第二聚合反应器。
[0118] 转移管线中压力损失的确定可包括使用Darcy-Weisbach方程计算压力损失,计 算转移淤浆的雷诺数,以及作为转移淤浆的雷诺数和内表面的表面粗糙度与直径比的函数 确定转移管线内表面的摩擦系数(例如使用Colebrook方程)。换句话说,转移管线中压力 损失的确定可包括(例如通过质量平衡)确定转移淤浆的流速,作为流速的函数计算转移 淤浆的速度,假定转移淤浆的固体浓度和粘度,作为固体浓度的函数确定转移淤浆的密度, 和作为速度、密度、浓度和转移管线的内径的函数计算转移管线中转移淤浆的雷诺数。如所 示,压力损失的确定可包括假定转移管线内表面的表面粗糙度与直径之比,作为雷诺数和 表面粗糙度与直径之比的函数确定内表面的摩擦系数,和作为摩擦系数、转移管线的长度 与内径之比、密度和速度的函数计算压力损失。
[0119] 而且,该方法可包括测量转移管线上的压差和响应于超过确定的(即计算的)压 力损失一规定量例如超过计算的压力损失的150%的测量的压差调节工艺变量。如讨论的, 测量压差可包括测量转移管线的入口压力和测量转移管线的出口压力。超过计算的压力损 失的测量压差可包括转移管线中例如有问题的流动、结垢或堵塞。
[0120] 本技术的示例性实施方式也提供操作聚乙烯反应器系统的方法,包括在第一聚乙 烯反应器中聚合乙烯,形成第一聚乙烯,通过转移管线从第一聚乙烯反应器中将至少具有 稀释剂和第一聚乙烯的转移淤浆连续排放至第二聚乙烯反应器,在第二聚乙烯反应器中聚 合乙烯,形成第二聚乙烯,以及从第二聚乙烯反应器连续排放至少具有稀释剂、第一聚乙烯 和第二聚乙烯的产物淤浆。该方法可包括确定转移管线中转移淤浆的速度,以及维持该速 度大于规定值。该规定值是在转移淤浆的沉积速度或沉降速度的大约100%至大约200% 范围中的速度,和/或例如在大约2英尺每秒至大约10英尺每秒的范围中的速度。为了 维持该速度,至转移管线的稀释剂奔流可被调节(打开、提高等),以提高转移淤浆的速 度一一如果计算的速度下降至规定值。
[0121] 而且,本技术的实施方式可提供控制聚乙烯反应器系统的方法,包括在第一聚合 反应器中聚合乙烯,形成第一聚乙烯,通过转移管线从第一聚合反应器中将至少具有稀释 剂和第一聚乙烯的转移淤浆连续排放至第二聚合反应器,在第二聚合反应器中聚合乙烯, 形成第二聚乙烯,以及从第二聚合反应器连续排放至少具有稀释剂、第一聚乙烯和第二聚 乙烯的产物淤浆。该方法包括计算转移管线中由于摩擦引起的压力损失以及响应于该压力 损失小于规定值维持第一聚合反应器和第二聚合反应器在基本相同的压力。
[0122] 最后,本技术的实施方式可提供聚乙烯生产系统,包括第一聚乙烯回路反应器、第 二聚乙烯回路反应器、转移聚乙烯淤浆从第一聚乙烯回路反应器至第二聚乙烯回路反应器 的第一转移管线;和测定第一转移管线中的压力损失并将第二转移管线置于使用以将聚乙 烯淤浆从第一聚乙烯回路反应器转移至第二聚乙烯回路反应器的控制系统。测定压降的控 制系统可包括计算转移管线中由于摩擦引起的压力损失的控制系统,并且其中控制系统响 应于超过压力损失设定点的计算的压力损失将第二转移管线投入使用。
[0123] 系统可包括布置在第一转移管线上的入口压力构件,其测量在第一转移管线中转 移淤浆接近或在第一回路反应器处的入口压力,和布置在第一转移管线上的出口压力构 件,其测量在第一转移管线中转移淤浆接近或在第二回路反应器处的出口压力。控制系统 可响应于超过压力设定点的测量的入口压力和/或响应于超过压力设定点的在第一回路 反应器中的压力测量将第二转移管线投入使用。而且,测量压降的控制系统可包括测量通 过第一转移管线的与测量的入口压力相关的有效压差的控制系统,并且其中控制系统响应 于超过压差设定点的有效压差将第二转移管线投入使用。
[0124] 附加描沐
[0125] 已经描述了生产聚乙烯的方法和系统。下面的条款提供作为进一步描述:
[0126] 实施例1.操作聚乙烯反应器系统的方法,包括:通过转移管线从第一聚合反应器 连续排放转移淤浆至第二聚合反应器,该转移淤浆包括稀释剂和第一聚乙烯;从第二聚合 反应器排放产物淤浆,该产物淤浆包括稀释剂、第一聚乙烯和第二聚乙烯;测定由于转移管 线中的摩擦造成的压力损失;和响应于超过规定值的压力损失调节工艺变量。
[0127] 实施例2.实施例1所述的方法,其中第一聚合反应器和第二聚合反应器每个包括 液相反应器。
[0128] 实施例3.实施例1所述的方法,其中第一聚合反应器和第二聚合反应器每个包括 回路反应器。
[0129] 实施例4.实施例1所述的方法,包括:将乙烯、稀释剂和催化剂进料到第一聚合 反应器,在第一聚合反应器中聚合乙烯,形成第一聚乙烯,其中所述转移淤浆包括活性催化 剂;和在第二聚合反应器中聚合乙烯,形成第二聚乙烯。
[0130] 实施例5.实施例1所述的方法,包括进料稀释剂至第二聚合反应器。
[0131] 实施例6.实施例1所述的方法,包括进料共聚单体至第一聚合反应器和/或至第 二聚合反应器。
[0132] 实施例7.实施例6所述的方法,其中所述共聚单体包括丙烯、丁烯、1-戊烯、1-己 烯、1-辛烯和/或1-癸烯。
[0133] 实施例8.实施例1所述的方法,包括进料氢至第一聚合反应器和/或至第二聚合 反应器。
[0134] 实施例9.实施例1所述的方法,其中调节工艺变量包括提高第一聚合反应器中的 压力和/或允许第一聚合反应器中的压力提高。
[0135] 实施例10.实施例9所述的方法,其中提高第一聚合反应器中的压力包括提高至 第一聚合反应器的稀释剂进料压力。
[0136] 实施例11.实施例1所述的方法,其中调节工艺变量包括降低第一聚合反应器中 的淤浆粘度。
[0137] 实施例12.实施例11所述的方法,其中降低淤浆粘度包括提高至第一聚合反应器 的稀释剂进料速率,降低第一聚合反应器中的固体浓度,和/或提高第一聚合反应器中的 温度。
[0138] 实施例13.实施例1所述的方法,其中调节工艺变量包括降低第二聚合反应器中 的压力。
[0139] 实施例14.实施例13所述的方法,其中降低第二聚合反应器中的压力包括增大所 述产物淤浆从第二聚合反应器排放所通过的流量控制阀的打开位置。
[0140] 实施例15.实施例1所述的方法,其中调节工艺变量包括将另一转移管线投入使 用并且通过所述另一转移管线从第一聚合反应器连续排放至少部分所述转移淤浆至第二 聚合反应器。
[0141] 实施例16.实施例1所述的方法,其中所述规定值包括在大约5镑每平方英寸 (psi)至30psi的范围中的压力损失。
[0142] 实施例17.实施例1所述的方法,其中测定所述压力损失包括使用流体流动方程 计算所述压力损失。
[0143] 实施例18.实施例17所述的方法,其中所述流体流动方程包括Darcy-Weisbach 方程。
[0144] 实施例19.实施例17所述的方法,包括测定通过所述转移管线的压差以及响应于 超过确定的压力损失规定量的测定的压差调节所述工艺变量。
[0145] 实施例20.实施例19所述的方法,其中所述规定量包括作为测量的压力损失的百 分数的阈值量。
[0146] 实施例21.实施例19所述的方法,其中测量所述压差包括测量所述转移管线的入 口压力和测量所述转移管线的出口压力。
[0147] 实施例22.实施例1所述的方法,其中测定所述转移管线中的压力损失包括计算 所述淤浆的雷诺数,以及作为雷诺数和内表面的表面粗糙度与直径之比二者的函数确定所 述转移管线的内表面的摩擦系数。
[0148] 实施例23.实施例22所述的方法,其中测定摩擦系数包括使用Colebrook方程计 算摩擦系数。
[0149] 实施例24.实施例1所述的方法,其中测定转移管线中的压力损失包括:测定转移 淤浆的流速;作为流速的函数计算转移淤浆的速度;测定转移淤浆的密度;以及作为所述 速度、所述密度、转移淤浆的粘度和转移管线的内径的函数计算转移管线中转移淤浆的雷 诺数。
[0150] 实施例25.实施例24所述的方法,其中测定转移淤浆的流速包括通过聚乙烯反应 器系统的质量平衡测定所述流速。
[0151] 实施例26.实施例24所述的方法,其中测定转移管线中的压力损失包括作为雷诺 数和转移管线的表面粗糙度与直径之比的函数确定内表面的摩擦系数。
[0152] 实施例27.实施例26所述的方法,其中测定转移管线中的压力损失包括作为所述 摩擦系数、转移管线的长度与内径之比、所述密度和所述速度的函数计算所述压力损失。
[0153] 实施例28.操作聚乙烯反应器系统的方法,包括:在第一聚乙烯反应器中聚合乙 烯,形成第一聚乙烯;通过转移管线从第一聚乙烯反应器连续排放包含稀释剂和第一聚乙 烯的转移淤浆至第二聚乙烯反应器;在第二聚乙烯反应器中聚合乙烯以形成第二聚乙烯; 从第二聚乙烯反应器连续排放包含稀释剂、第一聚乙烯和第二聚乙烯的产物淤浆;测定第 一聚乙烯反应器和第二聚乙烯反应器之间的转移管线中转移淤浆的速度;和维持所述速度 大于规定值。
[0154] 实施例29.实施例28所述的方法,其中所述规定值包括在转移淤浆的沉积速度的 大约95%至大约200%的范围中的速度,和/或在大约2英寸每秒至大约10英寸每秒的范 围中的速度。
[0155] 实施例30.实施例28所述的方法,其中维持所述速度包括如果所述速度下降至所 述规定值则调节至转移管线的稀释剂奔流以提高转移淤浆的速度。
[0156] 实施例31.实施例28所述的方法,其中第一聚乙烯和第二聚乙烯结合以得到单峰 聚乙烯或双峰聚乙烯。
[0157] 实施例32.控制聚乙烯反应器系统的方法,包括:在第一聚合反应器中聚合乙烯, 以形成第一聚乙烯;通过转移管线从第一聚合反应器中连续排放包含稀释剂和第一聚乙烯 的转移淤浆至第二聚合反应器;在第二聚合反应器中聚合乙烯以形成第二聚乙烯;从第二 聚合反应器连续排放包含稀释剂、第一聚乙烯和第二聚乙烯的产物淤浆;计算由于第一聚 合反应器和第二聚合反应器之间的转移管线中的摩擦造成的压力损失;和响应于小于规定 值的压力损失维持第一聚合反应器和第二聚合反应器在基本相同的压力。
[0158] 实施例33.聚乙烯生产系统,其包括:第一聚乙烯回路反应器;第二聚乙烯回路 反应器;转移聚乙烯淤浆从第一聚乙烯回路反应器至第二聚乙烯回路反应器的第一转移管 线;和测定第一转移管线中的压降并将第二转移管线置于使用以将聚乙烯淤浆从第一聚乙 烯回路反应器转移至第二聚乙烯回路反应器的控制系统。
[0159] 实施例34.实施例33所述的系统,其中测定压降的所述控制系统包括计算第一转 移管线中由于摩擦引起的压力损失的控制系统,并且其中所述控制系统响应于超过压力损 失设定点的计算的压力损失将第二转移管线投入使用。
[0160] 实施例35.实施例33所述的系统,包括:布置在第一转移管线上的入口压力构件, 其测量在第一转移管线中转移淤浆接近或在第一回路反应器处的入口压力,和布置在第一 转移管线上的出口压力构件,其测量在第一转移管线中转移淤浆接近或在第二回路反应器 处的出口压力。
[0161] 实施例36.实施例35所述的系统,其中所述控制系统响应于超过压力设定点的入 口压力将第二转移管线投入使用。
[0162] 实施例37.实施例35所述的系统,其中测量压降的控制系统包括测量通过第一转 移管线的与入口压力和出口压力相关的压差的控制系统,并且
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