使用多个聚合反应器的聚烯烃生产的制作方法_5

文档序号:9400284阅读:来源:国知局
阀(未示)向挤出系统36-2排放而非向吹扫塔68-1排放。最后,应当指出的是,来自环管反应器50-1的产品绒毛浆液22-1可以诸如经由关于图6A-8所论述的构思而被分流或转向到分离容器64-1中。
[0131]图12可以被表征为描绘了均具有对应的环管反应器50-1和50-2的两个聚烯烃生产线的对应的单体/稀释剂回收系统24-1和24-2。如所示,第一管线10-1的环管反应器50-1可以经由加热的闪蒸管线将绒毛产品浆液22-1排放到单体/稀释剂回收系统24-1中。同样,第二管线10-2的反应器50-2可以经由加热的闪蒸管线将绒毛产品浆液22-2排放到单体/稀释剂回收系统24-2中。这种操作可以被表征为两个反应器50-1和50-2的并联操作。这两个聚烯烃生产线的这些对应部分可以位于相同的制造设施处,并且在某些情况下,可以彼此靠近或相邻。
[0132]图13描绘了能够接收来自一个或多个反应器系统20的两个绒毛产品浆液22A和22B (经由对应的闪蒸管线在线加热器62A和62B)的分离容器64。在某些实施方案中,包括在线加热器62B和62B的闪蒸管线被认为是一个或多个反应器系统的一部分或被设置在反应器系统与稀释剂/单体回收系统24之间。在所示的实施方案中,回收系统24(和反应器后绒毛处理系统)被限定为起始于分离容器64,如由参考线8所示。分离容器64具有两个入口以接收对应的绒毛产品浆液22A和22B,它们最初在分离容器64中会合而不是在上游管道或闪蒸管线中会合。
[0133]如上文所示,在所示的实施方案中示例性分离容器64上的两个进口可以各自是切向进口(例如切向进口喷嘴)。另一方面,这些进口中的一个或两个可以是简单的喷嘴。此外,分离容器64可以经过尺寸设定以适应两个或更多个产品绒毛浆液22A和22B的质量和体积。举例来说,分离容器64的容积、高度、宽度、以及脱离段可以是更大的。
[0134]V.挤出系统和装载系统
[0135]图14是图1的示例性挤出系统36和示例性装载系统39的工艺流程图。可以例如使用稀相鼓风机将来自吹扫塔68(例如图9)的聚烯烃绒毛28以气动方式经由挤出机系统36中的阀门340 (例如换向阀或三通阀)转送,并且进入管道342中以到达绒毛料仓344中,或进入管道346中以到达挤出机进料罐348中。绒毛料仓344可以用于在挤出系统36中的挤出机(或其它操作)停工期间提供缓冲容量。另一方面,绒毛料仓344还可以积聚绒毛以允许挤出机的全速率操作,而在反应器50A、50B启动期间上游聚合反应器50A、50B “追上”。可以借助于鼓风系统(未示)将料仓344中的聚烯烃绒毛以气动方式经由旋转阀350转送到挤出机进料罐348中。
[0136]然而,通常,聚烯烃绒毛28主要经由管道346流向挤出机进料罐348中。在下游,旋转阀绒毛352可以将聚烯烃绒毛354送到挤出机356中,其中所述挤出机将聚烯烃绒毛354加热、熔融以及加压。如将由本领域的普通技术人员所了解,可以使用多种计量器,如智能流量计类型、主进料器类型等对来自挤出机进料罐348的绒毛354进行计量以进入挤出机356中ο
[0137]此外,可以如下的添加速率将添加剂注入到绒毛354流中,所述添加速率可以基于指定的与绒毛354的质量流率的比率。添加剂相对于绒毛354的这种比率或“从属”进料可以被指定在一定的值以产生例如每一种聚烯烃等级或产品的所需配方,以及给予下游聚烯烃粒料的所需特性。此外,可以使用液体添加剂系统、失重式进料器等完成添加剂的添加。在某些实施方案中,可以使用失重式进料器中的一个或多个对预混的添加剂包进行计量,所述添加剂包从例如散装容器经由绒毛354流、经由挤出机进料斗(未示)被送到挤出机356中,或诸如通过注入到挤出机356中的聚烯烃熔体中而被直接送到挤出机356中等等。如上文关于图1所提到,被放入到挤出机进料或挤出机中(例如被注入到挤出机的熔体通道中)的添加剂或添加剂包可以包括表面改性剂(例如增滑剂、防粘连剂、增粘剂)、UV抑制剂、抗氧化剂(例如酚醛树脂、亚磷酸酯、硫酯、胺等)、着色剂、颜料、加工助剂(例如流动促进剂,如蜡和油以及含氟弹性体)、过氧化物、以及其它添加剂。
[0138]表面改性剂可以改变随后由粒料38形成的膜或涂层的表面特征以控制摩擦系数(COF)或粘着性。举例来说,作为增滑剂的表面改性剂(例如硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺等)可以降低随后形成的膜和涂层的C0F。作为防粘连剂的表面改性剂可以例如减少诸如在一卷成品袋中相邻的膜表面粘在一起。作为增粘剂的表面改性剂(例如聚异丁烯或PIB)可以干燥的形式添加(例如母料添加)到挤出机进料中或以液体形式注入到挤出机的熔体通道中,以促进相邻膜表面之间的粘性和“粘附”,诸如在制造例如聚乙烯拉伸膜的情况下。
[0139]可以添加专用添加剂以提高特定的性能属性。其它添加剂可以包括阻燃剂(降低聚烯烃树脂的可燃性)、防静电剂(减少在挤出、在后续加工中的转化、以及诸如使用消费产品实现最终用途期间产生的静电荷)、清除剂和吸收剂(吸收诸如来自膜和/或包装产品的气味和气体化合物)、气味增强剂(赋予随后形成的膜以理想的气味)、降解剂(增加在填埋场处理期间分解的聚合物)等。
[0140]可以添加加工助剂以通过例如促进更低的挤出压力或减少熔体破裂来改进聚合物的挤出特征。加工助剂的实例是流动促进剂,所述流动促进剂可以润滑与熔融聚合物接触的金属表面、减少曳力并且因此减少熔体破裂和其它流变引起的表面缺陷。流动促进剂还可以减少挤出功耗、以及聚合物在挤出模头处的堆积或积聚。在聚乙烯树脂挤出中流动促进剂可以包括含氟弹性体(其减少熔体破裂并且改进树脂可加工性)、聚乙二醇、以及低分子量PE蜡等。
[0141]一般来说,挤出机356可以将聚烯烃聚合物和添加剂熔融、均质化、以及栗送穿过制粒机358,所述制粒机358可以包括例如滤网组合和加热的模头,所述模头将绒毛和添加剂的混合物制粒。此外,制粒机刀片(即在水下)可以将经由模头挤出的聚烯烃熔体切割成粒料。通常通过水360来使粒料骤冷并且所述粒料可以在粒料-水浆液362中从制粒机358行进到粒料脱水干燥器364中。干燥器364可以分离游离水,然后通过离心力干燥粒料残留的表面水。干燥的粒料366可以排放到例如粗粒筛368上,所述粗粒筛368从符合规格的粒料370中去除尺寸过大的和尺寸过小的粒料。
[0142]可以从水罐372经由离心栗374和冷却器376 (例如壳管式热交换器)向制粒机358供给水360。由粒料干燥器364去除的水378可以回到水罐372中。离开粗粒筛368的聚烯烃粒料370可以通过重力下降穿过旋转阀380进入例如密相气动传送管线382中并且被输送到粒料料仓384中。鼓风机包装件386提供氮气和/或空气388以经由传送管线382将粒料370传送到粒料料仓384中。在某些实施例中,粒料料仓384可以被表征为挤出系统36与装载系统39之间的交界部、挤出系统36和/或装载系统39的部件等。
[0143]粒料料仓384可以包括储罐、共混机、不合规格储罐等。聚烯烃粒料390可以被装入轨道车392、漏斗车、卡车、手提箱、袋等中。可以例如使用重力式、空气辅助的、多喷管装载系统将粒料390装入漏斗车中。这种系统可以允许漏斗车以高于聚合和挤出生产速率的速率被自动装载。因此,可以利用通过更高的装载速率所产生的额外的“时间”来为在填充之后移动漏斗车或轨道车392以及定位下一辆空车392提供了时间。
[0144]图15A-15C描绘了两个挤出系统36_1和36_2的部分的示例性实施方案,这两个挤出系统包括对应的挤出机进料罐348-1和348-2以及对应的挤出机356-1和356-2。挤出机进料罐348-1接收来自单体/稀释剂回收系统24-1的经过处理的绒毛固体28-1。挤出机进料罐348-2接收来自单体/稀释剂回收系统24-2的经过处理的绒毛固体28_2。图15A与图16的类似之处在于第一挤出机进料罐348-1将绒毛354-1送到第一挤出机356-1中,并且第二挤出机进料罐348-2将绒毛354-2送到第二挤出机356-2中。
[0145]图15B和15C的替代性实施方案提供了将经过处理的绒毛固体28_1和28_2组合以进入挤出机256-2的能力。因此,例如如果需要的话,挤出机356-1可以处于脱机状态以进行检查或维护,和/或绒毛固体28-1和28-2被组合以包括相同的添加剂包。图15C中的实施方案还提供了将经过处理的绒毛固体28-1在两个挤出机256-1与256-2之间分开的能力,诸如在期望经由对绒毛固体28-1的被分流的物流进行并行制粒而并入两种不同的添加剂包时。
[0146]在图15B中,第一挤出机进料罐348-1可以将绒毛354-1送到第一挤出机356-1或第二挤出机356-2中。换向阀或三通阀400使来自第一挤出机进料罐348-1的绒毛354-1转向到第一挤出机356-1或第二挤出机356-2。对于第二挤出机进料罐348-2,它将绒毛354-2送到第二挤出机356-2中。因此,在这个实施例中,来自单体/稀释剂回收系统24_1的经过处理的绒毛固体28-1可以被送到挤出机356-1或挤出机356-2中。
[0147]图15C描绘了第一挤出机进料罐348-1将绒毛354-1A经由水平控制阀402送到第一挤出机356-1中以及将绒毛354-1B经由水平控制阀404送到第二挤出机356-2中的能力。在操作中,绒毛354-1A和354-1B流可以同时流动,其中操作控制阀402和404这两者以维持挤出机进料罐348-1中的绒毛水平。另一方面,可以关闭控制阀402和404中的一个以使得绒毛354-1A和354-1B流中只有一个流动。对于第二挤出机进料罐348-2,它将绒毛354-2送到第二挤出机356-2中。因此,在这个实施例中,来自单体/稀释剂回收系统24-1的经过处理的绒毛固体28-1可以仅被送到挤出机356-1中、仅被送到挤出机356-2中、或被分流并且同时送到挤出机356-1和356-2这两者中。
[0148]综上所述,本发明技术的实施方案可以提供一种聚烯烃生产系统,所述聚烯烃生产系统包括:第一反应器(例如环管反应器),所述第一反应器被配置成产生具有第一聚烯烃(例如聚乙烯)的第一反应器排放物;第二反应器(例如环管反应器),所述第二反应器被配置成产生包含第二聚烯烃(例如聚乙烯)的第二反应器排放物;以及反应器后处理区,所述反应器后处理区被配置成接收所述第一反应器排放物和所述第二反应器排放物,其中所述第一反应器和所述第二反应器被配置成允许所述第一反应器排放物(a)被转送到所述第二反应器中,以及作为另外一种选择,(b)被转向以绕过所述第二反应器并且被送入所述反应器后处理区中,其中所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃最初在所述反应器后处理区中接触。第一聚烯烃可以具有比第二聚烯烃高的平均分子量,或第二聚烯烃具有比第一聚烯烃高的平均分子量。此外,第一聚烯烃和第二聚烯烃可以具有不同的密度。此外,第一聚烯烃可以是第二聚烯烃的30重量%至70重量%。反应器后处理区可以包括分离容器、吹扫塔、挤出机进料罐、挤出机等。第一聚烯烃和第二聚烯烃可以被转送到反应器后处理区中以使得第一聚烯烃和第二聚烯烃最初在分离容器、吹扫塔、挤出机进料罐或挤出机等中接触。
[0149]此外,本发明技术的实施方案可以提供一种聚烯烃生产系统,所述聚烯烃生产系统包括第一反应器,所述第一反应器产生具有聚烯烃和非聚烯烃组分的第一反应器排放物;以及反应器后处理区,所述反应器后处理区接收第一反应器排放物并且产生第一挤出聚烯烃和第二挤出聚烯烃。反应器后处理区可以包括分离容器,所述分离容器被配置成接收第一反应器排放物并且产生第一分离容器产品流和第二分离容器产品流。反应器后处理区可以包括分离容器和吹扫塔,其中所述分离容器接收第一反应器排放物并且产生分离容器产品流,并且所述吹扫塔接收所述分离容器产品流并且产生第一吹扫塔产品流和第二吹扫塔产品流。反应器后处理区可以包括分离容器、吹扫塔、以及挤出机进料罐。在这个实施例中,所述分离容器接收第一反应器排放物并且产生分离容器产品流,所述吹扫塔接收分离容器产品流并且产生吹扫塔产品流,并且所述挤出机进料接收吹扫塔产品流并且产生第一挤出机罐产品流和第二挤出机罐产品流。
[0150]在某些实施例中,第二反应器产生第二反应器排放物,所述第二反应器排放物被送入第一反应器中。因此,在这些实施例中,串联中初始的反应器被标记为第二反应器。第二反应器排放物中的聚烯烃可以具有比第一反应器排放物中的聚烯烃更高或更低的平均分子量。此外,第二反应器排放物中的聚烯烃可以具有与第一反应器排放物中的聚烯烃不同的密度。第二反应器排放物中的聚烯烃可以是第二反应器排放物中的聚烯烃的30重量%至70重量%。此外,第一挤出聚烯烃和第二挤出聚烯烃可以具有不同的添加剂包。不同的添加剂包可以包括表面改性剂、UV抑制剂、抗氧化剂、着色剂、颜料或其任何组合。
[0151]最后,本发明技术的实施方案可以提供一种聚烯烃生产系统,所述聚烯烃生产系统包括:第一反应器,所述第一反应器产生具有第一聚烯烃的第一排放浆液;第二反应器,所述第二反应器产生具有第二聚烯烃的第二排放浆液;以及反应器后处理区,所述反应器后处理区具有分离容器,所述分离容器被配置成在某些操作模式下接收作为独立进料的第一排放浆液和第二排放浆液。所述第一反应器和所述第二反应器可以被配置成允许所述第一排放浆液(a)被转送到所述第二反应器中,以及作为另外一种选择,(b)被转向以绕过所述第二反应器并且被送入所述反应器后处理区中。在实施方案中,第一排放浆液和第二排放浆液最初在分离容器中会合,而不是在分离容器的上游会合。在某些实施例中,第一排放浆液和第二排放浆液最初并非在管道中会合,而是最初在诸如分离容器或其它容器的容器中会合,即所述容器具有两个入口以分别接收第一排放浆液和第二排放浆液。
[0152]反应器后处理区可以包括分离容器、吹扫塔、挤出机进料罐、以及挤出机等。当然,替代性配置是适用的。第一聚烯烃和第二聚烯烃可以被转送到反应器后处理区中以使得第一聚烯烃和第二聚烯烃最初在分离容器、吹扫塔、挤出机进料罐或挤出机等中会合。一些实施方案还使得第一聚烯烃和第二聚烯烃可以在吹扫塔的入口管道、挤出机进料罐的入口管道、以及挤出机的入口管道中会合,但不在分离容器(例如闪蒸容器)的入口管道中会合。如所示,第一聚烯烃可以具有比第二聚烯烃更高或更低的平均分子量,以及与第二聚烯烃不同的密度。第一聚烯烃可以是第二聚烯烃的30重量%至70重量%。
[0153]附加说曰月
[0154]已经描述了聚烯烃生产系统。提供以下条项作为进一步说明:
[0155]实施例1 一种聚烯烃生产系统,所述聚烯烃生产系统包括:第一反应器,所述第一反应器被配置成产生包含第一聚烯烃的第一反应器排放物;第二反应器,所述第二反应器被配置成产生包含第二聚烯烃的第二反应器排放物;以及反应器后处理区,所述反应器后处理区被配置成接收所述第一反应器排放物和所述第二反应器排放物,其中所述第一反应器和所述第二反应器被配置成允许所述第一反应器排放物(a)被转送到所述第二反应器中,以及作为另外一种选择,(b)被转向以绕过所述第二反应器并且被送入所述反应器后处理区中,其中所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃最初在所述反应器后处理区中接触。
[0156]实施例2实施例1的聚烯烃生产系统,其中所述第一反应器和所述第二反应器各自包括环管反应器。
[0157]实施例3实施例1的聚烯烃生产系统,其中:所述反应器后处理区包括分离容器;并且所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃被转送到所述分离容器中以使得所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃最初在所述分离容器中接触。
[0158]实施例4实施例1的聚烯烃生产系统,其中:所述反应器后处理区包括吹扫塔;并且所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃被转送到所述吹扫塔中以使得所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃最初在所述吹扫塔中接触。
[0159]实施例5实施例1的聚烯烃生产系统,其中:所述反应器后处理区包括挤出机进料罐;并且所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃被转送到所述挤出机进料罐中以使得所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃最初在所述挤出机进料罐中接触。
[0160]实施例6实施例1的聚烯烃生产系统,其中:所述反应器后处理区包括挤出机;并且所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃被转送到所述挤出机中以使得所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃最初在所述挤出机的入口处接触并且在所述挤出机中共混。
[0161]实施例7实施例1的聚烯烃生产系统,其中所述第一聚烯烃和所述第二聚烯烃是聚乙烯。
[0162]实施例8实施例1的聚烯烃生产系统,其中所述第一聚烯烃具有比所述第二聚烯烃高的平均分子量。
[0163]实施例9实施例1的聚烯烃生产系统,其中所述第二聚烯烃具有比所述第一聚烯烃高的平均分子量。
[0164]实施例10实施例1的聚烯烃生产系统,其中所述第一聚烯烃具有与所述第二聚烯烃不同的密度。
[0165]实施例11实施例1的聚烯烃生产系统,其中所述第一聚烯烃是所述第二聚烯烃的30重量%至70重量%。
[0166]实施例12实施例1的聚烯烃生产系统,其中所述反应器后处理区包括挤出机进料罐和挤出机,并且其中将性能添加剂添加到所述挤出机进料罐或所述挤出机中的至少一个中。
[0167]实施例13 —种聚烯烃生产系统,所述聚烯烃生产系统包括:第一反应器,所述第一反应器被配置成产生包含聚烯烃和非聚烯烃组分的第一反应器排放物;以及反应器后处理区,所述反应器后处理区被配置成接收第一反应器排放物并且产生第一挤出聚烯烃和第二挤出聚烯烃。
[0168]实施例14实施例13的聚烯烃生产系统,其中所述反应器
当前第5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