处理从烯烃聚合反应器中排出的聚烯烃的方法

专利名称：处理从烯烃聚合反应器中排出的聚烯烃的方法
技术领域：
本发明涉及处理从烯烃聚合反应器中排出的聚烯烃，同时最大程度减少从反应器中转移到烃吹扫仓(hydrocarbon purge bin)中的稀释剂的量和最大程度提高从吹扫仓中回收稀释剂的效率的一种方法。
在另一个方面，本发明还包括处理从吹扫仓中流出的吹扫排放料流的方法。
根据实际的实施方案，本发明的方法包括，在粗聚合物从聚合反应器中转移的过程中，最大程度减少从烯烃聚合反应器下游的在中等压力下操作的闪蒸器中转移到烃吹扫仓中的气态稀释剂的过量。
在典型的所谓的“淤浆”烯烃聚合方法中，从在较高压力(10-40巴)和温度(一般在60-110℃之间)下操作的聚合反应器流出的粗聚合物材料经历压降或压力释放以及大部分的回收气体通过在收集容器中的滗析或离心处理来分离。然而，该气体中的一些，典型地10-20wt％没有被分离和被转移到在较低压力下操作的所谓的吹扫仓中。这意味着来自聚合反应器中的大量气态烃类必须在它们再循环到聚合反应器中之前-在一个费时和消耗能量的步骤中-被压缩回到高压。
另一方面，当从聚合反应器中排出时，该粗聚合物淤浆呈现含有大量稀释剂、较少量未反应烯烃单体的物料形式并且它可含有少量的催化剂、助催化剂，其它烃类和取决于所使用的制造方法的任何其它物质(下面总称为“污染物”)。在压力释放之后，粗聚合物树脂在大约大气压力下被通入到上述吹扫仓中，其中氮气用于将这些污染物吹扫出来。来自这一步骤中的吹扫排放料流含有氮气，稀释剂，烯烃单体，和其它为方法所特定的物质。
已知有不同的技术来分离吹扫排放料流的各成分并将它们再循环到聚合方法中。
在US 5,769,927中公开了以选择性膜型气体分离为基础的分离该排出气体的各成分的方法和装置。
分离和再循环该排出气体的各成分的另一个常用方法是在压力下的冷凝。
虽然这些技术获得了对于性能而言的可接受的结果，但是排出气体的处理是繁重的和消耗能量的，部分地归因于以下事实大量的排出气体在低压(接近大气压力)下同流换热(recuperated)和主要成分象单体和稀释剂必须在它们再循环到聚合反应器中之前被压缩到高压。
本发明的目的是提供一种最大程度地减少被再循环到聚合方法中的在低压下存在的有用产物的量的方法。
因此，在本发明的第一方面提供了处理从烯烃聚合反应器中排出的聚烯烃的方法，它包括下面步骤序列从聚合反应器中排出包括聚烯烃和稀释剂的淤浆；让淤浆进行压力释放，以使稀释剂被蒸发和形成聚烯烃/气体混合物；将聚烯烃/气体混合物排入到收集器中；控制在收集容器内的沉降聚烯烃的量；非连续地将收集容器中的聚烯烃/气体混合物转移到浓缩容器中；将浓缩容器泄料，要求该聚烯烃/气体混合物转移到烃吹扫仓中。
下面强调在本发明说明书中使用的下列术语的意义。
该术语“气体”指气体或蒸气。
该术语“稀释剂”指在正常情况(25℃，1巴)下的液体或气态烃，优选含C3-C8的不可聚合的饱和烃，在“淤浆”反应器中用作聚合物的载体。
该术语“淤浆”指聚合物颗粒在液体或气体中的悬浮体。
该术语“吹扫仓”指被设计来将粗聚合物脱除在聚合物粒子中包含的气体或液体的一种设备；它包括传统的吹扫仓，干燥机或具有相当长的停留时间的任何其它合适设备。
根据本发明的方法，该收集容器，任选连续地，填装来自聚合反应器出口的减压聚烯烃/气体混合物。
该聚烯烃/气体混合物优选在流向收集容器的反应器排出管道中被加热，优选在解压缩后。聚烯烃/气体混合物的温度理想地被加热到高于气体混合物的结露点，最优选比结露点高5-10。本发明的目的是在收集容器内获得尽可能干燥的粉末物，既减少下游系统的脱气负荷又改进在该容器内和从收集容器到浓缩容器中的粉末流动性。收集容器经过设计来避免在该容器内的聚合，冷凝和/或固体积聚的潜在性。进入收集容器的聚烯烃/气体混合物入口优选与容器壁相切和最优选地还指向下与水平面构成5度和25度之间的角度，最优选与水平面构成约10度的角度，以便优化该收集容器的壁的清扫。该收集容器优选是绝热的并且进行跟踪，既维持粉末温度又避免在任何冷容器壁上的任何冷凝潜力。容器也进行设计，通过锥角、表面光洁度和出口喷嘴尺寸/构型的合适设计，在该容器的底部实现固体的均匀的截面流动。
在收集容器中的停留时间可以是在树脂的脱气需要和最大程度减少连续聚合的潜力的愿望之间的平衡。这一最适宜点将取决于树脂特性(例如密度，无定形物含量，温度)和烃类型和存在量。当使用己烷-1共聚用单体和异丁烷稀释剂处理来自淤浆方法中的高密度聚乙烯时，在收集容器的圆锥形底部区域内优选控制固体水平，理想地将收集容器中的最佳固体水平维持稍微高于为了完全地充满单个下游浓缩容器所需要的固体体积，优选比为了完全地充满该单个浓缩容器所需要的固体体积不多出50％以上(最优选不多出25％以上)。在这种情况下在收集容器内的固体停留时间典型地是在20和400秒之间，最优选在40和200秒之间，理想地在约60到100秒之间。
在收集容器中的固体水平优选使用连续核子仪器(continuousnuclear device)来测量，理想地补偿在该容器中的气体密度。一旦聚烯烃/气体混合物在收集容器内达到预定水平，在浓缩容器内的进口阀被打开和收集在收集容器中的预定体积的聚烯烃/气体混合物被转移到浓缩容器中。当聚烯烃/气体混合物的体积使得浓缩容器基本上完全地填满时，即来自反应器中的最低量的排放气被转移到该浓缩容器中时，实现了本发明的全部益处。基本上，仅仅在聚合物粒子之间的空隙和在该粒子本身中的空腔填充气体。理想地，浓缩容器的基本上整个体积被聚合物颗粒占据。优选地，引导至较低压力容器(如合适的平行浓缩容器或吹扫仓)的小排放管道(具有球阀(例如2.5cm直径))可以在填充该浓缩容器时和最优选在填充周期中的某一点(当流入浓缩容器中的固体开始减少或将减少时)被开通。在浓缩容器已经填充聚烯烃/气体混合物之后，将浓缩容器的进口阀关闭和将浓缩容器的排出阀开通。将浓缩容器的内容物转移到吹扫仓中而使容器清空。小流量的任选的较高压力气体(例如来自收集容器)可用来协助固体从浓缩容器转移到吹扫仓中，然而这在设计得很好的系统中是不必要的。
理想地该系统被设计成快周期时间，使得浓缩容器能够在几秒或不足几秒的时间就能够充满。任选地，一旦浓缩容器已经充满，接下来需要打开收集容器另外5-20秒，以使固体完全地沉淀在浓缩容器中，和因此在没有任何压缩的情况下将同样多的气体排放回到较高压力系统中。浓缩容器的入口阀和出口阀的次序优选通过计时器来控制，然而它另外以系统状态如液面和/或压力指示的测量的初级(或附加)使用为基础。
安全联锁优选安装在系统中以防止当排出阀开通时浓缩器入口阀也开通，反之亦然。这些阀门的状态能够进一步从在收集容器，浓缩容器和吹扫仓之间的压力检验来证实。
当根据本发明操作时不是必要的，或甚至一般特别令人想望的，总是在该排出过程中维持在收集容器和浓缩容器之间的气封。当希望在收集容器中维持气封(例如用一定的固体料面)时的唯一时间是当使用环绕该浓缩容器进入吹扫仓中的任何任选的固体旁通管路时。这一旁通管路甚至对于有合适气封的下游系统增大气体渗漏，然而在本发明的范围内的是需要考虑进入到吹扫仓中的附加固体流。
收集容器，浓缩容器和吹扫仓的整个组系优选经过设计和安装后允许在这些容器之间有可靠的重力作用的固体流动。在这种情况下这些容器不一定需要直接垂直地位于彼此之上，然而，这些连接管道的任何倾斜优选依据引起该倾斜的重力流动，管内部构件和粉末特性(包括它的湿度)来设计。尽管优选对于重力流动来设计，但这不是本发明的要求。可以认识到，完全有可能考虑在容器之间的固体的气动转移的可靠使用，而其它考虑如成本、布局等使得单个提升(elevation)的使用不太有吸引力。
本发明的方法能够适用于任何聚合物制造方法。
本发明的方法特别可用于从选自含有2到18个碳原子的α-烯烃(下面称作“烯烃”)，优选含有2到8个碳原子的α-烯烃中的单体衍生的聚合物的制造。这些聚合物可以是均聚物，如高和低密度聚乙烯；聚丙烯；聚丁烯；聚(4-甲基-戊烯-1)；这些单体与至少一种不同共聚用单体的共聚物，该共聚用单体选自含有2-18个碳原子，优选2-8个碳原子的单烯烃，和含有4-18个碳原子的二烯烃。本领域中公知的这些共聚物的实例是具有超过50％摩尔比的乙烯与丁烯、己烯和/或辛烯的共聚物，以及具有超过50％摩尔比的丙烯与乙烯和/或丁烯的无规和嵌段共聚物。本发明的方法特别适合于乙烯和丙烯的均聚物和共聚物的制造，和更特别适合于高密度聚乙烯的制造。
本发明的方法特别可用于上述聚合物的制造中，其中异丁烷，戊烷，丙烷或己烷用作浆液反应器中的液体稀释剂。对于高密度聚乙烯的制造，己烷和异丁烷是优选的液体稀释剂。
本发明的方法的相当大的优点在于以下事实不是直接从聚合反应器中-分别地直接从收集容器中-将聚烯烃/气体混合物与来自聚合反应器的较大量气体一起转移到吹扫仓中，而是在聚合反应器(分别在收集容器)与吹扫仓之间使用浓缩容器。从聚合反应器转移到吹扫仓中的气体的量因此最小化。通常，聚合反应器处于高压(10-40巴)，而吹扫仓处于与大气压力接近的压力下。较少的排出气体从收集容器中抽出，该较少气体必须再循环和增压到在聚合反应器中所需的较高压力。如上所述的浓缩容器的使用允许减少被转移到低压侧即吹扫仓的气体量。例如，当异丁烷用作聚合的稀释剂时和当造本发明方法的第二步骤中的压力降至约5-11bara，典型地10bara时，转移到吹扫仓中的气体量减少至约2-5wt％，典型地2.5wt％，其中wt％是在转移气流的总质量中的气体的百分质量。因此该压缩机能够具有较小尺寸，它们因此不需花费太大去购买和操作。此外，因此必须再循环的未反应单体和溶剂的量是较小的，下游再循环设备可以是较小的和消耗较低能量的。
根据本发明的方法的优选实施方案，不是使用一个浓缩容器，将两个或多个浓缩容器平行操作。对于本说明书的目的，这些浓缩容器分别命名为“第一浓缩容器”和“平行浓缩容器”或“第二浓缩容器”。
因此，在该周期的第一部分中，第一浓缩容器填充聚烯烃/气体混合物和将第一浓缩容器的进口阀关闭。在第一浓缩器容器的内容物转移到吹扫仓中使容器清空之前，连接两个浓缩容器的压力补偿阀门被开通。在第一浓缩容器中所含的气体被转移到平行浓缩容器中，直到在两个浓缩容器中的压力是大约相同的为止。在浓缩容器之间的压力补偿阀门然后关闭，第一浓缩容器的内容物转移到吹扫仓中使容器清空。在第一浓缩容器内的压力降到在吹扫仓内的压力，而在平行浓缩容器中的压力高于在吹扫仓中的压力但低于在收集容器中的压力，即比后者低约30-50％。
在该周期的第二部分中，平行浓缩容器用来自收集容器的聚烯烃/气体混合物填充，在两个浓缩容器之间的压力通过开通连通这两个浓缩容器的压力补偿阀门来平衡。平行浓缩容器的内容物最后转移到吹扫仓中使容器清空。
并行使用两个或多个浓缩容器的方法会减少从聚合反应器中-分别地从收集容器中-更进一步转移到低压侧即转移到吹扫仓的气体的量。例如，当异丁烷用作聚合的稀释剂时和当在步骤(b)中的压力降到约5-11bara，典型地10bara时，转移到吹扫仓中的气体的量减少至约0.75-1.75wt％，典型地1wt％。这些数字取决于聚合物的体积密度和气体的密度和类型。
根据另一个方面，本发明进一步包括处理从以上工艺中流出的吹扫排放料流的方法。
在本发明方法的实际的实施方案中，根据本发明的方法进一步包括处理来自吹扫仓的吹扫排放料流的下面步骤压缩和冷却来自吹扫仓的吹扫排放料流，导致了料流的部分冷凝，因此将该料流分成富含单体的冷凝部分和富含吹扫气体的不冷凝部分；将不冷凝部分分成两个部分，将不冷凝部分的第一部分再循环到吹扫仓中；在分离装置中处理不冷凝部分的第二部分，产生更富集的吹洗气流和混合料流；将来自分离装置中的富集吹洗气流再循环到吹扫仓的底部或中间水平和通过将来自分离装置中的混合料流返回到该压缩步骤上游的吹扫排放料流中，将该混合料流再循环到冷凝步骤中。
处理吹扫排放料流的方法是非常经济的。实际上，因为来自吹扫仓的单体和其它可回用的产品的量和浓度不小于在传统方法中的相应值，该设备即压缩/冷却和分离装置不必是非常大的。它们以较少的花费购买和操作。
此外，将不冷凝部分的第一部分直接再循环到吹扫仓中会进一步降低设备的尺寸、成本和能量消耗。
冷凝步骤优选在约8到20巴之间的压力下进行；当异丁烷用作聚合的稀释剂时，该压力典型地是在12和16巴之间。该冷凝步骤优选另外在-30℃和+50℃之间的温度下进行；当异丁烷用作聚合的稀释剂时，该温度典型地是在5℃和30℃之间，优选在10℃和15℃之间。
分离装置可以包括膜分离装置，深冷分离装置，吸收装置，等等。对于深冷分离的情况，该装置包括具有在低温下，例如在-50至-100℃之间的温度下操作的冷凝器的蒸馏塔。
利用薄膜的分离是优选的。优选通过使用对于比其它组分(即吹扫气体)更快速渗透的组分(即烯烃)有至少约5的选择性的薄膜来进行。
应该指出的是，最大程度减少从聚合反应器中转移到烃吹扫仓中的气体的量的上述方法能够用于任何聚合物制造操作中。
本发明提供了优化的脱气方法，它最大程度减少了随聚烯烃从聚合反应器中排出的烃类的量，使聚合反应器降至低于7bara，优选5bara的压力。它另外使得对于整个脱气方法和最特别地吹扫仓系统而言的能量和新鲜补充吹扫气体要求得以降低。本发明提供了处理聚烯烃的方法，其中随聚烯烃从烯烃聚合反应器中排出的烃类的大于95wt％，优选大于97wt％作为液体被再循环到聚合反应器中，和其中排入到吹扫仓中的聚烯烃气体混合物含有低于2.5wt％气体，优选低于1wt％气体。在优选的实施方案中该吹扫仓主要使用再循环的吹扫气体和具有低于5Nm3/te的聚烯烃，更优选低于1Nm3/te的聚烯烃的新鲜补充吹扫气体要求，最优选在吹扫仓中使用的全部吹扫气体被再循环。当任何新鲜的补充吹扫气体被引入到吹扫仓中时，它优选是惰性气体，最优选氮气。本发明提供了实现上述性能，同时处理离开吹扫仓的聚烯烃的方法，使得它含有低于100ppm，最优选低于40ppm挥发性有机化合物(VOC)并消耗低于15kW/te，优选低于10kW/te的所生产聚合物的能量来提纯和在吹扫仓周围再循环该吹扫气体。
本发明从参考附图的非限制性的实施方案的下面叙述变得更清楚，其中

图1(Fig.1)是根据本发明的优选实施方案的聚合物浓缩器的示意性视图；图2(Fig.2)是根据本发明的处理吹扫排放料流的方法的示意性视图。
图1描绘了根据本发明的优选实施方案的聚合物浓缩器。
所示的聚合物浓缩器10包括从聚合反应器(未显示)中接收原料聚合物和排出气体的收集容器12，并行的第一14和第二16浓缩容器，各具有进口阀18和18’和排泄阀20和20’，连接两个浓缩容器的压力补偿阀门22，测量在收集容器装置中的粗聚合物的预定量/体积的测量设备(未显示)和操作进口阀和排泄阀的转换器24-例如液面转换器。
来自聚合反应器(未显示)中的粗聚合物颗粒和排出气体的淤浆被连续地转移到收集容器12中。让粗聚合物和排出气体的淤浆在收集容器12中沉降和一旦淤浆达到在收集容器12中的预定水平，转换器24开通第一浓缩容器14的进口阀18和第一浓缩容器14填充来自收集容器12的淤浆。转移到收集容器中的粗聚合物的量/体积应使得浓缩容器14用粗聚合物填充至顶部，在浓缩容器14中的排出气体的量减到最少。一旦第一浓缩容器14充满，进口阀18关闭和连接两个浓缩容器14、16的压力补偿阀22被开通。包含在第一浓缩容器14中的排出气体被转移到第二浓缩容器16中。当在两个浓缩容器14、16之间的压力得到平衡时，压力补偿阀22关闭和转换器24开通第一浓缩容器14的排泄阀20。粗聚合物转移到吹扫仓(未显示)中。在第一浓缩容器14中的压力降至吹扫仓的压力，而在第二浓缩容器16中的压力是收集容器12/聚合反应器的压力的约30％-50％。
同时，该收集容器12再次填充粗聚合物和排出气体，和转换器24开通第二浓缩容器16的进口阀18’，第二浓缩容器16用来自收集容器12中的粗聚合物和排出气体填充至顶部。因为在第二收集容器16中仍然有一定量的排出气体，较少的排出气体从收集容器12中转移。关闭进口阀18和开通压力补偿阀22。来自第二浓缩容器16中的排出气体被转移到第一浓缩容器14。关闭压力补偿阀22，将第二浓缩容器16的排泄阀20’开通以便将粗聚合物与排出气体一起转移到吹扫仓中。在第二浓缩容器16中的压力降至吹扫仓的压力，而在第一浓缩容器14中的压力是收集容器/聚合反应器的压力的约30％-50％。
该周期可以再次来一遍。
图2是根据本发明的吹扫排放料流的处理的示意性视图。
来自聚合物制造过程中的吹扫排放料流典型地从树脂吹扫仓中流出，其中气体用于从新形成的聚合物颗粒中吹扫出污染物。这些污染物是方法特定的，取决于所要制造的聚合物，起始成分的纯度，和该方法是否是气相过程，淤浆过程或在中等压力(5-25巴)下产生气体/固体混合物的任何其它方法。该污染物可以包括未反应的单体和共聚用单体，溶剂，催化剂，稳定剂，其它烃类，或在聚合反应器中使用或存在的任何其它物质。仅仅给出一个特定的例子，如果氮气用于吹扫和吹扫排放料流来自淤浆聚乙烯制造过程，则它-除了较大量的乙烷-还含有乙烯，氢气，稀释剂和氮气和有时其它污染物。
本发明的方法能够适用于产生含有挥发性烃的吹扫排放料流的任何聚合物制造过程。最通常地，聚合物制造者使用的吹扫气体是氮气，它是惰性的和容易获得的。然而应当认识到，该方法可用于分离可使用的其它吹扫气体如空气，或被认为适合于此目的的任何其它气体。
该方法的这一部分的主要目标是将稀释剂与用于吹扫粗聚合物的气体分离，最优选达到任何一种或两种可以再度使用的程度。
现在回到图2，能够看出该粗聚合物淤浆从聚合反应器26中转移到收集容器28中，然后转移到浓缩容器30和最后转移到吹扫仓32中。
现在更详细地描述吹扫排放气流的处理。与再循环的料流36合并形成进给料流38的吹扫排放料流34首先通过压缩机40形成压缩料流42，它然后通过冷凝器44或冷却器。压缩和冷却的结合导致了含有稀释剂与少量的溶解烯烃单体(和其它有机物质，如果它存在于进给原料中的话)，而且含有一些溶解或冷凝的吹扫气体的冷凝料流46的形成，以及具有仍然含有一些稀释剂和烯烃单体的吹扫气体的不冷凝料流48的形成。
冷凝的料流46或冷凝物在现有技术中已知的可能的附加处理之后直接被再循环在聚合反应器26中。
不冷凝料流48被分成两个部分。不冷凝料流48的一个部分50被输送到分离装置52(在这一具体情况下是膜分离设备)中。该膜分离设备含有相对于吹扫气体而言对稀释剂和单体有选择性的薄膜。典型地，为贯穿薄膜渗透提供足够驱动力的在薄膜的进料侧和渗透侧之间的足够大的的压差是由上游压缩机40提供的。该膜分离设备两股料流，即残余料流56和渗透物料流54。残余料流56是富含吹扫气体的产品料流，它可以返回到吹扫仓。与薄膜进给料流50相比富含稀释剂和单体含量的渗透物料流54通常返回到压缩机40的进口侧，以便进一步处理。
不冷凝料流48的另一部分58直接再循环到吹扫仓32。因为使用浓缩容器30或并联的两个浓缩容器，与粗聚合物一起转移到吹扫仓32中的来自反应器26的量或计量是非常小的。在吹扫排放料流34中未反应单体、稀释剂和有时其它污染物的浓度因此比在普通方法中低得多。已经发现，没有必要进一步处理能够用作在吹扫仓中的吹扫气体的主要地含有氮气和少量单体的不冷凝部分的至少一部分。在该吹扫仓中，“纯”氮气经底部注入和该气体在吹扫仓内部上升穿过粗聚合物。在吹扫过程中，氮气吹扫出夹含在粗聚合物颗粒之内和之间的含有单体、稀释剂和其它污染物的气体，和因此增加了该夹含的气体。已经发现，不冷凝部分的一部分能够直接注入到吹扫仓中，无需任何附加处理。不冷凝料流的这一注入是在“纯”氮气(它经由吹扫仓的底部注入)的注入处以上的某高度发生。在这一高度下，在吹扫仓内上升的吹扫气体中单体和其它污染物的浓度与在注入的不冷凝部分中这些产物的浓度大约相同或高于后者。
在图2中，再循环到冷凝步骤中的料流36被显示为返回与压缩机40上游的进给料流34混合。
冷凝步骤的目的是将进给气流调节至超过所要回收的烯烃或其它单体的结露点的压力/温度条件，这样该组分中的一部分将以液体形式从气流中冷凝下来。以这种方法从气流中除去的单体的量将取决于沸点，在进给料中的浓度，和进行冷凝的操作条件。
进行冷凝步骤的条件会影响冷凝和不冷凝部分两者的组成。
为简单起见，在图2中的冷凝器或冷却器由单个方框44标识，该冷凝物液体和剩余气体被显示作为单独的料流从中排出。将会认识到，在实践中，该冷凝器将常常包括冷却器，它产生气体/液体混合物，和相分离器，在其中分离两相并从中将它们作为单独的料流排出。
第二设备分离方法能够是膜分离。该薄膜设备含有薄膜，后者显示出对于单体气体，与对于吹扫气体相比，基本上不同的渗透性。它对于稀释剂和单体是相对可渗透的但对于吹扫气体是相对不可渗透的，或对于吹扫气体是相对可渗透的但对于单体是相对不可渗透性的。更常见的是利用薄膜对于烃类的选择性。
正如早已提到的，该薄膜应该优选具有至少约5，更优选至少约10和最优选至少约20的对于更快速渗透组分与另一种组分相比的选择性。
现在通过在图2所示的装置中进行的一个特定例子来更详细地说明吹扫排放料流的处理。这一实施例用于进一步阐明根据本发明的方法，但绝对不希望限制该范围。
实施例淤浆料流以250kg/h的高密度聚乙烯(HDPE)，300kg/h的异丁烷(iBu)和15kg/h的未反应的乙烯(Et)的速率从聚合反应器26中连续地流出。它降压至12bara并加入到收集容器28中，在其中发生气体-固体分离，据此294kg/h的iBu和14,7kg/h的Et的料流从其顶部排出，同时剩余部分排入到浓缩容器30中。250kg/h的HDPE，6kg/h的iBu和15kg/h的Et的料流被转移到吹扫仓32中，进而在其底部输出与仅仅0.1kg/h的iBu一起的250kg/h的HDPE。在吹扫仓32的顶部输出6.1kg/h的iBu，0.5kg/h的Et和6kg/h的氮气(N2)(它在吹扫仓32的底部引入)的料流，后者作为料流34在1.2bara的压力下，与再循环的料流36(见后面)一起，被传输通过压缩机40，在压缩机中压缩至16bara，形成了15.6kg/h的iBu，3.5kg/h的Et和14kg/h的N2的料流42。料流42然后通过冷凝器44。
冷凝的料流46(5.866kg/h的iBu，0.27kg/h的Et和0.3kg/h的N2)在一种使得能够回收N2的处理(未显示)之后再循环到该聚合中。
从冷凝器直通管线中流出的不冷凝料流被分成一股料流50，它是供应给膜分离设备52的9.734kg/h的iBu，3.23kg/h的Et和13.7kg/h的N2。不冷凝料流48的另一部分58到再循环到吹扫仓32。
由膜分离设备生产的残留料流56，接连在吹扫步骤(未显示)输出0.034kg/h的iBu，0.030kg/h的Et和5.7kg/h的N2的料流之后和在以1kg/h的速率补充N2之后，0.234kg/h的iBu，0.230kg/h的Et和5.7kg/h的N2被送回到吹扫仓32中。
由膜分离设备产生的渗透物料流54，它是9.5kg/h的iBu，3kg/h的Et和8kg/h的N2，被送回到压缩机40的进口侧。
参考编号表10聚合物浓缩器12收集容器14第一浓缩容器16第二浓缩容器18，18’进口阀20，20’排泄阀22压力补偿阀24转换器26聚合反应器28收集容器30浓缩容器32吹扫仓34吹扫排放料流36再循环料流38进给料流40压缩机42压缩料流44冷凝器46冷凝料流48不冷凝料流50不冷凝料流的一部分52分离设备54渗透物料流56残留料流58不冷凝料流的另一部分
权利要求
1.处理从烯烃聚合反应器中排出的聚烯烃的方法，包括下面次序的各步骤1)从聚合反应器中排出包括聚烯烃和稀释剂的淤浆；2)让淤浆进行压力释放，以使稀释剂被蒸发和形成聚烯烃/气体混合物；3)将聚烯烃/气体混合物排入到收集器中；4)控制在收集容器内的沉降聚烯烃的量；5)非连续地将收集容器中的聚烯烃/气体混合物转移到浓缩容器中；6)将浓缩容器泄料，要求该聚烯烃/气体混合物转移到烃吹扫仓中。
2.根据权利要求1的方法，其中该收集容器连续地供料。
3.根据权利要求1或2的方法，其中两个或多个浓缩容器平行操作。
4.根据任何前述权利要求的方法，其中收集容器连续地出料但该或各浓缩容器不连续供料。
5.根据任何前述权利要求的方法，其中在一个浓缩容器的填充之后，在该填充的浓缩容器的出料之前，该压力平衡于处于较低压力下的平行浓缩容器。
6.根据权利要求5的方法，进一步包括下列相继步骤a)将也具有排出阀的第一浓缩容器的进口阀开通，使得预定体积的聚烯烃/气体混合物被转移到第一浓缩容器中；b)关闭第一浓缩容器的进口阀；c)开通将第一浓缩容器连接到平行浓缩容器的压力补偿阀，该平行容器也包括进口阀和排出阀，这样平衡了在第一和平行浓缩容器之间的压力；d)关闭该压力补偿阀；e)开通第一浓缩容器的排出阀，以使聚烯烃-气体混合物转移到烃类吹扫仓中；f)当聚烯烃-气体混合物在该收集容器中已达到了预定水平时，开通该平行浓缩容器的进口阀；g)用聚烯烃-气体混合物填充该平行浓缩容器；h)关闭该平行浓缩容器的进口阀；i)开通将第一浓缩容器连接到该平行浓缩容器的压力补偿阀，以便平衡在第一和第二浓缩容器之间的压力；j)关闭该压力补偿阀；k)开通该平行浓缩容器的排出阀，以使聚烯烃-气体混合物转移到烃类吹扫仓中。
7.根据权利要求5或6的方法，进一步包括下面步骤l)用吹扫气体吹扫该烃类吹扫仓和产生吹扫排放料流；m)压缩和冷却该吹扫排放料流，导致了料流的部分冷凝，因此将该料流分成富含稀释剂的冷凝部分和富含吹扫气体的不冷凝部分；n)将不冷凝部分分成两个部分；o)将不冷凝部分的第一部分再循环到吹扫仓中；p)在分离装置中处理不冷凝部分的第二部分，产生富含吹扫气体的气流和混合料流；q)将富集的吹扫气流再循环到吹扫仓中和将混合料流送回到吹扫排放料流，在该压缩步骤的上游。
8.根据权利要求7的方法，其中该分离设备包括膜分离设备。
9.根据权利要求8的方法，其中该膜分离设备具有至少5的对于烯烃与吹扫气体相比的选择性。
10.根据权利要求1或3的方法，其中从浓缩容器中排出的聚烯烃/气体混合物含有低于2.5wt％气体。
11.根据权利要求10的方法，其中从浓缩容器中排出的聚烯烃/气体混合物含有低于1.75wt％气体，优选低于1wt％气体。
12.根据权利要求7的方法，其中新鲜的补充吹扫气体与在吹扫仓中使用的再循环吹扫气体的比率是低于0.15，优选低于0.05。
13.根据任何前述权利要求的方法，其中随聚烯烃从烯烃聚合反应器中排出的烃类的大于95wt％作为液体再循环到聚合反应器中。
14.根据任何前述权利要求的方法，其中引入到吹扫仓中的新鲜的补充吹扫气体的流速是低于5Nm3/te的聚烯烃，更优选低于1Nm3/te的聚烯烃，和最优选在吹扫仓中使用的全部吹扫气体被再循环。
15.根据任何前述权利要求的方法，其中在提纯和将吹扫气体再循环到吹扫仓时消耗低于15kW/te所生产聚合物的能量。
16.根据任何前述权利要求的方法，其中离开吹扫仓的已处理的聚烯烃含有低于40ppm VOC。
全文摘要
处理从烯烃聚合反应器中排出的聚烯烃的方法，包括下面步骤从聚合反应器中排出包括聚烯烃和稀释剂的淤浆；让淤浆进行压力释放，以使稀释剂被蒸发和形成聚烯烃/气体混合物；将聚烯烃/气体混合物排入到收集器中；控制在收集容器内的沉降聚烯烃的量；连续地将收集容器中的聚烯烃/气体混合物转移到浓缩容器中；和将浓缩容器泄料，要求该聚烯烃/气体混合物转移到烃吹扫仓中。实施方案还包括两个互联的浓缩容器的使用以及优化的从吹扫仓中回收稀释剂的方 法。
文档编号C08F6/00GK1816569SQ200480019037
公开日2006年8月9日 申请日期2004年6月28日 优先权日2003年7月3日
发明者D·马里萨尔, B·沃尔沃思 申请人:英诺文尼制造比利时有限公司