关于处理聚烯烃制造中的气流的方法

专利名称：关于处理聚烯烃制造中的气流的方法
技术领域：
本发明涉及聚烯烃的制造。本发明特别涉及一种按照权利要求1前序的、处理得自聚烯烃制造的、含有未反应化合物的气流的方法。在α-烯烃在催化剂存在下在至少一个反应器中进行聚合形成含有聚烯烃的反应产物的时候，得到所述气流。在这种情况下，反应器流出物流向分离器。在分离器中分离含有未反应化合物的气流，并回收聚合物产物。从自分离器获得的气流中除去基本上未冷凝的化合物，并使该化合物经另外的处理。
烯烃在，例如，齐格勒-纳塔型催化剂或茂金属催化剂存在下进行聚合形成聚烯烃。所使用的反应器的类型有，例如，环管反应器、流化床反应器、搅拌式气相反应器和装有搅拌部件的流化床反应器。反应器中装有单体(一般说是乙烯或丙烯)和可能还有共聚单体(C2～C10烯烃或二烯烃，优选乙烯、丙烯、1-丁烯或己烯)，还装有氢，用氢控制摩尔质量分布。反应器还可以含有高含量的对反应来说是惰性的物质(一般是氮或丙烷)。
在上述所有反应器中典型的是，伴随着所得到的作为产物的聚合物从反应器中还排出未反应单体、共聚单体以及常常还有稀释剂(对反应来说是惰性的物质)。
来自反应器产物分离器的气体主要返回到流程之中；其中一些导向火炬或者作为可燃气体。如果需要将单体、共聚单体和稀释剂分为单独料流再利用的话，该气体也可以导入蒸馏设备。利用蒸馏进行分离涉及的问题是，在从反应器排出的气流中还总存在反应副产物、重质低聚物、轻质烃和氢，它们与喂料一起进入流程之中。这些副产物主要以两种方式使聚合反应复杂化-在副产物终止在所述蒸馏产物(单体、共聚单体和稀释剂)中时，它们又循环到反应器中，因此它们在反应器中的含量渐渐提高。如果这种情况持续太长时间，工艺流程运行复杂化到不得不间断和停车的程度。这也意味着受到很大的经济损失。
-积累着的惰性化合物通常是轻组分。因为气体分离借助于蒸馏来进行，鉴于轻组分不得不降低蒸馏柱的塔顶馏出物的温度。在这种情况下，致使蒸馏柱的至少一个塔顶馏出物的冷凝器不能使用空气或水这些最普通的耗资最少的冷凝介质。
在典型的制造聚烯烃的装置中，可以生产许多具有不同共聚单体含量的和具有不同摩尔质量分布的产物。这些级别改变了工艺状况(situation)，也有规律地改变了与产物一起排出的气体的组成。下文叙述级别改变工艺状况的几个原则1.在设法使产物的共聚单体含量不同时，或者在要求改变含有惰性物质的循环气流中的单体含量时，级别的改变一般不会引起大问题。如果需要降低所涉及的反应组分的含量，那末就降低其进料或者中止其进料，反应相当迅速地消耗剩余物。如果需要增加所涉及的组分含量，那末通常必须相当平稳地进行改变，这样反应条件的快速变化不会引起问题。另外，共聚单体或单体的含量一般变化相当小，这样，变化能够较平稳地进行。所使用的氢的量一般相当小，因此氢的量增加不是大问题。
2.降低氢含量是较困难的，因为氢在反应中实际上并不被消耗。现在，降低反应器内氢含量的最普通的方法是，将积累着的惰性物质的排出气流增加到接近排出气体系统的最大能力。排出气体，例如，流至火炬燃烧或者作为进料至裂化。当减少较低含量的氢的量时，对聚烯烃装置来说，与氢一起排出的气体导致大的经济损失。
虽然在反应器运转中主要考虑级别改变工艺状况的问题，但是显然从反应器中与反应器产物聚合物一起排出的气体混合物的浓度在变化。这种变化使得气体分离设备的应用和设计复杂化。
正如从上文叙述明显所知的那样，必须从聚烯烃流程中除去积累着的轻质惰性气体。通常的作法是，与气体分离蒸馏相结合，使最轻质的组分流入火炬，或者进入燃料气体网，或者进入裂化装置进料系统。该排出气流中还含有大量的应当循环到反应器中的组分，所以普通的排出系统并不是好的解决办法。如果将轻质气体用作燃烧气体，那末气流的价值就是存在于其中的组分的热值。当其流入火炬时，其价值实际上是负值。如果轻质气体作为原料流入裂化设备，那末裂化设备的能力进而还有其产量就会下降。
本发明的目的在于消除与现有技术相关的缺点，提供一种全新的解决处理自聚烯烃聚合得到的气流的问题的方法。
本发明以下述基本原则为基础，即，通过使用膜系统从气相反应器的气流中分离出氢。所用的膜是半渗透薄膜，不同气体分子通过该膜时以不同速度行进。因此，它能够将不同组分彼此分离。一般说以膜为基础的分离在工艺上是有好处的，即，在其中所处理的物质的沸点是如此低，以致于其气体不能借助于水或空气进行冷凝，在这种情况下，在化学工业中占重要地位的这种分离操作是很昂贵的。
关于本发明我们令人惊异地发现，将膜系统与蒸馏分离器一起进行布置，有利于气体分离，同时改善了整个聚合过程的操作，因此也改善了整个装置的可用性。
更具体地说，按照本发明方法的特征主要在于权利要求1的特征部分所述的内容。
本发明包括使用膜分离设备从自聚合反应器得到的烃气流中分离出氢。该气流含有氢和轻质的未反应的烃类化合物。
通过本发明获得了许多显著的优点。这样，有利于气体分离，这是因为将膜系统与蒸馏柱组合在一起，使蒸馏能够在基本上较高的顶温下进行。按照本发明，蒸馏柱能够在塔顶馏出物为35℃下进行运转。这意味着塔顶馏出物的冷凝能够，例如，采用冷水或空气来进行。通常，蒸馏柱是通过采用所谓的致冷机来冷却蒸馏柱的塔顶馏出物进行操作的。在这种情况下该柱的顶温一般约-20℃。诸如此等的现有技术选择方案是相当昂贵的。如果使用用空气和水进行冷凝，未冷凝的气流量很大，该处理方法昂贵，并且无论从哪一点来看都是不利的。
按照本发明所进行的气体分离也是较有效的，因为使用膜系统能够较好地回收单体、共聚单体和稀释剂。采用膜系统能够有效地除去最轻质气体，按照其它方式这类气体总积累在流程之中。
将膜系统与蒸馏分离器一起布置，这样有利于气体分离，并且改善了整个聚合过程的操作，因此还改善了装置的可用性。
下文将借助于更详细的叙述和实施方案实例，并参照附图，较详细地研究本发明。


图1画出了在具有两个连续的反应器的现有技术系统中循环气体和回收气流的方法，以及与它们在一起的以蒸馏为基础的分离器。
图2和3画出了膜系统，借助于该系统能够将蒸馏系统的塔顶馏出物分离成三股产物流。
图4和5画出了烃选择性和氢选择性的膜系统的原理。
图6画出了膜/蒸馏相结合的系统，借助于该系统能够将蒸馏系统的塔顶馏出物分离成四股产物流。
图7画出了以两个膜单元为基础的设备选择方案；其特别适于处理自聚丙烯制造得到的气流。
如上所述，本发明涉及一种制造聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯的新方法，其中，把与得自一个或多个聚合反应器的产物一起排出的轻质气体和未反应的起始物料，通过采用膜分离系统，从气流中分离出来。轻质气体的实例包括氢，未反应的起始物料的实例包括聚合单体、可能还包括共聚单体和稀释剂(在反应中是惰性的聚合介质)。
按照本发明的方法适用于制造聚烯烃，尤其是聚乙烯和聚丙烯，在这种情况下，可聚合的单体是乙烯和丙烯以及共聚单体丙烯和相应各为乙烯，以及，例如1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、乙烯基环己烷、环戊烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯。在聚合反应器中、介质可以处于液态、蒸汽状态、气态或超临界状态，和烯烃聚合物可以或者处于固态或者处于液态。
聚合反应通常在高压和高温下进行。这样，例如，在本体聚合中压力为约30-100巴和温度为约50-100℃。在气相聚合中压力为约10-40巴，温度相应为约60-110℃。聚合反应一般在多相催化剂存在下进行，在这种情况下，例如，过渡金属元素催化剂如Philips型铬催化剂、齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂用于制造聚乙烯、茂金属催化剂和齐格勒-纳塔催化剂，例如MgCl2*TiCl4，也适用于生成聚丙烯的聚合反应。
按照本发明，从聚合反应器首先排出排出物流或流出物，并从所排物流中分离出气体。优选分离操作在反应器的产物分离器中进行。例如在闪蒸罐中进行，在那里排出的物流的压力下降，借此轻质化合物蒸发并进入气相。气体化合物也可以在气相反应器的旋风分离器中进行分离，而没有大的压力下降。
发生在液态和超临界流体中的反应的流出物一般包含全部介质，在其中的单体和共聚单体含量高于60％，以及为控制摩尔质量而使用的氢，或者它还含有大量惰性烃(稀释剂)。在压力下降的时候，大部分流出物通常蒸发。
相应的气体化合物得自气相反应器的产物分离器。
按照本发明，气体流入蒸馏柱，在其中气体经分离，形成单体、共聚单体和稀释剂单独料流以再利用。此后，得自蒸馏柱的回流冷凝器或回流液接受器的塔顶馏出物与未冷凝的气体一起流向膜系统，在那里其可分成含氢物流和一股或多股烃物流，在后者中除去了大部分氢。未冷凝的气体经加热器流入膜单元。进行加热，为了防止在膜单元中发生冷凝。
分离出的氢能够流入需要它的其它操作单元中，或者在个别情况下能够在火炬使其燃烧。在大部分氢分离出的时候，含烃物流，在需要的情况下，能够至少部分冷凝，并且至少冷凝的部分返回到反应器循环系统中。轻质惰性物料能够从未冷凝部分排出，并流向燃烧气体网和火炬。
用于分离气体的膜能够分类为无机膜、碳纤维膜、聚合物膜和液体膜。所有这些类型的膜都能够用于本发明。无机膜的例子是陶瓷膜。聚合物膜是一种特别有利的选择物。
液膜的功能的基础是，待在所涉及的液膜中分离的物质的不同溶解速度。液体在膜中的稳定性是一个问题，这也如渗透性较低一样，导致需要大的面积进行质量传递，因此使价格提高。
应用于本发明的聚合物膜能够根据聚合物是橡胶态还是玻璃态分成两类。所谓橡胶态聚合物在本文中意指在其软化温度或玻璃化转变温度以上的温度下使用无定形聚合物。橡胶态聚合物的机械性能能够通过混入诸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)或硅氧烷-聚碳酸酯之类的聚合物进行改进。特别适于分离氢和轻质烃的硅橡胶，即聚二甲基硅氧烷，PDMS；由其制造的膜的选择性和渗透性数值可见述于文献之中。聚合物的机械性能能够通过从诸如硅氧烷-聚酰亚胺链段聚合物之类的材料制备共聚物进行改善。
聚乙炔膜通常分类为玻璃态材料，在玻璃态材料中，其是能够应用者，例如，聚(1-三甲基甲硅烷基)-1-丙烯)，PTMSP，其选择性和渗透性值也见述于文献中。从该膜也能制造取代的聚乙炔膜，例如，PtB聚(叔丁基乙炔)和PFM聚(邻(三氟甲基)苯基乙炔)。还有一种能够使用的选择物是自聚乙烯基三甲基硅烷，PVTMS，制备的膜。
聚酰亚胺是具有良好机械性能和耐热性的玻璃态膜。能够在本发明中使用的聚酰亚胺包括PMDA、BPDA、BTDA、6FDA、pp-ODA、mp′-ODA、APAP、BAHF、BAPHF(缩写和性能，参见，Tanaka等的“气体在氟化和非氟化聚酰亚胺中的渗透性和选择渗透性”，聚合物，33(1992)，3)。从上述聚酰亚胺，能够制造许多根据其性能能应用于本发明限定的方法中的替代物。
通常也应用聚酰胺分离轻质气体。例如，以下材料能够应用于本发明中，IP/6F、TBI/SO2、TBI/6F、PII/SO2和IP/SO2(缩写和性能，参见，Morisato等的“含有六氟异亚丙基基团的芳族聚酰胺的气体分离性能”，膜科学杂志(Journal of Membrane Science)，97(1994))。
其它玻璃态膜材料包括聚苯醚、双酚A聚砜(PSF)、四甲基双酚A聚砜(TMPSF)、聚碳酸酯〔双酚A聚碳酸酯(PC)、四甲基双酚A聚碳酸酯(TMPC)、六氟双酚A聚碳酸酯(HFPC)和四甲基六氟双酚A聚碳酸酯(TMHF-PC)〕。各种级别的聚乙烯、纤维素醋酸酯，及TeflonAF 2400和聚四氟乙烯的共聚物。
膜系统的功能取决于制造膜的材料。当应用硅橡胶时，本发明的目的系统的作用为，在膜单元喂料中存在的烃较快地通过膜，和在废料流中的氢受到浓缩(即，在没有通过膜的那部分中)。在这种情况下，膜是烃选择性的。在应用其它材料如玻璃态材料时，在渗透料流中氢受到浓缩(即，在通过膜的那部分中)，这样膜是氢选择性的。各种膜的原理示于图4和5中。
在按照本发明的设备中，氢和最轻质烃从自气相反应器排出的气体混合物中除去。烃的量大大高于氢的量。这样，优选使用以氢选择性膜材料为基础的膜系统。应用聚酰胺、聚砜和聚酰亚胺膜是特别有利的，因为已知它们对氢的选择性良好，另外它们的机械性能使有利的膜系统有利于该用途。
通常膜系统由许多膜组件构成。在制造膜的步骤中，通常自膜材料，或者均匀片材或者中空纤维组合成不同的组件结构来形成，以便产生大的传递物料的表面面积。组件是在膜系统中的小而独立的结构单元，其包含一个或多个膜要素和围绕着它们的流动空间。最适用于本申请的和适于分离气体的膜组件一般是中空纤维和螺旋形组件。用于螺旋形组件的类似片材的膜的渗透性一般高于自相同材料制造的中空纤维膜，这是因为难以将纤维材料制造得象片材材料那么薄。中空纤维组件的优点是其明显地较低的制造成本。
在同一个单元中可以有许多膜分离器组件。它们能够平行和/或串联排列。优选每一个膜分离器单元有2-30个膜分离器组件。
氢选择性和烃选择性膜单元能够按工艺要求组合在一起使用。膜单元的操作能够通过使用吹扫物流进一步得到改善。所使用的吹扫气体是，例如，氮气、聚合稀释剂和/或单体和/或共聚单体。也能使用其它膜单元的保留物或渗透物。在有诸如丙烷之类的惰性烃存在时，在氢选择性膜的一侧，氢的分压降低，而待分离的氢的量增加。
膜分离器单元一般在20-90℃和0.5～5MPa下进行操作。然而，这些数值不是对按照本发明方法的任何绝对限定。作为膜分离器单元的操作范围，一般能够限定在温度为-5～120℃，优选近似20-60℃，压力为0.1-10MPa，优选约0.7-4MPa。对着膜的、在膜分离之前的气流压力，能够用诸如压缩机之类的设备来增加，以便使分离更有效地进行。
大规模的膜系统及其组件已见述于，例如，分离工艺技术手册(Handbook of Separation Process Technology)(Ronald W.Rousseau版本，Wiley Interscience，John Wiley & Sons，纽约1987，866-869)。
图1是聚烯烃制造流程图，其中聚合反应在两个连续的反应器中进行。按照该图的情况所使用的第一反应器是环管反应器1、催化剂和单体，还可能有稀释剂喂入其中。在必要的时候，还将氢气引入反应器，用来控制所制备的聚合物的摩尔质量。从反应器得到含有悬浮在反应介质中的聚合物颗粒的排出气流或流出物。排出气流进入产物分离器2，在其中压力下降，蒸发的气体化合物作为反应器的塔顶馏出物回收，聚合物作为塔底产物收集。聚合物进入第二反应器，在按照图1的情况中第二反应器可以是，例如，气相反应器3，通过向其中喂入更多的单体和，如果需要的话，更多的氢继续进行聚合反应。在气相反应器中，进料中的烯烃围绕着催化剂颗粒进行聚合，形成聚烯烃颗粒。
从气相反应器3的底部排出流出物流(流出物)，其中含有聚合物、未反应的单体、和氢及其它未冷凝的气体。在反应器之后，流出物流的压力下降，于是未反应的单体蒸发并进入气相。此后流出物流进入低压分离器4，在其中产物聚合物和气体分离。所得气体借助于回收压缩机可循环到气相反应器中。在图1中未画出所选择的循环方式。在按照该图的流程中，气体进入气体回收压缩机5。在压缩之后，回收气体进入蒸馏柱系统6-10，在其中那些能够回到流程中的组分从气流中分离出来。蒸馏柱的塔顶馏出物在塔顶冷凝器9，10中冷却，其部分回流到蒸馏。在这种情况下，塔顶馏出物从冷凝器出来通常首先收集在回流液接受器中(未示出)，在其中未能冷凝的化合物与冷凝化合物相分离。
未冷凝的化合物包含氢和其它轻质气体，其流入膜分离系统。图2和3画出了适于处理气体化合物的不同流程布置。
图2画出了气体首先流入烃选择性膜组件11的情况，在其中烃通过分离膜较氢更容易。所得的含有C2和C3烃的烃流能与反应器进料相混合。为了提纯氢流，可将该流喂入第二膜组件12，在其中使用，例如，氢选择性膜，氢通过分离膜比烃容易。所得到的渗透物是纯度足以满足循环到聚合过程要求的氢流。所得到的作为保留物的烃流，在制造PE和PP的情况下，其中含有乙烷和甲烷，该烃流能够导入火炬、裂化装置或燃料气体网。在保留物中存在浓缩的组分，需要防止这类组分在系统中的积累。
图3画出了气体流入两个连续的氢选择性膜组件13和15的选择方案。在膜之间采用压缩机14增加气流压力。按照图3所示情况特别适用于氢的分离和提纯。
图4画出了烃选择性膜组件或系统21，其中烃通过分离膜比氢容易；图5画出了氢选择性膜组件或系统22，其中氢通过分离膜比烃容易。含有氢的废气流能够流入氢的提纯系统、燃烧系统或火炬系统。
图6画出了工艺流程图，其是计算机操作的实例1和2的基础。按照图6所示流程适用于，例如，处理自HDPE和LLDPE制造的回收气体。该系统在很大程度上相当于在图2中所示情况，在其中以两个串联布置的膜组件26和27进行处理，两个膜均是烃选择性的。从第一膜组件得到的烃流的压力采用鼓风机28升高，此后将产物喂入分离器(闪蒸馏)29中，其可以配置冷却设备。在分离器中将烃流分成了可冷凝的化合物和不能冷凝的化合物。未冷凝的轻质烃流入第二膜组件27，在其中氢与烃分离。操作气流编号为31-38，其组成叙述于实例1和2。
将所述膜单元设计成，在第一膜分离组件26中分离出能够在别处循环到聚合流程中的含氢部分(保留物)。该系统能够以下述方式实施，即，在保留物流中能够浓集大量氢，在这种情况下能够建设仅仅需要以标准尺寸的金属容器输出氢的整套聚乙烯装置。这样，省去了与制氢装置的固定连接管线，因此也省去了所述装置的建造。
得自闪蒸罐29的底部产物是含有大量乙烯和丙烯的物流，其能够循环到聚合流程中。该物流的压力是如此高，以致于其能够容易地返回而不用升压。得自闪蒸罐的气体产物流入第二膜单元27，在该单元保留物流中浓集了鉴于积累而必须从流程中除去的杂质。其中包括氢、甲烷和乙烷。这一选择方案的特有优点是，从流程中排出的物流能够维持在很小的水平。通过膜的部分主要含有乙烯和丙烷，其能够循环到聚合流程之中。在已知方法中必须除去积累的杂质，例如，采用把部分塔顶馏出物送出燃烧的方法。在这种情况下，相当大量的有价值的组分与杂质一起排出，而今这些组分能够循环到流程之中。
图7画出得自制造聚丙烯的气相反应器的回收气体的处理流程。以该图为基础进行了计算机操作的实例3，该实例试验了得自聚丙烯制备的回收气体的处理。
在图7中，参考编号41代表蒸馏柱，来自流程的气体进入其中。该柱装有再沸器42和冷凝器43。自柱的塔顶馏出物进入冷凝器43，将自冷凝器的部分冷凝化合物返回到柱中，未冷凝的化合物进一步流入膜单元中。重质烃，主要是C6和更高级的烃，从柱底排出。在必要时塔顶馏出物在加热器44中升温，该物流从加热器流入第一膜分离器单元45，在这种情况下，该膜单元装有氢选择性膜。流入该单元的大部分氢进入气体废料流60。底产物，即烃流，进入闪蒸罐46，在罐中其压力下降。烃流的冷凝化合物，即，主要丙烯、丙烷、甲烷和乙烷，被回收并循环使用；而未冷凝组分，即，氢、甲烷、乙烷和丙烯，流入第二膜分离器单元47，在其中氢和其它组分相分离。
在按照图7所示的情况下，通过将得自蒸馏柱的一部分气体作为吹扫气体喂入渗透物侧，能够加速第一膜分离。这样，在蒸馏柱41提供能够分成两部分的侧馏分(物流53)。这些物流之一，较小的物流(物流55)，除去其中的重质组分，经加热器48和三通阀49，作为吹扫气体流入第一膜单元。使用吹扫气体所得到的好处是在膜单元中能够更好地进行分离。这是因为在渗透物侧的氢分压降低，在那里以浓度差为基础的所谓驱动力较大，使更多的氢通过膜。所用的吹扫气体也可以是自第一膜单元的保留物。自侧馏分得到的C3烃(物流56)能够循环使用。
采用上述工艺流程，氢和惰性烃能够自聚丙烯流程的回收气体中有效地得到回收，能够使含烯烃的物流里没有这些组分，因为能将烃循环到流程中。
以下计算机操作的实例举例说明本发明实例1得自HDPE制造中的回收物流的处理在实例1中，按照图6所示的回收系统适合于得自HDPE制造中的回收气体。在膜分离器单元26和27中使用的氢选择性膜是聚酰亚胺膜，而烃选择性膜是硅橡胶。
各个物流的组成示于表1。
表1HDPE的制造
实例2得自LLDPE制造中的回收物流的处理采用按照图6所示的系统处理得自LLDPE制造(气相反应器)中的回收气体。其结果和物流的组成示于表2。所使用的膜是聚酰亚胺膜(氢选择性膜)和硅橡胶膜(烃选择性膜)。
表2LLD-PE的制造
实例3得自PP制造中的回收物流的处理采用按照图7所示的系统处理得自PP制造(气相反应器)中的回收物流。所使用的膜如实例1和2所述。物流的组成示于表3。表3物流编号 51 52 5354 55 56 57 58 59 60 61 6263 64物流名称DA2FD 71 78 LGHT C3PURE C3RECC3-SGAS ME1-FD C3FRACH2C3FL1-GASFL1-LIQOFFGAS ME2-C3压力，MPa2.30 2.20 2.20 2.202.202.20 0.502.202.200.50 2.002.00 2.00 0.50温度，℃75.60 81.4050.20 35.30 50.20 50.20 80.00 65.00 65.00 65.00 42.00 42.00 42.00 42.00质量流量，kg/h 5270 17 3720 1530 150357015015301490 189143135032112组分质量流量，kg/hH2 25.00 0.00 0.33 24.600.010.32 0.01 24.600.59 24.10 0.470.12 0.31 0.15CH4 5.65 0.00 0.32 5.430.010.30 0.015.344.790.56 2.182.61 1.30 0.88乙烷 3.47 0.00 0.78 2.680.030.75 0.032.682.660.06 0.502.15 0.16 0.34丙烯 4770.00 5.63 3350.00 1410.00 135.00 3220.00 135.00 1410.00 1400.00 148.00 133.00 1270.00 28.60 105.00丙烷 405.00 0.72 322.00 82.10 13.00 309,00 13.00 82.10 81.40 13.70 6.92 74.50 1.33 5.59异丁烷 50.00 0.7348.80 0.511.96 46.80 1.960.510.511.96 0.020.49 0.00 0.02正己烷 2.38 1.94 0.44 0.000.020.42 0.020.000.000.02 0.000.00 0.00 0.00正壬烷 2.030 2.020 0.005 0.000 0.000 0.004 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000正十二烷2.000 2.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000正十五烷2.000 2.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000正十八烷2.000 2.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000N2 0.018 0.000 0.000 0.017 0.000 0.000 0.000 0.017 0.013 0.004 0.009 0.005 0.008 0.00权利要求
1.一种处理得自聚烯烃制造的、含有未反应化合物的气流的方法，按照该方法-通过膜分离使未冷凝的化合物与气流分离，以及，在需要时，对未冷凝化合物进一步进行处理，该方法的特征在于-进入膜分离的气流在两个串联布置的膜分离单元中进行处理，在一个单元中分离并回收轻质烃，在另一个单元中分离并回收氢。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于待处理气流得自聚合反应器的轻质气体蒸馏柱，或者得自蒸馏柱的回流液接受器。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于自用于制造聚烯烃的聚合反应器的流出物中分离出第一气流，该气流喂入轻质气体蒸馏柱，在其中进行蒸馏，和自蒸馏柱或其回流液接受器排出第二气流，该气流进入第一膜分离单元，在此从其中分离出氢。
4.按照权利要求1-3中任何一项的方法，其特征在于在膜分离之前固体从待处理气流中分离出来。
5.按照权利要求1-4中任何一项的方法，其特征在于进入膜分离的气流在两个串联布置的膜分离单元中进行处理，轻质烃在第一单元中分离并回收，而氢在第二单元中分离并回收。
6.按照权利要求1-4中任何一项的方法，其特征在于，进入膜分离的气流在两个串联布置的膜分离单元中进行处理，氢在第一单元中分离并回收，而烃在第二单元中分离并回收。
7.按照权利要求1-6中任何一项的方法，其特征在于氢选择性膜分离在第一和第二膜分离单元中进行。
8.按照权利要求1-6中任何一项的方法，其特征在于烃选择性膜分离在第一膜分离单元中进行，而氢选择性膜分离在第二单元中进行。
9.按照权利要求1-6中任何一项的方法，其特征在于烃选择性膜分离在第一和第二膜分离单元中进行。
10.按照权利要求1-9中任何一项的方法，其特征在于得自第一膜分离器单元的气流，在压力升高之后进入第二膜分离单元。
11.按照前述权利要求中任何一项的方法，其特征在于使用包含许多膜分离器组件的膜分离单元。
12.按照权利要求11的方法，其特征在于膜分离器单元有许多串联排列、并联排列或者串联/并联排列的膜分离器组件。
13.按照权利要求11或12的方法，其特征在于膜分离器单元有2-30个膜分离组件。
14.按照前述权利要求任何一项的方法，其特征在于所分离出的氢循环到聚烯烃制造流程之中。
15.按照前述权利要求中任何一项的方法，其特征在于得自膜分离单元的基本上不含氢的流出物进入火炬或燃料气网。
16.按照权利要求1-14中任何一项的方法，其特征在于得自膜分离的基本不含氢的流出物循环到制造聚烯烃的流程之中。
17.按照前述权利要求中任何一项的方法，其特征在于使用膜分离单元，其中膜含有聚酰胺、聚酰亚胺或硅橡胶。
18.按照前述权利要求中任何一项的方法，其特征在于膜分离器单元在-5～120℃，优选约20～60℃的温度下，在0.1～10MPa，优选在约0.7～4MPa的压力下进行操作。
19.按照前述权利要求中任何一项的方法，其特征在于吹扫气体流入膜分离器组件的渗透物侧，以便加速膜分离。
20.按照权利要求19的方法，其特征在于所使用的吹扫气体是氮或聚合稀释剂、单体或共聚单体。
21.膜分离系统的应用，用来从得自聚合反应器的轻质气体蒸馏柱，或者得自从该柱的回流液接受器的烃流中分离出氢，所述物流含有氢和轻质未反应烃化合物。
全文摘要
本发明涉及一种处理得自聚烯烃制造的、含有未反应化合物的气流的方法。按照该方法,将未冷凝的化合物从气流中除去,以及,当需要时对这些化合物再进行进一步的处理。按照本发明,通过膜分离将未冷凝化合物从气流中分离出来。这样,便于进行气体分离,因为与蒸馏柱连接在一起的膜系统,能够使蒸馏在显著提高的顶温下进行。通过采用膜系统,能够有效地除去最轻的气体。换一种方式这些气体则积累在流程之中。
文档编号C08F6/10GK1292799SQ99803636
公开日2001年4月25日 申请日期1999年3月4日 优先权日1998年3月4日
发明者J·埃塔曼, H·耶尔韦林, T·尼曼 申请人:波利亚里斯技术有限公司