專利名稱：在聚合法中減少取料閥堵塞的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及烯烴單體在液體介質(zhì)中的淤漿聚合。更具體地說，本發(fā)明涉及從聚合反應(yīng)段中取出一部分淤漿的技術(shù)。
背景技術(shù)：
聚烯烴例如聚乙烯和聚丙烯可通過顆粒形式聚合來生產(chǎn)，也稱為淤漿聚合。在這一技術(shù)中，將進(jìn)料例如稀釋劑、單體和催化劑送入聚合反應(yīng)段(例如環(huán)管反應(yīng)段)，而將含有固體聚烯烴顆粒、稀釋劑和未反應(yīng)的單體的流體淤漿通過環(huán)管反應(yīng)段循環(huán)。
在連續(xù)環(huán)管反應(yīng)器中，可將各種進(jìn)料以不同方式送入環(huán)管反應(yīng)段。例如，可將單體和催化劑在送入環(huán)管反應(yīng)段以前與不同數(shù)量的稀釋劑混合。在環(huán)管反應(yīng)段中，單體和催化劑分散在流體淤漿中。隨著流體淤漿通過環(huán)管反應(yīng)段循環(huán)，單體在聚合反應(yīng)中在催化劑處反應(yīng)。聚合反應(yīng)在流體淤漿中生成固體聚烯烴顆粒。
在環(huán)管反應(yīng)段中的淤漿聚合已證明在商業(yè)上是成功的。淤漿聚合技術(shù)已取得世界范圍的成功，每年生產(chǎn)數(shù)十億磅烯烴聚合物。由于這一成功，在一些國(guó)家已有建設(shè)更少數(shù)目的更大型反應(yīng)器的需求，相對(duì)于一定裝置生產(chǎn)能力需更多數(shù)目的小型反應(yīng)器來說。
更大型的反應(yīng)器產(chǎn)生更高的流體淤漿流速。環(huán)管反應(yīng)器中的流速通?？蔀?5000加侖(56781升)/分至1000000加侖(3785410升)/分或更大。
傳統(tǒng)的聚合法可使用連續(xù)取料或傳統(tǒng)的沉降支管，來從反應(yīng)器中取出流體淤漿。在使用連續(xù)取料的聚合法中，取出的淤漿可通過取料附件連續(xù)取出。
取出的淤漿通常為環(huán)管反應(yīng)段中的小部分流體淤漿。這一較小部分的取出淤漿的流速通常為50加侖(189升)/分至3000加侖(11356升)/升。在反應(yīng)器中大的流速可使聚合物以很小淤漿顆粒的形式轉(zhuǎn)移，例如淤漿顆粒的尺寸分布為99％公稱直徑小于0.1英寸，而且也使較大的聚合物顆?；蛉酆系木酆衔飰K轉(zhuǎn)移，其尺寸可為0.1英寸一直到反應(yīng)器的內(nèi)徑，通常為24英寸左右。
較大的聚合物塊或顆粒其中一些的直徑大于取料閥的控制開口，它們可使取料閥堵塞。當(dāng)這樣的大顆粒試圖通過取料閥時(shí)，或者顆粒破碎，或者取料閥的流動(dòng)受限。
流動(dòng)受限引起通過取料閥的流量損失，從而可使更多的聚合物顆粒積累。這就可造成堵塞。聚合物在取料閥處的積累使反應(yīng)器的壓力增加，因?yàn)榉磻?yīng)器的壓力通常至少部分由取料閥開啟來控制。如果聚合物顆粒的積累比通過開啟取料閥來控制壓力的控制機(jī)構(gòu)的作用要快，那么就可能產(chǎn)生管線堵塞和過高的反應(yīng)器壓力。這對(duì)于可在環(huán)管反應(yīng)器中生長(zhǎng)的和尺寸比最大的聚合物顆粒尺寸大得多的熔合聚合物塊或不規(guī)則的聚合物塊來說可能尤其嚴(yán)重。堵塞的反應(yīng)器取料閥可使反應(yīng)器的壓力過高，使反應(yīng)器停工，產(chǎn)量下降，而在極端情況下，通過工藝安全閥使反應(yīng)器壓力減壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面包括至少一種烯烴單體在環(huán)管反應(yīng)段中聚合生產(chǎn)含有液體介質(zhì)和固體烯烴聚合物顆粒的流體淤漿的聚合法。一部分流體淤漿通過產(chǎn)品取料組件取出，其中產(chǎn)品取料組件不包含淤漿濃縮器。產(chǎn)品取料組件在設(shè)定的間隔重復(fù)完全關(guān)閉和開啟，以致取出的淤漿以斷續(xù)的方式從反應(yīng)器中取出。
取料閥可在設(shè)定的間隔部分或完全開啟。例如，取料閥可在基線開度約20至約60％下操作，例如約50％，并可定期完全開啟和完全關(guān)閉。另一方面，取料閥在設(shè)定的間隔至少開啟60％。對(duì)于重復(fù)完全關(guān)閉和開啟取料閥的設(shè)定間隔可延續(xù)到基本上所有聚合步驟或一些較小部分的聚合步驟。
本發(fā)明的另一方面包括至少一種烯烴單體在環(huán)管反應(yīng)段中聚合生產(chǎn)含有液體介質(zhì)和固體烯烴聚合物顆粒的流體淤漿的聚合法。一部分流體淤漿通過產(chǎn)品取料組件取出，其中產(chǎn)品取料組件不包含淤漿濃縮器。取料閥作為產(chǎn)品取料組件的一部分，它以重復(fù)的模式開啟和關(guān)閉(部分地和/或全部地)，在這一方法中，開啟和關(guān)閉可以正弦波的模式或以改性正弦波的模式做到。改性正弦波的模式有一峰值和谷值(象正弦波模式一樣)，取料閥可在改性正弦波的谷值處完全關(guān)閉，而在改性正弦波的峰值處完全開啟。
在上述每一方面中，取料閥優(yōu)選為球閥。所述的方法可進(jìn)一步包括按烯烴聚合物顆粒和液體介質(zhì)的重量計(jì)，在反應(yīng)段中將固體烯烴聚合物顆粒在流體淤漿中的濃度維持在大于40％(重量)。反應(yīng)段的體積可大于20000加侖、另一方面大于30000加侖、另一方面大于35000加侖。


圖1為使用環(huán)管反應(yīng)器的聚合反應(yīng)體系的示圖。
圖2為沿圖1的2-2線表示產(chǎn)品取料組件的剖面圖，所述的組件不包括淤漿濃縮器但包括以斷續(xù)方式排放淤漿。
圖3(a)至3(c)表示開啟和關(guān)閉取料閥的重復(fù)模式的三個(gè)方案。
圖4表示開啟和關(guān)閉取料閥的另一模式。
具體實(shí)施例方式
使用開啟和關(guān)閉取料閥的聚合反應(yīng)體系在本專業(yè)中是已知的。一些體系為用于在取料以前使淤漿濃縮的間歇法。一些體系包含按順序開啟和關(guān)閉的多閥。在一些體系中，淤漿濃縮器用來在濃縮淤漿取出以前使來自聚合反應(yīng)器的聚合物淤漿濃縮。
例如，一個(gè)體系包含在使用沉降支管取出產(chǎn)品的環(huán)管反應(yīng)器中聚合，所述的沉降支管為一種淤漿濃縮器。沉降支管通常為連接到反應(yīng)器底部的容積設(shè)備，使固體聚合物在其中沉降或積累。懸浮在液體稀釋劑中的固體聚合物常常在沉降支管中沉降，從而使淤漿在沉降支管中的聚合物濃度高于環(huán)管反應(yīng)器中流體淤漿的聚合物濃度。沉降支管然后定期通過以開啟/關(guān)閉方式操作的取料閥“排料”積累的聚合物淤漿。然后將“排料的”產(chǎn)品淤漿送入下游回收體系。沉降支管的排料常常引起環(huán)管反應(yīng)器的平均壓力變化。
隨著反應(yīng)器變得更大，使用沉降支管間歇取料的體系產(chǎn)生一些邏輯問題。如果管直徑加倍，那么反應(yīng)器的體積增加4倍。但是，由于包含閥門機(jī)構(gòu)，沉降支管的尺寸不容易進(jìn)一步加大。因此，隨著反應(yīng)器尺寸增加，所需的沉降支管的數(shù)目可能超過可提供的物理空間。
已采用這樣的取料體系，其中聚合反應(yīng)段中的流體淤漿被保持在較高的固體濃度下，而取出的淤漿從反應(yīng)器中直接取出，而不使用沉降支管或間歇體系。在這樣的體系中，取料組件用于連續(xù)取出反應(yīng)流出物。通常，取料組件為通常與閃蒸管線有相同直徑或幾乎相同直徑的管子，或?yàn)槿×祥y下游的聚合物回收體系。管子連接到反應(yīng)器中的開口，在那里大部分流體淤漿通過它流動(dòng)，并取出一部分這樣的流體淤漿。取料閥連接到反應(yīng)器下游且聚合物回收體系上游的取料組件。這類取料和回收體系允許反應(yīng)器體積大于20000加侖、另一方面大于50000加侖、另一方面大于100000加侖，而反應(yīng)器的固體濃度大于40％(重量)、另一方面大于45％(重量)、另一方面大于50％(重量)。
由于反應(yīng)器體積更大和固體濃度更高，人們必需不斷確保連續(xù)取料閥不被堵塞。更高的固體濃度使更大聚合物顆粒或團(tuán)聚物在流體淤漿中的機(jī)會(huì)增加，所以使連續(xù)取料閥堵塞的危險(xiǎn)增加。由于閥堵塞的結(jié)果造成產(chǎn)量損失，所以更大的反應(yīng)體積使經(jīng)濟(jì)損失增加。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，取料閥定期的和/或有規(guī)律完全關(guān)閉和完全開啟適用于減少在取料閥中的堵塞。還發(fā)現(xiàn)以重復(fù)模式節(jié)流(調(diào)節(jié)閥門開啟程度)反應(yīng)器取料閥也可減少取料閥堵塞的情況。重復(fù)模式節(jié)流可通過用控制器來控制取料閥來實(shí)現(xiàn)，控制器根據(jù)具體的信號(hào)來啟動(dòng)閥門，所述的信號(hào)可作為重復(fù)模式例如正弦波提供。
取料閥的關(guān)閉和開啟產(chǎn)生的短時(shí)局部壓力脈沖可通過強(qiáng)制更大的聚合物塊或顆?；蚍e累的聚合物通過閥門和/或通過使積累的聚合物破碎來防止堵塞。但是，所述的壓力脈沖的時(shí)間和大小不會(huì)大到明顯影響環(huán)管反應(yīng)器的平均壓力。通過在有規(guī)律的時(shí)間間隔內(nèi)完全關(guān)閉和完全開啟連續(xù)取料閥，不管實(shí)際堵塞的測(cè)定，聚合反應(yīng)器的操作人員都可清理連續(xù)取料閥，確保聚合物的規(guī)律生產(chǎn)和在堵塞問題出現(xiàn)以前避免堵塞問題。這可手動(dòng)或產(chǎn)品取料體系自動(dòng)起作用。
此外，按規(guī)律完全開啟取料閥使更大的淤漿聚合物顆粒和塊有機(jī)會(huì)通過流出物管線到下游回收體系。使閥門根據(jù)設(shè)定壓力點(diǎn)節(jié)流的體系不可能常常足夠或足夠迅速地達(dá)到完全開啟位置，使更大顆粒或積累物通過。取料閥流量的定期最大使較大聚合物顆粒堵塞取料閥的機(jī)會(huì)下降以及使聚合物顆粒在閥入口處積累的機(jī)會(huì)下降。
此外，通過取料閥的完全關(guān)閉和完全開啟以及取料閥流量的定期最大產(chǎn)生的局部壓力脈沖的優(yōu)點(diǎn)可與取料閥在恒定的間隔下完全關(guān)閉和完全開啟相結(jié)合。
在本方法和設(shè)備的另一方面，反應(yīng)器取料閥以重復(fù)的模式節(jié)流。重復(fù)節(jié)流模式可根據(jù)特定信號(hào)用控制器關(guān)閉和開啟取料閥來實(shí)現(xiàn)，控制器可提供重復(fù)函數(shù)，例如正弦波?？蛇@樣設(shè)計(jì)控制體系，以便在波的峰值下使閥在完全開啟位置，而在波的谷值下使閥在其最大受限位置(最低流量)。使用這樣的體系，更大的顆粒或團(tuán)聚物可在正弦波的峰值過程中通過閥，而在正弦波的谷值過程中保持反應(yīng)器的壓力控制和較小的流量。重復(fù)節(jié)流模式確保閥門在定期的基礎(chǔ)上通過更大的流量，從而提供定期的機(jī)會(huì)使更大的聚合物顆?；驁F(tuán)聚物通過，正如在上述的關(guān)閉/開啟模式中。任何適合的模式例如鋸齒波都是可接受的。此外，隨機(jī)模式例如頻率和振幅隨機(jī)控制在所需公稱數(shù)值附近的也都適用。
本發(fā)明的一個(gè)方面有一種反應(yīng)體系和一種淤漿取出體系。所述的反應(yīng)體系可包含在環(huán)管反應(yīng)器中的任何烯烴聚合，它生產(chǎn)固體聚合物顆粒和液體介質(zhì)的流體淤漿。適合的烯烴單體為每個(gè)分子有直到8個(gè)碳原子的和比4位更靠近雙鍵處沒有分支的1-烯烴。本聚合方法特別適用于乙烯的均聚和乙烯與更高級(jí)1-烯烴例如丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或1-癸烯的共聚。特別優(yōu)選的是乙烯以及按乙烯和共聚單體的總重計(jì)0.01-10％(重量)、優(yōu)選0.01-5％(重量)、最優(yōu)選0.1-4％(重量)更高級(jí)烯烴。另一方面，足夠的共聚單體也可用來得到上述加入聚合物中的共聚單體數(shù)量。
在本專業(yè)中，適合的稀釋劑(與溶劑或單體相對(duì))是大家熟悉的，它們包括在反應(yīng)條件下為惰性液體的烴類。適合的烴類包括異丁烷、丙烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷和正己烷，異丁烷是特別優(yōu)選的。液體介質(zhì)可為固體聚合物顆粒的稀釋劑，它與區(qū)分于未反應(yīng)的單體或除未反應(yīng)的單體以外。
本方法和設(shè)備也可用于丙烯在環(huán)管反應(yīng)器中的聚合。在丙烯本體聚合的情況下，相對(duì)于單體來說，沒有單獨(dú)的稀釋劑，因?yàn)閱误w(丙烯)用作液體介質(zhì)。但是，在本方法和設(shè)備中，為催化劑的稀釋劑的液體介質(zhì)仍可用于催化劑淤漿制備。此外，在丙烯聚合的情況下，共聚單體可為乙烯和/或其他共聚單體。
適合的催化劑是大家熟悉的。特別適合的是氧化鉻/載體例如氧化硅催化劑，例如在Hogan和Banks的US 2825721(1958年3月)中廣泛公開的，在這里作為參考并入。也可使用齊格勒催化劑、金屬茂和其他大家熟悉的聚烯烴催化劑以及共催化劑。
現(xiàn)在參考附圖，圖1表示有豎直段12、上部水平段14和下部水平段16的環(huán)管反應(yīng)器10。這些上部和下部水平段確定了水平流的上段和下段。在圖1中，環(huán)管反應(yīng)器有8根豎直段，雖然預(yù)計(jì)本方法可使用更多或更少數(shù)目的豎直段的環(huán)管反應(yīng)器。反應(yīng)器借助兩個(gè)由管和套管形成的管式換熱器冷卻。反應(yīng)器通常為內(nèi)徑為約4至約48英寸的環(huán)管反應(yīng)器。
每一段或支管通過平滑的彎頭或彎管20與下一段或支管相連，從而提供基本上沒有內(nèi)部障礙的連續(xù)流道。用馬達(dá)24驅(qū)動(dòng)的葉片(未示出)使流體淤漿循環(huán)。將單體、共聚單體(如果有的話)和補(bǔ)充稀釋劑分別通過管線26和28送入，它們可直接在一個(gè)或多個(gè)位置進(jìn)入反應(yīng)器，或如所示的可與管線30的冷凝的稀釋劑循環(huán)料合并。將催化劑通過催化劑送入設(shè)備32送入，后者提供一個(gè)催化劑送入段(位置)。
正如圖2所示，淤漿取料體系包含一個(gè)有取料閥58的取料組件54。取料組件54在環(huán)管反應(yīng)器下部水平段的下游端。位置可在催化劑送入點(diǎn)以前環(huán)管流動(dòng)轉(zhuǎn)變成向上的最后點(diǎn)附近的區(qū)域，以便使新鮮催化劑在它首次通過取料點(diǎn)以前在反應(yīng)器中停留可能最長(zhǎng)的時(shí)間。但是，取料組件可在任何段或任何彎頭上。取料組件可包含但不必需包含一個(gè)突發(fā)事故切斷閥55，正如圖2所示。
通常，取料組件包含一條通常與取料閥下游的閃蒸管線36有相同直徑或接近相同直徑的管子。另一方面，取料組件可包含在本專業(yè)中已知用于從反應(yīng)器中取出流體的其他設(shè)備。所述的管子連接到反應(yīng)器56的開口并取出一部分流體淤漿。此外，連接取料組件的反應(yīng)器段可有更大的直徑，以便使流速減慢，從而進(jìn)一步變成層流，以致取出的淤漿甚至可有更大的固體濃度。在反應(yīng)器中這樣的分層不是“淤漿濃縮器”，在這里稱為加到反應(yīng)器中的一個(gè)設(shè)備，其主要作用是提高要取出的淤漿的固體濃度。開口56可在或靠近反應(yīng)器彎頭的向下彎曲部分，以便利用向心力來提高固體濃度。
取料組件54在反應(yīng)器10的下游但在聚合物回收體系或閃蒸管線36的上游。取料閥58可為任何類型在本專業(yè)中適用于控制聚合物淤漿流量的控制閥。這樣的閥包括球閥、V型球閥、球閥(globe valve)和角閥。優(yōu)選的閥有很少或沒有附著和積累固體的位置，并有大于預(yù)計(jì)的最大聚合物顆粒的開口，甚至當(dāng)需要閥僅小量開啟(例如20-25％開啟)時(shí)。這就使閥有寬的控制范圍(20-100％)。
可利用各種控制配置來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)。對(duì)于開啟/關(guān)閉控制體系，取料閥可用來自控制器60的信號(hào)啟動(dòng)，以斷續(xù)方式操作?？膳渲每刂破饕员阍谠O(shè)定的間隔和某段時(shí)間完全關(guān)閉然后完全開啟取料閥58。
對(duì)于重復(fù)模式控制體系，取料閥58用控制器60根據(jù)通常為一些類型的重復(fù)或重復(fù)函數(shù)模式的具體的控制信號(hào)來啟動(dòng)。這樣的重復(fù)函數(shù)的一個(gè)例子是正弦波。在這樣的過程中，控制體系可反過來在波峰值時(shí)使閥處于完全開啟的位置，而在波谷時(shí)處于最受限的位置(最低流速)。由于這樣的體系，更大顆粒的團(tuán)聚物或顆粒可在正弦波的峰值時(shí)通過閥，而在正弦波的低部時(shí)保持反應(yīng)器壓力控制和較小流量。節(jié)流模式也產(chǎn)生局部壓力脈沖，并確保閥在定期基礎(chǔ)上有很好的流量，從而為更大的聚合物顆粒或團(tuán)聚物通過提供定期機(jī)會(huì)，象上述的關(guān)閉/開啟配置中。正弦波信號(hào)的振幅和頻率可反過來得到象穩(wěn)態(tài)反應(yīng)器壓力那樣的所需操作條件和可通過取料閥的聚合物顆?；驁F(tuán)聚物的尺寸。開啟/關(guān)閉控制體系和重復(fù)模式體系的優(yōu)點(diǎn)可通過配置重復(fù)模式體系來相結(jié)合，以致取料閥在正弦波信號(hào)的低部被完全關(guān)閉。
重復(fù)模式信號(hào)不限于正弦波函數(shù)，而可為任何類型在重復(fù)模式中用于節(jié)流的模式或函數(shù)，以致取料閥在定期基礎(chǔ)上有所需的流量，從而為更大的聚合物顆?；驁F(tuán)聚物通過提供定期機(jī)會(huì)，象在上述的關(guān)閉/開啟控制體系中。
再回到圖1，取出的淤漿通過導(dǎo)管36送入本專業(yè)已知的聚合物回收體系。將取出的淤漿送入高壓閃蒸室38。在進(jìn)入閃蒸室以前，可用閃蒸管線加熱器40加熱取出的淤漿。汽化的稀釋劑通過管線42排出閃蒸室，以便進(jìn)一步處理，它包含用循環(huán)冷凝器50簡(jiǎn)單換熱進(jìn)行冷凝，然后通過循環(huán)管線30回到體系，而不需壓縮。將聚合物顆粒從高壓閃蒸室38通過管線44取出，以便用將聚合物制備成最終產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)一步處理。優(yōu)選的是，將它們送入低壓閃蒸室46，然后通過管線48作為聚合物產(chǎn)品回收。分離的稀釋劑通過壓縮機(jī)47送入管線42。
圖3(a)至3(c)表示開啟和關(guān)閉取料閥的重復(fù)模式的三個(gè)變通方案。在圖3(a)至3(c)中所示的三個(gè)圖中，x軸為時(shí)間，而y軸為取料閥的開啟程度。“100％”為y軸的頂，意味著閥完全開啟，而“0％”為y軸的底，意味著閥完全關(guān)閉。
圖3(a)表示開啟和完全關(guān)閉取料閥的重復(fù)模式，以致連續(xù)除去取出的淤漿。將閥100％開啟，最大數(shù)量的流體淤漿通過取料閥取出。另一方面，可將閥小于100％開啟。在第一時(shí)期以后，控制器傳送使取料閥完全關(guān)閉的信號(hào)(換句話說，閥開啟的百分?jǐn)?shù)為0％)。在第二時(shí)期閥完全關(guān)閉。在第二時(shí)期中，沒有流體淤漿通過這一取料閥取出(雖然在第二時(shí)期中流體淤漿可通過其他取料閥取出)，第二時(shí)期通常比第一時(shí)期短。因?yàn)樵谶@一時(shí)期存在流體淤漿的取出完全停止，所以這一重復(fù)模式被認(rèn)為是斷續(xù)取料模式。在第二時(shí)期以后，取料閥再次開啟，從而開始象剛描述的循環(huán)一樣的第二循環(huán)。在反應(yīng)器操作過程中，重復(fù)開啟/關(guān)閉循環(huán)。
圖3(b)表示以正弦波模式開啟和關(guān)閉取料閥。將閥開啟到峰值開啟百分?jǐn)?shù)，例如60％。閥開啟達(dá)到其峰值以后，開始逐漸關(guān)閉，一直到谷值開啟百分?jǐn)?shù)，例如40％。(谷值為正弦波模式的低點(diǎn)。)然后逐漸將閥開啟，一直到再次達(dá)到峰值開啟百分?jǐn)?shù)。重復(fù)這一順序，可將開啟百分?jǐn)?shù)對(duì)時(shí)間作圖，用圖表示正弦波模式。開啟和關(guān)閉取料閥的正弦波模式用在反應(yīng)器操作過程中，并形成重復(fù)模式。
另一方面，正弦波的頂部和底部不必是一致的。的確，可優(yōu)選使用改性的正弦波模式。例如，閥在峰值開啟百分?jǐn)?shù)的時(shí)間可延長(zhǎng)，以致更大數(shù)量的流體淤漿可在更長(zhǎng)時(shí)間取出。此外或另一方面，閥在谷值開啟百分?jǐn)?shù)的時(shí)間可縮短，以致取料閥停止更短的時(shí)間。但是，希望將谷值開啟百分?jǐn)?shù)保持足夠的時(shí)間，以便產(chǎn)生足以移動(dòng)在閥開口處積累的聚合物局部壓力脈沖。
圖3(c)表示以改性的正弦波模式開啟和關(guān)閉取料閥，以便在取料閥處產(chǎn)生局部的壓力脈沖。將閥開啟到峰值開啟百分?jǐn)?shù)，例如40％。在閥開口達(dá)到其峰值以后，在峰值開口百分?jǐn)?shù)下停留預(yù)定的時(shí)間，然后逐漸關(guān)閉，一直到達(dá)到谷值開口百分?jǐn)?shù)，例如10％。然后將閥逐漸開啟，一直到再次達(dá)到峰值開口百分?jǐn)?shù)。重復(fù)這一順序，可將開口百分?jǐn)?shù)對(duì)時(shí)間作圖，用圖表示正弦波模式。開啟和關(guān)閉取料閥的正弦波模式用在反應(yīng)器操作過程中，并形成重復(fù)模式。
圖4表示以重復(fù)模式完全開啟和完全關(guān)閉取料閥。在圖4所示的圖中，x軸為時(shí)間，而y軸為取料閥的開啟程度，表示取料閥開啟的函數(shù)。“1.0”為y軸的頂，意味著閥完全開啟，而“0”為y軸的底部，意味著閥完全關(guān)閉。在這一模式中，取料閥通常開啟50％(開啟函數(shù)為0.5)，但在設(shè)定時(shí)間，在相對(duì)短的時(shí)間，閥完全開啟，也就是閥開啟100％。例如，對(duì)于圖4中所示的循環(huán)時(shí)間為5秒的模式，閥在1/10秒完全開啟，此后它回到其基線開啟分?jǐn)?shù)。短時(shí)間后，閥在1/10秒完全關(guān)閉，此后它回到其基線開啟分?jǐn)?shù)?？筛鶕?jù)操作條件調(diào)節(jié)基線開啟。開啟和/或關(guān)閉可為約0.001至約100秒，另一方面約0.01至約10秒，另一方面1/20至1/5秒。這一重復(fù)模式的優(yōu)點(diǎn)在于，淤漿通常以穩(wěn)定速率取出，而局部壓力脈沖的優(yōu)點(diǎn)被定期使用，以便排料或變形可能的聚合物堵塊，以致它們可更容易通過。
反應(yīng)器的壓力可通過調(diào)節(jié)基線操作閥開度(在圖4中示為0.5開啟分?jǐn)?shù)，或50％)來控制，因?yàn)樗蔀閺?以上到1.0的任何開度分?jǐn)?shù)。另一方面，反應(yīng)器的壓力可通過閥完全開啟或完全關(guān)閉一段相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間來控制。
本發(fā)明不需用于整個(gè)聚合操作。的確，打算將本發(fā)明用于相對(duì)短的聚合操作?？蓪⒘硗獾娜×霞夹g(shù)用于其余的聚合操作。例如，希望將連續(xù)取料技術(shù)用于大部分聚合操作，而有時(shí)或定期使用圖3(a)的斷續(xù)取料模式，以便清理取料閥。
雖然為了說明，詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但不應(yīng)將這一說明作為對(duì)本發(fā)明的限制，而打算涉及在本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的所有變化。
權(quán)利要求
1.一種聚合方法，所述的方法包括至少一種烯烴單體在環(huán)管反應(yīng)段中聚合生產(chǎn)含有液體介質(zhì)和固體烯烴聚合物顆粒的流體淤漿；將一部分流體淤漿通過取料閥作為取出的淤漿取出；以及在設(shè)定的間隔重復(fù)完全關(guān)閉和開啟所述取料閥，以致要取出的淤漿斷續(xù)從反應(yīng)器中取出；其中取料閥不在沉降支管中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中取料閥為球閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還括含按固體烯烴聚合物和液體介質(zhì)的重量計(jì)，將在反應(yīng)段中固體烯烴聚合物顆粒在流體淤漿中的濃度保持在大于40％(重量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)段的體積大于20000加侖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)段的體積大于30000加侖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)段的體積大于35000加侖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中取料閥在設(shè)定間隔完全開啟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中取料閥在基線開度為約20％至約60％下操作，所述的取料閥定期完全開啟和完全關(guān)閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中取料閥在設(shè)定間隔開啟至少60％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中重復(fù)完全關(guān)閉和開啟取料閥的設(shè)定間隔在基本上所有聚合步驟延續(xù)。
11.一種聚合方法，所述的方法包括至少一種烯烴單體在環(huán)管反應(yīng)段中聚合生產(chǎn)含有液體介質(zhì)和固體烯烴聚合物顆粒的流體淤漿；一部分流體淤漿通過取料閥作為取出的淤漿取出；以及以重復(fù)模式關(guān)閉和開啟取料閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述的關(guān)閉和開啟為以正弦波模式關(guān)閉和開啟取料閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述的關(guān)閉和開啟為以改性正弦波模式關(guān)閉和開啟取料閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中改性正弦波模式有峰值和谷值，取料閥在改性正弦波模式的谷值下完全關(guān)閉。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中取料閥在改性正弦波模式的峰值下完全開啟。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中取料閥為球閥。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括按固體烯烴聚合物和液體介質(zhì)的重量計(jì)，將在反應(yīng)段中固體烯烴聚合物顆粒在流體淤漿中的濃度保持在大于40％(重量)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中反應(yīng)段的體積大于20000加侖。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中反應(yīng)段的體積大于30000加侖。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中反應(yīng)段的體積大于35000加侖。
全文摘要
一種聚合法不用沉降支管或連續(xù)取料來取出一部分流體淤漿。所述的方法使用反應(yīng)器取料閥，所述的取料閥定期完全關(guān)閉和完全開啟，以便以斷續(xù)的方式從反應(yīng)器中取出淤漿。取料閥有規(guī)律的定期完全關(guān)閉和完全開啟使聚合物堵塞取料閥的情況減少。在本發(fā)明的另一方面，以重復(fù)模式使取料閥節(jié)流，以便減少取料閥的堵塞。
文檔編號(hào)C08F2/14GK1688612SQ03824467
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者J·D·霍托維, D·A·澤勒斯, R·L·哈根森 申請(qǐng)人:切夫里昂菲利普化學(xué)有限責(zé)任公司