專利名稱：使聚合物粉末脫氣的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)用沖洗氣流沖洗聚合物粉末而使聚合物粉末脫氣 的方法。本發(fā)明還涉及一種使聚合物粉末脫氣的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在本說(shuō)明書(shū)中，聚合反應(yīng)過(guò)程意味著用于聚合至少 一種單體的過(guò)程， 并且聚合物的制造過(guò)程被用于整個(gè)過(guò)程的含義中，包括聚合反應(yīng)過(guò)程和任 何進(jìn)一步的處理，如脫氣、加入添力P劑、配混和/或造粒。在聚合反應(yīng)過(guò)程中，聚合物典型地以聚合物粉末的形式從反應(yīng)器中回 收，根據(jù)工藝過(guò)程來(lái)決定所回收的聚合物粉末為粉末形式或者淤漿形式。 聚合物粉末還典型地含有一定量的未反應(yīng)單體和可能的溶劑殘留，所述溶 劑殘留需要在進(jìn)一步使用前從粉末中除去。本發(fā)明涉及其中單體和可能的 溶劑在制造過(guò)程的某些位置為氣體形式的情況。在這樣的情況下，典型地 通過(guò)用沖洗氣流沖洗聚合物粉末而對(duì)其進(jìn)行脫氣，從而除去這些不想要的 氣體。在聚烯烴制造的情況下，待除去的氣體通常為烴類氣體如乙烯、丙 烯、己烯、丁烷、辛烯、癸烯等。在該說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)殘留氣體用于指需 要從聚合物粉末中除去的所有產(chǎn)物的混合物，包括氣體以及液體形式的產(chǎn) 物。當(dāng)討論從體系中除去時(shí)，術(shù)語(yǔ)殘留氣體與術(shù)語(yǔ)烴還可互換使用。一種沖洗聚合物粉末的方法在于將聚合物粉末引入到吹掃塔中并且從 塔底向所述塔注入氮?dú)饬?。氮?dú)馀c聚合物粉末接觸，在所述聚合物粉末為聚烯烴粉末的情況下在吹掃塔中具有約0.5 10小時(shí)的停留時(shí)間。氮?dú)夂蜌?留氣體的流經(jīng)由氣體出口排出所述吹掃塔并且經(jīng)由氣體排出管線被送到合 適的處理裝置。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在對(duì)乙烯進(jìn)行聚合的過(guò)程中，最終的聚乙烯粉末(即， 造粒之前)中的不想要的烴氣體的量對(duì)于某些應(yīng)用(如用于其中將最終產(chǎn)品 與食品接觸的應(yīng)用)而言太大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的 一個(gè)目的是提供一種比當(dāng)前已知方法更加有效的使聚合物粉 末脫氣的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是進(jìn)一步降低粉末出口處的烴的量(尤 其是在聚乙烯的制造過(guò)程中)。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是使殘留氣體的損失最小化并降低生產(chǎn)成本。本 發(fā)明的另 一個(gè)目的是增強(qiáng)聚合物制造過(guò)程中所使用的氣體如沖洗氣體的再 循環(huán)。通過(guò)本發(fā)明，即，使聚合物粉末脫氣的方法，至少部分地實(shí)現(xiàn)以上目 標(biāo)中的至少 一個(gè)，本發(fā)明的方法包括用第 一沖洗氣流沖洗第 一腔室中的聚 合物粉末、將該聚合物粉末輸送到第二腔室內(nèi)和在所述第二腔室內(nèi)用第二 沖洗氣流沖洗該聚合物4分末。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種使聚合物粉末脫氣的系統(tǒng)，包括裝有用于沖 洗氣體的至少一個(gè)氣體進(jìn)口和至少一個(gè)氣體出口的第一腔室，用于將聚合 物粉末從所述第 一腔室輸送到第二腔室內(nèi)的設(shè)備，和裝有用于沖洗氣體的 至少一個(gè)氣體進(jìn)口和至少一個(gè)氣體出口的第二腔室。


圖1示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的系統(tǒng)。 圖2示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的系統(tǒng)。 圖3示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的系統(tǒng)。 圖4示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的系統(tǒng)的 圖5示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的系統(tǒng)的 圖6示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的系統(tǒng)。 圖7示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種使聚合物粉末脫氣的方法，包括用第 一沖洗氣流沖洗 第一腔室中的聚合物粉末、將該聚合物粉末輸送到第二腔室內(nèi)和在所述第 二腔室內(nèi)用第二沖洗氣流沖洗該聚合物粉末。本發(fā)明提供在兩個(gè)不同的腔室中并且以比當(dāng)前已知的方法更加有效的 方式對(duì)聚合物粉末進(jìn)行脫氣的方法。在一些已知的制造方法中，聚合物粉一部分。 一部分。 末首先在吹掃塔中沖洗(即脫氣)，并且隨后被輸送到擠出機(jī)的進(jìn)料斗內(nèi)。在 擠出機(jī)的進(jìn)料斗中，通常使用低流量的氮?dú)庖员３志酆衔锓勰┰谶^(guò)壓之下， 從而避免在擠出之前由氧氣導(dǎo)致的污染。然而，就在本說(shuō)明書(shū)中使用沖洗 而言，所用的氮?dú)饬髁繉?duì)于沖洗聚合物粉末是不足的。本發(fā)明的方法特別適于在制造聚烯烴(如聚乙烯和聚丙烯)的淤漿方法 (如環(huán)流方法)中使用。因此，本發(fā)明允許在擠出前減少粉末出口處的烴量(特 別是在包含兩個(gè)串聯(lián)的環(huán)流反應(yīng)器的聚乙烯的制造方法中)。本說(shuō)明書(shū)中使用的詞"腔室"指基本上封閉的空間形式的物理實(shí)體。 腔室可例如為容器，如料斗或者塔，或者容器可分成兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或 者更多的腔室。 .當(dāng)用環(huán)流方法制備聚乙烯時(shí)，在所述第一腔室的所述粉末出口處的烴的量可為例如約50-100ppm,并且用本方法，在所述第二腔室的所述粉末出 口處的烴的量可減少到低至5ppm。因此，本發(fā)明可以將聚合物粉末中的殘留氣體的量降低至遠(yuǎn)低于所需極限的量而不增加脫氣所需的時(shí)間。實(shí)際上， 當(dāng)在所述第 一腔室中的停留時(shí)間為約兩小時(shí)并且在所述第二腔室中的停留 時(shí)間為約一小時(shí)時(shí)，可以用三小時(shí)的總停留時(shí)間(其通常用于沒(méi)有第二次沖 洗的過(guò)程)將烴的最終量從50ppm降低到5ppm。事實(shí)上，本發(fā)明人驚訝地 發(fā)現(xiàn)第二次沖洗將殘留氣體的量減少到這樣的程度。在現(xiàn)有技術(shù)方法中的 聚合物粉末的停留時(shí)間的增加或者沖洗氣體的流量的增加不會(huì)具有與本發(fā) 明相同的效果。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，相對(duì)于1噸/小時(shí)的聚合物，第一沖洗氣流具 有5-50千克/小時(shí)的氮?dú)饬髁?。?yōu)選地，相對(duì)于l噸/小時(shí)的聚合物，使用超 過(guò)8千克/小時(shí)的氮?dú)饬髁?，并且另一方面，相?duì)于1噸/小時(shí)的聚合物，使 用小于15千克/小時(shí)的氮?dú)饬髁俊８鶕?jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，相對(duì)于1噸 /小時(shí)的聚合物，第二沖洗氣流具有5-50千克/小時(shí)的氮?dú)饬髁?。?yōu)選地，相 對(duì)于1噸/小時(shí)的聚合物，使用超過(guò)8千克/小時(shí)的氮?dú)饬髁浚⑶伊硪环矫妫?相對(duì)于1噸/小時(shí)的聚合物，使用小于20千克/小時(shí)的氮?dú)饬髁?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，聚合物粉末的輸送通過(guò)重力進(jìn)行。這意味著 將所述第一和第二腔室彼此重疊放置，并且允許聚合物粉末從所述第一腔 室自由地流到所述第二腔室。所述第一腔室的所述粉末出口還可裝配閥以 控制聚合物粉末的流動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施方式，聚合物粉末的輸送通過(guò)輸送氣體的流動(dòng) (即氣動(dòng)輸送)進(jìn)行。將輸送氣體在或者接近所述第一腔室的粉末出口處 注入到聚合物粉末流中，并且輸送氣體將聚合物粉末輸送到所述第二腔室， 且同時(shí)將該聚合物粉末混合至某種程度。輸送氣體的流量通常為相對(duì)于1噸聚合物約200千克/小時(shí)的輸送氣體，管線中的速度通常為約20米/秒。 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，用于沖洗和/或輸送的氣體為惰性氣體，通常為氮?dú)?。?yōu)選惰性氣體以避免產(chǎn)物由于氧氣而引起的任何降解并且避免任何爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種使聚合物粉末脫氣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-第一腔室，裝有用于沖洗氣體的至少一個(gè)氣體進(jìn)口和至少一個(gè)氣體出口；-用于將聚合物粉末從所述第一腔室輸送到第二腔室中的設(shè)備，和 -第二腔室，裝有用于沖洗氣體的至少一個(gè)氣體進(jìn)口和至少一個(gè)氣體 出口 。因此，本發(fā)明涉及一種適于實(shí)施本發(fā)明方法的系統(tǒng)。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述用于輸送聚合物粉末的設(shè)備為輸送管線。 該輸送管線可為任何已知的本身用于聚合物粉末的輸送或者傳輸?shù)暮线m的 管線。該輸送管線可為連接相互重疊放置的所述第 一和第二腔室的直的管 線，或者其可為更長(zhǎng)的管線，這取決于制造系統(tǒng)的布局?？赏ㄟ^(guò)重力或者 通過(guò)輸送氣體進(jìn)行輸送。如果選擇通過(guò)重力進(jìn)行輸送，則所述輸送管線優(yōu) 選裝有混合器以增強(qiáng)所述兩個(gè)腔室之間的聚合物粉末的混合。如果選擇通 過(guò)輸送氣體進(jìn)行輸送，則輸送管線裝有用于輸送氣體的氣體進(jìn)口。輸送氣 體可在閉合回路中循環(huán)，所述閉合回路優(yōu)選裝有用于在將輸送氣體再用于 輸送之前消除任何可能的聚合物粒子殘留的合適設(shè)備。還可在輸送氣體回 路中進(jìn)行一定程度的脫氣，則所述回路裝有用于消除經(jīng)脫氣的烴的合適裝 置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，腔室(至少第一腔室)的粉末出口裝有閥(優(yōu) 選旋轉(zhuǎn)閥)。該系統(tǒng)可以包括兩個(gè)不同的腔室。所述腔室可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知 的任何合適類型。該系統(tǒng)還可包括裝有氣體進(jìn)口和氣體出口的三個(gè)、四個(gè)、 五個(gè)或者更多腔室。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述第一腔室為吹掃塔。所 述吹掃塔可例如位于連接到淤漿反應(yīng)器的閃蒸罐之下。所述第二腔室
進(jìn)料斗，如擠出機(jī)的進(jìn)料斗。用于本發(fā)明的所述腔室還可包括多于一個(gè)的 氣體進(jìn)口和氣體出口 。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，聚合物粉末在各腔室中的停留時(shí)間為0.5-10 小時(shí)。所述停留時(shí)間可為0.5、 1、 1.5、 2、 3或者5小時(shí)直至1、 1.5、 2、 3、 5或者10小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，至少一個(gè)腔室裝有氣體平衡管線，并且在該 氣體管線上設(shè)置有閥，其中，所述氣體平衡管線將位于所述腔室的粉末出 口處或附近的閥的氣體出口連接回到所述腔室，所述連接的位置位于距離 所述腔室的第一末端的距離為h,的位置處，所述距離h,為腔室高度H的 0-25%。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，對(duì)在腔室的上末端處的氣體平衡管線的位置 進(jìn)行布置，以使得當(dāng)該系統(tǒng)使用時(shí)，氣體平衡管線的位置基本上在聚合物 粉末水平面之上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，至少一個(gè)腔室裝有氣體 管線，所述氣體管線將位于所述腔室的粉末出口處或附近的閥的氣體出口 連接到所述腔室內(nèi)部，所述連接在腔室內(nèi)部的位置位于距離腔室的第 一末 端的距離為h2并且距離腔室的壁的距離為l,的位置處，其中，所述距離h2 為腔室高度H的20-95%,所述距離l!為腔室的最大直徑L的0-50%。根 據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，在距離腔室的壁一定距離的位置處進(jìn)行注入。根據(jù)優(yōu) 選的實(shí)施方式，對(duì)在腔室的上末端處和在其內(nèi)部的氣體管線的位置進(jìn)行布 置，以使得當(dāng)該系統(tǒng)使用時(shí)，其低于聚合物粉末的水平面。也可使用這些 設(shè)備的組合。因此，本發(fā)明還提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括其中改善了布置在腔室出 口處的閥的功能的裝置。因此，氣體管線設(shè)置有氣體出口，所述氣體出口 允許來(lái)自粉末出口的氣體的至少一部分被再引入到腔室內(nèi)。由此，將氣體 通過(guò)在腔室的上末端(即所述第一末端)處的氣體出口除去。作為附加的或者 可選的特征，這種引入可在腔室內(nèi)部進(jìn)行，以使得所述引入物與聚合物粉 末接觸并由此用于沖洗。這些方法中的至少一種的使用導(dǎo)致聚合物生產(chǎn)成 本的降低。應(yīng)注意到，來(lái)自第一腔室的粉末出口并且返回到腔室內(nèi)的氣體 基本上由輸送氣體和僅一小部分的沖洗氣體構(gòu)成。該氣體管線還可裝有用 于除去任何聚合物顆粒的適合裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述距離h,為腔室高度H的0-15%。該距離 還可為腔室高度H的O、 2、 5、 10或者14%直至3、 6、 9或者15%。高度 在此是指包含所述粉末進(jìn)口的所述腔室末端(即所述第一末端)與包含所述 粉末出口的所述腔室末端(即第二末端)之間的尺寸，這兩個(gè)末端通常位于腔 室的相對(duì)端。如果不是這樣的情況，則高度意指腔室的最大尺寸。優(yōu)選地， 在該實(shí)施方式中將氣體在容器的頂部靠近壁的位置處再引入到粉末水平面 之上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，所述距離h2為腔室高度H的20-80%。 該距離還可為腔室高度H的30、 35、 40、 45、 50、 55、 60、 65、 70或者 75%直至35、 40、 45、 50、 55、 60、 65、 70或者75 % 。所述距離112優(yōu)選 為腔室高度H的30 ~ 80 % ，更優(yōu)選50 ~ 80 %和最優(yōu)選70 ~ 80 % 。優(yōu)選地， 當(dāng)該系統(tǒng)使用時(shí)，所述氣體管線位于聚合物粉末水平面之下的高度h2處。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，將在該距離h2處與腔室連接的氣體管線的末 端布置于腔室的壁上。然而，也可以將該末端在例如距離腔室的壁距離1, 的位置處布置在腔室內(nèi)，所述距離l,為腔室的最大直徑L的0-50%。在最 典型的圓柱形腔室的情況下，最大直徑為橫向方向上(即垂直于高度方向上 的平面的平面方向上)的腔室的直徑。所述距離l,可為所述腔室最大直徑L 的0、 0.5、 1、 5、 13、 25、 30、 34、 40或者45%直至0.6、 2、 7、 15、 20、 30、 41或者50%。優(yōu)選地，距離l,為腔室的最大直徑L的5~50%，更優(yōu) 選為25~50%且最優(yōu)選為40~50%。距離l!可與上述實(shí)施方式中所給出的 距離h2中的任一個(gè)組合。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，布置在腔室的粉末出口處的閥為旋轉(zhuǎn)閥。 取決于腔室之后的裝置，可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員非常清楚的任何其它類型 的閥或者裝置。例如可使用滑閥或者螺桿。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式， 第二個(gè)閥(即布置在所述氣體管線上的閥)為球閥。也可使用任何其它用 于粉末的閥，當(dāng)通過(guò)重力流輸送粉末時(shí)優(yōu)選滑閥。在本發(fā)明中，還可以使用任何其它輸送系統(tǒng)，如輸送容器。當(dāng)然，還 可以并聯(lián)使用兩個(gè)或者多個(gè)本發(fā)明的系統(tǒng)。上述的進(jìn)一步細(xì)節(jié)和實(shí)施方式以及方法也適用于本發(fā)明的系統(tǒng)。而且， 上述的細(xì)節(jié)和實(shí)施方式以及系統(tǒng)也適用于本發(fā)明的方法。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)在包括串聯(lián)的兩個(gè)環(huán)流反應(yīng)器的聚烯 烴制造過(guò)程中的應(yīng)用。上述細(xì)節(jié)和實(shí)施方式以及方法和系統(tǒng)還適用于根據(jù) 本發(fā)明的應(yīng)用。
在任一上述實(shí)施方式中，腔室中的任何氣體出口可裝有適于在所述腔 室內(nèi)更均勻地分配氣體的裝置。這樣的裝置可為例如圓錐體形的篩。而且，可以使用具有多個(gè)注射點(diǎn)的歧管(manifold)。本發(fā)明還可通過(guò)適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合本說(shuō)明書(shū)中提到的兩個(gè)或者更多個(gè)實(shí)施方 式而實(shí)現(xiàn)。在下列的

和在實(shí)驗(yàn)部分中更詳細(xì)地描述本發(fā)明。該說(shuō)明僅用 于給出本發(fā)明的一些實(shí)施例并且不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明的范圍。而且， 權(quán)利要求書(shū)中的標(biāo)號(hào)僅是指示性的并且不應(yīng)被理解為限制保護(hù)范圍。附圖詳述圖1示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的系統(tǒng)。在該實(shí)施方式中， 該系統(tǒng)包括第一腔室l，所述腔室l為吹掃塔。聚合物粉末通過(guò)進(jìn)料管線2 經(jīng)由粉末進(jìn)口進(jìn)入所述第一腔室1。聚合物粉末的水平面示意性地用標(biāo)號(hào)3 表示。沖洗氣流4(此處為氮?dú)饬?通過(guò)布置在所述第一腔室1的底部(第二末 端)的沖洗氣體進(jìn)口進(jìn)入所述第一腔室1。氮?dú)饬髋c腔室1內(nèi)的聚合物粉末 進(jìn)行接觸并且除去存在于聚合物粉末中的殘留氣體的 一部分。氮?dú)夂蜌埩?氣體的流5隨后通過(guò)布置在所述第一腔室1的頂部(第一末端)的氣體出口排 出所述第一腔室1。聚合物粉末從粉末出口 6進(jìn)入輸送管線7，所述管線7裝有閥8(其在這 種情況下為旋轉(zhuǎn)閥)。輸送氣流9與聚合物粉末進(jìn)行接觸并且將聚合物粉末 輸送到第二腔室10的粉末進(jìn)ci ll(第二腔室10在這種情況下為進(jìn)料斗)。所 述第二腔室IO還裝有氣體進(jìn)口和氣體出口，并且沖洗氣流12(其也為氮?dú)?流)在布置在所述第二腔室IO底部的所述氣體進(jìn)口處進(jìn)入所述第二腔室10， 并且氮?dú)夂蜌埩魵怏w的流13通過(guò)所述氣體出口排出所述第二腔室10。根據(jù)該實(shí)施方式的系統(tǒng)進(jìn)一步裝有用于使閥8正確運(yùn)行的額外裝置。 該裝置在于將閥8的氣體出口結(jié)合到所述第一腔室1上部的額外的氣體管 線16。所述氣體管線16具有用于打開(kāi)和關(guān)閉所述氣體管線16的岡17。圖2示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的系統(tǒng)。該實(shí)施方式與第 一實(shí)施方式的不同之處在于，布置所述第一和第二腔室，使得所述第一腔 室l在所述第二腔室10之上并且輸送管線7未裝有輸送氣體入口。因此從 所述第一腔室1到所述第二腔室10的聚合物粉末的輸送通過(guò)重力進(jìn)行。
根據(jù)該實(shí)施方式的系統(tǒng)還裝有額外的裝置，以用于減少所述第 一腔室1 中的沖洗氣體的損失并且用于再循環(huán)在所述第一腔室1中的所述沖洗氣體。 該第二額外的裝置與結(jié)合圖1或4解釋的第一額外裝置的不同之處在于，氣體管線16不包括閥，且所述氣體管線16的第二末端(其第一末端連接到 所述閥8)位于所述第一腔室1內(nèi)部，當(dāng)橫向看時(shí)位于所述腔室的中央位置 并且當(dāng)在高度方向看時(shí)近似位于所述腔室的中央位置。圖3示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的系統(tǒng)。該實(shí)施方式與第 二實(shí)施方式的不同之處在于，混合器15被布置在旋轉(zhuǎn)閥8和第二腔室10 的粉末進(jìn)口 11之間。所述混合器15進(jìn)一步增強(qiáng)進(jìn)入所述第二腔室10的聚 合物粉末的混合。圖3中所描述的系統(tǒng)還可裝有結(jié)合圖2或5解釋的裝置， 盡管為清楚起見(jiàn)，其未在此示出。圖4示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的系統(tǒng)的一部分。在該實(shí) 施方式中，氣體管線16使其第一末端連接到位于腔室底部的閥8的氣體出 口，以輸出聚合物粉末。閥8具有允許閥8正確運(yùn)行的氣體出口，來(lái)自閥8 的一些氣體被送到腔室的頂部。因此，所述氣體管線16的第二末端位于所 述腔室的上部且高度為h,(在該實(shí)施方式中該高度h，為所述腔室高度H的約 15%)并且在粉末水平面之上，所述高度h,從所述腔室的上末端(即，從其中 聚合物粉末進(jìn)入所述腔室的末端)開(kāi)始測(cè)量。殘留的沖洗氣體通過(guò)氣體出口 5從所述氣體管線16的第二末端處除去。在所述氣體管線16上提供閥17, 以便打開(kāi)和關(guān)閉所述氣體管線16。通常地，在制造工藝開(kāi)始期間打開(kāi)閥并 且一旦該工藝穩(wěn)定運(yùn)行就將其關(guān)閉。圖5示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的系統(tǒng)的一部分。該實(shí)施 方式與結(jié)合圖4解釋的實(shí)施方式的不同之處在于氣體管線16不包括閥，且 所述氣體管線16的第二末端18(其第一末端連接到所述閥8)位于腔室內(nèi)部。 在該實(shí)施方式中，所述第二末端18的位置在所述腔室高度H的約48%的高 度h2處(從所述腔室的所述上末端開(kāi)始測(cè)量)，并且在橫向L上近似在反應(yīng) 器的中間，即在所述腔室的最大長(zhǎng)度L的約50%的長(zhǎng)度l,處并且在粉末水 平面之下。而且，所述氣體管線16的所述第二末端18裝有圓錐體形的篩 19。該篩19容許從所述氣體管線16的所述第二末端18進(jìn)入所述腔室的沖 洗氣體的更加均勻的分布。該沖洗氣體隨后與聚合物粉末進(jìn)行接觸，而不 是立即通過(guò)氣體出口 5被丟棄。
圖6示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的系統(tǒng)。在該實(shí)施方式中，腔室23和24在一個(gè)腔室26中相互重疊放置。將聚合物粉末通過(guò)孔25從 腔室23輸送到腔室24。所述第一腔室23裝有氣體出口 5a并且在該實(shí)施方 式中所述腔室24裝有兩個(gè)氣體出口 5b和5c。兩個(gè)腔室還裝有沖洗氣體進(jìn) 口 4a和4b。圖7示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方式的系統(tǒng)。該實(shí)施方式被用 于實(shí)驗(yàn)部分并且將在那里更詳細(xì)地描述。實(shí)驗(yàn)部分測(cè)試根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，第一和第二腔室是圓柱形的， 并且所述第一腔室1的直徑D1為2.8m且腔室1底部的角度a為70° 。所 述第一腔室(此處為吹掃塔)的容積為100m3，并且通過(guò)篩將沖洗氣體(此處 為氮?dú)?注入到吹掃塔中。所述第二腔室10的直徑D10為5m并且腔室10的底部的角度(3為60°。 所述第二腔室(此處為進(jìn)料斗)的容積為400m3,并且通過(guò)帶有八個(gè)注射噴嘴 的歧管將沖洗氣體(此處為氮?dú)?注入到所述進(jìn)料斗中，所述八個(gè)注射噴嘴 位于距離圓錐體底部約2m處。閥8為旋轉(zhuǎn)閥。用該系統(tǒng)對(duì)來(lái)自雙環(huán)流反應(yīng)器的聚乙烯進(jìn)行脫氣，該聚合物具有 0.949g/cr^的密度、8克/10分鐘的高負(fù)荷熔融指數(shù)HLMI。聚合物的堆密度 為450克/升。從聚合物粉末中除去的烴主要為l-己烯，其已在該聚合工藝 中用作共聚單體。在實(shí)施例1-4中測(cè)試根據(jù)圖7的系統(tǒng)。條件列于表1中。實(shí)施例1為對(duì) 比例，其中進(jìn)料斗中的氮?dú)饬髁繛?0千克/小時(shí)。在15噸/小時(shí)的聚合物進(jìn) 料速度下，相對(duì)于1噸/小時(shí)的聚合物，氮?dú)饬髁繛?千克/小時(shí)，這不足以 具有沖洗效果。在實(shí)施例2 4中，氮?dú)獾牧髁吭鲋?50千克/小時(shí)，相對(duì)于 l噸/小時(shí)的聚合物，這等于10千克/小時(shí)的氮?dú)饬髁俊?shí)施例5和6使用相 同的系統(tǒng)，除了將氮?dú)庠僮⑷氲酱祾咚虚g之外。從表1中可以看出，當(dāng)對(duì)例如實(shí)施例1和2進(jìn)行比較時(shí)，如果將吹掃 塔中的氮?dú)饬髁繙p少50%并且進(jìn)料斗中的氮?dú)饬髁吭黾?00%，則氮?dú)獾目?流量從330千克/小時(shí)降到300千克/小時(shí)，進(jìn)料斗的出口處的烴的量從 55ppm降到6ppm。還可看到，當(dāng)著眼于實(shí)施例3時(shí)，如果吹掃塔中的聚合
物水平面從90%下降到55%,并且停留時(shí)間從約2.5小時(shí)減少到1.5小時(shí)， 則系統(tǒng)的末端處的經(jīng)的量為10ppm而不是6ppm,即仍是典型過(guò)程中的量的 1/5。在實(shí)施例4中，注意到當(dāng)進(jìn)料斗中的聚合物的量以及該聚合物在進(jìn)料 斗中的停留時(shí)間增加時(shí)，末端處的烴的量甚至更低，即4ppm。實(shí)施例5和6顯示，根據(jù)圖5中所部分顯示的系統(tǒng)，在料斗中間、在 高度H的約48。/。的距離h2和最大直徑L的約50%的距離l!處注入平衡氣 體的效果。在實(shí)施例6中，所需的輸送氣體的量?jī)H為實(shí)施例5中的一半， 這是因?yàn)?，減半的輸送壓力使得僅需要一半的氮?dú)鈦?lái)使氮?dú)庋h(huán)單元中的 壓力再平衡。這清楚地顯示，在使用較少的氮?dú)鈺r(shí)，可以在出口處具有相 同的烴量(在實(shí)施例5和6中均為55ppm)。在實(shí)施例7中，圖5中部分顯示的系統(tǒng)進(jìn)一步在氣體管線16上裝有閥。 可以看到，當(dāng)將該閥關(guān)閉時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥的泄漏減少到少于1/3。這具有減少待 吹掃的聚合物粉末中的惰性氣體的量，并且由此增加烴的濃度的進(jìn)一步效 果。因此，當(dāng)?shù)湫偷赝ㄟ^(guò)濃縮/蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行回收時(shí)，更易于回收烴。惰性 氣體降低了回收區(qū)段的效率。回收區(qū)段中的損失或多或少地與惰性氣體的存在成比例。表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6實(shí)施例7吹掃塔 向吹掃塔的聚合物進(jìn)料速度o屯/小時(shí)1515515151515吹掃塔的粉末進(jìn)口處的烴PPm6000600060006000600060006000向吹掃塔的氮?dú)饬髁壳Э?小時(shí)300150150150200250300吹掃塔中的聚合物水平面。/。90卯55卯909090吹掃塔中的滯留量p屯37.837.823.137.837.837.837.8停留時(shí)間小時(shí)2.522.521.542.522.522.522.52吹掃塔的粉末出口處的烴PPm60751007560616吹掃氣流中的烴千克/小時(shí)89.188.988.588.989.189.189.1輸出氣流中的烴濃度重量％17242424222222輸送輸送壓力毫巴700700700700700350350旋轉(zhuǎn)閥泄漏千克/小時(shí)12512512512512562.520氮?dú)庠僮⑷腠敳宽敳宽敳宽敳恐虚g中間無(wú)進(jìn)料斗進(jìn)料斗中的聚合物水平面%10101050101010進(jìn)料斗中的滯留量。屯16.816.816.88416.816.816.8停留時(shí)間小時(shí)U2U21.125.61.121.121.12向進(jìn)料斗的氮?dú)饬髁壳Э?小時(shí)30150150150303030進(jìn)料斗的出口處的粉末中的烴PPm556104555555在系統(tǒng)中的總停留時(shí)間小時(shí)3.643.642.668.12200780008306. X 勢(shì)溢齒被11/11:K
權(quán)利要求
1. 一種使聚合物粉末脫氣的方法，包括用第一沖洗氣流沖洗第一腔室中的聚合物粉末、將該聚合物粉末輸送到第二腔室中和在所述第二腔室中用第二沖洗氣流沖洗該聚合物粉末。
2. 權(quán)利要求1的方法，特征在于所述聚合物粉末的輸送通過(guò)重力進(jìn)行。
3. 權(quán)利要求l的方法，特征在于所述聚合物粉末的輸送通過(guò)輸送氣流 進(jìn)行。
4. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，特征在于，相對(duì)于l噸/小時(shí)的聚合 物，所述第一沖洗氣流具有5-50千克/小時(shí)的沖洗氣體流量。
5. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，特征在于，相對(duì)于l噸/小時(shí)的聚合 物，所述第二沖洗氣流具有5-50千克/小時(shí)的沖洗氣體流量。
6. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，特征在于將至少一個(gè)腔室中的、通 過(guò)粉末出口排出所述腔室的沖洗氣體的至少 一部分再引入到所述腔室內(nèi)。
7. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，特征在于所述沖洗氣體為惰性氣體。
8. 權(quán)利要求7的方法，特征在于所述惰性氣體為氮?dú)狻?br> 9. 一種使聚合物粉末脫氣的系統(tǒng)，包括-第一腔室(l)，其裝有用于沖洗氣體的至少一個(gè)氣體進(jìn)口和至少一個(gè) 氣體出口 ；-用于將聚合物粉末從所述第一腔室(1)輸送到第二腔室(10)內(nèi)的設(shè)備 (7)，和-第二腔室(IO),其裝有用于沖洗氣體的至少一個(gè)氣體進(jìn)口和至少一個(gè) 氣體出口 。
10. 權(quán)利要求9的系統(tǒng)，特征在于用于輸送該聚合物粉末的所述設(shè)備(7) 為輸送管線。
11. 權(quán)利要求10的系統(tǒng)，特征在于所述輸送管線(7)裝有混合器(15)。
12. 權(quán)利要求10的系統(tǒng)，特征在于所述輸送管線(7)裝有用于輸送氣體 的氣體進(jìn)口。
13. 權(quán)利要求6到12中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，特征在于至少一個(gè)腔室裝有氣 體管線(16)并且在所述氣體管線(16)上布置第二個(gè)閥(17)，所述氣體管線(16) 將布置在所述腔室的粉末出口處的第一個(gè)閥(8)的氣體出口連接回到所述腔室，所述連接的位置位于距離所述腔室的第一末端(20)為距離(h,)的位置處，所述距離(h,)為該腔室高度(H)的0-25%。
14. 權(quán)利要求6到12中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，特征在于至少一個(gè)腔室裝有氣 體管線(16),所述氣體管線(16)將布置在所述腔室的粉末出口處的閥(8)的氣 體出口連接回到所述腔室的內(nèi)部，所述連接在腔室內(nèi)的位置位于距離所述 腔室的第 一末端(20)為距離(h》且距離所述腔室的壁(22)為距離(10的位置 處，所述距離(h2)為所述腔室高度(H)的20-80°/。，所述距離(li)為所述腔室最 大直徑(L)的0-50%。
15. 權(quán)利要求6到14中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，特征在于所述第一和/或第二腔 室(l、 IO)為容器。
16. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，特征在于所述第一腔室(l)為吹掃塔。
17. 權(quán)利要求15或者16的系統(tǒng)，特征在于所述第二腔室(10)為進(jìn)料斗。
全文摘要
本發(fā)明涉及使聚合物粉末脫氣的方法，包括用第一沖洗氣流沖洗第一腔室中的聚合物粉末、將該聚合物粉末輸送到第二腔室內(nèi)和在所述第二腔室中用第二沖洗氣流沖洗該聚合物粉末。本發(fā)明還涉及適于實(shí)施該方法的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C08J3/00GK101400724SQ200780008306
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者利文·范盧維倫, 埃里克·達(dá)姆, 馬克·莫爾斯 申請(qǐng)人:托塔爾石油化學(xué)產(chǎn)品研究弗呂公司