聚合中的組分分離的制作方法
【專利摘要】在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括將聚合產物流分離成氣流和聚合物流,其中氣流包括乙烷和未反應的乙烯;將氣流蒸餾成輕質烴流,其中輕質烴流包括乙烷和未反應的乙烯;使輕質烴流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自輕質烴流的至少一部分未反應的乙烯由吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和從吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中廢氣流包括乙烷、氫或其組合。
【專利說明】聚合中的組分分離
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請是于2010年10月15日提交的,題目為"改善的乙烯分離(Improved Ethylene Separation)"的美國專利申請系列號12/905,966的部分繼續(xù),其通過引用以其 整體為了所有目的并入本文。
[0003] 背景
【技術領域】
[0004] 本公開大體上涉及聚乙烯的生產。更具體而言,本公開涉及通過減少乙烯損失改 善聚乙烯生產效率的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0005] 由輕氣體生產聚合物比如聚乙烯要求高純度的單體和共聚單體原料。由于在這種 原料中輕氣體之間小的沸點差異,工業(yè)生產高純度原料可要求多個蒸餾塔、高壓和低溫的 操作。如此,與原料凈化相關的能量成本占生產此類聚合物總成本的顯著比例。此外,生產、 保持和再循環(huán)高純度原料要求的基礎結構是相關資本成本的顯著部分。
[0006] 為了彌補一些成本和使生產最大化,收回和/或再循環(huán)任何未反應的原料氣體, 尤其是輕質烴反應物,比如乙烯,可以是有用的。包括未反應單體的氣體可在聚合反應之后 與聚合物分離。處理聚合物,同時從在聚合反應之后收回的氣體回收未反應的單體。為了實 現(xiàn)這一點,收回的氣流常規(guī)上被發(fā)送通過凈化過程或重定向通過其他贅余的處理步驟。在 每種情況下,回收單體的常規(guī)方法需要能量上不利的并且昂貴的過程。
[0007] 從而,需要乙烯與再循環(huán)流的高效分離。
【發(fā)明內容】
[0008] 本文公開了在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括將聚合產物流分離成氣流 和聚合物流,其中氣流包括乙烷和未反應的乙烯;將氣流蒸餾成輕質烴流,其中輕質烴流包 括乙烷和未反應的乙烯;使輕質烴流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自輕質烴流的至少一部 分未反應的乙烯由吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和從吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中廢氣流包括乙 烷、氫或其組合。
[0009] 本文也公開了在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括將聚合產物流分離成氣 流和聚合物流,其中氣流包括乙烷和未反應的乙烯;將氣流蒸餾成中間烴流和第一塔底流 出物,其中中間烴流包括乙烷、乙烯和異丁烯;將中間烴流蒸餾成輕質烴流和第二塔底流出 物,其中輕質烴流包括乙烷和乙烯;使輕質烴流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自輕質烴流的 至少一部分未反應的乙烯由吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和從吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中廢氣 流包括乙燒、氫或其組合。
[0010] 本文進一步公開了在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括使烯烴單體在第一 聚合反應器中聚合,以產生中間-聚合產物流;將中間-聚合產物流分離成中間-氣流和中 間-聚合物流,其中中間-氣流包括乙烷、未反應的乙烯和氫;和使中間-聚合物流在第二 聚合反應器中聚合。
[0011] 本文進一步公開了在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括使烯烴單體在第 一聚合反應器中聚合;將中間-聚合產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中中 間-氣流包括乙烷和未反應的乙烯;使中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合;和在第 二聚合反應器之前引入清除劑。
[0012] 本文進一步公開了在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括使烯烴單體在第一 聚合反應器中聚合,以產生中間-聚合產物流;使來自中間-聚合產物流的至少一部分氫脫 氣,以產生氫減少的產物流;將氫減少的產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中 中間-氣流包括乙烷和未反應的乙烯;和使中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合。
[0013] 前述相當寬泛地概述了公開發(fā)明主題的特征和技術優(yōu)勢,以便可更好地理解下述 詳細描述。當本領域技術人員閱讀優(yōu)選實施方式的下述詳細描述并且參看附圖時,上述各 種特征,以及其他特征是顯而易見的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 為了詳細描述公開方法和系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式,現(xiàn)參考附圖,其中:
[0015] 圖1圖解聚乙烯生產系統(tǒng)的第一種實施方式的示意圖;
[0016] 圖2圖解聚乙烯生產系統(tǒng)的第二種實施方式的示意圖;
[0017] 圖3圖解聚乙烯生產系統(tǒng)的第三種實施方式的示意圖;
[0018] 圖4圖解聚乙烯生產系統(tǒng)的第四種實施方式的示意圖;
[0019] 圖5圖解聚乙烯生產系統(tǒng)的第五種實施方式的示意圖;
[0020] 圖6圖解聚乙烯生產方法的第一種實施方式的流程圖;
[0021] 圖7圖解聚乙烯生產方法的第二種實施方式的流程圖;
[0022] 圖8圖解聚乙烯生產方法的第三種實施方式的流程圖;
[0023] 圖9圖解聚乙烯生產方法的第四種實施方式的流程圖;
[0024] 圖10圖解具有變壓吸收構造的吸收反應器的實施方式的示意圖;
[0025] 圖11是圖解吸收溶劑系統(tǒng)中乙烯和乙烷的溶解度對溫度的圖;
[0026] 圖12圖解模擬的吸收系統(tǒng)的實施方式的示意圖;和
[0027] 圖13圖解模擬的吸收系統(tǒng)的實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 本文公開了與具有改善效率的聚乙烯生產相關的系統(tǒng)、裝置和方法。該系統(tǒng)、裝置 和方法一般涉及從組合物分離第一化學組分或化合物,所述組合物源自聚乙烯的生產并且 包括第一化學組分或化合物和一種或多種其他化學組分、化合物或類似物。
[0029] 參考圖1,公開了第一種聚乙烯生產(PEP)系統(tǒng)KKLPEP系統(tǒng)100 -般包括凈化器 102、反應器104, 106、分離器108、處理器110、蒸餾塔122、吸收反應器116和處理設備114。 在本文公開的PEP實施方式中,各種系統(tǒng)組件可經適于運輸具體流--例如由圖1_5、10、 12-13中編號的流詳細顯示的--的一個或多個導管(例如,管、管道系統(tǒng)、流動管線等)流 體連通。
[0030] 在圖1的實施方式中,進料流10可連通至凈化器102。凈化的進料流11可從凈化 器102連通至一個或多個反應器104, 106。其中這種系統(tǒng)包括兩個或更多個反應器,反應 器流15可從反應器104連通至反應器106。氫可以以流21引入至反應器106。聚合產物 流12可從一個或多個反應器104, 106連通至分離器108。聚合物流14可從分離器108連 通至處理器110。產物流16可從處理器110發(fā)出。氣流18可從分離器108連通至蒸餾塔 122。蒸餾塔底流出物23可從蒸餾塔122發(fā)出,和側流27可從蒸餾塔122發(fā)出。輕質烴流 25可從蒸餾塔122發(fā)出并且連通至吸收反應器116。廢氣流20可從吸收反應器116連通 至處理設備114,和再循環(huán)流22可從吸收反應器116連通至系統(tǒng)100中的其他位置,例如, 經分離器108連通至凈化器102。在經分離器108再循環(huán)至凈化器102的情況下,再循環(huán)流 22可從吸收反應器116連通至分離器108,和流可從分離器108連通至凈化器102。
[0031] 參考圖2,公開了第二種PEP系統(tǒng)200,其具有許多與PEP100共同的系統(tǒng)組件。在 圖2闡釋的可選實施方式中,第二種PEP系統(tǒng)200另外包括脫氧器118。代替第一種PEP系 統(tǒng)1〇〇(如圖1中闡釋),在圖2闡釋的實施方式中,氣流18可連通至脫氧器118。處理的 氣流26可從脫氧器118連通至蒸餾塔122??紤]本發(fā)明主題的實施方式可在有或沒有可適 于氣流18中的氣體組分的脫氧器118的情況下操作。
[0032] 在圖2闡釋的可選的實施方式中,第二種PEP系統(tǒng)200另外包括蒸餾塔124。在 包括蒸餾塔122和124的實施方式中,蒸餾塔122可稱為第一蒸餾塔或重蒸餾塔,和蒸餾塔 124可稱為第二蒸餾塔或輕蒸餾塔。如圖2中所顯示,處理的氣流26 (和任選地,沒有脫氧 器118的實施方式的氣流18)可連通至蒸餾塔122。中間烴流29可從蒸餾塔122連通至蒸 餾塔124。蒸餾塔底流出物23可從蒸餾塔122發(fā)出。蒸餾塔底流出物33,和任選地,側流 31可從蒸餾塔124發(fā)出。輕質烴流25可從蒸餾塔124發(fā)出至吸收反應器116。
[0033] 參考圖3,公開了第三種PEP系統(tǒng)300,其具有許多與PEP系統(tǒng)100和200共同的 系統(tǒng)組件。聚合產物流12下游的系統(tǒng)組件,比如圖1和2中顯示的那些,不包括在圖3中; 但是,考慮比如系統(tǒng)300的實施方式可包括在各種公開實施方式中的這種下游組件。在圖 3闡釋的可選的實施方式中,第三種PEP系統(tǒng)300可選地包括反應器104和反應器106之 間的分離器105。清除劑可經流35引入至系統(tǒng)。流35可與中間-聚合產物流15連通至 分離器105,其中中間-聚合產物流15可分離成中間-氣流19和中間-聚合物流17。中 間-聚合物流17可連通至反應器106,其發(fā)出聚合產物流12。中間-氣流19可連通至吸 收反應器116,其發(fā)出廢物流20、吸收劑流30和再循環(huán)流22。廢物流20可從吸收反應器 116連通至處理設備114,和再循環(huán)流22可從吸收反應器116連通至系統(tǒng)300中的其他位 置,如圖1中對再循環(huán)流22所描述的。
[0034] 參考圖4,公開了第四種PEP系統(tǒng)400,其具有許多與PEP系統(tǒng)300共同的系統(tǒng)組 件。聚合產物流12下游的系統(tǒng)組件,比如圖1和2中顯示的那些,不包括在圖4中;但是, 考慮比如系統(tǒng)400的實施方式可包括在各種公開實施方式中的這種下游組件。在圖4中闡 釋的可選的實施方式中,第四種PEP系統(tǒng)400可選地包括分離器126。反應器104可發(fā)出中 間-聚合產物流15,其可連通至分離器126。氫流37可從分離器126發(fā)出和氫減少的產物 流39可從分離器126連通至分離器105。
[0035] 參考圖5,公開了第五種PEP系統(tǒng)500,其具有許多與PEP系統(tǒng)300和400共同的 系統(tǒng)組件。聚合產物流12下游的系統(tǒng)組件,比如圖1和2中顯示的那些,不包括在圖5中; 但是,考慮比如系統(tǒng)500的實施方式可包括在各種公開實施方式中的這種下游組件。在圖5 闡釋的可選的實施方式中,第五種PEP系統(tǒng)500另外包括再生器120 (例如,解吸附容器)。 替代PEP系統(tǒng)100、200、300和400,在圖5中闡釋的實施方式中,復合流28可從吸收反應器 116連通至再生器120。再循環(huán)流22可連通至系統(tǒng)500中的其他位置,例如,經分離器連通 至凈化器102 (如圖1中所討論)。再生的吸收劑流30可從再生器120連通至吸收反應器 116。盡管再生器120結合吸收反應器116顯示在圖5中,但是另外考慮再生器可用于結合 圖1至4的實施方式的任何吸收反應器116。另外,考慮圖5的吸收反應器116可配置為在 沒有再生器120的情況下操作。
[0036] 貧溶劑的溫度可取自圖5中的流30。吸收反應器116的溫度可取決于氣流18的 溫度、流30中的貧溶劑的溫度、溶液的熱量和反應的熱量。在公開的實施方式中,流30中 貧溶劑的質量流速可比氣流18的質量流速大50至300倍。所以,吸收反應器116的溫度 可高度取決于公開的實施方式中的貧溶劑的溫度。
[0037] 已經公開了適當?shù)腜EP系統(tǒng)的各種實施方式,現(xiàn)在公開PEP方法的實施方式???參考PEP系統(tǒng)100、PEP系統(tǒng)200、PEP系統(tǒng)300、PEP系統(tǒng)400和/或PEP系統(tǒng)500的一個 或多個描述PEP方法的一個或多個實施方式。盡管可參考PEP系統(tǒng)的一個或多個實施方式 描述給定的PEP方法,這種公開不應解釋為如此限制性的。盡管本文公開的方法的各種步 驟可以以具體的順序公開或闡釋,但是不應解釋為將這些方法的進行限制為任何具體的順 序,除非另外指出。
[0038] 參考圖6,闡釋第一種PEP方法600。PEP方法600 -般包括在塊61凈化進料流, 在塊62使凈化進料流的單體聚合,以形成聚合產物,在塊63將聚合產物分離成聚合物流和 氣流,在塊64處理聚合物流,在塊65從氣流分離至少一種氣體組分,以形成再循環(huán)流和廢 物流,和在塊66燃燒廢物流。
[0039] 作為例子,第一種PEP方法600或其部分可經第一種PEP系統(tǒng)100 (例如,如圖1 中闡釋的)實施。參考圖1和6,在實施方式中,進料流10可包括氣體反應物,尤其是乙烯。 在實施方式中,凈化進料流可產生凈化流11,其包括基本上純的單體(例如,乙烯單體)、 共聚單體(例如,丁烯-1共聚單體)或其組合。使凈化流11的單體(任選地,共聚單體) 聚合可產生聚合產物流12,其一般包括未反應的單體(例如,乙烯)、任選的未反應的共聚 單體(例如,丁烯-1)、副產物(例如,乙燒,其可以是由乙烯和氫形成的副產物乙烷)和聚 合產物(例如,聚合物和任選地,共聚物)。分離聚合產物流12可產生聚合物流14 (例如, 聚乙烯聚合物、共聚物)和氣流18,其一般包括未反應的單體(例如,乙烯單體和任何任選 的共聚單體比如丁烯-1)和各種氣體(例如,乙烷、氫)。處理聚合物流14可產生產物流 16。從氣流18分離至少一種氣體組分可產生再循環(huán)流22--其一般包括未反應的乙烯單 體(任選地,未反應的共聚單體),和廢氣流20。在實施方式中,從氣流18分離至少一種氣 體組分可包括蒸餾來自氣流18的乙烯,以產生輕質烴流25。在實施方式中,可選地或另外 地,分離氣流18可包括吸收來自氣流18的乙烯,以產生廢氣流20并且然后釋放吸收的乙 烯,以形成再循環(huán)流22。再循環(huán)流22,包括乙烯,可被加壓(例如,經分離器108返回凈化 器102用于加壓)并且再引導入PEP方法(例如,PEP方法600)。燃燒廢氣流20可用火炬 (flare)作為處理設備114進行。
[0040] 參考圖7,闡釋第二種PEP方法700,其具有許多與PEP方法600共同的方法步 驟。PEP方法700 -般包括在塊71凈化進料流,在塊72使凈化進料流的單體聚合,以形成 中間-聚合產物,在塊73將聚合產物分離成中間-聚合物流和中間-氣流,在塊74使中 間-聚合物流的單體(任選地,共聚單體)聚合,在塊75從中間-氣流分離至少一種氣體 組分,以形成再循環(huán)流和廢物流,和在塊76燃燒廢物流。在圖7闡釋的可選的實施方式中, 圖6的塊63-64由塊73-75替換。一般而言,圖7的方法700發(fā)生在反應器104和106之 間,而圖6的方法600發(fā)生在反應器104和106的下游。
[0041] 作為例子,第二種PEP方法700或其部分可經第三種PEP系統(tǒng)300 (例如,如圖3中 所闡釋的)實施。參考圖3和7,在實施方式中,進料流10可包括氣體反應物,尤其是乙烯。 在實施方式中,凈化進料流可產生凈化流11,其包括基本上純的單體(例如,乙烯單體)和 任選地,共聚單體(例如,丁烯-1)。使凈化流11的單體聚合可產生中間-聚合產物流15, 其一般包括未反應的單體(例如,乙烯)、任選的未反應的共聚單體(例如,丁烯-1)、副產 物(例如,乙烷,其可以是由乙烯和氫形成的副產物乙烷)和聚合產物(例如,聚合物和任 選地,共聚物)。在圖1的聚合產物流12--其在聚合反應器104和106的下游--的替 代中,圖3中實施方式的中間-聚合產物流15可在聚合反應器(一個或多個)104和聚合 反應器(一個或多個)1〇6之間。分離中間-聚合產物流15可產生中間-聚合物流17-- 其一般包括未反應的乙烯、乙烷(其可以是由乙烯和氫形成的副產物乙烷)和聚合物(例 如,聚乙烯),和中間-氣流19,其一般包括未反應的單體(例如,乙烯單體)、任選地未反 應的共聚單體(例如,丁烯-1單體)和各種氣體(例如,乙烷、氫)。使中間-聚合物流17 的單體(任選地,共聚單體)聚合可產生聚合產物流12。聚合產物流12的組分可根據(jù)圖1 和2中系統(tǒng)100和200的實施方式處理。從中間-氣流19分離至少一種氣體組分可產生 再循環(huán)流22--其一般包括未反應的乙烯單體(任選地,共聚單體),和廢氣流20。在實施 方式中,從中間-氣流19分離至少一種氣體組分可包括從中間-氣流19吸收乙烯,以產生 廢氣流20并且然后釋放吸收的乙烯,以形成再循環(huán)流22。再循環(huán)流22,包括乙烯,可被加 壓并且再引導(例如,如圖1中所描述的)入PEP方法(例如,PEP方法700)。燃燒廢氣流 20可用火炬作為處理設備114進行。
[0042] 參考圖8,闡釋第三種PEP方法800,其具有許多與PEP方法600共同的方法步驟 (即,塊61、62、63、64、65和66)。在圖8闡釋的可選的實施方式中,PEP方法800包括塊81 處理氣流,以形成處理的氣流和在塊65'從處理的氣流分離至少一種氣體組分,以形成再循 環(huán)流和廢物流。
[0043] 在實施方式中,第三種PEP方法800或其部分可經第二種PEP系統(tǒng)200 (例如如圖 2中所闡釋的)實施。替代圖1和6的實施方式,在圖2和8的實施方式中,處理氣流18可 產生處理的氣流26。在實施方式中,處理氣流18包括使氣流18脫氧。從處理的氣流26分 離至少一種氣體組分可產生再循環(huán)流22--其一般包括未反應的乙烯單體(任選地,共聚 單體)、廢氣流20、蒸餾塔底流出物23、蒸餾塔底流出物33和側流31。
[0044] 參考圖9,闡釋第四種PEP方法900,其具有許多與PEP方法700共同的方法步驟。 在圖9闡釋的可選的實施方式中,PEP方法900包括塊91處理氣流(例如,中間-氣流19) 以形成處理的氣流。圖7的塊75在塊75'改變,用于從處理的氣流分離至少一種氣體組分, 以形成復合流和廢氣流。在塊92, PEP方法900包括將復合流分離成吸收劑流和再循環(huán)流。
[0045] 在實施方式中,第四種PEP方法900或其部分可經第五種PEP系統(tǒng)500 (例如如圖 5中所闡釋的)實施。代替圖3和7的實施方式,在圖5和9的實施方式中,從處理的氣流 41分離至少一種氣體組分可在復合流28中產生未反應的單體-吸收劑(例如,乙烯-吸收 劑)。在實施方式中,分離未反應的單體-吸收劑復合流28包括釋放吸收的乙烯,以形成再 循環(huán)流22和吸收劑流30。在圖5和9的實施方式中,從處理的氣流26分離至少一種氣體 組分可在復合流28中產生未反應的共聚單體-吸收劑(例如,丁烯-1-吸收劑)。在實施 方式中,分離復合流28中未反應的共聚單體-吸收劑包括釋放吸收的共聚單體,以形成再 循環(huán)流22和再生的吸收劑流30。
[0046] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,凈化進料流(例如,在塊61或71)可包 括從包括乙烯的進料流分離不想要的化合物和元素,以形成凈化進料流。在實施方式中, 進料流可包括乙烯和各種其他氣體,比如但不限于甲烷、乙烷、乙炔、丙烯、具有三個或更多 個碳原子的各種其他烴,或其組合。在實施方式中,凈化進料流可包括任何適當?shù)姆椒ɑ蚬?藝,包括非限制性例子過濾、膜篩選、與各種化學品反應、吸收、吸附、蒸餾(一種或多種)或 其組合。
[0047] 在如圖1-5闡釋的實施方式中,凈化進料流可包括發(fā)送進料流10至凈化器102。 在本文所公開的一種或多種實施方式中,凈化器102可包括適于凈化包括多種潛在不想要 的氣態(tài)化合物、元素、污染物或類似物的進料流中一種或多種反應物氣體的設備或裝置。適 當?shù)膬艋?02的非限制性例子可包括過濾器、膜、反應器、吸收劑、分子篩、一個或多個蒸 餾塔或其組合。凈化器102可配置為從包括下述的流中分離乙烯:甲烷、乙烷、乙炔、丙烷、 丙烯、水、氧各種其他氣態(tài)烴、各種污染物和/或其組合。
[0048] 在實施方式中,凈化進料流可產生包括基本上純的乙烯的凈化進料11。在實施方 式中,凈化進料流可包括按該流的總重量計小于25 %,可選地,小于約10 %,可選地,小于 約1.0%的氮、氧、甲烷、乙烷、丙烷或其組合的任何一種或多種。如本文所使用"基本上純 的乙烯"指流體流包括按該流的總重量計至少約60%的乙烯,可選地,至少約70%的乙烯, 可選地,至少約80 %的乙烯,可選地,至少約90 %的乙烯,可選地,至少約95 %的乙烯,可選 地,至少約99%的乙烯,可選地,按該流的總重量計至少約99. 5%的乙烯。在實施方式中, 進料流11可進一步包括痕量的乙烷,例如,將被討論的來自再循環(huán)流的。
[0049] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,可使進料流11、中間-聚合產物流15和 中間-聚合物流17中的單體聚合。在一種或多種實施方式中,使凈化進料的單體聚合(例 如,在塊62和72)可包括使得通過一種單體或多種單體與催化劑系統(tǒng)在適于形成聚合物的 條件下接觸在多個單體之間聚合反應。在本文所公開的一種或多種實施方式中,使凈化進 料的共聚單體聚合(例如,在塊62和72)可包括使得通過一種共聚單體或多種共聚單體與 催化劑系統(tǒng)在適于形成共聚物的條件下接觸在多個共聚單體之間聚合反應。類似地,在本 文所公開的一種或多種實施方式中,使中間-聚合物流的單體聚合(例如,在塊74)可包括 使得通過一種單體或多種單體與催化劑系統(tǒng)在適于形成聚合物的條件下接觸在多個單體 之間聚合反應。在本文所公開的一種或多種實施方式中,使中間-聚合物流的共聚單體聚 合(例如,在塊74)可包括使得通過一種共聚單體或多種共聚單體與催化劑系統(tǒng)在適于形 成共聚物的條件下接觸在多個共聚單體之間聚合反應。仍類似地,在本文所公開的一種或 多種實施方式中,使中間-聚合產物的單體聚合可包括使得通過一種單體或多種單體與催 化劑系統(tǒng)在適于形成聚合物的條件下接觸在多個單體之間聚合反應。在本文所公開的一種 或多種實施方式中,使中間-聚合產物的共聚單體聚合可包括使得通過一種共聚單體或多 種共聚單體與催化劑系統(tǒng)在適于形成共聚物的條件下接觸在多個共聚單體之間聚合反應。
[0050] 在如圖1-5所闡釋的實施方式中,使凈化進料的單體聚合可包括發(fā)送進料流11至 一個或多個聚合反應器或"反應器"104, 106。在如圖1-2闡釋的實施方式中,使中間-聚合 產物的單體聚合可包括發(fā)送中間-聚合產物流15至聚合反應器(一個或多個)106。在如 圖1-2闡釋的實施方式中,使中間-聚合產物的單體聚合可包括發(fā)送來自聚合反應器(一 個或多個)104的中間-聚合產物流15至聚合反應器(一個或多個)106。在如圖3-5闡釋 的實施方式中,使中間-聚合物流17的單體聚合可包括發(fā)送中間-聚合物流17至聚合反 應器(一個或多個)106。在如圖3-5闡釋的實施方式中,使中間-聚合物流17的單體聚合 可包括發(fā)送來自分離器105的中間-聚合物流17至聚合反應器(一個或多個)106。
[0051] 在實施方式中,可采用任何適當?shù)拇呋瘎┫到y(tǒng)。適當?shù)拇呋瘎┫到y(tǒng)可包括催化劑 和,任選地,助催化劑和/或促進劑。適當?shù)拇呋瘎┫到y(tǒng)的非限制性例子包括齊格勒納塔催 化劑、齊格勒催化劑、鉻催化劑、氧化鉻催化劑、二茂鉻催化劑、茂金屬催化劑、鎳催化劑或 其組合。適于本公開使用的催化劑系統(tǒng)已經在例如美國專利號7, 619, 047和美國專利申請 公布號 2007/0197374、2009/0004417、2010/0029872、2006/0094590 和 2010/0041842 中描 述,其每一篇通過引用以其整體并入本文。
[0052] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,反應器104, 106可包括下述任何容器或 容器的組合,其適于配置為提供用于在存在催化劑的情況下單體(例如,乙烯)和/或聚合 物(例如,"活性"或生長聚合物鏈),和任選地共聚單體(例如,丁烯-1)和/或共聚物之 間化學反應以產生聚合物(例如,聚乙烯聚合物)和/或共聚物的環(huán)境(例如,接觸區(qū))。 盡管圖1、2和3中闡釋的實施方式闡釋了具有兩個串聯(lián)反應器的各種PEP系統(tǒng),但閱讀本 公開的本領域技術人員將認識到可采用一個反應器,可選地,任何適當?shù)臄?shù)量和/或構造 的反應器。
[0053] 如本文所使用,術語"聚合反應器"或"反應器"包括能夠聚合烯烴單體或共聚單 體以生產均聚物或共聚物的任何聚合反應器。這種均聚物和共聚物稱為樹脂或聚合物。各 種類型的反應器包括可稱為間歇式反應器、淤漿反應器、氣相反應器、溶液反應器、高壓反 應器、管狀反應器或高壓釜反應器的那些。氣相反應器可包括流化床反應器或分級臥式反 應器。淤漿反應器可包括立式或臥式環(huán)路。高壓反應器可包括高壓釜或管狀反應器。反應 器類型可包括分批或連續(xù)方法。連續(xù)方法可使用間歇或連續(xù)產物排放。方法也可包括未反 應的單體、未反應的共聚單體和/或稀釋劑的部分或完全直接的再循環(huán)。
[0054] 本公開的聚合反應器系統(tǒng)可包括系統(tǒng)中的一種類型的反應器或相同或不同類型 的多個反應器。多個反應器中聚合物的生產可包括至少兩個分離聚合反應器中的數(shù)個階 段,所述至少兩個分離聚合反應器通過轉移流(一個或多個)、管線(一個或多個)、裝置 (一個或多個)(例如,分離容器(一個或多個))和/或設備(一個或多個)(例如,閥或其 他機構)相互連接,使得可能將由第一聚合反應器(例如,反應器104)中產生的聚合物轉 移至第二反應器(例如,反應器106)。一個反應器中的期望的聚合條件可能不同于其他反 應器的操作條件??蛇x地,多個反應器中的聚合可包括從一個反應器手動轉移聚合物至隨 后的反應器,用于繼續(xù)聚合。多個反應器系統(tǒng)可包括任何組合,其包括但不限于多個環(huán)路反 應器、多個氣體反應器、環(huán)路和氣體反應器的組合、多個高壓反應器或高壓與環(huán)路和/或氣 體反應器的組合。多個反應器可串聯(lián)或并聯(lián)操作。
[0055] 在如圖1-5中闡釋的實施方式中,多個反應器中生產聚合物可包括至少兩個聚合 反應器104, 106,其通過一個或多個設備或裝置(例如,閥、連續(xù)輸出閥(take-off valve) 和/或連續(xù)輸出機構)相互連接。在如圖1-2中闡釋的實施方式中,多個反應器中生產聚 合物可包括至少兩個聚合反應器104, 106,其通過一個或多個流或管線(例如,中間-聚合 產物流15)相互連接。在如圖3-5中所闡釋的實施方式中,多個反應器中生產聚合物可包 括至少兩個聚合反應器104, 106,其通過一個或多個分離器(例如,分離器105和/或分離 器126)經兩個或更多個流(例如,中間-聚合產物流15和中間-聚合物流17)相互連接。
[0056] 根據(jù)一個方面,聚合反應器系統(tǒng)可包括至少一種包括立式或臥式環(huán)路的環(huán)路淤漿 反應器。單體、稀釋劑、催化劑和任選地任何共聚單體可連續(xù)進料至其中發(fā)生聚合的環(huán)路反 應器。一般而言,連續(xù)方法可包括將單體、任選的共聚單體、催化劑和稀釋劑連續(xù)引入聚合 反應器并且從該反應器連續(xù)移出包括聚合物顆粒和稀釋劑的懸浮液。反應器流出物可被閃 蒸,以從包括稀釋劑、單體和/或共聚單體的液體中移出固體聚合物。各種技術可用于該分 離步驟,包括但不限于閃蒸,其可包括加熱和減壓的任何組合;通過旋風分離器或旋液分離 器中旋風作用的分離;或通過離心的分離。
[0057] 在一種或多種實施方式中,共聚單體可包括具有3至12個碳原子的不飽和烴。例 如,共聚單體可包括丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯或其組合。
[0058] 例如,在美國專利號 3,248, 179、4,501,885、5,565, 175、5,575,979、6, 239, 235、 6, 262, 191和6, 833, 415中公開了典型的淤漿聚合方法(也稱為顆粒形成方法),其每一篇 通過引用以其整體并入本文。
[0059] 在一種或多種實施方式中,淤漿聚合中使用的適當?shù)南♂寗┌ǖ幌抻诒痪酆?的單體,和任選地共聚單體,和在反應條件下為液體的烴。適當?shù)膯误w稀釋劑的例子包括但 不限于烴比如丙烷、環(huán)己烷、異丁烷、正丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷和正己烷。在實施方式 中,共聚單體稀釋劑可包括具有3至12個碳原子的不飽和烴。適當?shù)墓簿蹎误w稀釋劑的例 子包括,但不限于丙烯、丁烯-1、己烯-1、辛烯或其組合。一些環(huán)路聚合反應可在其中沒有 使用稀釋劑的本體條件下進行。一個例子是丙烯單體的聚合,如美國專利號5, 455, 314中 所公開的,其通過引用以其整體并入本文。
[0060] 根據(jù)仍另一方面,聚合反應器可包括至少一個氣相反應器。此類系統(tǒng)可采用連續(xù) 再循環(huán)流,其包含在聚合條件下在存在催化劑的情況下連續(xù)循環(huán)通過流化床的一種或多種 單體??蓮牧骰踩』卦傺h(huán)流并且再循環(huán)回到反應器。同時,可從反應器取回聚合物產物 并且可添加新的或新鮮的單體,以替換聚合的單體。類似地,可任選地從反應器取回共聚物 產物并且可添加新的或新鮮的共聚單體,以替換聚合的共聚單體、聚合的單體或其組合。這 種氣相反應器可包括用于烯烴多步氣相聚合的方法,其中烯烴以氣相在至少兩個獨立的氣 相聚合區(qū)中聚合,同時進料在第一聚合區(qū)中形成的包含催化劑的聚合物至第二聚合區(qū)。美 國專利號5, 352, 749、4588, 790和5, 436, 304中公開了一種類型的氣相反應器,其每一篇通 過引用以其整體并入本文。
[0061] 根據(jù)仍另一方面,高壓聚合反應器可包括管狀反應器或高壓釜反應器。管狀反應 器可具有數(shù)個區(qū),其中可添加新鮮的單體(任選地,共聚單體)、引發(fā)劑或催化劑。單體(任 選地,共聚單體)可夾帶在惰性氣流中并且在反應器的一個區(qū)引入。引發(fā)劑、催化劑和/或 催化劑組分可夾帶在氣流中并且在反應器的另一區(qū)引入。氣流可被混合用于聚合??蛇m當 地采用熱和壓力以獲得最佳聚合反應條件。
[0062] 根據(jù)仍另一方面,聚合反應器可包括溶液聚合反應器,其中單體(任選地,共聚單 體)可通過適當?shù)臄嚢杌蚱渌侄闻c催化劑組合物接觸??刹捎冒ǘ栊杂袡C稀釋劑或過 量單體(任選地,共聚單體)的載體。如果期望,在存在或不存在液體材料的情況下,單體 和/或任選的共聚單體可在氣相中與催化反應產物接觸。聚合區(qū)保持在使得在反應介質中 形成聚合物溶液的溫度和壓力下??刹捎脭噭右垣@得更好的溫度控制并且遍及聚合區(qū)維持 均勻聚合混合物。適當?shù)氖侄斡糜谏⒁菥酆戏艧帷?br>
[0063] 適于本公開的系統(tǒng)和方法的聚合反應器可進一步包括下述任何組合:至少一個原 料進料系統(tǒng)、催化劑或催化劑組分的至少一個進料系統(tǒng)、和/或至少一個聚合物回收系統(tǒng)。 適當?shù)姆磻飨到y(tǒng)可進一步包括用于下述的系統(tǒng):原料凈化、催化劑儲存和制備、擠出、反 應器冷卻、聚合物回收、分餾、再循環(huán)、儲存、卸料、實驗室分析和過程控制。
[0064] 控制用于聚合效率和提供樹脂性質的條件包括溫度、壓力和各種反應物的濃度。 聚合溫度可影響催化劑產率、聚合物分子量和分子量分布。適當?shù)木酆蠝囟瓤梢允堑陀诟?據(jù)吉布斯自由能方程的解聚合溫度的任何溫度。通常這包括從約60°C至約280°C,例如,和 從約70°C至約110°C,這取決于聚合反應器的類型。
[0065] 適當?shù)膲毫σ矊⒏鶕?jù)反應器和聚合類型而改變。用于環(huán)路反應器中液相聚合的壓 力通常小于lOOOpsig。用于氣相聚合的壓力通常在約200 - 500psig。管狀或高壓釜反應器 中的高壓聚合一般在約20, 000至75, OOOpsig下進行。聚合反應器也可在一般更高的溫度 和壓力下發(fā)生的臨界區(qū)中操作。在壓力/溫度圖的臨界點之上(超臨界相)的操作可提供 優(yōu)勢。在實施方式中,聚合可在具有適當?shù)臏囟群蛪毫M合的環(huán)境中發(fā)生。例如,聚合可在 范圍從約550psi至約650psi,可選地,約600psi至約625psi的壓力下和范圍從約170 °F 至約230 °F,可選地,從約195 °F至約220 °F的溫度下進行。
[0066] 可控制各種反應物的濃度以生產具有某些物理和機械性質的樹脂。推薦的通過樹 脂和形成該產物的方法形成的終用途產物決定了期望的樹脂性質。機械性質包括拉伸、彎 曲、沖擊、蠕變、應力松弛和硬度測試。物理性質包括密度、分子量、分子量分布、熔解溫度、 玻璃化轉變溫度、結晶的烙解溫度(temperature melt of crystallization)、密度、立體 有規(guī)性、裂紋增長、長鏈支化和流變學測量值。
[0067] 單體、共聚單體、氫、助催化劑、改性劑和電子供體的濃度和/或分壓對于生產這 些樹脂性質是重要的。共聚單體可用于控制產物密度。氫可用于控制產物分子量。助催化 劑可用于烷基化、清除毒物和控制分子量。改性劑可用于控制產物性質并且電子供體影響 立體有規(guī)性、分子量分布或分子量。另外,因為毒物影響反應和產物性質,使毒物的濃度最 小化。
[0068] 在實施方式中,聚合單體可包括將適當?shù)拇呋瘎┫到y(tǒng)分別引入第一和/或第二反 應器104, 106,以便形成淤漿??蛇x地,適當?shù)拇呋瘎┫到y(tǒng)可分別殘留于第一和/或第二反 應器104, 106中。
[0069] 如上解釋的,聚合單體可包括選擇性操控一個或多個聚合反應條件,以產生給定 的聚合物產物、以產生具有一個或多個期望性質的聚合物產物、以實現(xiàn)期望的效率、以實現(xiàn) 期望的產率等或其組合。這種參數(shù)的非限制性例子包括溫度、壓力、催化劑或助催化劑的類 型和/或量、和各種反應物的濃度和/或分壓。在實施方式中,使凈化進料52的單體聚合 可包括調整一個或多個聚合反應條件。在實施方式中,聚合單體可包括將乙烯單體和/或 共聚單體比如丁烯添加至聚合反應器106。
[0070] 在實施方式中,聚合單體可包括在聚合反應期間保持適當?shù)臏囟?、壓力?或分 壓(一個或多個),可選地在聚合反應期間在一系列適當?shù)臏囟取毫?或分壓(一個或 多個)之間循環(huán)。
[0071] 在實施方式中,聚合單體可包括將氫引入一個或多個反應器104和106。例如,圖 1和2闡釋氫可通過流21引入至反應器106??烧{整引入反應器106的氫的量以便獲得在 稀釋劑中氫與乙烯的摩爾比為〇. 001至〇. 1。該摩爾比在反應器106中可以是至少0. 004。 在實施方式中,該摩爾比可不超過〇. 05。反應器104的稀釋劑中氫的濃度與聚合反應器106 的氫濃度的比可為至少20,可選地,至少30,可選地,至少40,可選地,不大于300,可選地, 不大于200。在美國專利號6, 225, 421中公開了適當?shù)臍錆舛瓤刂品椒ê拖到y(tǒng),其通過引用 并入本文。
[0072] 在實施方式中,聚合單體可包括單體(任選地,共聚單體)、催化劑系統(tǒng)和/或淤 漿在反應器104, 106內和/或之間循環(huán)、流動、運轉、混合、攪動或其組合。在其中單體(任 選地,共聚單體)、催化劑系統(tǒng)和/或淤漿被循環(huán)的實施方式中,循環(huán)的速率(例如,淤漿速 率)可為從約lm/s至約30m/s,可選地,從約2m/s至約17m/s,可選地,從約3m/s至約15m/ So
[0073] 在實施方式中,聚合單體可包括配置反應器104, 106,以產生多模態(tài)(例如,雙峰 的)聚合物(例如,聚乙烯)。例如,所得聚合物可包括相對高分子量、低密度(HMWLD)聚乙 烯聚合物和相對低分子量、高密度(LMWHD)聚乙烯聚合物。例如,各種類型的適當?shù)木酆衔?可表征為具有各種密度。例如,I型可表征為具有范圍從約0. 910g/cm3至約0. 925g/cm3的 密度,可選地,Π 型可表征為具有從約0. 926g/cm3至約0. 940g/cm3的密度,可選地,III型 可表征為具有從約0. 941g/cm3至約0. 959g/cm3的密度,可選地,IV型可表征為具有大于約 0· 960g/cm3 的密度。
[0074] 在實施方式中,聚合單體可包括使共聚單體在一個或多個聚合反應器104, 106中 聚合。
[0075] 在圖1-5中闡釋的實施方式中,使凈化進料的單體聚合可產生中間-聚合產物流 15和/或聚合產物流12。這種中間-聚合產物流15和/或聚合產物流12可一般包括各種 固體、半固體、揮發(fā)性和非揮發(fā)性液體、氣體和其組合。在實施方式中,中間-聚合產物流15 和/或聚合產物流12可包括氫、氮、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、 己烯-1和重烴。在實施方式中,乙烯存在的范圍按流的總重量計可從約0. 1%至約15%, 可選地,從約1.5%至約5%,可選地,約2%至約4%。乙烷存在的范圍按流的總重量計可 從約0. 001%至約4%,可選地,從約0. 2%至約0. 5%。異丁烷存在的范圍按流的總重量計 可從約80 %至約98 %,可選地,從約92 %至約96 %,可選地,約95 %。
[0076] 固體和/或液體可包括聚合物產物(例如,聚乙烯聚合物),在PEP方法的該階段 通常稱為"聚合物絨毛(fluff) "。氣體可包括未反應的、氣體反應物單體或任選的共聚單體 (例如,未反應的乙烯單體、未反應的丁烯-1單體),氣態(tài)廢物產物、氣態(tài)污染物或其組合。
[0077] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,將聚合產物分離成聚合物流和氣流(例 如,在塊63)可一般包括通過任何適當?shù)姆椒◤囊后w和/或固體(例如,聚合物絨毛)移出 任何氣體。
[0078] 在如圖1-2闡釋的實施方式中,將聚合產物分離成聚合物流和氣流可包括發(fā)送聚 合產物流12至分離器108。
[0079] 在實施方式中,氣流18可包括氫、氮、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、異丁烷、 戊烷、己烷、己烯-1和重烴。在實施方式中,乙烯存在的范圍按流的總重量計可從約〇. 1 % 至約15 %,可選地,從約1. 5 %至約5 %,可選地,約2 %至約4 %。乙烷存在的范圍按流的總 重量計可從約0. 001 %至約4%,可選地,從約0. 2%至約0. 5%。異丁烷存在的范圍按流的 總重量計可從約80 %至約98 %,可選地,從約92 %至約96 %,可選地,約95 %。
[0080] 在一種或多種實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物和中間-氣流 (例如,在塊73)可一般包括通過任何適當?shù)姆椒◤囊后w和/或固體(例如,聚合物絨毛) 移出任何氣體。
[0081] 在如圖3和5中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流 和中間-氣流可在包括發(fā)送中間-聚合產物流15至分離器105的單步分離中完成。
[0082] 在如圖3中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流和中 間-氣流可包括從中間-聚合產物流15分離至少一種氣體組分。從中間-聚合產物流15 分離至少一種氣體組分可產生中間-氣流19和中間-聚合物流17。中間-聚合產物流15 可包括氫、乙烯、乙烷、聚合物、異丁烷或其組合。中間-氣流19可包括氫、乙烯、乙烷或其 組合。中間-聚合物流17可包括聚合物、異丁烷或其組合。
[0083] 在如圖3中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流和中 間-氣流可包括降低中間-聚合產物的壓力以便閃蒸乙烯、氫、乙烷或其組合。中間-聚合 產物流15可包括氫、乙烯、乙烷、聚合物、異丁烷或其組合。分離器105可產生壓力降低,從 而乙烯、氫和乙烷從中間-聚合產物分離或閃蒸,以便產生包括氫、乙烯和乙烷的中間-氣 流19。
[0084] 在如圖5中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流和中 間-氣流可包括在反應器106之前引入清除劑。在實施方式中,清除劑可降低組分例如氫 的濃度。圖3和5闡釋的實施方式顯示流35可在反應器106之前經例如中間-聚合產物 流15引入??蛇x地,流35可引入分離器105或中間-聚合物流17中。流35可包括清除 齊U。在實施方式中,清除劑可包括催化劑。在實施方式中,催化劑可包括氫化催化劑。不期 望被理論所限制,清除劑可用于消耗氫,以形成乙烷,可降低氫濃度甚至至零濃度。在實施 方式中,氫化催化劑對于聚乙烯的聚合可具有低的活性。氫化催化劑可包括下述通式的茂 金屬催化劑:
[0085] Cp2MXn
[0086] 其中Cp是取代的環(huán)戊二烯基基團;M是從釩的元素周期表IVB族的過渡金屬;X是 鹵素或具有1至10個碳原子的烴基;并且η是金屬M的化合價減2。在實施方式中,茂金 屬催化劑可包括Cp 2TiCl2,也稱為二氯二茂鈦。茂金屬催化劑可引入的量按中間-聚合產 物流15中惰性稀釋劑的重量計可為2至50ppm,可選地,2至20ppm。
[0087] 在如圖5中所闡釋的實施方式中,在第二聚合反應器106之前用清除劑降低流中 氫的濃度可改善聚合物生產能力,例如,與在聚合反應器104中相比,可在聚合反應器106 中產生相對更高分子量聚合物。例如,在其中期望反應器106中相對更高分子量聚合物的 實施方式中,通常不添加額外的氫至反應器106,因為反應器106中增加的氫濃度通常對生 產更高分子量聚合物有害。在該實施方式中不引入氫,氫化催化劑可引入反應器106中或 在反應器106之前引入。圖3和5闡釋的實施方式顯示氫化催化劑可在反應器106之前 以流35引入。在一種或多種實施方式中,產生的聚合物可包括聚乙烯。在該實施方式中, 齊格勒-納塔催化劑可用作聚合催化劑,并且通過流35引入的氫化催化劑可包括茂金屬 催化劑。使用的茂金屬催化劑的量可以是使得茂金屬催化劑與齊格勒-納塔催化劑質量 比(即,g茂金屬/g齊格勒-納塔)的范圍可在從約0.1至約2.0,優(yōu)選地從約0.25至約 1. 5,更優(yōu)選地約0. 5-1. 0。在實施方式中,茂金屬催化劑可包括未橋連的茂金屬。在實施方 式中,未橋連的茂金屬可包括二氯化雙(環(huán)戊二烯基)鈦,也稱為二氯二茂鈦。美國專利號 6, 730, 751、6, 221,982和6, 291,601中公開了適當?shù)臍浠呋瘎渫ㄟ^參考并入本文。
[0088] 在如圖5中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流和中 間-氣流可進一步包括從中間-聚合產物流分離至少一種氣體組分。在該實施方式中,進 入分離器105的中間-聚合產物流15可包括未反應的氫、未轉化的乙烯、乙燒、聚合物、異 丁烷或其組合。中間-氣流19可包括氫、乙烯、乙烷或其組合;并且中間-聚合物流17可 包括聚合物、異丁烷或其組合。中間-氣流19中乙烷的量可大于未反應的氫和/或未轉化 的乙烯的量。
[0089] 在如圖4中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流和中 間-氣流(例如,在塊73)可在包括發(fā)送中間-聚合產物流15至分離器126并且發(fā)送來自 分離器126的氫減少的產物流39至分離器105的兩步分離中實現(xiàn)。
[0090] 在如圖4中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流和中 間-氣流可包括使來自中間-聚合產物的至少一部分氫脫氣。如圖4闡釋的實施方式顯示 分離器126可產生流37和39。流37可包括移出的氫,并且流39可包括氫減少的產物。分 離器126可使來自中間-聚合產物流15的至少一部分氫經減壓脫氣。減壓可在小于或等 于在反應器104中聚合溫度,可選地,大于20°C,可選地,至少40°C的溫度下發(fā)生。減壓可 在小于反應器104中壓力的壓力下發(fā)生。減壓可小于I. 5MPa。減壓可至少為O.IMPa。圖 4中氫減少的流39中殘留的氫的量按在從反應器104回收的混合物中初始存在的氫的量 的重量計可小于1 %,可選地,按重量計小于0. 5%,可選地,按重量計Owt %。美國專利號 6, 225, 412公開了適當?shù)拿摎鈼l件和裝置,其通過引用并入本文。
[0091] 在如圖4中所闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合物流和中 間-氣流可進一步包括從氫減少的產物流分離至少一種氣體組分。在這種實施方式中,進 入分離器105的氫減少的產物流39可包括氫、乙烯、乙烷、聚合物、異丁烷或其組合。中 間-氣流19可包括氫、乙烯、乙烷或其組合;并且中間-聚合物流17可包括聚合物、異丁烷 或其組合。圖4的中間-氣流19中存在的氫的量按在從反應器104回收的混合物中初始 存在的氫的量的重量計可小于1 %,可選地,按重量計小于〇. 5%,可選地,按重量計Owt%。
[0092] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,分離器105、108和126可配置為將流 (例如,包括聚乙烯的中間-聚合產物、包括聚乙烯的聚合產物、包括聚乙烯的氫減少的產 物)分離成氣體、液體、固體或其組合。產物流12、15和39可包括未反應的、氣態(tài)單體或任 選的共聚單體(例如,未反應的乙烯單體、未反應的丁烯-1單體)、氣態(tài)廢物產物和/或氣 態(tài)污染物。在如圖4中所闡釋的實施方式中,中間-聚合產物流15可包括氫。在如圖1-2 中闡釋的實施方式中,聚合產物流12可包括氫。如本文所使用,"未反應的單體",例如,乙 烯,指聚合反應期間被引入聚合反應器但是沒有并入聚合物的單體。如本文所使用,"未反 應的共聚單體",例如,丁烯-1,指聚合反應期間引入聚合反應器但是沒有并入聚合物的共 聚單體。
[0093] 在實施方式中,分離器105、108和/或126可包括氣-液分離器。這種分離器的 適當例子可包括蒸餾塔、閃蒸罐、過濾器、膜、反應器、吸收劑、吸附劑、分子篩或其組合。在 實施方式中,分離器包括閃蒸罐。不期望被理論所限制,這種閃蒸罐可包括配置為從高溫和 /或高壓流體蒸發(fā)和/或移除低蒸汽壓力組分的容器。分離器105、108和/或126可配置 使得進入流可分離成液體流(例如,冷凝流)和氣體(例如,蒸汽)流。液體或冷凝流可包 括反應產物(例如,聚乙烯,通常稱為"聚合物絨毛")。氣體或蒸汽流可包括揮發(fā)性溶劑, 氣態(tài)、未反應的單體和/或任選的共聚單體,廢氣(二級反應產物,比如污染物等),或其組 合。分離器105、108和126可配置使得進料流通過加熱、減壓或二者閃蒸,使得流的焓增加。 這可經加熱器、閃蒸管線加熱器、本領域通常已知的各種其他操作或其組合實現(xiàn)。例如,包 括雙管的閃蒸管線加熱器可通過熱水或蒸汽換熱。這種閃蒸管線加熱器可增加流的溫度同 時降低其壓力。
[0094] 在一種或多種實施方式中,將聚合產物分離成聚合物流和氣流或將中間-聚合產 物分離成中間-聚合物流和中間-氣流可包括使聚合產物蒸餾、蒸發(fā)、閃蒸、過濾、膜篩選、 吸收、吸附或其組合。在圖1-2闡釋的實施方式中,將聚合產物分離成聚合物流和氣流產生 氣流18和聚合物流14。在圖3-5闡釋的實施方式中,將中間-聚合產物分離成中間-聚合 物流和中間-氣流產生中間-氣流19和中間-聚合物流17。
[0095] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,處理聚合物流(例如,在塊64)包括任何 適當?shù)姆椒ɑ蛞幌盗蟹椒?,其配置為生產可適于商業(yè)或工業(yè)使用、儲存、運輸、進一步處理 或其組合的聚合物產物。
[0096] 在如圖1-2闡釋的實施方式中,處理聚合物流可包括發(fā)送聚合物流14至處理器 110。處理器110可配置用于執(zhí)行適當?shù)奶幚硎侄?,其非限制性例子包括冷卻、注塑、熔化、 造粒、吹塑、擠壓模塑、旋轉模塑、熱成型、鑄塑成型、類似手段或其組合。各種添加劑和改性 劑可添加至聚合物,以在制造期間提供更好的處理并且用于終產物的期望性質。這種添加 齊IJ的非限制性例子可包括表面改性劑比如增滑劑、抗結塊劑、增粘劑;抗氧化劑比如初級和 二級抗氧化劑;顏料;加工助劑比如石蠟/油和含氟彈性體;和專用添加劑比如阻燃劑、抗 靜電劑、清除劑、吸收劑、氣味增強劑和降解劑。
[0097] 在實施方式中,處理器110可配置為形成適當?shù)木酆衔锂a物??稍醋赃@種處理的 適當?shù)木酆衔锂a物的非限制性例子包括薄膜、粉末、小球、樹脂、液體或任何其他本領域技 術人員將認識到的合適形式。這種適當?shù)妮敵隹捎糜诶缫环N或多種不同消費產品或工業(yè) 產物。例如,聚合物產物可利用任何一種或多種不同的制品,包括但不限于瓶子、鼓狀物、玩 具、家用容器、器具、薄膜產品、鼓狀物、燃料罐、管子、土工膜(geomembrane)和襯里。在具 體的實施方式中,處理器配置為形成小球,用于運輸至消費產品制造商。例如,在圖1-2闡 釋的實施方式中,處理聚合物流產生聚合物產物16(例如,成粒的聚乙烯)。
[0098] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,處理氣流(例如,在塊81)和處理中 間-氣流(例如,在塊91)可包括用于從氣流去除氧、含氧的(oxygenated)化合物、氧化的 化合物或其組合(本文通稱為"氧")的任何適當?shù)姆椒ɑ蚍磻?。閱讀本公開的本領域技術 人員將認識到適當?shù)姆椒ɑ蚍磻?。用于去除氧的適當方法的非限制性例子包括各種催化反 應、與已知與氧反應的化學種類接觸、過濾、吸收、吸附、加熱、冷卻或其組合。
[0099] 在如圖2闡釋的實施方式中,處理氣流可包括發(fā)送氣流18至脫氧器118。在如圖 5闡釋的實施方式中,處理中間-氣流可包括發(fā)送中間-氣流19至脫氧器118。
[0100] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,脫氧器118可包括配置為從氣流去除氧 的設備或裝置。適當?shù)拿撗跗鞯姆窍拗菩岳影ǜ鞣N反應器(例如,流化床反應器或固 定床)、過濾器或其組合。適當?shù)拿撗跗?18可配置為減少、防止或排除可具有使吸收溶劑 中毒作用的化合物和/或元素(例如,氧)免于到達吸收反應器(例如,如本文將公開的)。
[0101] 在圖2闡釋的實施方式中,處理氣流產生基本上不含氧的處理的氣流26。在圖5 闡釋的實施方式中,處理中間-氣流產生基本上不含氧的處理的氣流41。如本文所使用"基 本上不含氧"指流體流包括按流的總重量計不大于至少約5%的氧,可選地,不大于約1 %的 氧,可選地,不大于約0. 1 %的氧,可選地,不大于約0. 01 %的氧。
[0102] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,從氣流和/或處理的氣流-統(tǒng)稱為氣 流--分離至少一種氣體組分(例如,在塊65、65'、75或75')一般包括從包括第一化學組 分或化合物和一種或多種其他化學組分、化合物等的流中選擇性分離至少第一化學組分或 化合物的任何適當?shù)姆椒?。在各種實施方式中,從氣流分離的氣體組分可包括一種或多種 烴。這種烴的非限制性例子包括烷烴(例如,乙烷、丁烷、異丁烷、己烷或其組合)和烯或烯 烴單體(例如,乙烯、己烷或其組合)或任選的共聚單體(例如,丁烯-1)。在實施方式中, 從氣流分離的氣體組分可包括未反應的烴單體,例如乙烯。任選地,從氣流分離的氣體組分 可包括未反應的烴共聚單體,例如丙烯。在實施方式中,從氣流分離的氣體組分可包括未反 應的烴單體(例如,乙烯,單獨或與其他烴組合,比如,乙烷、異丁烷、己烷或其組合),或任 選地烴共聚單體(例如,丙烯,單獨或與其他烴組合,比如,異丁烷、己烷或其組合)。在實施 方式中,從氣流分離的氣體組分可包括乙烯,單獨或與異丁烷組合。在實施方式中,捕獲異 丁烷可使得節(jié)約捕獲的異丁烷的成本并且減少火炬排放中的異丁烷的量。適當?shù)姆蛛x手段 的非限制性例子包括蒸餾、蒸發(fā)、閃蒸、過濾、膜篩選、吸收、吸附、分子量排阻、尺寸排阻、基 于極性的分離或其組合。
[0103] 在實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可包括在一個步驟中蒸餾氣流(例 如,圖1的氣流18,圖2的處理的氣流26),以便使得至少一種氣體組分根據(jù)沸騰的溫度(一 個或多個)與其他氣體組分分離。在這種實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可包 括將氣流蒸餾成包括乙烯、乙烷、任選地氫或其組合的輕質烴流。在這種實施方式中,從氣 流分離至少一種氣體組分可包括在蒸餾塔底流出物中收集己烷、己烯、任選地異丁烷或其 組合。在另外的和/或可選的實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可包括從蒸餾塔 的側流收集異丁烷。
[0104] 在圖1中顯示的系統(tǒng)100的實施方式中,蒸餾塔122可配置為通過蒸餾分離至少 一種氣體組分。氣流18可連通至蒸餾塔122,并且氣流18可包括為蒸汽相的聚合產物流12 的非固體組分(例如,氮、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、己烯-1、 重烴或其組合)。氣流18可任選地包括氫,其可例如在兩個聚合反應器之間的分離器中去 除或通過聚合反應器(一個或多個)中的氫化催化劑去除。至少一種氣體組分可從蒸餾塔 122以輕質烴流25發(fā)出,和其他氣體組分可從蒸餾塔122以蒸餾塔底流出物23發(fā)出。在圖 1的從蒸餾塔122以輕質烴流25發(fā)出的至少一種氣體組分可包括乙烯和可進一步包括其他 輕氣體(例如,乙烯、乙烷、甲烷、二氧化碳、氮、氫或其組合)。例如,輕質烴流25中存在乙 烯的量按輕質烴流25的總重量計可從約50%至約99%,可選地從約60%至約98%,可選 地,從約70%至約95%。從蒸餾塔122以蒸餾塔底流出物23發(fā)出的其他氣體組分可包括 丙烯、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、己烯-1、重烴或其組合。在實施方式中,蒸餾塔底流 出物23可不含烯烴,可選地,基本上不含烯烴,可選地,根本上不含烯烴。例如,蒸餾塔底流 出物23中存在的烯烴的量按蒸餾塔底流出物23的總重量計可小于約1. 0%,可選地,小于 約0.5%,可選地,小于約0. 1 %。在實施方式中,包括異丁烷的側流27可從蒸餾塔122以 側流27發(fā)出。
[0105] 在如圖1中闡釋的實施方式中,側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23可被再 循環(huán)。再循環(huán)側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23可包括,例如,經適當?shù)谋没驂嚎s機, 發(fā)送側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23返回PEP系統(tǒng)100和/或將側流27或至少 一部分蒸餾塔底流出物23引入PEP系統(tǒng)100,例如,用于在聚合反應中重新使用。在實施 方式中,側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23可結合各種其他組分(催化劑、助催化劑 等),以形成可引入至一個或多個反應器104, 106的催化劑淤漿。不擬被理論所限制,因為 側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23可包括不含烯烴的異丁烷流(可選地,基本上不 含烯烴,如上公開的),側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23可與催化組分(例如,催化 齊U、助催化劑等)混合而沒有非期望聚合反應的風險(例如,在引入一個或多個反應器之前 聚合)。如此,側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23可用作不含烯烴的異丁烷來源,用 于聚合反應。使側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23 (包括不含烯烴的異丁烷)再循 環(huán)可提供有效的和/或成本有效的供應異丁烷用于聚合反應方法操作的手段。在可選的實 施方式中,可發(fā)送側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23以儲存用于隨后在聚合反應中 使用或在任何其他適當?shù)姆椒ㄖ胁捎谩?br>
[0106] 在實施方式中,至少一部分側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23可返回蒸餾 塔122。例如,可經再沸器發(fā)送側流27或至少一部分蒸餾塔底流出物23至蒸餾塔122,用 于另外的處理。
[0107] 蒸餾塔122可配置為和/或大小設置為提供適當體積的氣體(例如,圖1的輕質 烴流25)的分離。例如,蒸餾塔122可在范圍從約50°C至約20°C,可選地,從約40°C至約 10°C,可選地,從約30至約5°C的溫度下,和在范圍從約14. 7psia至約529. 7psia,可選地, 從約15. 7psia至約348psia,可選地,從約85psia至約290psia的壓力下操作。蒸饋塔122 可配置為和/或尺寸設計為提供適當體積的氣流18或處理的氣流(例如,圖2的流26)的 分離。如本領域技術人員將認識到的,氣流18 (任選地,處理的氣流)可保留和/或殘留在 蒸餾塔122中任何適當?shù)臅r間量,如可提供足夠的氣流18 (任選地,處理的氣流)組分分離 必需的。在實施方式中,蒸餾塔122可配備至少兩個出口。
[0108] 在實施方式中,蒸餾塔122可配置和/或操作,使得圖1的輕質烴流25、任選的側 流27和蒸餾塔底流出物23的每個可包括氣流18 (任選地,處理的氣流)的組分的期望的 部分、份數(shù)或子集。例如,如在本公開的幫助下本領域技術人員將認識到的,具體流入口或 出口的位置、蒸餾塔122的操作參數(shù)、氣流18 (任選地,處理的氣流)的組成,或其組合可被 操縱使得給定的流可包括氣流18 (任選地,處理的氣流)的具體的一個或多個組分。
[0109] 在可選的實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可包括在兩個步驟中蒸餾氣 流(例如,氣流18或處理的氣流26),以便使得在第一分離中至少一種氣體組分與其他氣體 組分根據(jù)沸騰溫度(一個或多個)分離,和以便使得在第二分離中至少另一氣體組分與其 他氣體組分根據(jù)沸騰溫度(一各或多個)分離。在該實施方式中,在第一分離中從氣流分 離至少一種氣體組分可包括使氣流蒸餾,以形成中間烴流,其包括乙烯、乙烷、氫、異丁烷或 其組合。在該實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可包括在第一分離的蒸餾塔的蒸 餾塔底流出物中收集己烷,任選地己烯或其組合。另外,在第二分離中從氣流分離至少一種 氣體組分可包括使乙烯、乙烷、任選地氫或其組合從中間烴流中蒸餾;在第二分離的蒸餾塔 底流出物中收集己烷、任選地己烯、任選地異丁烷或其組合;和任選地從第二分離的蒸餾塔 的側流收集異丁烷。
[0110] 在圖2顯示的系統(tǒng)200的實施方式中,蒸餾塔126和124可配置為從處理的氣流 26或氣流18分離至少一種氣體組分。處理的氣流26和氣流18可包括以蒸汽相的聚合產 物流12的非固體組分(例如,氮、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、己 烯-1、重烴或其組合)。處理的氣流26和氣流18可任選地包括氫,其可例如在兩個聚合反 應器之間的分離器中去除或通過聚合反應器(一個或多個)的脫氫催化劑去除。處理的氣 流26或氣流18可被蒸餾,以形成中間烴流29。蒸餾塔126中的非蒸餾組分可從蒸餾塔126 以蒸餾塔底流出物43發(fā)出。側流45可任選地從蒸餾塔126發(fā)出。
[0111] 中間烴流29可表征為包括下述,可選地,基本上包括下述,可選地,基本上由下述 組成,可選地,由下述組成=C4和更輕的烴(例如,丁烷、異丁烷、丙烷、乙烷或甲烷)和任何 輕氣體(例如,氫或氮)。例如,C 4和更輕的烴和氣體在中間烴流29中存在的量按中間烴 流的總重量計可從約80 %至約100 %,可選地從約90 %至約99. 999999 %,可選地從約99 % 至約99. 9999%,可選地,C5和重烴在中間烴流29中存在的量按中間烴流的總重量計可從 0%至約20%,可選地從約10%至約0. 000001%,可選地從約1. 0%至約0. 0001%。也例 如,按處理的氣流26或氣流18的重量計至少90 %,可選地,至少98 %,可選地,至少99 %的 C4和更輕的烴和氣體可存在于中間烴流29中。
[0112] 在實施方式中,蒸餾塔底流出物43可表征為包括C6和更重的組分比如烷烴,即, 大于己烷的烷烴(例如,庚烷和/或其他大的烷烴)。在實施方式中,C6和更重烷烴之外的 烴按蒸餾塔底流出物43的總重量計可以以小于約15%,可選地,小于約10%,可選地,小于 約5%的量存在于蒸餾塔底流出物43中。在實施方式中,蒸餾塔底流出物43可被引導至 另外的處理步驟或方法,或可選地它們可被適當?shù)靥幚淼?。在實施方式中,蒸餾塔底流出物 43可被引導至火炬用于處理掉。
[0113] 在實施方式中,側流45可表征為包括己烯。例如,己烯按側流45的總重量計可以 從約20 %至約98 %的量存在于側流45中,可選地從約40 %己烯至約95 %己烯,可選地從 約50 %己烯至約95 %己烯。
[0114] 在實施方式中,側流45可被再循環(huán)。在圖2的實施方式中,使側流45再循環(huán)可包 括,例如,經適當?shù)谋没驂嚎s機,發(fā)送側流45返回PEP系統(tǒng)200和/或將側流45引入PEP 系統(tǒng)200,例如,用于在聚合反應中重新使用。使側流45 (例如,包括己烯)再循環(huán)可提供有 效的和/或成本有效的供應己烯用于聚合反應方法操作的手段。在實施方式中,側流45的 己烯可在聚合反應中用作,例如,反應中的共聚單體。在可選的實施方式中,可發(fā)送側流45 以儲存,用于隨后在聚合反應中使用或在任何其他適當?shù)姆椒ㄖ胁捎谩?br>
[0115] 在實施方式中,蒸餾塔126可配備一個或多個入口和至少兩個出口。蒸餾塔126可 在適當?shù)?,例如可適于實現(xiàn)處理的氣流26或氣流18的組分分離的溫度和壓力下操作。例 如,蒸餾塔126可在范圍從約15°C至約233°C,可選地,從約20°C至約200°C,可選地,從約 20°C至約180°C的溫度下,和/或在范圍從約14. 7psi至約527. 9psi,可選地,從約15. 7psi 至約348psi,可選地,從約85psi至約290psi的壓力下操作。蒸饋塔126可配置為和/或 尺寸設計為提供適當體積的氣體(例如,閃蒸氣流)的分離。如閱讀本公開的本領域技術 人員將認識到的,處理的氣流26或氣流18可保留和/或殘留在蒸餾塔126中任何適當?shù)?時間量,例如提供充分分離蒸餾塔126的組分必需的時間量。
[0116] 在實施方式中,處理的氣流26或氣流18可引入至蒸餾塔126而不用壓縮步驟, 艮P,在處理的氣流26或氣流18從分離器108發(fā)出之后和在引入蒸餾塔126之前不用壓縮 處理的氣流26或氣流18。在另一實施方式中,處理的氣流26或氣流18可以在與分離器 108的出口壓力基本上相同的壓力下(例如,在閃蒸室130的出口壓力為從約14. 7psia至 約527. 9psia,可選地,從約15. 7psia至約348psia,可選地,從約85psia至約290psia)引 入至蒸餾塔126。在仍另一實施方式中,處理的氣流26或氣流18可引入至蒸餾塔126,而 沒有明顯的壓縮步驟。在實施方式中,處理的氣流26或氣流18可在下述范圍的壓力下引 入蒸餾塔126 :從小于氣流18從分離器108發(fā)出的壓力約25psi至大于氣流18從分離器 108發(fā)出的壓力約25psi,可選地,從小于氣流18從分離器108發(fā)出的壓力約15psi至大于 氣流18從分離器108發(fā)出的壓力約15psi,可選地,從小于氣流18從分離器108發(fā)出的壓 力約5psi至大于氣流18從分離器108發(fā)出的壓力約5psi。在實施方式中,處理的氣流26 或氣流18可在下述范圍壓力下引入蒸餾塔126 :從約14. 7psia至約527. 8psia,可選地,從 約 15. 7psia 至約 348psia,從約 85psia 至約 290psia。
[0117] 在實施方式中,蒸餾塔126可配置和/或操作使得中間烴流29、蒸餾塔底流出物 43和任選的側流45的每個可包括氣流18或處理的氣流26的組分的期望部分、份數(shù)或子 集。例如,如在本公開的幫助下本領域技術人員將認識到的,具體流出口的位置、蒸餾塔126 的操作參數(shù)、處理的氣流26或氣流18的組成或其組合可被操縱使得給定的流可包括處理 的氣流26或氣流18的具體的一個或多個組分。
[0118] 在圖2顯示的系統(tǒng)200的實施方式中,中間烴流29可在蒸餾塔124中分離,以形 成輕質烴流25、蒸餾塔底流出物33和任選地側流31。輕質烴流25可包括乙烯、乙烷、任選 地氫或其組合。蒸餾塔底流出物33可包括異丁烷。側流31可包括異丁烷。蒸餾塔底流出 物33的異丁烷可包括與側流31不同級別的異丁烷。例如,蒸餾塔底流出物33可包括基本 上不含烯烴的異丁烷,和側流31可包括再循環(huán)異丁烷,其可包括烯烴。
[0119] 至少一種氣體組分可從蒸餾塔124以輕質烴流25發(fā)出,和其他氣體組分可從蒸餾 塔124以蒸餾塔底流出物33發(fā)出。從圖2的蒸餾塔124以輕質烴流25發(fā)出的至少一種 氣體組分可包括乙烯和可進一步包括其他輕氣體(例如,乙烯、乙烷、甲烷、二氧化碳、氮、 氫或其組合)。例如,乙烯可按輕質烴流25的總重量計以從約50%至約99%,可選地從約 60%至約98%,可選地,從約70%至約95%的量存在于輕質烴流25中。
[0120] 從蒸餾塔124以蒸餾塔底流出物33發(fā)出的其他氣體組分可包括丙烯、丙烷、丁烷、 異丁烷、戊烷、己烷、己烯-1、重烴或其組合。在實施方式中,蒸餾塔底流出物33可不含烯 烴,可選地,基本上不含烯烴,可選地,根本上不含烯烴。例如,烯烴可按蒸餾塔底流出物33 的總重量計以小于約1.0%,可選地,小于約0.5%,可選地,小于約0. 1%的量存在于蒸餾 塔底流出物33中。在實施方式中,包括異丁烷,可選地由異丁烷組成的側流31可從蒸餾塔 124以側流31發(fā)出。
[0121] 在實施方式中,側流31或至少一部分蒸餾塔底流出物33可被再循環(huán)。使側流31 或至少一部分蒸餾塔底流出物33再循環(huán)可包括,例如,經適當?shù)谋没驂嚎s機,發(fā)送側流31 或至少一部分蒸餾塔底流出物33返回PEP系統(tǒng)200和/或將側流31或至少一部分蒸餾塔 底流出物33引入PEP系統(tǒng)200,例如,用于在聚合反應中重新使用。在實施方式中,側流31 或至少一部分蒸餾塔底流出物33可結合各種其他組分(催化劑、助催化劑等),以形成可引 入至一個或多個反應器104, 106的催化劑淤漿。不擬被理論所限制,因為至少一部分蒸餾 塔底流出物33可不含烯烴并且可包括異丁烷,蒸餾塔底流出物33可與催化組分(例如,催 化劑、助催化劑等)混合,而沒有非期望聚合反應的風險(例如,引入至一個或多個反應器 之前聚合)。如此,至少一部分蒸餾塔底流出物33可用作用于聚合反應的不含烯烴的異丁 烷的來源。使側流31或至少一部分蒸餾塔底流出物33再循環(huán)可提供有效的和/或成本有 效的供應異丁烷用于聚合反應方法操作的手段。在可選的實施方式中,可發(fā)送側流31或至 少一部分蒸餾塔底流出物33以儲存,用于隨后在聚合反應中使用或在任何其他適當?shù)姆?法中采用。
[0122] 在實施方式中,至少一部分側流31或至少一部分蒸餾塔底流出物33可返回蒸餾 塔124。例如,可經再沸器發(fā)送側流31或至少一部分蒸餾塔底流出物33至蒸餾塔124,用 于另外的處理。
[0123] 蒸餾塔124可配置為和/或尺寸設計為提供適當體積的氣體(例如,圖2的輕質 烴流25)的分離。例如,蒸餾塔124可在范圍從約50°C至約20°C,可選地,從約40°C至約 10°C,可選地,從約30至約5°C的溫度下,和在范圍從約14. 7psia至約529. 7psia,可選地, 從約15. 7psia至約348psia,可選地,從約85psia至約290psia的壓力下操作。蒸饋塔124 可配置為和/或尺寸設計為提供適當體積的氣流18或處理的氣流26的分離。如本領域技 術人員將認識到的,處理的氣流26或氣流18可保留和/或殘留在蒸餾塔124中任何適當 的時間量,如可提供充分分離處理的氣流26或氣流18的組分必需的。在實施方式中,蒸餾 塔124可配備至少兩個出口。
[0124] 在實施方式中,蒸餾塔124可配置和/或操作,使得圖2的輕質烴流25和蒸餾塔底 流出物33的每個可包括處理的氣流26或氣流18的組分的期望部分、份數(shù)或子集。例如,如 在本公開的幫助下本領域技術人員將認識到的,具體流入口或出口的位置、蒸餾塔124的 操作參數(shù)、處理的氣流26或氣流18的組成或其組合可被操縱使得給定的流可包括處理的 氣流26或氣流18的具體的一個或多個組分。
[0125] 在可選的和/或另外的實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可包括使氣流 與吸收劑(例如,吸收溶劑系統(tǒng),如本文公開的)接觸,例如,以便使得氣體組分被吸收劑 吸收。在這種實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分包括從氣流選擇性地吸收至少一 種氣體組分。在這種實施方式中,從氣流吸收至少一種氣體組分一般包括使氣流與適當?shù)?吸收劑接觸,使得至少一種組分被吸收劑吸收,并且任選地,去除包括未吸收的氣體的廢物 流。在另外的實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可進一步包括從吸收劑釋放吸收 的氣體組分。
[0126] 在實施方式中,使氣流與吸收劑接觸可包括確保氣流和吸收劑之間充分接觸的任 何適當手段。提供氣流和吸收劑之間充分接觸的適當手段的非限制性例子包括各種反應器 系統(tǒng)比如上面公開的那些(例如,吸收塔或噴霧或混合罐)的使用。不擬被理論所限制, 適當?shù)姆磻飨到y(tǒng)通過在彼此存在的情況下攪動或混合兩個組分、循環(huán)、分散、或使第一組 合物擴散通過第二組合物或在第二組合物中擴散、或本領域技術人員已知的各種其他技術 可確保兩個或更多個氣態(tài)、液體和或固體組合物之間的接觸。在實施方式中,氣流和吸收劑 可以以適當?shù)谋冉佑|。這種氣流與吸收劑的適當比的范圍可從約l,〇〇〇lb/hr: IOOOgpm至 約 2, 5001b/hr: 25gpm,可選地,從約 10001b/hr: 250gpm 至約 25001b/hr: lOOgpm,可選地,約 18751bs/hr:250gpm〇
[0127] 在如圖1-5所闡釋的實施方式中,從氣流(例如,圖1的氣流18或圖2的處理的 氣流26或圖3-5的中間-氣流19)分離至少一種氣體組分可包括發(fā)送氣流至吸收反應器 116。在本文所公開的一種或多種實施方式中,吸收反應器116可包括反應器,其配置為從 包括第一化學組分或化合物和一個或多個其他化學組分、化合物等的流中選擇性地吸收至 少第一化學組分或化合物。適當?shù)奈辗磻骱?或吸收反應器配置的非限制性例子包括 吸收(蒸餾)塔、變壓吸收(PSA)構造、噴霧罐、攪動反應器、一個或多個壓縮機、一個或多 個再循環(huán)泵或其組合。
[0128] 在實施方式中,吸收反應器可配置為將氣體散逸在液體中(例如,通過使氣體起 泡通過液體)。例如,在實施方式中,吸收反應器116可包括溶劑循環(huán)系統(tǒng),其配置為使溶 劑循環(huán)通過吸收反應器116。溶劑循環(huán)流速可由吸收系統(tǒng)的操作條件確定,如本文下面公 開的。在實施方式中,吸收反應器116可包括一個或多個泵和/或與一個或多個泵流體連 通,所述泵配置為使溶劑經吸收反應器116和/或在吸收反應器116中再循環(huán)。在另外的 和/或可選的實施方式中,吸收反應器116可包括填充床或柱,其配置為例如,維持較小的 氣泡尺寸(例如,散逸在液體中氣體的氣泡尺寸),例如,以便維持氣體和液體之間接觸的 相對大的表面積,例如,以便維持氣體傳質和/或吸收進入液體的效率。在實施方式中,填 充床或柱的填充材料可包括聚合材料、金屬材料或其組合。在實施方式中,吸收反應器116 可具有多個填充床或柱。在實施方式中,僅僅一部分吸收反應器116可具有填充材料。在實 施方式中,填充的吸收反應器116的填充材料可具有隨機填充或可具有結構化的填充。適 當?shù)奈辗磻鞯睦雨U釋在氣體處理器協(xié)會,"工程化數(shù)據(jù)簿"第十版(Gas Processors Association, "Engineering Data Book" 10th ed),圖 19-16。
[0129] 在吸收反應器116包括溶劑反應器的實施方式中,吸收反應器可包括適當?shù)奈?溶劑系統(tǒng),如本文公開的。這種吸收反應器116可配置為保持吸收溶劑系統(tǒng)。例如,吸收溶 劑系統(tǒng)可作為液體、作為固定床或作為流化床保持在反應器中。
[0130] 在實施方式中,適當?shù)奈杖軇┫到y(tǒng)可能夠可逆地與乙烯和/或異丁烷絡合。這 種吸收溶劑系統(tǒng)可一般包括絡合劑和溶劑。在實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可表征為具有乙 烯對乙燒的選擇性,其中乙烯和乙燒在約14psi的相同分壓下以約40:1,在約20psi的相 同分壓下以約12:1,在約40psi的相同分壓下以約6:1,和在約180psi的相同分壓下以約 3:1存在。在實施方式中,溶劑系統(tǒng)可進一步表征為具有高的污染物耐受并且在增加的和/ 或變動的溫度和/或壓力或其組合下展示高的穩(wěn)定性。
[0131] 在實施方式中,絡合劑可包括金屬鹽。在這種實施方式中,金屬鹽可包括一種或多 種過渡金屬和弱離子鹵素的鹽。適當?shù)倪^渡金屬的非限制性例子包括銀、金、銅、鉬、鈀或 鎳。適當?shù)娜蹼x子鹵素的非限制性例子包括氯和溴。在實施方式中,適當?shù)倪^渡金屬鹽可表 征為具有對烯烴的高特異性。適當?shù)倪^渡金屬-鹵素鹽的非限制性例子包括氯化銀(AgCl) 和氯化銅(CuCl)。在具體的實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)中采用的鹽包括CuCl。不希望被理 論所限制,這種金屬鹽可與烯烴(例如,乙烯)的雙碳鍵相互作用。
[0132] 在實施方式中,絡合劑可包括羧酸銅(I)。在這種實施方式中,適當?shù)聂人徙~(I) 可包括銅(I)和包含1-20個碳原子的單羧酸、二羧酸和/或三羧酸的鹽。鹽的羧酸組分 可包括脂肪族成分、環(huán)狀成分、芳基成分或其組合。羧酸銅(I)的其他適當例子包括甲 酸 Cu (I)、乙酸 Cu (I)、丙酸 Cu (I)、丁酸 Cu (I)、戊酸 Cu (I)、己酸 Cu (I)、辛酸 Cu (I)、癸酸 Cu (I)、2_乙基-己酸Cu (I)、棕櫚酸Cu (I)、十四酸Cu (I)、甲基甲酸Cu (I)、乙基乙酸Cu (I)、 正丙基乙酸Cu (I)、正丁基乙酸Cu (I)、乙基丙酸銅Cu (I)、辛酸銅Cu (I)、苯甲酸Cu (I)、 P-叔丁基苯甲酸Cu(I)和類似物。在另外的實施方式中,絡合劑可包括羧酸銅(I)的加合 物,例如,如本文公開的,和三氟化硼(BF 3)的加合物。
[0133] 在另外的和/或可選的實施方式中,絡合劑可包括磺酸銅(I)。適當?shù)幕撬徙~(I) 的非限制性例子包括具有4至22個碳原子的磺酸的銅(I)鹽。鹽的磺酸組分可包括脂肪 族成分、環(huán)狀成分、芳基成分或其組合。脂肪族磺酸可以是直鏈的或支鏈的。適當?shù)闹咀?磺酸的例子包括但不限于正丁烷磺酸、2-乙基-1-己烷磺酸、2-甲基壬烷磺酸、十二烷磺 酸、2-乙基-5-正戊基十三烷磺酸、正二十烷磺酸和類似物。適當?shù)姆甲寤撬岬睦影ū?磺酸、燒基苯磺酸,其中燒基部分包含1至16個碳原子,比如對甲苯磺酸、十二燒基苯磺酸 (鄰、間和對),對-十六烷基苯磺酸和類似物、萘磺酸、苯酚磺酸、萘酚磺酸和鹵代苯磺酸, 比如對-氯苯磺酸、對-溴苯磺酸和類似物。
[0134] 在實施方式中,絡合劑可進一步包括受阻烯烴。例如,在實施方式中,絡合劑可包 括這樣的受阻烯烴,其中絡合劑形成具有不充分溶解度的銅絡合物。這種受阻烯烴的例子 是丙烯四聚物(即十二烯)。不擬被理論所限制,受阻烯烴可增加銅絡合物的溶解度同時容 易被乙烯置換。
[0135] 在各種實施方式中,絡合劑可包括美國專利號5, 104, 570 ;5, 191,153 ; 5, 259, 986 ;和5, 523, 512中公開的一種或多種絡合劑,其每一篇通過引用以其整體并入本 文。
[0136] 在實施方式中,溶劑可包括胺或胺絡合物、芳族烴、烯烴或其組合。溶劑胺的非限 制性例子包括吡啶、芐胺和苯胺。例如,胺可包括苯胺(苯基胺、氨基苯);可選地,與二甲 替甲酰胺(DMF)組合的苯胺,并且在實施方式中,苯胺和N-甲基吡咯烷酮(NMP)。在其中溶 劑包括芳族烴的實施方式中,芳族烴可包括未取代的或烷基取代的芳基。在該實施方式中, 芳族烴可在正常環(huán)境條件下處于液相。適當?shù)姆窍拗菩岳影妆?、二甲苯等。在其?溶劑包括烯烴的實施方式中,非限制性例子包括具有10至16個碳原子的烯烴。例如,烯烴 可包括丙烯四聚物、十二烯、十四烯、十六烯或其組合。
[0137] 在實施方式中,溶劑可表征為質子惰性的,S卩,不包括可以離解的氫原子。不擬被 理論所限制,可以離解的氫溶劑可導致烯烴比如乙烯中碳之間的雙鍵氫化。此外,溶劑可表 征為極性的、具有輕微的極性或具有單向電荷。不擬被理論限制,極性溶劑可與鹽相互作用 和至少部分使鹽溶解。
[0138] 在實施方式中,溶劑可表征為以相對大體積的工業(yè)上生產的、具有相對低的成本、 容易運輸或其組合的液體。溶劑可進一步表征為能夠保持絡合的烯烴-金屬鹽或保持弱離 子的金屬鹽,不管溫度和/或壓力波動如何。
[0139] 在實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括氯化銅、苯胺和二甲替甲酰胺(CuCl/苯胺/ DMF)。在可選的實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括氯化銅、苯胺和N-甲基吡咯烷酮(CuCl/ 苯胺/NMP)。在這種實施方式中,CuCl/苯胺/NMP溶劑系統(tǒng)可表征為在更低的壓力和更高 的溫度下具有增加的揮發(fā)穩(wěn)定性。在可選的實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括羧酸銅(I) 和芳族溶劑比如甲苯或二甲苯。在可選的實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括磺酸銅(I)和 芳族溶劑比如甲苯或二甲苯。在可選的實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括芳族溶劑比如甲 苯或二甲苯中羧酸銅(I)和BF 3的加合物。
[0140] 在實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括2-乙基-己酸銅(I)和丙烯四聚物。在實施 方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括2-乙基-己酸銅(I)和十二烯。在實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng) 可包括棕櫚酸銅(I)和十六烯。在實施方式中,吸收溶劑系統(tǒng)可包括十四酸銅(I)和十四 烯。
[0141] 在實施方式中,使得至少一種組分被吸收劑吸收可包括使得至少一種組分例如經 形成各種鍵合、鍵、吸引、絡合物或其組合可逆地結合、連接、鍵合或其組合至吸收劑或其部 分。例如,在其中吸收劑包括吸收溶劑系統(tǒng)(例如,CuCl/苯胺/DMF溶劑系統(tǒng)或CuCl/苯 胺/NMP溶劑系統(tǒng))的實施方式中,使得吸收至少一種組分可包括使得在吸收劑和至少一種 組分之間形成絡合物,稱為吸收組分絡合物(例如,吸收的乙烯絡合物)。
[0142] 使得吸收至少一種組分可進一步包括提供和/或保持氣流和吸收劑接觸環(huán)境的 適當壓力、提供和/或保持氣體的適當分壓、提供和/或保持氣流和吸收劑接觸環(huán)境的適當 溫度、催化吸收或其組合。不擬被理論所限制,吸收劑吸收至少一種組分可在適當?shù)臏囟群?/或壓力下改善。
[0143] 在實施方式中,吸收反應器116可能夠選擇性誘導熱和/或壓力波動、變化或循 環(huán)。在實施方式中,吸收反應器116可配置為從包括各種其他氣體(例如,乙烷,任選地氫) 的組合物選擇性地吸收和/或誘導吸收未反應的乙烯單體(和任選地,共聚單體)。在另一 實施方式中,吸收反應器116可配置為從包括各種其他氣體的組合物選擇性地吸收和/或 誘導吸收丁烷,尤其是異丁烷。在仍另一實施方式中,吸收反應器116可配置為從包括各種 其他氣體(例如,乙烷,任選地氫)的組合物選擇性地吸收未反應的乙烯和丁烷二者,尤其 是異丁燒。
[0144] 在實施方式中,吸收反應器116可配置為提供或維持適當?shù)臏囟?,例如,可取決于 吸收反應器在給定時間操作的相。例如,吸收反應器116可配置為提供或維持適當?shù)臏囟龋?例如,用于增加吸收期望的化學種類、減少吸收期望的化學種類、從反應器116閃蒸未吸收 的氣體、從吸收反應器116回收未反應的乙烯、使吸收反應器116中的吸收劑再生或其組合 的目的。在實施方式中,這種適當?shù)臏囟确秶蓮募s40 T至約110 T,可選地,從約40 T至 約60 °F,可選地,從約45 °F至約55 °F,可選地,從約50 °F至約55 °F,可選地約50 °F。例 如,已經發(fā)現(xiàn)溫度范圍從約40 °F至約110 °F,可選地,從約40 °F至約60 °F,可選地約50 °F 的吸收反應器116(和吸收溶劑系統(tǒng))的操作溫度的可相對于乙烷吸收產生乙烯吸收的出 人意料的增加。不擬被理論所限制,本領域技術人員將認識到(例如,基于來自拉烏爾定 律的分壓概念)預期在逐漸降低的溫度下乙烯和乙烷在吸收劑溶劑中的溶解度增加。但 是,與此期望相反,發(fā)現(xiàn)隨著溫度下降低于50 T時,在公開的實施方式的吸收劑溶劑和/或 吸收劑溶劑系統(tǒng)中吸收的乙烯量減少。因為該出人意料的現(xiàn)象,乙烯的吸收可在范圍從約 40 °F至約110 °F,可選地,在范圍從約40 °F至約60 °F的溫度,可選地,在約50 °F的溫度下 最大。圖11是顯示在不同溫度下乙烯和乙烷在氯化銅、苯胺、NMP吸收劑溶劑系統(tǒng)中的溶 解度的圖。該圖圖解在上述討論的溫度范圍下乙烷的預期的溶解度趨勢和乙烯的出人意料 的溶解度趨勢。
[0145] 在實施方式中,吸收反應器116可配置為在吸收氣流的一種或多種組分(例如,乙 烯和/或異丁烷)期間提供或維持從約40T至約IlOT的范圍中的適當溫度。如上公開 的,已經發(fā)現(xiàn)乙烯溶解度在范圍從約40 T至約60 T的溫度下出人意料地最大。在實施方 式中,在從氣流吸收乙烯和/或異丁烯期間,吸收反應器116可在從約40 T至約60 T的溫 度,可選地約50 T的溫度下操作。在可選的實施方式中,在從氣流吸收乙烯和/或異丁烯 期間,吸收反應器可在從約60 °F至約110 T,或從約70 °F至約90 °F的溫度下操作。例如, 吸收反應器116的這種吸收溫度可以適當作為在更低的溫度下操作(其可能要求例如冷卻 的能量花費)的經濟可替代方案。例如,在范圍從約60 T至約110 T,或從約70 T至約 90 °F的溫度下操作吸收反應器,如吸收反應器116可通過使吸收反應器在給定地理位置的 環(huán)境溫度下操作而要求更少的能量,其可產生成本節(jié)約。
[0146] 在實施方式中,吸收反應器116可配置為在操作期間提供或維持適當?shù)膲毫Α_@ 種適當壓力的范圍可從約5psig至約500psig,可選地,從約50psig至約450psig,可選地, 從約75psig至約400psig。在另外的實施方式中,吸收反應器116可配置為在操作期間提 供或維持適當?shù)囊蚁┓謮骸_@種適當?shù)囊蚁┓謮旱姆秶蓮募sIpsia至約400psia,可選 地,從約30psia至約200psia,可選地,從約40psia至約250psia,可選地,從約40psia至 約75psia,可選地,從約40psig至約60psig,可選地約40psig,可選地,約60psig。不擬被 理論所限制,使吸收反應器116增壓可利于吸收乙烯和/或形成乙烯和吸收溶劑系統(tǒng)(例 如,CuCl/苯胺/NMP系統(tǒng))的絡合物。而且,不擬被理論限制,隨著吸收反應器的壓力下降, 吸收溶劑系統(tǒng)對乙烯的選擇性可增加。
[0147] 在實施方式中,吸收反應器116可配置為用于分批和/或連續(xù)方法。例如,在實施 方式中,PEP系統(tǒng)可包括兩個或更多個吸收反應器(例如,比如吸收反應器116),其每個可 配置為用于分批操作。例如,通過采用兩個或更多個吸收反應器,這種系統(tǒng)可配置為允許通 過將氣流組分吸收至第一吸收反應器中的"第一批次"同時在第二吸收反應器中制備用于 吸收的"第二批次"而連續(xù)操作。如此,通過在兩個或更多個適當?shù)姆磻髦g循環(huán),系統(tǒng) 可連續(xù)操作。
[0148] 例如,在實施方式中,兩個或更多個吸收反應器(例如,吸收反應器系統(tǒng))可配置 為使用液體溶劑,例如,本文公開的吸收溶劑系統(tǒng)或吸收溶劑進行乙烯的變壓吸收(PSA)。 在該實施方式中,吸收反應器116可包括兩個或更多個吸收反應器,其配置為用于PSA(例 如,吸收反應器系統(tǒng))。圖10,顯示吸收反應器系統(tǒng)1000,具有四個吸收反應器1010、1020、 1030和1040,配置為用于PSA。盡管圖10的實施方式圖解四個吸收反應器(例如,吸收反應 器1010、1020、1030和1040),本領域技術人員,在閱讀本公開時將認識到可類似地采用兩 個、三個、五個、六個、七個、八個或更多個吸收反應器。在該實施方式中,每個吸收反應器可 基本上如本文公開的配置。在實施方式中,一個或多個反應器1010、1020、1030和1040可經 循環(huán)系統(tǒng)(例如,包括一個或多個泵、閥、導管等)連接以在吸收期間在反應器1010U020、 1030和1040中循環(huán)液體溶劑。吸收反應器1010、1020、1030和1040可在吸收階段(其中 氣體組分,比如乙烯和/或異丁烷,被吸收溶劑和/或吸收溶劑系統(tǒng)吸收)和再生階段(其 中吸收的和/或絡合的氣體組分從吸收溶劑系統(tǒng)和/或吸收溶劑系統(tǒng)釋放,準備重新使用, 如本文將公開)之間循環(huán)。例如,反應器1010、1020、1030和1040可協(xié)調地在吸收階段和 再生階段(例如,經一個或多個中間階段)之間循環(huán),從而并不是所有的反應器1010U020、 1030,1040同時都進行吸收或再生。在其中吸收反應器1010、1020、1030和1040配置為以 PSA操作的實施方式中,反應器1010、1020、1030和1040既用作吸收器也用作再生器。在這 種實施方式中,用于再生的分離容器可能不是必需的(例如,如本文所公開的)。
[0149] 作為協(xié)調的PSA操作的例子,在此種操作期間的給定階段,反應器1010可以以吸 收階段操作,例如,在如本文公開的吸收條件下。在基本上相同的時間,反應器1020可被 加壓至中間壓力,例如,低于吸收壓力。而且,在基本上相同的時間,反應器1030可從中間 壓力減壓至再生壓力,并且同時反應器1040可從吸收壓力(從之前的處于吸收階段)減壓 至中間壓力。不擬被理論所限制,吸收之后每個反應器1010、1020、1030和/或1040的減 壓(例如,從吸收壓力至中間壓力和從中間壓力至再生壓力)可使得吸收的氣體組分(例 如,乙烯和/或異丁烷)從吸收劑釋放和/或吸收劑再生(例如,準備用于重新使用,如本 文所公開的)。在實施方式中,來自一個或多個反應器(例如,反應器1010、1020、1030和/ 或1040)的壓力可用于使這些反應器的另一個加壓。例如,在圖10的實施方式中,反應器 1040中氣體的壓力可用于使反應器1020通過管線1050加壓至中間壓力,閥1058和1084 處于打開位置并且閥1082和1056處于關閉位置。閥1062、1064、1066和1068可在打開位 置和關閉位置之間轉換,以使得流1060中的產物氮流入和流出反應器1010、1020、1030和 1040。閥1052、1054、1056和1058可在打開位置和關閉位置之間轉換,以使得反應器1010、 1020、1030和1040通過流1050加壓和減壓。閥1082、1084、1086和1088可在打開位置和 關閉位置之間轉換,以使得輕氣流1080當在吸收階段時進料至反應器1010、1020、1030和 1040。閥1092、1094、1096和1098可在打開位置和關閉位置之間轉換,以從反應器1010、 1020、1030和1040通過流1090移除任何吹掃氣體。
[0150] 在實施方式中,在再生階段期間,解吸氣,比如異丁烷或氮,可例如,通過流1070 添加至吸收反應器1010、1020、1030和1040。流1070可位于反應器1010、1020、1030和1040 的底部,所以解吸氣可起泡通過反應器1010、1020、1030或1040 (并且通過其中的任何填充 材料)。閥1〇72、1074、1076和1078可在打開和關閉位置之間轉換,以在再生期間添加解吸 氣體至反應器1010、1020、1030和1040。不擬被理論所限制,再生期間解吸氣可降低吸收反 應器1010、1020、1030和1040中的乙烯的分壓。
[0151] 在實施方式中,一個或多個吸收反應器1010、1020、1030和1040可包括內部構件, 以通過液體吸收溶劑分布氣體并且防止溝流。適當?shù)膬炔繕嫾砂ㄕ麴s填充,其分布氣 體并且減少液體的軸向混合。內部構件可防止吸收反應器1010、1020、1030和1040中的液 體吸收溶劑混合從而溶劑流動將首先飽和并且然后飽和度前緣(saturation front)可通 過吸收反應器1010、1020、1030和1040垂直向上移動。
[0152] 在實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分包括去除廢物流。在實施方式中, 殘留的未吸收的氣流組分形成廢物流。在吸收組分包括乙烯和吸收劑的實施方式中包括 CuCl/苯胺/DMF或CuCl/苯胺/NMP溶劑系統(tǒng),這種廢物流可包括氫、甲烷、乙烷、乙炔、丙 烯、各種其他烴、揮發(fā)性污染物或其組合。此外,這種廢物流可基本上不含未反應的乙烯單 體或,任選地,共聚單體。如本文所使用,"基本上不含未反應的乙烯單體"意思是廢氣包括 按該流的總重量計小于50 %未反應的乙烯單體,可選地,小于10 %未反應的乙烯單體,可 選地,小于1.0%未反應的乙烯單體,可選地,小于0. 1 %未反應的乙烯單體,可選地,小于 0. 01 %未反應的乙烯單體。
[0153] 在實施方式中,去除廢物流可包括冷卻廢物流,和/或降低或增加廢物流的壓力, 使得廢物流流向處理設備114。例如,在實施方式中,廢物流可通過在充分的壓力下、速率下 或其組合運輸適當?shù)拇祾邭猓ɡ?,惰性或未反應的氣體,如上公開的)通過包含廢氣的容 器(例如,吸收反應器116)以從其排出廢氣而被"掃除"。例如,在圖1-5中闡釋的實施方 式中,從氣流分離至少一種氣體組分產生基本上不含未反應的乙烯單體(任選地,共聚單 體)的廢氣流20,可選地,具有降低濃度的未反應的乙烯單體(任選地,共聚單體)的廢氣 流。例如,廢氣流可包括按該流的總重量計小于約30%,可選地,小于約25%,可選地,小于 約20%,可選地,小于約15%,可選地,小于約10%的未反應的乙烯單體。在另外的實施方 式中,乙烯可減少在從氣流分離至少一種氣體組分之前氣流中存在的乙烯的百分數(shù)。例如, 廢氣流可包括按該流的總重量計小于約40%,可選地,小于約30%,可選地,小于約20%的 分離之前氣流中存在的未反應的乙烯單體。
[0154] 在實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可進一步包括從吸收劑釋放吸收的 氣體組分(例如,吸收反應器116中原位和/或在比如再生器120的另一容器中)。從吸收 劑釋放吸收的氣體組分一般包括任何適當?shù)氖侄危浩淠孓D通過其至少一種氣體組分結合、 連接、鍵合或其組合至吸收劑或其部分的各種鍵合、鍵、吸引、絡合物或其組合。通過其釋放 吸收的氣體組分的適當手段的非限制性例子包括改變吸收劑的吸收動力學或吸收平衡、力口 熱或減壓吸收劑、改變吸收的氣體的分壓或其組合。
[0155] 在實施方式中,再生和/或解吸階段中,吸收的氣體組分可從一個或多個這種吸 收反應器內的吸收劑中釋放(例如,解吸和/或解絡合)。在實施方式中,再生階段可包括 使吸收溶劑系統(tǒng)再生以便產生未反應的乙烯;在實施方式中,再生階段可包括使吸收反應 器116中的吸收溶劑系統(tǒng)再生,以便產生未反應的乙烯。例如,在圖1和2的實施方式中 (和/或,在其中吸收反應器116配置為PSA構造的實施方式中,如本文參考圖10公開的), 吸收反應器116可配置為誘導從吸收溶劑吸收的或絡合的氣體釋放氣體(例如,吸收的和 /或絡合的乙烯和/或異丁烷的解吸和/或解絡合),如本文詳細公開的。不擬被理論所限 制,誘導吸收的或絡合的氣體的釋放可包括改變吸收溶劑系統(tǒng)的反應動力學或氣體-溶劑 平衡、吸收反應器116的溫度、吸收反應器116的壓力、吸收的氣體的分壓或其組合。在這 種實施方式中,吸收反應器116可包括配置為改變反應動力學、氣體-溶劑平衡、吸收反應 器116的溫度、吸收反應器116的壓力或其組合的控制器、熱導管、電導管、壓縮機、真空泵 等或其組合。
[0156] 例如,在實施方式中,釋放吸收的氣體組分可包括使包括絡合的乙烯的溶液減壓 至適當?shù)姆謮骸T诹硗獾膶嵤┓绞街?,釋放吸收的氣體組分可包括加熱吸收反應器116(可 選地,再生器120中,如本文下面公開的)中包括絡合的乙烯的溶液至適當?shù)臏囟?。這種 適當?shù)臏囟确秶蓮募s110 °F至約200 °F,可選地,從約140 °F至約160 °F,可選地,從約 160 °F至約200 °F,可選地,從約180 °F至約200 °F,以促進吸收化合物(例如,乙烯和/或 異丁烷)從吸收溶劑釋放。例如,在具體的實施方式中,在吸收組分(例如,乙烯和/或異 丁烯)從吸收溶劑釋放期間,吸收反應器116 (可選地,再生器120)可在從約160 T至約 200 °F,可選地,從約180 °F至約200 °F的溫度下操作。在可選的實施方式中,在吸收組分 (例如,乙烯和/或異丁烯)從吸收溶劑釋放期間,吸收反應器116 (可選地,再生器120) 可在從約140 °F至約160 °F的溫度下操作。例如,這種釋放溫度可適當作為經濟可替代方 案。例如,在吸收組分釋放期間,操作吸收反應器,如吸收反應器116 (可選地,再生器,如再 生器120)在范圍從約140 T至約160 T的溫度下可通過使得源自其他來源(例如,聚合反 應器冷卻劑、低壓力流、再生器上游的換熱器、吸收劑再循環(huán)管線中的換熱器、聚合反應器、 閃蒸管線加熱器、閃蒸容器等或其組合)的熱用于加熱吸收反應器和/或再生器而需要更 少的能量,其可產生成本節(jié)約。
[0157] 另外,在這種實施方式中,吸收反應器116可配置為排出氣體(例如,之前吸收和 然后釋放的氣體,比如乙烯)和/或利于經壓差釋放吸收的氣體。吸收反應器116可配置 為提供或維持適當?shù)姆謮?。這種適當?shù)姆謮旱姆秶蓮募s〇. Ipsig至約40psig,可選地,從 約5psig至約30psig,可選地,從約5psig至約15psig。在實施方式中,吸收反應器116可 配置為提供或維持乙烯分壓范圍從約Opsia至約5psia。
[0158] 在可選的實施方式中,從氣流分離至少一種氣體組分可進一步包括移出包括吸收 的組分絡合物(例如,吸收的乙烯絡合物)的溶液,用于進一步處理。在這種可選的實施方 式,包括吸收的氣體組分的吸收絡合物可從吸收反應器116移出至再生器120,用于釋放吸 收的氣體組分和/或使吸收絡合物再生為復合流28。在實施方式中,再生器120可使吸收 溶劑系統(tǒng)再生以便產生未反應的乙烯;在實施方式中,再生器120可使再生器120中的吸收 溶劑系統(tǒng)再生以便產生未反應的乙烯。
[0159] 在這種實施方式中,復合流28可包括乙烯、乙烷和/或異丁烷。乙烯存在的范圍按 該流的總重量計可從約〇. 1 %至約10 %,可選地,從約〇. 4 %至約5 %,可選地,從約0. 5 %至 約2. 5%。乙烷存在的范圍按該流的總重量計可從約0. 1 %至約1 %,可選地,從約0.2%至 約0. 5%。異丁烷存在的范圍按該流的總重量計可從約0. 1 %至約1 %,可選地,從約0. 2% 至約0. 5%。
[0160] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,將復合流分離成再循環(huán)流和吸收劑流 (例如,在塊92)包括從吸收劑釋放吸收的氣體組分。如上闡述,從吸收劑釋放吸收的氣體 組分一般包括任何適當?shù)氖侄危淠孓D通過其至少一種氣體組分結合、連接、鍵合或其組合 至吸收劑或其部分的各種鍵合、鍵、吸引、絡合物或其組合。上面參考吸收反應器中的釋放 公開了釋放吸收的氣體組分的各種方法和/或參數(shù)。
[0161] 在圖5闡釋的實施方式中,將復合流分離成再循環(huán)流和吸收劑流可包括發(fā)送復合 流28至再生器120。在本文所公開的一種或多種實施方式中,再生器120可包括配置為回 收、再生、再循環(huán)和/或凈化吸收溶劑和/或釋放吸收的氣體的設備或裝置。適當?shù)脑偕?的非限制性例子包括閃蒸反應器、減壓反應器、溶劑再生反應器或其組合。
[0162] 在實施方式中,再生器120可配置為基于壓差操作。在這種實施方式中,再生器 120可配置為提供或維持適當?shù)膬葔?。這種適當?shù)膬葔悍秶蓮募sOpsig至約150psig,可 選地,從約5psig至約30psig,可選地,從約5psig至約15psig,可選地,從約Opsig至約 lOpsig。在實施方式中,再生器120可配置為提供或維持適當?shù)姆謮?。這種適當?shù)姆謮悍?圍可從約Opsia至約50psia。
[0163] 在實施方式中,再生器120可配置為基于升高的溫度操作。這種再生器120可配 置為提供或維持適當?shù)臏囟?。這種適當?shù)臏囟确秶蓮募s110 °F至約200 T,可選地,從約 140 °F至約200 °F,可選地,從約140 °F至約160 °F,可選地,從約160 °F至約200 °F,可選 地,從約180 T至約200 T,以從吸收溶劑蒸發(fā)和/或釋放吸收的化合物(例如,乙烯和/ 或異丁烷)。在實施方式中,再生器120 (例如,如吸收反應器116)可使用包括冷卻水、低壓 蒸汽或其組合的熱源進行加熱以解吸或再生吸收溶劑系統(tǒng)。冷卻水、低壓蒸汽或其組合可 適于加熱再生器120 (或吸收反應器116,如上公開的)至從約140 T至約200 T的溫度。
[0164] 在實施方式中,再生器120可配置用于分批和/或連續(xù)方法。例如,在實施方式中, PEP系統(tǒng)可包括兩個或更多個吸收再生器(例如,比如圖12的再生器1220和1222),其每 個可配置用于分批操作。如上闡述,通過采用兩個或更多個吸收反應器,這種系統(tǒng)可操作以 使吸收劑連續(xù)再生。
[0165] 在實施方式中,將復合流分離成再循環(huán)流和吸收劑流可產生再生的吸收劑流-- 其可在吸收反應中重新使用--和包括未反應的單體(任選地,共聚單體)的再循環(huán)流,其 可重新引入PEP方法或在PEP方法中重新使用。例如,在圖5闡釋的實施方式中,將復合流 28分離成再循環(huán)流和吸收劑流產生再循環(huán)流22--其可返回例如凈化器102,和再生的吸 收劑流30,其可返回例如吸收反應器116。
[0166] 在實施方式中,釋放吸收的氣體也可產生包括未反應的單體(任選地,共聚單體) 的再循環(huán)流,其可返回分離器108用于加壓(例如,經位于分離器108處的一個或多個壓縮 機)。例如,在圖1-5闡釋的實施方式中,釋放吸收的氣體產生再循環(huán)流22,其可返回分離 器108, 105。使再循環(huán)流22增壓可產生重新引入流(未顯示),其可重新引入PEP方法或在 PEP方法中重新使用。例如,在圖1-5闡釋的實施方式中,重新引入流可引入至凈化器102。 在可選的實施方式中,再循環(huán)流(比如再循環(huán)流22)可被加壓和/或重新引入PEP方法,而 不返回分離器108, 105。在實施方式中,再循環(huán)流22可包括基本上純的乙烯;可選地,再循 環(huán)流22可包括乙烯和丁烷,尤其是異丁烷。在實施方式中,氣流可包括氮、乙烯、乙烷和/ 或異丁烷。乙烯存在的范圍按流的總重量計可從約65%至約99%,可選地,從約70%至約 90 %,可選地,約75 %至約85 %。乙烷存在的范圍按流的總重量計可從約1 %至約20 %,可 選地,從約5%至約15%,可選地,從約7. 5%至約12. 5%。異丁烷存在的范圍按流的總重 量計可從約1 %至約20%,可選地,從約5%至約15%,可選地,從約7. 5%至約12. 5%。
[0167] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,燃燒廢氣流(例如,在塊66或76)可一 般包括燃燒或焚化廢氣流20的一個或多個氣體組分。在實施方式中,燃燒廢氣流20可進 一步或可選地包括廢氣流20或燃燒產物的裂化、催化裂化、熱解、脫氫、洗滌、轉化、處理或 其組合。
[0168] 如本文公開的,廢氣流20可包括揮發(fā)的溶劑、未反應的氣體、二級產物、污染物、 烴或其組合。在實施方式中,廢氣流20可包括氫、氮、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、異 丁烷、重烴或其組合。乙烯存在的范圍按流的總重量計可從約1 %至約40%,可選地,從約 2. 5%至約20%。乙烷存在的范圍按流的總重量計可從約5%至約50%,可選地,從約30% 至約40%。異丁烷存在的范圍按流的總重量計可從約1 %至約20%,可選地,從約1. 5%至 約5 %,可選地,從約2 %至約3 %。氮存在的范圍按流的總重量計可從約10 %至約80 %,可 選地,從約35 %至約50 %,可選地,從約40 %至約45 %。
[0169] 在如圖1-5所闡釋的實施方式中,燃燒廢氣流可包括發(fā)送廢氣流20至處理設備 114。在本文所公開的一種或多種實施方式中,處理設備114可包括燃燒設備或裝置,比如 火炬。適當火炬的非限制性例子包括火把、焚燒爐等或其組合?;鹁婵蛇m當?shù)匕ㄒ粋€或 多個可控的噴嘴、點火源、旁通閥、壓力釋放閥或其組合?;鹁婵膳渲脼樘峁┯糜诟鞣N廢物 產物,例如,原子氣體(例如氮、氧)、氧化物(例如一氧化碳、氮或硫的氧化物)、各種不想 要的氣態(tài)產物或其組合燃燒的環(huán)境。在實施方式中,火炬可另外包括設備或裝置,其配置為 在燃燒之前、期間和/或之后選擇性地移除一種或多種污染物(例如,使得給定的燃燒產物 不釋放至大氣)。
[0170] 在本文所公開的一種或多種實施方式中,處理設備114可包括例如裂化裝置、催 化裂化裝置、洗滌器、轉化器、處理裝置、脫氫器、脫氧器或其組合。在實施方式中,處理設備 114可包括乙烯裂化裝置。處理設備114中,來自廢氣流20的一個或多個氣體組分,比如乙 烷可轉化成期望的產物,比如乙烯單體。在處理設備114中形成的期望產物可被再循環(huán)至 例如凈化器102、反應器104、反應器106的一個或多個。
[0171] 在其他可選的實施方式中,廢氣流20可用作燃料(例如用于蒸汽產生或共產生 (co-gen)操作,和/或可用作燃料和/或進料至熱裂化單元,以形成乙烯(例如,以形成進 料流10)。在另一可選的實施方式中,來自廢氣流20的廢氣可從裝置輸出至單體裝置。
[0172] 在實施方式中,一個或多個公開的系統(tǒng)(例如,PEP系統(tǒng)100、200、300、400和/或 500)和/或方法(例如,PEP方法600、700、800和/或900)的實施可使得回收大部分乙烯 單體,其否則由于這種系統(tǒng)或方法的操作,例如,通過燃燒而丟失。在實施方式中,一個或多 個公開的系統(tǒng)可使得回收按流的總重量計多達約75%,可選地,多達約85%,可選地,多達 約90%,可選地,多達約95%的否則將丟失的乙烯單體。在實施方式中,一個或多個公開系 統(tǒng)可使得回收按流的總重量計多達約75%,可選地,多達約85%,可選地,多達約90 %,可 選地,多達約95%的否則將丟失的異丁烷?;厥者@部分未反應的乙烯單體,例如,通過改善 乙烯單體的利用效率和減少與獲得乙烯單體相關的資本投入,可產生顯著的經濟效益。類 似地,回收這部分異丁烷,例如,通過減小與獲得異丁烷相關的資本投入和/或通過減少火 炬排放中異丁烷的存在,可產生顯著的經濟效益。
[0173] 在實施方式中,一個或多個公開的系統(tǒng)和/或方法的實施可減少轉移至聚合反應 器106的乙烷和/或氫的量。在實施方式中,一個或多個公開的系統(tǒng)和/或方法的實施可 減少經再循環(huán)流返回聚合反應器(比如反應器104和/或106)的乙烷和/或氫的量。通 過減少流中包含的至聚合反應器的乙烷的量,可改善聚乙烯生產的總效率(例如,通過增 加乙烯濃度,而不達到環(huán)路反應器中的起泡點)。例如,減少流中乙烷的量可改善聚合反應 器效率、改善催化劑效率、減少聚合物污垢、減少聚合停工期、改善雙峰聚合物類型的生產、 改善共聚物的生產或其組合。
[0174] 圖中顯示的各種實施方式可被簡化并且可能未闡釋通用的裝置比如換熱器、泵和 壓縮機;但是,技術人員將認識到公開的方法和系統(tǒng)可包括在整個聚合物制造中通常使用 的這種裝置。
[0175] 技術人員將認識到工業(yè)和商業(yè)聚乙烯制造方法可能必需一個或多個通常數(shù)個壓 縮機或類似的裝置。這種壓縮機在整個聚乙烯制造中使用,例如在聚合期間使反應器104、 106加壓。此外,技術人員將認識到聚乙烯制造方法包括一個或多個脫氧器和/或類似的脫 氧化裝置,例如凈化溶劑或反應物和/或用于清洗氧的反應器。因為例如提供電源和維持 壓縮機和/或脫氧器的基礎結構和支撐已經在商業(yè)聚乙烯制造工廠中存在,再分配一部分 這些可用的資源用于公開的系統(tǒng)中可能需要很少--如果有的話--另外的資本花費以 便結合公開的系統(tǒng)和或方法。
[0176] 此外,因為已經在各種聚乙烯方法和系統(tǒng)中采用壓縮機、脫氧器和各種其他組件, 增加這種裝置操作的機會可改善聚乙烯生產系統(tǒng)和方法的總效率。例如,當一部分PEP方 法或系統(tǒng)脫機用于維修和/或修理時,其他部分的系統(tǒng)(例如,壓縮機、脫氧器、反應器等) 可繼續(xù)根據(jù)當前的方法提供服務。操作和/或再分配資源用于公開PEP系統(tǒng)和/或方法的 操作可從而提高使用常規(guī)系統(tǒng)的效率。
[0177] 另外的描述
[0178] 已經描述了在聚合系統(tǒng)中組分分離的方法和系統(tǒng)。提供下述條款作為進一步的描 述:
[0179] 實施方式A在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括:
[0180] 將聚合產物流分離成氣流和聚合物流,其中氣流包括乙烷和未反應的乙烯;
[0181] 將氣流蒸餾成輕質烴流,其中輕質烴流包括乙烷和未反應的乙烯;
[0182] 使輕質烴流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自輕質烴流的至少一部分未反應的乙烯 由吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和
[0183] 從吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中廢氣流包括乙烷、氫或其組合。
[0184] 實施方式B實施方式A的方法,進一步包括:
[0185] 使吸收溶劑系統(tǒng)再生以產生回收的乙烯。
[0186] 實施方式C實施方式A的方法,進一步包括:
[0187] 將氣流蒸餾成包括異丁烷的側流。
[0188] 實施方式D實施方式A的方法,進一步包括:
[0189] 在處理設備中處理廢氣流。
[0190] 實施方式E實施方式D的方法,其中處理設備包括裂化裝置、催化裂化裝置、洗滌 器、轉化器、處理裝置、脫氫器、脫氧器、火炬或其組合。
[0191] 實施方式F實施方式A的方法,其中吸收劑溶劑系統(tǒng)配置為在范圍從約40 T至約 110 °F的溫度下操作。
[0192] 實施方式G實施方式A的方法,其中吸收劑溶劑系統(tǒng)包括氯化銅、苯胺和N-甲基 吡咯烷酮。
[0193] 實施方式H在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括:
[0194] 將聚合產物流分離成氣流和聚合物流,其中氣流包括乙烷和未反應的乙烯;
[0195] 將氣流蒸餾成中間烴流和第一塔底流出物,其中中間烴流包括乙烷、乙烯和異丁 燒;
[0196] 將中間烴流蒸餾成輕質烴流和第二塔底流出物,其中輕質烴流包括乙烷和乙烯;
[0197] 使輕質烴流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自輕質烴流的至少一部分未反應的乙烯 由吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和
[0198] 從吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中廢氣流包括乙烷、氫或其組合。
[0199] 實施方式I實施方式H的方法,進一步包括:
[0200] 使吸收溶劑系統(tǒng)再生以產生回收的乙烯。
[0201] 實施方式J實施方式H的方法,進一步包括:
[0202] 將中間烴流蒸餾成包括異丁烷的側流,其中第二塔底流出物包括異丁烷,其中第 二塔底流出物基本上不含烯烴。
[0203] 實施方式K在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括:
[0204] 使烯烴單體在第一聚合反應器中聚合,以產生中間-聚合產物流;
[0205] 將中間-聚合產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中中間-氣流包括 乙烷、未反應的乙烯和氫;和
[0206] 使中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合。
[0207] 實施方式L實施方式K的方法,分離步驟包括減小中間-聚合產物流的壓力,以便 閃蒸乙烯、乙烷、氫或其組合。
[0208] 實施方式M在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括:
[0209] 使烯烴單體在第一聚合反應器中聚合;
[0210] 將中間-聚合產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中中間-氣流包括 乙烷和未反應的乙烯;
[0211] 使中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合;和
[0212] 在第二聚合反應器之前引入清除劑。
[0213] 實施方式N實施方式M的方法,在第二聚合反應器之前引入清除劑包括將清除劑 引入中間-聚合產物流。
[0214] 實施方式0實施方式M的方法,其中清除劑包括氫化催化劑。
[0215] 實施方式P實施方式M的方法,其中分離步驟包括:
[0216] 減小中間-聚合產物流的壓力,以便閃蒸乙烯和乙烷。
[0217] 實施方式Q實施方式M的方法,其中清除劑在第二聚合反應器之前減少氫的濃度。
[0218] 實施方式R在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括:
[0219] 使烯烴單體在第一聚合反應器中聚合,以產生中間-聚合產物流;
[0220] 使來自中間-聚合產物流的至少一部分氫脫氣,以產生氫減少的產物流;
[0221] 將氫減少的產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中中間-氣流包括乙 燒和未反應的乙??;和
[0222] 使中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合。
[0223] 實施方式S實施方式R的方法,分離步驟包括降低氫減少的產物流的壓力,以便閃 蒸乙烯和乙烷。
[0224] 實施方式T實施方式R的方法,其中中間-氣流中氫的量占小于約lwt%。
[0225] 實施方式U實施方式R的方法,進一步包括:
[0226] 使中間-氣流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自中間-氣流的至少一部分未反應的 乙烯由吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和
[0227] 使吸收溶劑系統(tǒng)再生以產生回收的乙烯。
[0228] 實施方式V實施方式R的方法,進一步包括:
[0229] 從吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中廢氣流包括乙烷。
[0230] 實施例
[0231] 已經大體上描述了本公開,給出下述實施例作為本公開的【具體實施方式】,以表明 其實踐和優(yōu)勢。應理解這些通過闡釋的方式給出并且不意圖以任何方式限制說明書或權利 要求書。
[0232] 采用計算的商業(yè)方法模擬器,以從根據(jù)本文公開的系統(tǒng)和/或方法的模型產生輸 出。采用的模型闡釋在圖12中,其顯示如本文公開的吸收系統(tǒng)1200的實施方式,并且應用 于描述下面的實施例。在圖12中顯示的實施方式中,從在圖1至5的PEP系統(tǒng)100、200、 300、400或500的實施方式中公開的聚乙烯反應器104, 106的聚合產物流分離的輕氣流 1218進料至吸收反應器1216。輕氣流1218的總摩爾和質量流量和組分摩爾和質量流量顯 示在下面表1中:
[0233] 表 1
【權利要求】
1. 在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括: a. 將聚合產物流分離成氣流和聚合物流,其中所述氣流包括乙烷和未反應的乙烯; b. 將所述氣流蒸餾成輕質烴流,其中所述輕質烴流包括乙烷和未反應的乙烯; c. 使所述輕質烴流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自所述輕質烴流的至少一部分所述未 反應的乙烯由所述吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和 d. 從所述吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中所述廢氣流包括乙烷、氫或其組合。
2. 權利要求1所述的方法,進一步包括: 使所述吸收溶劑系統(tǒng)再生,以產生回收的乙烯。
3. 權利要求1至2所述的方法,進一步包括: 將所述氣流蒸餾成包括異丁烷的側流。
4. 在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括: a. 將聚合產物流分離成氣流和聚合物流,其中所述氣流包括乙烷和未反應的乙烯; b. 將所述氣流蒸餾成中間烴流和第一塔底流出物,其中所述中間烴流包括乙烷、乙烯 和異丁燒; c. 將所述中間烴流蒸餾成輕質烴流和第二塔底流出物,其中所述輕質烴流包括乙烷和 乙烯; d. 使所述輕質烴流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自所述輕質烴流的至少一部分未反應 的乙烯由所述吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和 e. 從所述吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中所述廢氣流包括乙烷、氫或其組合。
5. 權利要求4所述的方法,進一步包括: 使所述吸收溶劑系統(tǒng)再生,以產生回收的乙烯。
6. 權利要求4至5所述的方法,進一步包括: 將所述中間烴流蒸餾成包括異丁烷的側流,其中所述第二塔底流出物包括異丁烷,其 中所述第二塔底流出物基本上不含烯烴。
7. 在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括: a. 使烯烴單體在第一聚合反應器中聚合,以產生中間-聚合產物流; b. 將所述中間-聚合產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中所述中間-氣 流包括乙烷、未反應的乙烯和氫;和 c. 使所述中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合。
8. 權利要求7所述的方法,所述分離步驟包括減小所述中間-聚合產物流的壓力,以便 閃蒸乙烯、乙烷、氫或其組合。
9. 在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括: a. 使烯烴單體在第一聚合反應器中聚合; b. 將中間-聚合產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中所述中間-氣流包 括乙烷和未反應的乙烯; c. 使所述中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合;和 d. 在所述第二聚合反應器之前引入清除劑。
10. 權利要求9所述的方法,所述在所述第二聚合反應器之前引入清除劑包括將所述 清除劑引入所述中間-聚合產物流。
11. 權利要求9至10所述的方法,其中所述清除劑包括氫化催化劑。
12. 權利要求9至11所述的方法,其中所述分離步驟包括: 減小所述中間-聚合產物流的壓力,以便閃蒸乙烯和乙烷。
13. 權利要求9至12所述的方法,其中所述清除劑在所述第二聚合反應器之前減少氫 的濃度。
14. 在聚合物生產系統(tǒng)中組分分離的方法,包括: a. 使烯烴單體在第一聚合反應器中聚合,以產生中間-聚合產物流; b. 使來自所述中間-聚合產物流的至少一部分氫脫氣,以產生氫減少的產物流; c. 將所述氫減少的產物流分離成中間-氣流和中間-聚合物流,其中所述中間-氣流 包括乙烷和未反應的乙烯;和 d. 使所述中間-聚合物流在第二聚合反應器中聚合。
15. 權利要求14所述的方法,所述分離步驟包括降低所述氫減少的產物流的壓力,以 便閃蒸乙烯和乙烷。
16. 權利要求14至15所述的方法,其中所述中間-氣流中氫的量占小于大約lwt%。
17. 權利要求7至14所述的方法,進一步包括: a. 使所述中間-氣流與吸收溶劑系統(tǒng)接觸,其中來自所述中間-氣流的至少一部分所 述未反應的乙烯由所述吸收溶劑系統(tǒng)吸收;和 b. 使所述吸收溶劑系統(tǒng)再生以產生回收的乙烯。
18. 權利要求17所述的方法,進一步包括: 從所述吸收溶劑系統(tǒng)回收廢氣流,其中所述廢氣流包括乙烷。
19. 權利要求1至6或18所述的方法,進一步包括: 在處理設備中處理所述廢氣流。
20. 權利要求19所述的方法,其中所述處理設備包括裂化裝置、催化裂化裝置、洗滌 器、轉化器、處理裝置、脫氫器、脫氧器、火炬或其組合。
21. 權利要求1至6或17至20所述的方法,其中所述吸收劑溶劑系統(tǒng)配置為在范圍從 約40 °F至約110 T的溫度下操作。
22. 權利要求1至6或17至21所述的方法,其中所述吸收劑溶劑系統(tǒng)包括氯化銅、苯 胺和N-甲基吡咯烷酮。
【文檔編號】C08F6/00GK104245088SQ201380019547
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月4日 優(yōu)先權日:2012年4月13日
【發(fā)明者】S·E·庫費爾德, J·D·浩托威, 章艾茀 申請人:切弗朗菲利浦化學公司