具有連續(xù)排放的烯烴聚合工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在從用于烯烴淤漿聚合的反應(yīng)器移除聚合物淤漿方面的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 烯烴聚合例如乙烯聚合常常在環(huán)管反應(yīng)器中使用單體、稀釋劑和任選的催化劑和 任選地使用共聚單體實施。所述聚合通常在淤漿條件下進(jìn)行，其中產(chǎn)物通常由固體顆粒構(gòu) 成并且懸浮在稀釋劑中。用栗使反應(yīng)器的淤漿內(nèi)容物連續(xù)地循環(huán)以維持聚合物固體顆粒在 液體稀釋劑中的有效懸浮，產(chǎn)物經(jīng)常通過通?；陂g歇原理操作的沉降腿取出（take off) 以收取產(chǎn)物。利用在沉降腿中的沉降以提高最終作為產(chǎn)物淤漿收取的淤漿的固體濃度。產(chǎn) 物進(jìn)一步地被輸送至另一反應(yīng)器或者通過閃蒸管線被排放（discharge)至閃蒸罐，在其中 大部分的稀釋劑和未反應(yīng)單體被閃蒸出來并且被再循環(huán)。將聚合物顆粒干燥，可加入添加 劑并且最終將聚合物擠出和造粒。
[0003] 然而，在這些聚合工藝中，沉降腿確實存在一些問題。它們表現(xiàn)為將"間歇"或"不 連續(xù)的"技術(shù)強加于基礎(chǔ)的連續(xù)工藝上。每次沉降腿達(dá)到其中其"排放"或"放出（fire)" 積聚的聚合物淤漿的階段時，其導(dǎo)致對環(huán)管反應(yīng)器中的壓力的干擾，由此所述壓力未被保 持恒定。環(huán)管反應(yīng)器中的壓力波動可大于1巴。在非常高的單體濃度下，這樣的壓力波動 可產(chǎn)生若干問題，例如，可在循環(huán)栗的操作中導(dǎo)致麻煩的氣泡的產(chǎn)生。它們也可在反應(yīng)器壓 力的控制線路（控制規(guī)劃，control scheme)方面引起擾動。
[0004] 已知多種替代的產(chǎn)物移除技術(shù)。EP 0891990描述了如下的烯烴聚合工藝：其中通 過連續(xù)產(chǎn)物取出、更具體地通過設(shè)置在反應(yīng)器上的伸長的中空附件收取產(chǎn)物淤漿，其中，所 述中空附件與加熱的閃蒸管線直接流體連通，并且因此適合于產(chǎn)物淤漿的連續(xù)移除。
[0005] 然而，上述設(shè)備和工藝具有如下缺點：從反應(yīng)器排放的懸浮液仍然含有大量的稀 釋劑和大量的其它反應(yīng)物例如單體，于是必須將其從聚合物顆粒分離和對其進(jìn)行處理以將 它再用于反應(yīng)器中。上述設(shè)備和工藝的另一缺點是在階段或者反應(yīng)開動期間或者在對反應(yīng) 器的正常行為中的大的停頓（disruption)(例如進(jìn)料物流之一的突然中斷）的響應(yīng)方面它 們?nèi)狈`活性。此外，聚合物淤漿從環(huán)管反應(yīng)器的排放的可靠性不夠高。
[0006] 因此，本發(fā)明的一個目的是提供發(fā)生在環(huán)管反應(yīng)器中的聚合工藝，其中從所述環(huán) 管反應(yīng)器高效且連續(xù)地移除聚合物淤漿。更具體地，本發(fā)明的一個目的是優(yōu)化在沉降腿中 的停留時間。本發(fā)明的另一目的是改善烯烴聚合物、反應(yīng)物和稀釋劑的分離的效率。本發(fā) 明的進(jìn)一步目的是改善聚合工藝的操作性和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 這些當(dāng)前目的通過根據(jù)本發(fā)明的工藝實現(xiàn)。
[0008] 本發(fā)明涉及在至少一個設(shè)置有一個或多個沉降腿的淤漿環(huán)管反應(yīng)器中制備聚烯 烴的工藝，其包含如下步驟：
[0009] -將一種或多種烯烴反應(yīng)物、稀釋劑、聚合催化劑和任選的成分引入到所述環(huán)管反 應(yīng)器中并且同時使所述烯烴反應(yīng)物、稀釋劑和聚合催化劑在所述環(huán)管反應(yīng)器中循環(huán)；
[0010]-使所述一種或多種烯烴反應(yīng)物聚合以產(chǎn)生包含液體稀釋劑和固體烯烴聚烯烴顆 粒的聚合物淤漿；
[0011] -經(jīng)由所述一個或多個沉降腿從所述反應(yīng)器連續(xù)地排出（withdraw)包含聚稀經(jīng) 顆粒和稀釋劑的聚烯烴淤漿并且將所述排出的固體烯烴聚合物顆粒從所述環(huán)管反應(yīng)器輸 送至收取部分；
[0012] 其中
[0013] 各沉降腿具有連接至所述反應(yīng)器的入口和連接至所述收取部分的出口，和其中至 少一個沉降腿是連續(xù)打開的，容許從所述環(huán)管反應(yīng)器連續(xù)排出所述聚烯烴淤漿，和
[0014] 其中
[0015] 所述一個或多個沉降腿的各出口通過至少一個設(shè)置有壓力控制裝置的導(dǎo)管連接 至所述收取部分，和其中通過操作所述壓力控制裝置控制所述環(huán)管反應(yīng)器中的壓力。
[0016] 令人驚訝地，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的工藝通過避免聚合物停滯和優(yōu)化 在沉降腿中的停留時間而改善了操作性/可靠性。此外，根據(jù)本發(fā)明的工藝通過使輸送至 收取部分的反應(yīng)物/稀釋劑的量最少化而進(jìn)一步改善聚合物/反應(yīng)物/稀釋劑分離的效 率，并且降低了已知工藝的復(fù)雜性。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的工藝不需要取出點位于反應(yīng)器中的特定位置處或者具有復(fù)雜形狀， 并且不需要延伸到循環(huán)路徑中。
[0018] 從作為實例來說明本發(fā)明原理的以下具體描述和附圖，本發(fā)明的以上和其它特 性、特征和優(yōu)點將變得明晰。
【附圖說明】
[0019] 圖1表示單環(huán)管聚合反應(yīng)器的示意性透視圖。
[0020] 圖2表示突出了設(shè)置在沉降腿出口上的反應(yīng)器壓力控制閥的單環(huán)管聚合反應(yīng)器 的示意圖。
[0021] 圖3表示雙環(huán)管聚合反應(yīng)器的示意性透視圖。
【具體實施方式】
[0022] 應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所描述的特定工藝、組分（部件）、或裝置，因為這樣的方 法、組分（部件）、和裝置當(dāng)然可變化。還應(yīng)理解，本文中所使用的術(shù)語不意圖為限制性的， 因為本發(fā)明的范圍將僅由所附權(quán)利要求限制。
[0023] 如本文中使用的，單數(shù)形式"一個（種）（a，an)"和"該（所述）"包括單數(shù)個和復(fù) 數(shù)個指示物兩者，除非上下文清楚地另有規(guī)定。
[0024] 如本文中使用的術(shù)語"包含"和"由…組成（comprised of) "是與"包括"或者 "含（有）"同義的，并且是包容性的或者開放式的并且不排除另外的、未列舉的成員、要素 或方法步驟。術(shù)語"包含"和"由...組成"也包括術(shù)語"由...構(gòu)成（consisting of)"。
[0025] 通過端點進(jìn)行的數(shù)值范圍的列舉包括囊括在相應(yīng)范圍內(nèi)的所有數(shù)目和分?jǐn)?shù)、以及 所列舉的端點。
[0026] 除非另有定義，在公開本發(fā)明中使用的所有術(shù)語，包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語，具有如本 發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義。作為進(jìn)一步指引，對于在說明書中使用的 術(shù)語的定義是為了更好地領(lǐng)會本發(fā)明的教導(dǎo)而包括的。
[0027] 在整個本說明書中提及"一種（one)實施方式"或"一個（an)實施方式"意味著 關(guān)于該實施方式所描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一種實施方式中。因 此，在整個本說明書中在各種位置處出現(xiàn)短語"在一種實施方式中"或"在一個實施方式中" 不一定全部涉及相同的實施方式，但是可以涉及相同的實施方式。此外，所述具體的特征、 結(jié)構(gòu)或者特性可在一種或多種實施方式中以如本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開內(nèi)容明晰的任何 合適的方式組合。此外，雖然本文中描述的一些實施方式包括了在其它實施方式中包括的 一些特征但是沒有包括在其它實施方式中包括的其它特征，但是如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解 的，不同實施方式的特征的組合意欲在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且形成不同的實施方式。例如， 在所附權(quán)利要求中，任意所要求保護(hù)的實施方式可以任意組合使用。
[0028] 本發(fā)明涉及在環(huán)管反應(yīng)器中利用稀釋劑產(chǎn)生聚合物和稀釋劑的產(chǎn)物淤漿的烯烴 聚合工藝的改進(jìn)。本發(fā)明更具體地涉及其中從環(huán)管反應(yīng)器連續(xù)地排放聚合物的產(chǎn)物淤漿的 用于生產(chǎn)聚合物的聚合工藝。
[0029] 本發(fā)明適用于產(chǎn)生如下流出物的任何工藝：其包含懸浮在包含稀釋劑和未反應(yīng)單 體的液體介質(zhì)中的粒狀聚合物固體的淤漿。這樣的反應(yīng)工藝包括本領(lǐng)域中已知為顆粒形式 聚合的那些。
[0030] 聚烯烴聚合包含將包括烯烴單體、任選的一種或多種共聚單體、任選的氫氣、稀釋 劑、催化劑、任選的助催化劑或活化劑的反應(yīng)物進(jìn)料至環(huán)管反應(yīng)器。
[0031] 如本文中使用的，術(shù)語"環(huán)管反應(yīng)器"指的是用于生產(chǎn)聚烯烴、優(yōu)選聚乙烯或聚丙 烯的閉合回路管狀聚合反應(yīng)器。所述環(huán)管反應(yīng)器包含互連管道，從而限定聚烯烴淤漿的連 續(xù)流動路徑。
[0032] 各環(huán)管反應(yīng)器包含：至少兩個豎直管道、至少一個上部段反應(yīng)器管路、至少一個下 部段反應(yīng)器管路，其通過接頭首尾相接合以形成完整的環(huán)管；一個或多個進(jìn)料管線；一個 或多個出口；每個管道一個或多個冷卻夾套；和一個栗；從而限定聚合物淤漿的連續(xù)流動 路徑。管道段的豎直部分優(yōu)選地設(shè)置有冷卻夾套。聚合熱可通過在反應(yīng)器的這些夾套中循 環(huán)的冷卻水被帶走。反應(yīng)器優(yōu)選地以滿液模式操作。
[0033] 在一個實施方式中，所述工藝中的環(huán)管反應(yīng)器為單環(huán)管反應(yīng)器。在另一實施方式 中，所述環(huán)管反應(yīng)器為包含串聯(lián)連接的至少兩個環(huán)管反應(yīng)器的環(huán)管反應(yīng)器系統(tǒng)的最后一個 反應(yīng)器。
[0034] 本工藝包含以下步驟：
[0035] -將一種或多種烯烴反應(yīng)物、稀釋劑、聚合催化劑和任選的成分引入到所述環(huán)管反 應(yīng)器中并且同時使所述烯烴反應(yīng)物、稀釋劑和聚合催化劑在所述環(huán)管反應(yīng)器中循環(huán)；
[0036] -使所述一種或多種烯烴反應(yīng)物聚合以產(chǎn)生包含液體稀釋劑和固體烯烴聚烯烴顆 粒的聚合物淤漿；
[0037] -經(jīng)由所述一個或多個沉降腿從所述反應(yīng)器連續(xù)地排出包含聚烯烴顆粒和稀釋 劑的聚烯烴淤漿并且將所述排出的固體烯烴聚合物顆粒從所述環(huán)管反應(yīng)器輸送至收取部 分；
[0038] 其中
[0039] 各沉降腿具有連接至所述反應(yīng)器的入口和連接至所述收取部分的出口，和其中至 少一個沉降腿是連續(xù)打開的，容許從所述環(huán)管反應(yīng)器連續(xù)排出所述聚烯烴淤漿，和
[0040] 其中
[0041] 所述一個或多個沉降腿的各出口通過至少一個設(shè)置有壓力控制裝置的導(dǎo)管連接 至所述收取部分，和其中通過操作所述壓力控制裝置控制所述環(huán)管反應(yīng)器中的壓力。
[0042] 優(yōu)選地，通過操作所述壓力控制裝置和通過控制連續(xù)打開的沉降腿的數(shù)目控制所 述環(huán)管反應(yīng)器中的壓力。
[0043] 在一個實施方式中，所述沉降腿的各入口通過連接至所述至少一個環(huán)管反應(yīng)器的 一個排放導(dǎo)管連接至所述反應(yīng)器。
[0044] 在一個實施方式中，在各沉降腿中設(shè)置至少一個沖洗系統(tǒng)。在一個實施方式中，在 各排放導(dǎo)管中設(shè)置至少一個沖洗系統(tǒng)。在一個實施方式中，在各沉降腿中和/或在各排放 導(dǎo)管中設(shè)置至少一個沖洗系統(tǒng)。
[0045] 例如沖洗系統(tǒng)可為異丁烷沖洗系統(tǒng)，優(yōu)選地以在所述沉降腿停止使用時提供沖 洗。在另一實例中，在連續(xù)打開的沉降腿的壓力控制裝置為部分地打開的情況下，所述沖洗 系統(tǒng)也包括其中將壓力控制裝置以規(guī)定的頻率完全地打開規(guī)定的時間的情形。這是為了防 止任何堵塞以保證連續(xù)排放而進(jìn)行的。
[0046] 在一個實施方式中，兩個沉降腿通過一個設(shè)置有壓力控制裝置的導(dǎo)管連接至所述 收取部分，所述導(dǎo)管連接至兩個沉降腿