CN101873883B - 整合的烃进料汽提器及其应用方法 - Google Patents

整合的烃进料汽提器及其应用方法 Download PDF

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Abstract

提供从输送至聚烯烃聚合系统的液态烃去除挥发物的方法以及系统。在一个实施方案中，过程排放物(106)可以引入排放物回收系统(108)以提供回收气体(110)。该回收气体(112)第一部分和液态烃(102)可以引入汽提塔(104)以提供汽提器排放气体(114)以及可以引入聚合过程的脱气的液态烃(116)。

Description

整合的烃进料汽提器及其应用方法
相关申请的相互引用
本申请要求属于2007年11月27日提交的、序号为61/004,403的权益，其公开内容全部引入作为参考。
技术领域
本发明主要涉及用于从输送至聚烯烃聚合系统的液态烃去除挥发物的方法以及系统。更具体地说，本发明主要涉及用于将从输送至该聚烯烃聚合系统的液态烃去除挥发物和从聚合过程排放料流回收烃加以整合的系统和方法。
背景技术
实施从输送到该聚烯烃聚合系统的液态烯烃和饱和液态烃去除挥发性催化剂毒物，例如，氧气、二氧化碳、和一氧化碳的各种方法。一种用于从液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的方法包括在填料或者板式塔中使用重沸器蒸馏。这些投资密集型的系统，例如，通常包括塔器、重沸器、冷凝器、缓冲罐、后冷却器和每个液态烃料流所需的输送泵。由于该料流和冷却水的要求，这些系统的运行比较昂贵。此外，一些汽化烃一般随着该挥发性催化剂毒物从该系统中排出时损失于排放物中。
从液态烃进料去除挥发性毒物的另一方法是使用填料床或者塔使液体向下流经该床的同时诸如氮气之类的惰性气体向上流动。随着该惰性气体向上流动，挥发性催化剂毒物从该液体转移进入该惰性气体之内。然后从该床或者塔的上部排出该惰性气体(该塔排出料流)以及一般送到火炬。与重沸器系统相比，此系统一般需要的投资较少，但是效率相对低，因为在脱离该塔或者床的排出料流中损失的烃的数量。对于蒸气压比较高的烃、比如丁烯而言，该排出损失尤其高。
从液态烃进料去除挥发性毒物另一方法是使用诸如氮气之类的惰性气体向上喷射经由包含该液态烃的容器。此方法一般投资少，但是在去除挥发性毒物的去除中效率较低以及产生比较多的烃损失。
在一些方法中，比如填料床和喷射系统，由于在料流中惰性气体浓度比较高，其产生低能的含量(称为BTU值)以及所包含烃有效燃烧的问题，塔或者容器排出料流可导致在火炬系统中的问题。在一些情况下，诸如甲烷之类的烃必须加入该火炬料流提高该BTU含量以容许在该火炬中高效燃烧。在其它情况下，该塔排出料流输送至烃蒸馏或者裂化装置以回收所包含的烃。由于该高惰性物质含量，这也带来蒸馏或者裂化装置方面的问题。
另外，许多聚烯烃聚合系统使用一种以上的液态烃进料。例如，聚乙烯生产单元可以输送液态的丙烯、丁烯、己烯、辛烯、或者其它液态烯烃作为共聚单体。用于气相反应器的普通共聚单体是1-丁烯、1-己烯以及4-甲基-1-戊烯。另外，淤浆反应体系可以输送饱和脂肪族以及芳香族烃，比如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、甲苯、二甲苯、以及环己烷以及溶剂混合物。气相反应系统可以输送作为共聚单体的烯烃以及惰性的烃，比如烷烃、或者环烷作为诱导冷凝剂(ICA)或者简单地作为提高分子量或者气体比热的试剂。最普通种类的ICA是异戊烷以及正己烷，但异丁烷或者具有相似沸点的其它的烃(或者卤代烃，例如，HFC)可同时使用。ICA的应用进一步在专利号为5,352,749、5,405,922，和5,436,304的美国专利中公开。
目前许多聚烯烃反应器系统一般为输送至该系统的每种液态烃都应用一套汽提系统。例如，聚乙烯生产系统可以具有丁烯共聚单体汽提系统、己烯共聚单体汽提系统、以及ICA汽提系统。这一般需要投资于三个独立的塔或者填料床系统。此外，三个汽提系统之中每一个独立地消耗能量和/或惰性气体，以及产生三个独立的排出料流，各自包含惰性气体，其输送至火炬系统或者通过其它的设备处理。
所制备的聚合物包含剩余的气态的或者液态的烯烃和烷烃，在吹扫系统中将它们从该树脂中去除。存在各种技术用于从聚合物中去除挥发性烃。参见，例如，专利号为5,749,412，5,376,742，4,372,758，4,197,399，3,594,356，和3,450,183的美国专利，其中一般圆柱容器用作净化器，称为聚合物吹扫箱，或者产物吹扫箱。该纯化过程通常包含输送聚合物至吹扫箱以及在该吹扫箱中使聚合物与逆流惰性气体清除气流接触以汽提出在该聚合物中包含的该挥发性烃。
为了提高单元效率以及减少环境排放，一般使用排放物回收系统从脱离该吹扫容器的混合的烃/惰气吹扫气流回收烃。从该聚合设备排出料流回收烃的方法包括：a)压缩以及用水和/或机械致冷冷凝(例如冷却至-10℃)；以及b)经由变压吸附(PSA)或者膜的分离。
在压缩以及冷凝系统中，比如，例如美国专利US 5,391,656公开的，包含惰性气体、比如氮气以及各种单体的聚合物吹扫箱排出料流，在一系列步骤中处理，该一系列步骤包括：冷却至该反应器气流的一部分冷凝；从剩余的不可冷凝的气体分离和再循环冷凝液体比如己烯、己烷、丁烯、异戊烷等；压缩不可冷凝气体；冷却该压缩料流以促进进一步冷凝，进一步液/气分离，以及进一步再循环冷凝的单体。该压缩和冷却排放物回收系统通过该冷凝过程提供对所包含重质烃的高比例回收。
在本领域中设想的另一回收法涉及深冷排放物回收，其中通过液氮气化完成单体从包含氮气的排放物料流凝析(或者有或者没有排放物压缩以及温度低至和小于-100℃)。可商购的深冷的排放物回收系统用于深冷的排放物回收一般凭借将液氮从另一设备引入至现场，从厂外设施引入液氮、或者输送该排放物至装置外以回收该可冷凝的烃作为废品料流。
美国专利US 6,576,043公开了用于分离气体混合物的工艺，该气体混合物包含氮气和至少一种来自聚烯烃生产工厂的烃，其中该气体混合物在吸附床中通过变压吸附(PSA)过程分离成烃和氮气料流。
美国专利US 6,706,857公开了用于生产聚烯烃的方法，其中烯烃单体聚合以及从包含单体和氮气的气流回收剩余单体。此方法也使用PSA方法。
美国专利US 5769927公开通过冷凝、闪蒸、以及膜分离处理来自聚合物生产制造过程的吹扫排出料流的方法。
美国专利US 6,829,906涉及从诸如驳船之类的容器回收挥发性化合物以及惰性气体，其需要蒸气减压用于改变产物或者人进入工作或者检查、液体充装、或者液体卸载。
美国专利US 4,690,702公开了使用接触净化致冷塔以及冷冻液回路用于深冷分馏气态进料的方法以及装置。
美国专利US 5,741,350公开了方法以及装置用于回收来自聚烯烃产物吹扫气体的烃，其中该烯烃单体在低温从该惰性气体冷凝和分离，并且再循环到该聚合过程。
其它的背景技术参考包括专利号为4,188,793，4,727,723，5,035,732，5,266,276，5,421,167，5,497,626，5,626,034，5,979,177，6,063,877，6,560,989，6,576,805，6,712,880，和7,128,827的美国专利；公开号为2005/0229634和2005/0159122的美国专利申请；以及EP-549252-A.
在聚烯烃聚合系统中另一考虑是从该聚合系统去除不可冷凝气体。由于当该系统运行时，随着时间的过去，不可冷凝气体浓度缓慢增加，可要求去除不可冷凝气体，例如，乙烷。可同时要求去除不可冷凝气体，由于该反应器从使用用于该反应的不可冷凝气体、例如氢气来制备产物转换至使用较低浓度的不可冷凝气体的产物。在两者中任一情况下，包含有价值的单体和共聚单体的反应器气体通常从聚合体系排出以去除非冷凝气体。在一些情况下，大量反应器气体必须排出以去除所要求数量的非冷凝气体，其造成大量的单体和共聚单体损失。
鉴于上述讨论的原因，存在的需求是提供从多个输送至聚烯烃生产系统的液态烃进料料流去除挥发性催化剂毒物的经济合算的方法。此外，存在的需求是在该聚合系统中减少不可冷凝气体含量而不损失该反应器气体中包含的有价值的单体和/或共聚单体。再有，存在的需要是减少从液态烃汽提系统排出到火炬或者回收系统的烃。最终，存在的需要是减少输送至聚烯烃生产系统中火炬的诸如氮气之类的低能气体的数量。
发明内容
在一类实施方案中，本发明提供用于将从输送至该聚烯烃聚合系统的液态烃去除挥发性催化剂毒物和从聚烯烃制备过程排放料流回收烃整合的系统以及方法。所整合的去除挥发性催化剂毒物的方法以及系统可同时提供从聚合系统去除不可冷凝气体同时在该反应器气体中保留有价值的单体或者共聚单体的能力。
在一类实施方案中，本发明提供从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的方法，该方法包括的步骤有：a)将新鲜的液态烃输送至汽提塔；b)提供来自聚合过程的过程排放物；c)在排放物回收系统中再循环该过程排放物以形成再循环气体；d)将该再循环气体的第一部分输送至该汽提塔；e)从该汽提塔去除汽提器排放气体以及汽提塔尾部馏分；以及f)将包含该汽提塔尾部馏分的脱气的液态烃输送至该聚合过程。
一种实施方案包含的步骤为将至少两个独立的液态烃料流合并以形成该新鲜的液态烃。
在一种实施方案中，该新鲜的液态烃包含液体烯烃、液体烷烃、或液体环烷。在另一个实施方案中，该新鲜的液态烃包含C3烯烃、C4烯烃、C5烯烃、C6烯烃、C8烯烃、C4烷烃、C5烷烃、C6烷烃、C8烷烃、或者其组合。
在该方法的另一实施方案中，该聚合过程是聚乙烯或者聚丙烯聚合过程。
在一种实施方案中，将该汽提器排放气体输送至排放物回收系统。
在另一个实施方案中，在再循环该过程排放物之前，将过程排放液体从该过程排放物分离。
再一个实施方案中，该过程排放液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成脱气的液态烃。
在至少一种实施方案中，该汽提塔在该汽提塔的上部之中包含冷冻冷凝器，以及将该再循环液体输送至该聚合过程。
在一种实施方案中，该再循环步骤进一步包含的步骤有：a)在排放物回收系统中压缩该过程排放物以形成压缩的再循环流体；以及b)分离该压缩的再循环流体以形成该再循环气体和再循环液体。在另一个实施方案中，该方法包含将该再循环液体输送至该汽提塔，或者将该再循环液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成脱气的烃类液体。
在另一个实施方案中，将该再循环气体的第二部分输送至该聚合过程、产物输送系统、火炬、或者其组合。
该方法一种实施方案还包含将新鲜的氮气输送到该汽提塔下部，其中该新鲜的氮气与该再循环气体合并进料。
在另一个实施方案中，轻质气体在该聚合过程、该过程排放物、或者该再循环气体中的积累，通过排放汽提器排放气体、该过程排放物、或者该再循环气体的一部分至火炬或者回收系统来控制。
再一个实施方案中，在提纯床中从该新鲜的液态烃、该脱气的液态烃或者该汽提塔尾部馏分去除目标催化剂毒物。
另一实施方案包括调整汽提塔压力、再循环气体第一部分的流速、汽提器排放气体的流速、或者其组合以增加该汽提塔尾部馏分的产量、或者增加挥发性催化剂毒物的去除。
再一个实施方案中，根据在气态工艺物流中测量的挥发性催化剂毒物水平控制汽提塔压力、再循环气体第一部分的流速、汽提器排放气体的流速、或者其组合。
在一种实施方案中，该再循环气体包含中压再循环气体，形成该中压再循环气体的步骤为：a)压缩该过程排放物以形成中压再循环流体；b)冷却和分离该中压再循环流体以形成中压再循环液体和中压再循环气体。
另一实施方案也输送该中压再循环液体至该汽提塔，或者将中压再循环液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成脱气的烃类液体。
在一种实施方案中，该再循环气体包含高压再循环气体，形成该高压再循环气体的步骤为：a)压缩该过程排放物以形成中压再循环流体；b)分离该中压再循环流体以形成中压再循环液体和中压再循环气体；以及c)压缩该中压再循环气体以形成该高压再循环气体。
在另一个实施方案中，输送该中压再循环液体至该汽提塔，或者将中压再循环液体与汽提塔尾部馏分合并以形成脱气的烃类液体。再一个实施方案中，从该高压再循环气体的至少一部分分离出高压再循环液体；以及将该高压再循环液体输送至该汽提塔，与该汽提塔尾部馏分合并以形成脱气的烃类液体，或者输送至该聚合过程。
在一种实施方案中，将吹扫箱排放物和该汽提器排放气体合并以形成该过程排放物。
在另一个实施方案中，在提纯床中从该新鲜的液态烃或者脱气的液态烃去除目标催化剂毒物。
在至少一种实施方案中，通过如下措施减少在反应器气体中的不可冷凝气体浓度：a)从该聚合过程输送反应器排放物到该汽提塔；以及b)从该聚合过程排出该汽提器排放气体一部分，其中该汽提器排放气体包含该不可冷凝气体。
在另一个实施方案中，脱气的液态烃再循环至该汽提塔。
再一个实施方案中，存储该脱气液态烃的一部分。
在另一个实施方案中，将脱气的液态烃的存储部分输送至该聚合过程。
一种实施方案提供从输送至聚合过程的至少两种液态烃去除挥发性催化剂毒物的方法，其通过a)将至少两种独立的液态烃料流输送至汽提塔；b)将汽提气输送至该汽提塔的下部；d)从该汽提塔去除汽提器排放气体以及汽提塔尾部馏分；以及e)该汽提塔尾部馏分输送至该聚合过程。
在另一个实施方案中，该至少两种独立的液态烃料流各自包含液体烯烃、液体烷烃、液体环烷。再一个实施方案中，该至少两种独立的液态烃料流包含C3烯烃、C4烯烃、C5烯烃、C6烯烃、C8烯烃、C4烷烃、C5烷烃、C6烷烃、C8烷烃、或者其组合。
再一个实施方案中，从该至少两种独立的液态烃料流、该汽提塔尾部馏分、或者脱气的液态烃中的至少一种去除目标催化剂毒物。
[0051]在一种实施方案中，该至少两种独立的液态烃料流在注入该汽提塔之前合并以形成新鲜的液态烃。
在另一个实施方案中，从输送进入汽提塔之前的新鲜的液态烃或者从该汽提塔尾部馏分去除目标催化剂毒物。
本发明另一类实施方案提供从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的系统，该系统包含：a)来自聚合过程的过程排放物；b)与该过程排放物流体连通的排放物回收系统，其中该排放物回收系统压缩该过程排放物以形成再循环气体；c)汽提塔，其中该汽提塔接收该再循环气体的第一部分和新鲜的液态烃，以及其中汽提塔尾部馏分和汽提器排放气体脱离该汽提塔；以及d)与该汽提塔物流体连通的液体输送泵，其中该液体输送泵对包含该汽提塔尾部馏分的脱气液态烃加压。
在一种实施方案中，该系统还包含与该过程排放物流体连通的低压分离器，其中该低压分离器从该过程排放物分离出过程排放液体。
在另一个实施方案中，该排放物回收系统包含：a)排放物回收压缩机，其中该排放物回收压缩机压缩该过程排放物；b)与排放物回收压缩机流体连通且位于其下游的排放物回收冷却器，其中该排放物回收冷却器从该排放物回收压缩机接收压缩再循环流体；以及c)与排放物回收冷却器流体连通且位于下游的中压分离器，其中该中压分离器从该压缩和冷却的再循环流体分离再循环液体。
在另一个实施方案中，中压分离器的下部与该汽提塔流体连通，使得该再循环液体流至该汽提塔。
在至少一种实施方案中，该汽提塔在该汽提塔的上部之中包含冷冻冷凝器，以及该再循环液体流至该聚合过程。
再一个实施方案中，该排放物回收系统与该汽提塔流体连通，使该排放物回收系统接收该汽提器排放气体。
另一实施方案也包含提纯床，其中提纯床在提纯床中从该新鲜的液态烃、该汽提塔尾部馏分、该脱气的液态烃、该汽提器排放气体，或者过程排放液体去除目标催化剂毒物。
至少一种实施方案包含与该汽提塔物流体连通的反应器排气口；以及与该汽提塔物流体连通的轻质气体排气口，使部分该汽提器排放气体从该聚合过程去除。
另一实施方案包含脱气液体再循环，其中该脱气液体再循环输送至该汽提塔，以及其中该脱气液体再循环包含该脱气液态烃的一部分。
另一实施方案包含液体存储容器，其中存储该脱气液态烃的一部分。
另一实施方案包含与该汽提塔下部流体连通的液体缓冲罐。
本发明一类实施方案提供从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的系统，该系统包含：a)聚合物吹扫箱，其中从聚合物产物去除所吸收烃；b)排放物回收系统，其包含与该吹扫箱流体连通的第一级压缩机，其中第一级压缩机接收脱离该吹扫箱的过程排放物，以及其中该排放物回收系统产生高压再循环气体；c)汽提塔，其中该汽提塔接收新鲜的液态烃和高压再循环气体的第一部分，以及其中脱气液态烃和汽提器排放气体脱离该汽提塔；以及d)与该汽提塔流体连通的液体输送泵，其中该液体输送泵对包含该汽提塔尾部馏分的脱气液态烃加压。
在一种实施方案中，该排放物回收系统包含中压分离器、第二级压缩机、和高压分离器，以及其中该高压分离器的下部与该汽提塔流体连通，使得高压再循环液体从高压分离器流向该汽提塔。
在另一个实施方案中，该中压分离器下部与该液体输送泵或者该汽提塔流体连通，使得当该中压分离器的下部与该液体输送泵流体连通时，该压力再循环液体从该中压分离器流向该液体输送泵的吸入口，或者使得当该中压分离器的下部与该汽提塔流体连通时，中压再循环液体从中压分离器流向该汽提塔。
在至少一种实施方案中，该排放物回收系统包含中压分离器、第二级压缩机、第一高压急冷器、第一高压分离器、第二高压急冷器和第二高压分离器，第一高压分离器的下部与该汽提塔流体连通，使得高压再循环液体从高压分离器流向该汽提塔，以及第二高压分离器的下部与聚合过程流体连通，使得第二高压再循环液体从第二高压分离器流向该聚合过程。
另一实施方案包括提纯床，其中该提纯床从该新鲜的液态烃或者该脱气液态烃去除目标催化剂毒物。
附图说明
图1是本发明一类实施方案的示意图，其中液态烃进料料流与排放气体回收系统整合。
图2是本发明一类实施方案的示意图，其中多个液态烃进料料流在单一液体脱气系统中脱气。
发明详述
在本申请化合物、组分、组合物、和/或方法公开以及描述之前，应理解除非另有说明本发明不局限于特定的装置、化合物、组分、组合物、反应器、反应物、反应条件、进料、装备、催化剂结构等，如上述那些可以变化，除非另作说明。还应理解用于本申请术语仅用于描述特定的实施方案而不是出于限定目的。
还必须指出，如在说明书以及附加权利要求书使用的该单数形式″a，″″an″以及″the″包括复数的对象，除非另作说明。
通常，本申请公开的实施方案涉及用于从输送至聚烯烃生产系统的液态烃去除挥发物的方法以及系统。更具体地说，实施方案涉及用于将从该聚烯烃生产系统的液态烃进料去除挥发物和从聚烯烃制备过程排放料流回收烃整合的系统以及方法。用于去除挥发性的催化剂毒物的整合的该方法以及系统还提供从该聚合系统中去除不可冷凝气体同时保留在该反应器气体中包含的有价值单体或者共聚单体的实施方案。
首先参考图1，一类实施方案提供从聚合过程的液态烃进料去除挥发性毒物的方法，该方法包括的步骤有：a)新鲜的液态烃(102)输送至汽提塔(104)；b)提供来自聚合过程的过程排放物(106)；c)在排放物回收系统中再循环该过程排放物(108)以形成再循环气体(110)；d)输送该再循环气体第一部分(112)至汽提塔；e)从汽提塔去除汽提器排放气体(114)以及汽提塔尾部馏分(116)；以及f)将包含该汽提塔尾部馏分(116)的脱气的液态烃(118)输送至该聚合过程。
如本文所用的″挥发性催化剂毒物″，指一种化合物，当其被引入聚合反应器时使该聚合催化剂中毒或者致使反应不稳定，以及其与包含它的液态烃进料相比在更高的压力、和或更低的温度下沸腾。该挥发性催化剂毒物可以是一种化合物，比如氧气、二氧化碳、以及一氧化碳。一般，去除挥发性催化剂毒物可以改善催化剂产率以及聚合反应过程的稳定性。虽然本说明书描述称为″挥发性催化剂毒物″，本领域技术人员会认识多种催化剂毒物可以通过该本申请公开的方法和系统去除。
如本文所用的，″目标催化剂毒物″可以是任何包含在液态烃进料中的催化剂毒物，要求其在将该液态烃输送至该聚合过程之前去除。″目标催化剂毒物″可能是或者不是以上定义的挥发性催化剂毒物。在本申请公开的一些实施方案中，目标催化剂毒物可以包含极性化合物、例如水，
在本申请任何实施方案中，新鲜的液态烃(102)进料料流可以包含液态的烯烃、液态的烷烃、液态的环烷。新鲜的液态烃(102)可以处于例如约-10至约50℃的环境温度下。包含挥发性催化剂毒物的未加工的液态烃进料可以现场以外的或者就地储罐泵送到所要求保护的系统。这些原材料可以净化然后加压送至汽提塔(104)。在本申请任何实施方案中，新鲜的液态烃(102)该可以包含C3烯烃、C4烯烃、C5烯烃、C6烯烃、C8烯烃、C4烷烃、C5烷烃、C6烷烃、C8烷烃、或者其组合。在本申请任何实施方案中，新鲜的液态烃(102)可以最初在提纯床(120)中净化以在输送至该汽提塔之前去除目标催化剂毒物。在其它的实施方案中，该汽提塔尾部馏分(116)或者脱气的液态烃(118)可以在汽提塔下游的提纯床中净化以去除目标催化剂毒物。纯化可以包括通过在吸收层中处理，例如筛床，或者通过本领域已知的其它的净化法处理而去除目标毒物。在本申请公开的一些实施方案中，新鲜的液态烃(102)包含小于约1、10，或者100ppm水，按体积计(ppmv)。在本申请任何实施方案中，脱气的液态烃可以包含小于约0.01、0.1、或者1ppmv水。
仍然参照图1，在本申请任何实施方案中，该汽提塔(104)可以是填料床或者板式塔。该汽提塔(104)可以在输送至该塔的新鲜的液态烃(102)沸点以下的温度和压力运行。通过使新鲜的液态烃(102)输送至该汽提塔(104)上部同时使该汽提气(126)输送至该汽提塔(104)下部，汽提塔(104)使汽提气(126)，例如再循环排放气体，在该汽提塔(104)中，与该液态烃接触。然后从该汽提塔(104)上部获取排放物形成汽提器排放气体(114)以及使该汽提气向上流经该汽提塔(104)同时该液态烃向下行进穿过汽提塔(104)。挥发性催化剂毒物从该液态烃转送进入该汽提气之内，然后在该汽提器排放气体(114)中携带出来。由此，在本申请任何实施方案中，该汽提器排放气体(114)可以包含汽提气、烃、以及挥发性催化剂毒物。然后该液态烃从该汽提塔(104)下部去除作为汽提塔尾部馏分(116)。
在本申请任何实施方案中，该汽提塔可以安装在低压分离器(122)之上或者与低压分离器(122)连接，低压分离器(122)接收过程排放物(106)以及从该过程排放物(106)料流去除过程排放液体(124)。在本申请公开的一些实施方案中，该汽提塔(104)可以进一步包含重沸器、以及冷凝器。该汽提塔尾部馏分(116)可以输送至该聚合过程作为脱气的液态烃(118)的至少一部分。
在本申请的任何实施方案中，该汽提塔可以进一步包含在该汽提塔上部之中的冷冻冷凝器(未显示)。在一些实施方案中，例如如果存在冷凝器，则该再循环液体直接输送至该聚合过程。
输送至该汽提塔(104)下部的汽提气(126)含氮量可以比较高。汽提气(126)可以包含再循环气体(110)第一部分，其可以包含大于20、50、或者90摩尔％氮气。此外，再循环气体(110)第一部分的挥发性催化剂毒物实质上应非常少(因为它来源于该聚合过程)。例如，再循环气体(110)第一部分可以包含小于约0、0.5、或者5ppmv氧气，小于约0、0.1、1、或者10ppmv一氧化碳，小于约0、0.1、或者1.0ppmv二氧化碳，或者其组合。在本申请任何实施方案中，再循环气体第一部分(112)可以包含过程排放物(106)，其可以包含已压缩的吹扫箱排放气体。在一些实施方案中，汽提气(126)可以通过净化的氮气(128)补充，由此该汽提气可以包含再循环气体第一部分(112)和净化氮气(128)。
在本申请公开的一些实施方案中，在该过程排放物输送至该排放物回收系统(108)以产生再循环气体(110)之前将过程排放液体(124)从该过程排放物(106)分离。在本申请公开的一些实施方案中，之后过程排放液体(124)与脱离汽提塔底部的汽提塔尾部馏分(116)合并以形成脱气的液态烃(118)，然后将其送输送至该聚合过程。
在本申请任何实施方案中，脱气的液态烃(118)可以通过液体输送泵(130)加压而输送至该聚合过程。脱气的液态烃(118)可以包含小于约0.01、0.1、或者1.0ppmv(百万分之份，按体积)氧气，小于约0.01、0.1、或者1.0ppmv一氧化碳，小于约0.05、0.5、或者5.0ppmv二氧化碳，或者其组合。
在本申请任何实施方案中，该方法可以进一步地包含的步骤是将汽提器排放气体(114)输送至排放物回收系统(108)、火炬(未显示)，或者其组合。汽提器排放气体(114)可以与过程排放物(106)输送至排放物回收系统(108)第一级的进口或者可以输送至排放物回收系统(108)的中间级。汽提器排放气体(114)富含该挥发性催化剂毒物。在一些实施方案中，该过程排放物(106)和汽提器排放气体(114)的混合对于本发明的作用可能不是关键性的，但是可以对该系统的经济设计来说是重要的。图1的配置使在正常运行期间有价值的原材料的排出最少。可以调节汽提气(再循环气体第一部分(112)或输送至该汽提塔下部的净化氮气(128))的进料速度以及汽提塔压力以在输送至该聚合系统的脱气的液态烃(118)中实现所需的挥发性催化剂毒物浓度。
汽提器排放气体(114)可以包含约1-10、约10-100、或者约100-1,000ppmv挥发性催化剂毒物。汽提器排放气体(114)可同时包含其它的轻质气体，例如氢气、乙烯、或者乙烷。在本申请公开的一些实施方案中，汽提器排放气体(114)至少一部分可以作为轻质气体排放物(132)直接通向火炬、其它的处置系统、或者另外的回收系统。在其它的实施方案中，汽提器排放气体(114)至少一部分输送入该过程排放物第二部分以及将合并的过程排放物和汽提器排放气体通向排放物回收系统(108)。
该排放物回收系统(108)可以是任何适合该聚合过程的排放物回收系统。排放物回收系统，比如公开在美国专利US 5,391,656中的一种可以包含多级的压缩、冷却、和液体回收。在图1显示的一种实施方案中，该排放物回收系统(108)包含排放物回收压缩机(134)，其中将过程排放物(106)压缩以形成压缩的再循环流体(144)。然后该压缩的再循环流体在排放物回收冷却器(136)中冷却。然后该冷却的再循环流体流向中压分离器(138)，其中该冷却的再循环流体分离成再循环气体(110)和再循环液体(142)。
在本申请公开的一些实施方案中，再循环气体第一部分(112)可以输送至汽提塔下部，该聚合过程、产物输送系统、火炬、或者其组合。再循环气体第一部分(112)可在高于该汽提塔(104)压力下获得以及挥发性催化剂毒物含量非常低。优选过程排放物(106)的挥发性催化剂毒物浓度非常低。当过程排放物(106)来自吹扫箱时，该挥发性催化剂毒物浓度实质上一般是低的，以及用于提供优良的汽提气源。
在本申请公开的一些实施方案中，再循环液体(142)可以输送至该汽提塔(108)，或者可以与该汽提塔尾部馏分(116)合并以形成脱气的液态烃(118)。根据在该排放物回收系统(108)中出现的挥发性催化剂毒物富集数量，任选将此料流输送至汽提塔(108)。基于过程排放物(106)的质量以及在新鲜的液态烃(102)中挥发性催化剂毒物的数量，此料流的处理是汽提塔成本以及挥发性催化剂毒物去除效率的平衡。改变进料质量以及排放物回收系统(108)操作条件可以极大影响再循环液体(142)的最终处理。
再循环气体第二部分(140)，其是富含氮气以及轻质烃的非冷凝气体，可以送进一步地纯化、再循环至该过程、或者可以使用于输送气体或者其它的方式以回收所包含能量。再循环气体(110)一部分也可以从该系统排出到火炬或者其它的处置系统。此排放物可以用于防止任何挥发性惰性气体的积累，这些挥发性的惰性气体可以从新鲜的液态烃(102)去除。
在其它的实施方案中，净化氮气(128)可以输送至该汽提塔代替、或者与再循环气体(110)第一部分结合(合并包括输送该净化氮气进入再循环气体第一部分之内)。当再循环气体(110)不足以用汽提器气体供给该汽提塔时，或者当过程排放物(106)和因而再循环气体(110)可被毒物污染，比如在启动期间，该纯化氮气(128)可以输送至汽提塔下部。
在任何实施方案中，通过排出一部分的汽提器排放气体(114)、过程排放物(106)、或者再循环气体(110)至火炬或者回收系统可以控制该聚合过程、过程排放物(106)、再循环气体(110)，或者再循环液体(142)中轻质气体的积累。
本申请任何实施方案中，还可包含的步骤为调整汽提塔压力、再循环气体第一部分(112)至汽提塔(104)进料速度、汽提器排放气体(114)流速、或者其组合以提高该汽提塔尾部馏分(116)产量或者增加或减少挥发性催化剂毒物的去除。
本发明其它实施方案可提供从该聚合系统中去除不可冷凝气体的能力。也就是，因为所需要的设备相似，共聚单体汽提方法可以与从反应器气体去除不可冷凝气体同时从反应器气体回收单体和/或共聚单体的方法整合。当例如在转换期间，要求降低在该反应器气体中诸如氢气或者氮气之类的不可冷凝的浓度时，使用反应器排放物(146)作为输送至汽提塔(104)的气体是有用的。在这种情况下汽提塔(104)更多的作为洗涤塔运行以汽提单体或者共聚单体，例如，C4以及更高级组分，当该反应器气体从该聚合过程排出时。该聚合系统可以在运行转换期间排放，其中存在大量的新鲜的液体进料用于将单体清空出来，或者在停工转换排放，其中脱气液体再循环物(148)可以反馈到汽提塔(104)，例如，至该塔上部。由此，在至少一种实施方案中，在反应器气体中减少不可冷凝气体浓度是通过：a)(146)将反应器排放物从该聚合过程输送至汽提塔(104)；以及b)排放来自该聚合过程的汽提器排放气体(114)一部分，其中该汽提器排放气体包含不可冷凝气体。有时，例如当该新鲜的液态烃(102)流速极低时，脱气的液态烃(118)可以作为脱气液体再循环(148)反馈到该汽提塔(104)。
该方法的至少一种实施方案包含的步骤是存储一部分脱气的液态烃(118)。通常可以预期在汽提塔(104)和该反应器之间的液体体积可以减到最小以致新鲜的液态烃(102)进料速率变化和该变化到达该反应器之间的延迟时间减到最小。然而，有时，例如当转换时，合乎需要的是存储脱气的液态烃(118)而不是将它输送至该反应体系。例如，上述转化可以通过阻断或者减少输送至汽提塔(104)的新鲜的液态烃(102)而开始。排放物回收系统(108)持续运行，可存在富含第一共聚单体的回收液体，其可以转向液体存储容器(152)而不是输送给该反应器或者作为废液去除。当第一共聚单体浓度充分减少时液体存储容器(152)将被隔离以及第二共聚单体进料的新鲜的液态烃(102)会开始。这样在该转化中产生较少三元共聚物。主要包含第一共聚单体的存储的脱气的液态烃(118)，或者可以逐渐渗出进入该液态进料之中(浓度不影响产品质量)或者它可以保留直到该反应器恢复到第一共聚单体。由此，本发明至少一种实施方案将脱气液态烃的存储部分输送至该聚合过程。在后一种情况下，合乎需要的是具有一个以上液态存储容器(152)，例如，一个用于该生产周期中所用的各共聚单体。
仍然参照图1，一类实施方案提供从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的系统，该系统包含：a)来源于聚合过程的过程排放物(106)；b)与过程排放物流体连通的排放物回收系统(108)，其中该排放物回收系统压缩该过程排放物以形成再循环气体(110)；c)汽提塔(104)，其中该汽提塔接收该再循环气体第一部分(112)以及新鲜的液态烃(102)，以及其中汽提塔尾部馏分(116)和汽提器排放气体(114)脱离该汽提塔；和d)与汽提塔(104)流体连通的液体输送泵(130)，例如，至该汽提塔下部，其中该液体输送泵对包含该汽提塔尾部馏分(116)的脱气的液态烃(118)加压。在一些实施方案中，将该加压的脱气液态烃输送至该聚合过程。
在本申请任何实施方案中，该系统还可以包含与过程排放物(106)流体连通的低压分离器(122)，其中该低压分离器从该过程排放物分离出过程排放液体(124)。在一种实施方案中，该低压分离器(122)可以与汽提塔(104)底部分离以及该汽提塔缓冲容积最小化至使组分变化延迟衰减。从合并的气态过程排出料流以及汽提器塔顶气料流去除夹带液作为单独的操作发生于汽提器下游。此配置，尽管增加工序数目，具有减少资本花费以及简化汽提器底部成分控制策略的效果。
在本发明的一种实施方案中，液体缓冲罐(150)在该塔基部还用作过程排放物(106)的液/气分离器。在这种情况下，过程排放液体与该汽提塔尾部馏分(116)混合以及共用输送泵传递该混合物至该聚合过程。液面高度提供密封以致输送至汽提塔(104)的汽提气向上流动经由该塔。该过程排放物(106)不可冷凝部分或者可以与来自该汽提塔(104)顶的汽提器排放物(110)合并以及该合并的料流在该排放物回收系统(108)中再循环。
在本申请公开的一些实施方案中，该排放物回收系统可以包含：a)排放物回收压缩机(134)，其中该排放物回收压缩机压缩该过程排放物(106)；b)排放物回收冷却器(136)，与排放物回收压缩机(134)流体连通且位于其下游，其中该排放物回收冷却器接收来自该排放物回收压缩机的压缩的再循环流体(144)；以及c)与排放物回收冷却器(136)流体连通且位于其下游的中压分离器(138)，其中该中压分离器从压缩的且冷却的再循环流体分离再循环液体(142)。在一种实施方案中，中压分离器(138)下部与该汽提塔(104)流体连通，由此容许再循环液体流向该汽提塔。在另一个实施方案中(未显示在图1中)，通过再循环液体与该汽提塔尾部馏分合并使得该中压分离器下部与该液体输送泵流体连通.
在本申请的任何实施方案中，该系统可包含提纯床(120)，其中该提纯床去除来自新鲜的液态烃(102)、该汽提塔尾部馏分(116)、脱气的液态烃(118)、过程排放液体(124)、或者其组合的目标催化剂毒物。
在至少一种实施方案中，该系统可以包含与该汽提塔(104)流体连通的反应器排放物(146)，以及与该汽提塔(104)流体连通的轻质气体排放物(132)使得该汽提器排放气体(114)一部分从该聚合过程去除。该反应器排放物(146)可以从该反应器容器直接产生，或者可以从该聚合系统另一点排出。该反应器排放物(146)可以包含不可冷凝组分，例如，氢气、乙烷、丙烷、氮气。该反应器排放物可以包含单体、或者单体和共聚单体、例如C2以及更高级的单体和/或共聚单体、C3以及更高级的单体和/或共聚单体、或者C3以及更高级的单体和/或共聚单体。在一些实施方案中，该反应器排放物(146)基本上包含与在反应器容器中相同的气体组分和浓度。该反应器排放物可以输送至汽提塔(104)下部以使该气体上行经由该塔以及接触下落液体以汽提出所包含的可冷凝的单体和/或共聚单体、例如C3以及更高级的单体和/或共聚单体、或者C4以及更高级的单体和/或共聚单体。
该轻质气体排放物(132)与汽提塔(104)流体连通容许汽提器排放气体(114)一部分传递至火炬、或者在该聚合系统以外的其它回收系统。在至少一种实施方案中，汽提器排放气体(114)来自汽提塔(104)上部以及可以包含浓度比该反应器排放物(146)明显高的不可冷凝气体，使它当需要降低聚合系统中不可冷凝物的数量时，成为合乎去除需要的料流。因为大量的单体和/或共聚单体在汽提塔(104)中汽提出，排放汽提器排放气体(114)也防止当从该聚合系统排出不可冷凝物时共聚单体和/或共聚单体的过度损耗。
有时，新鲜的液态烃(102)进料速度可以降低至汽提塔(104)正常运行所需水平以下的流速。由此，在至少一种实施方案中，该系统包含脱气液体再循环(148)，其中将该脱气的液体再循环物输送至该汽提塔(104)，以及其中该脱气液体再循环物包含该脱气液态烃(116)的一部分。该脱气液体再循环物(148)可以取自液体进料泵(130)排放物，或者可以从单独的循环物泵进料。如果汽提塔(104)包含在该汽提塔上部之中的急冷器(未显示)，该脱气液体再循环(148)可以在该急冷器之上进料。
在至少一种实施方案中，该系统包含液体存储容器(152)，其中存储脱气的液态烃(118)一部分。该液体存储容器(152)可以是通过支路进料的高压储罐在该液体进料泵(130)之后或者中压储罐在液体进料泵(130)上游支路之中。
在其它的实施方案中，该系统可以包含与汽提塔(104)下部流体连通，例如直接地连接于汽提塔(104)下部的液体缓冲罐(150)。
现在参照图2，本申请一些实施方案可以在包含多级的压缩、冷却、以及液体分离的排放物回收系统(204)中压缩该过程排放物(202)。在本申请公开的一些实施方案中，第一级压缩机压缩该过程排放物(202)以形成中压再循环流体(206)。中压再循环流体(206)可以冷却然后在中压分离器(208)中分离以形成中压再循环液体(210)以及中压再循环气体(212)。在本申请公开的一些实施方案中，中压再循环液体(210)可以与该汽提塔尾部馏分(214)合并以形成脱气的液态烃(216)。
仍然参照图2，在本申请公开的一些实施方案中，中压再循环气体(212)可以在第二级压缩机(218)中压缩以形成高压再循环气体(220)。高压再循环气体第一部分(222)可输送至汽提塔(224)下部以使新鲜的液态烃(226)脱气。在一种实施方案中，高压再循环气体第一部分(222)的放出放置在冷却和冷凝步骤之前而不是在之后为了容许汽提操作利用一部分该压缩机的压缩热，由此对于给定的汽提器尺寸而言提高该汽提器生产能力(假定传质对于挥发性催化剂毒物去除而言是限制因素)。可替换的是，该汽提塔(224)对于给定汽提器效率而言尺寸可以减小。
在本申请其它的实施方案中，高压再循环气体第二部分(228)可以通过冷却水和/或致冷剂冷冻，以形成冷却的高压再循环流体(230)。该冷却的高压再循环流体(230)然后可以连通至高压分离器(232)，其中将它分离成回收的排放气体(234)和高压再循环液体(236)。回收的排放气体(234)然后可以连通至火炬、或者至该聚合过程以及用作反应器补充气体或者产物输送辅助气体。高压再循环液体(236)可以连通至汽提塔(224)用于脱气，以及与新鲜的液态烃(226)合并以形成该汽提塔尾部馏分(214)。在至少一种实施方案中，高压再循环液体输送至汽提塔，将高压再循环液体与汽提塔尾部馏分合并以形成脱气的烃类液体，或者输送至该聚合过程。
仍然参照图2，一类实施方案提供从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的方法，该方法包括的步骤有：a)输送至少两种独立的液态烃料流(238a，b，c)至汽提塔(224)；b)输送汽提气(244)至该汽提塔下部；d)从该汽提塔去除汽提器排放气体(240)以及汽提塔尾部馏分(214)；以及e)输送汽提塔尾部馏分(214)至该聚合过程。经由一个汽提系统输送多液态烃料流的优势在于节约投资以及运行费用，以及通至火炬的排出料流的数目可以减少，由此通至火炬的诸如氮气之类的惰性气体的总量减少。
至少两个独立的液态烃料流(238，a，b，c)可以是任何如上所述的新鲜液态烃进料料流。在本申请任何实施方案中，至少两个独立的液态烃料流(238，a，b，c)开始可以在提纯床(242，a，b，c)中纯化以在输送至汽提塔之前去除目标催化剂毒物。
在其它的实施方案中，该汽提塔尾部馏分(214)或者脱气的液态烃(216)可以在汽提塔下游的提纯床中纯化以去除目标催化剂毒物。纯化可以包括通过在吸收层、例如，筛床中、或者通过本领域已知的其它的纯化法处理去除目标毒物。
在一些实施方案中，输送至汽提塔(224)的汽提气(244)可以是纯化的氮气(246)，高压再循环气体第一部分(222)、或者其组合。
在本申请的一些实施方案中、至少两个独立的液态烃料流(238，a，b，c)可以在注入该汽提塔(224)之前组合以形成新鲜的液态烃(226)。
在一种实施方案中，该方法可优化以利用在例如汽提器排放气体(240)或者回收的排放气体(234)的气态料流中的挥发性催化剂毒物浓缩。本方法用于在液体料流中挥发性催化剂毒物的检测以及精密测量是不可靠的以及对于使用现有技术的脱气系统的实时控制不是非常有用。因此，企图优化在实时在线分析中的操作是无用的以及操作工必须连续地向火炬排出小部分的原料以确保进料质量。存在更可靠的线上分析方法用于气态料流用途。本发明使在汽提器排放气体(240)中或者回收的排放气体(234)中的挥发性催化剂毒物浓缩。针对挥发性催化剂毒物，可以更精确地监测这些料流。具有更可靠检测以及精确测量挥发性催化剂毒物的数量的能力以及具有调整汽提塔(224)操作的能力为过程最佳化提供更大的可能性。由此本发明的一种实施方案提供根据在气态工艺物流中测量的挥发性催化剂毒物水平对汽提塔压力、高压再循环气体第一部分(222)流速、汽提器排放气体(240)流速，或者其组合的控制。该气态的工艺物流可以包含反应器气体、汽提器排放气体(240)、该过程排放物(202)、该中等压力再循环气体(212)，高压再循环气体(220)、或者任何其它适合的反映在该聚合系统中挥发性催化剂毒物含量的工艺物流。可通过适于所监测的特定的挥发性催化剂毒物的任何气体分析仪测量该挥发性催化剂毒物。
在至少一种实施方案中，汽提器排放气体(240)可以输送至排放物回收系统(204)、火炬、或者其组合。在其它实施方案中，汽提器排放气体(240)可以与过程排放物(252)输送至排放物回收系统(204)第一级的吸入口或者可输送至在排放物回收系统(204)中第二级压缩机(218)的吸入口。
本发明另一类实施方案提供从聚合过程的液态烃进料去除挥发性的催化剂毒物的系统，该系统包含：a)聚合物吹扫箱(248)，其中从聚合物产物去除所吸收烃；b)包含与该吹扫箱物流体连通的第一级压缩机(250)的排放物回收系统(204)，其中第一级压缩机接收脱离该吹扫箱的过程排放物(202)以及其中该排放物回收系统产生高压再循环气体(220)；c)汽提塔(224)，其中该汽提塔接收新鲜的液态烃(226)以及该高压再循环气体第一部分(222)，其中脱气的液态烃(216)脱离该汽提塔，以及其中汽提器排放气体(240)脱离该汽提塔；以及d)与该汽提塔流体连通的液体输送泵(254)，其中该液体输送泵对包含该汽提塔尾部馏分(116)的脱气的液态烃(216)加压。在一些实施方案中，新鲜的液态烃(226)可被接收进入该汽提塔上部之中，高压再循环气体第一部分(222)可以被接收进入汽提塔下部之中，汽提器排放气体(240)可以脱离该汽提塔上部，以及汽提塔尾部馏分(214)可脱离汽提塔下部。在一些实施方案中，该汽提塔尾部馏分(214)可是脱气的液态烃(216)。
该聚合物吹扫箱(248)可是任何本领域适于特定聚合过程的已知设计。参见，例如，美国专利US4,372,758，其公开在具有圆锥下部的圆柱吹扫容器中吹扫新反应聚合物。
第一级压缩机(250)可是适于压缩该吹扫箱排放物的任何类型。在一些实施方案中，第一级压缩机(250)可是往复或者螺杆-型压缩机。脱离该吹扫箱的该过程排放物(吹扫箱排放物(252))可处于低压，例如约0至约100kPa表压(0-14.5psig)以及可通过第一级压缩机压缩至中等压力，例如至约200-896kPa表压(29-130psig)。
该液体进料泵(254)可以是适于将脱气的液态烃(216)供应至该聚合过程的任何类型。适合的泵可以包括隔膜泵、多级离心泵、或者其它。
在本申请一些实施方案中，该排放物回收系统也可包含中压分离器(208)、第二级压缩机(218)、和高压分离器(232)，以及其中该高压分离器下部与该汽提塔(224)，例如与该汽提塔上部流体连通使高压再循环液体(236)从该高压分离器流至汽提塔。第二级压缩机(218)可是适于压缩中压再循环气体(212)的任何类型，例如，可是往复或者螺杆-型压缩机。中压再循环气体(212)可压缩至比较高的压力，例如压缩至约800-2000kPa表压(116-290psig)。
在本申请一些实施方案中，中压分离器下部(208)可与液体进料泵(254)流体连通。这容许中压再循环液体(210)与汽提塔尾部馏分(214)合并以及通至该聚合系统作为脱气的液态烃(216)的部分。任选，中压再循环液体(210)可以连通至汽提塔(224)，例如，连通至汽提塔上部，其中它在该塔中与该液态烃合并以及作为该汽提塔尾部馏分(214)的部分排出。
在至少一种实施方案中，该排放物回收系统(204)包含中压分离器(208)，第二级压缩机(218)、第一高压急冷器(256)、第二高压急冷器(258)、位于第一高压急冷器(256)和第二高压急冷器(258)之间的辅助高压分离器(未显示)，和高压分离器(232)，其中辅助高压分离器的下部与该汽提塔(224)流体连通，使得第一高压再循环液体从辅助的高压分离器流向该汽提塔(224)，以及高压分离器(232)的下部与该聚合过程流体连通，使得第二高压再循环液体(未显示)从该高压分离器(232)流至该聚合过程。
聚合方法
本申请公开的实施方案可适用于任何聚合过程。在一类实施方案中，本发明特别适合于应用在聚烯烃聚合过程中使用单体、和/或共聚单体，其作为液体被接收以及处理。方法可以包括一种或多种烯烃的气相流化床聚合，其中至少一种是乙烯，在催化剂存在下(参见，例如，专利号为4,543,399，4,588,790，5,028,670，5,317,036，5,352,749，5,405,922，5,436,304，5,453,471，5,462,999，5,616,661和5,668,228的美国专利)。其它的聚合方法，特别是气相流化床方法可以包含循环流体，其包含气相以及液相。
本发明方法可以涉及具有2-30个碳原子、优选2-12个碳原子或者2-8个碳原子的一种或多种烯烃单体的气相聚合过程。本发明非常适合于乙烯、丙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基-戊烯-1、己烯-1、辛烯-1以及癸烯-1中两种或更多种烯烃单体的聚合。
有用的组合包括乙烯与丁烯、己烯、辛烯、或者其混合物中一种或者多种。
可用于该方法的其它单体可以包括烯属不饱和单体、具有4至18个碳原子的二烯、共轭或者非共扼二烯、多烯、乙烯系单体以及环状的烯烃。对本发明有用的非限制性单体可以包括降冰片烯、降冰片二烯、异丁烯、异戊二烯、乙烯基苯并环丁烷、苯乙烯类、烷基取代的苯乙烯、亚乙基降冰片烯、二环戊二烯以及环戊烯。
在一类实施方案中，可以产生乙烯共聚物，其中乙烯与至少一种具有3-15个碳原子、4-12个碳原子、或者4-8个碳原子的α-烯烃可以在气相过程中聚合。
在气相过程中该反应器压力变化可以从约690kPa表压(100psig)至约4138kPa表压(600psig)，从约1379kPa表压(200psig)至约2759kPa表压(400psig)、或者从约1724kPa表压(250psig)至约2414kPa表压(350psig)。
在气相过程中在接触步骤期间该反应器温度变化可以从约30℃至约120℃、约60℃至约115℃、约70℃至110℃、或者约70℃至约95℃。
本发明设想的其它气相工艺可以包括串联或者多级的聚合方法。被本发明设想的气相工艺还可以包括专利号为5,627,242、5,665,818和5,677,375的美国专利；以及EP-A 0794200、EP-B1-0 649 992、EP-A-0802 202以及EP-B-634 421中公开的那些。
本发明也可以涉及聚合方法，例如用于丙烯单独或者与包括乙烯和/或其它具有4-12个碳原子的烯烃在内的一种或多种其它的单体聚合的气相聚合方法。在该方法中产生的基于丙烯的聚合物可以包括无规聚丙烯、全同立构聚丙烯、以及间规聚丙烯。其它的丙烯聚合物包括丙烯的无规、嵌段或者抗冲共聚物。
在几种实施方案中，该本发明提供较低成本(基建和运行费用)允许选择常规的通过蒸馏脱气的液体进料。因为该汽提塔与烃类回收操作合并，减少与气提操作有关的原料浪费。另外，存在更多优化该挥发性催化剂毒物去除操作的可能性。一种最优化步骤包括具有改变该汽提塔的挥发性催化剂去除效率的能力。通过调整该汽提塔压力并汽提气速率，该汽提塔可以按烃类回收或挥发性催化剂毒物去除模式运行。较高压力和较低汽提气速率有助于回收更多的烃类。较低压力和较高的汽提气速率有助于去除挥发性催化剂毒物。
实施例
应理解尽管本发明已经结合其具体的实施方案公开，但上述描述意在举例说明而非限制本发明的范围。其它的方面、优势以及改进对本发明所属领域的技术人员来说显而易见。
因此，公开以下实施例以致为本领域技术人员提供如何制备和应用本发明化合物完整的公开和描述，并且不想要限制发明者所认定的他们的发明的范围。
以下实施例产生于模型技术以及尽管该工作实际地完成，本发明者未以过去时态陈述这些实施例遵守M.P.E.P.§608.01(p)，如果需要这样的话。
以下呈现的本发明的过程模拟结果是基于液态烃除气系统，其设计用来供给液体共聚单体与足够的生产能力以运行300KTA(千吨年产量)气相聚乙烯过程同时在丁烯或者己烯共聚单体上以满负荷生产速率产生线型低密度聚乙烯(LLDPE)。在这些实施例中，据认为当产生一种高密度聚乙烯(HDPE)产物时，相同液体共聚单体供应系统用来供给共聚单体，即使该系统在生产力以下也可以运行。在这些实施例中，使液体进料脱气操作与本发明回收烃类操作整合，如图2所示。
实施例1
在第一种模拟中，新鲜的液态烃(226)主要包含单一液态烃。在脱气的液态烃(216)中氧含量模拟为在新鲜的液态烃(226)中按体积计5、20、以及100ppm的氧气含量。该模拟用于三种制备情况。在情况A中，该气相反应系统使用丁烯作为该共聚单体模拟制备LLDPE产物。在情况B中，该模拟假定使用己烯作为该共聚单体制备LLPDE产物。在情况C中，该模拟假定使用丁烯作为该共聚单体制备HDPE产物。表1显示氧气(一种最通常发现的挥发性催化剂毒物)浓度按预定的降低。
表1
Figure GPA00001141370500251
在干燥的液体进料中使用5ppmv氧气的情况B下所选择料流的数据显示在表2a以及2b中。
表2a
Figure GPA00001141370500261
表2b
Figure GPA00001141370500271
实施例2
在第二模拟中，当图2实施方案模拟时，显示改变汽提塔压力的效果，假定气相聚乙烯方法使用丁烯共聚单体产生LLDPE。该结果，显示在表3中，显示当汽提塔压力上升时该汽提塔的挥发性催化剂毒物去除效率如何降低，而回收的烃增多。用此方式在压力范围内提供控制以使该汽提塔运行，可以容许该汽提塔的烃回收最大化当在挥发性催化剂毒物中新鲜的液态烃极少(例如为零或者实质上为零)。然而，当新鲜的液态烃显示包含更多的挥发性催化剂毒物时，该汽提塔可以在以更优化去除挥发性催化剂毒物的模式下运行。在此实施例中，高压再循环气体第一部分(222)在127℃下流速被假设为45.3kg/hr(100lb/hr)，纯化氮气(246)的流速为零，以及所回收的排放气体(234)流速为约998-1011kg/hr(2200-2230lb/hr)。
表3
Figure GPA00001141370500281
该短语、除非另作说明、″实质上由...组成以及″实质上由...组成不把其它步骤、元件、或者材料的存在排除在外，不管是否是本说明书具体所述的，只要按这样步骤、元素、或者材料，不影响本发明基本的和新颖的特征，另外，它们不把通常与所使用元件以及材料相联系的杂质排除在外。
为了简短起见，仅某些范围明确地被本申请公开。然而，任何下限范围可以与任何上限组合以列举未明确列举的范围，以及，任何下限范围可以与任何其它的下限组合以列举未明确列举的范围，以同样的方式、任何上限范围可以与任何其它的上限组合以列举未明确列举的范围，另外，在一范围之内包括在它的端点之间的每个点或者各个数值，即使未明确地列举。由此，每个点或者各个数值可作为它自己的下限或者上限与任何其它的点或者各个数值或者任何其它的下限或者上限结合，以列举未明确地列举的范围。
全部优先权文件全部地结合至本申请作为参考，上述结合的全部权限是允许的以及程度上使上述的公开与本发明描述一致。此外，本申请引证的全部文献和参考、包括测试程序、出版物、专利、期刊文章等在内全部地结合至本申请作为参考，上述结合的全部权限是允许的以及程度上使上述的公开与本发明描述一致。
尽管本发明已经参照许多实施方案以及实例公开，得益于本说明书的本领域技术人员将会理解可产生其它的不背离本申请所公开范围以及精神的实施方案。

Claims (49)

1.从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的方法，该方法包括的步骤有：
a)将新鲜的液态烃输送至汽提塔；
b)提供来自聚合过程的过程排放物；
c)在排放物回收系统中再循环该过程排放物以形成再循环气体；
d)输送该再循环气体的第一部分至该汽提塔；
e)从该汽提塔去除汽提器排放气体以及汽提塔尾部馏分；以及
f)将包含该汽提塔尾部馏分的脱气的液态烃输送至该聚合过程。
2.权利要求1的方法，其进一步包括的步骤为将至少两个独立的液态烃料流合并以形成该新鲜的液态烃。
3.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为输送该汽提器排放气体至排放物回收系统。
4.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为在再循环该过程排放物之前从该过程排放物分离过程排放液体。
5.权利要求4的方法，进一步包括的步骤为将该过程排放液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成该脱气的液态烃。
6.权利要求1的方法，其中该再循环步骤包括的步骤有：
a)在该排放物回收系统中压缩该过程排放物以形成压缩的再循环流体；以及
b)分离该压缩的再循环流体以形成该再循环气体和再循环液体。
7.权利要求6的方法，进一步包括的步骤为输送该再循环液体至该汽提塔、或者将该再循环液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成该脱气的液态烃。
8.权利要求6的方法，其中该汽提塔在该汽提塔的上部之中包含冷冻冷凝器，以及进一步包括的步骤为输送该再循环液体至该聚合过程。
9.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为输送该再循环气体的第二部分至该聚合过程、产物输送系统、火炬、或者其组合。
10.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为输送新鲜的氮气至该汽提塔的下部，其中该新鲜的氮气与该再循环气体合并进料。
11.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为通过排放该汽提器排放气体、该过程排放物、或者该再循环气体的一部分至火炬或者回收系统来控制该聚合过程、该过程排放物、或者该再循环气体中轻质气体的积累。
12.权利要求4或5的方法，进一步包括的步骤为在提纯床中从该新鲜的液态烃、该汽提塔尾部馏分、该脱气的液态烃、该汽提器排放气体，或者过程排放液体去除目标催化剂毒物。
13.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为调整汽提塔压力、该再循环气体的第一部分的流速、该汽提器排放气体的流速、或者其组合以增加该汽提塔尾部馏分的产量、或者增加挥发性催化剂毒物的去除。
14.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为根据在气态工艺物流中测量的挥发性催化剂毒物水平控制汽提塔压力、该再循环气体的第一部分的流速、该汽提器排放气体的流速、或者其组合。
15.权利要求1的方法，其中该再循环气体包含中压再循环气体，形成该中压再循环气体的步骤为：
a)压缩该过程排放物以形成中压再循环流体；以及
b)冷却和分离该中压再循环流体以形成中压再循环液体和中压再循环气体。
16.权利要求15的方法，进一步包括的步骤为：
a)输送该中压再循环液体至该汽提塔，或者
b)将该中压再循环液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成该脱气的液态烃。
17.权利要求1的方法，其中该再循环气体包含高压再循环气体，形成该高压再循环气体的步骤为：
a)压缩该过程排放物以形成中压再循环流体；
b)分离该中压再循环流体以形成中压再循环液体和中压再循环气体；和
c)压缩该中压再循环气体以形成该高压再循环气体。
18.权利要求17的方法，进一步包括的步骤为：
a)输送该中压再循环液体至该汽提塔，或者
b)将该中压再循环液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成该脱气的液态烃。
19.权利要求17或18的方法，进一步包括的步骤为：
a)从该高压再循环气体的至少一部分分离出高压再循环液体；和
b)输送该高压再循环液体至该汽提塔，将该高压再循环液体与该汽提塔尾部馏分合并以形成该脱气的液态烃，或者输送该高压再循环液体至该聚合过程。
20.权利要求17或18的方法，进一步包括的步骤为将吹扫箱排放物和该汽提器排放气体合并以形成该过程排放物。
21.权利要求1的方法，其中从聚合过程的至少两种液态烃进料去除挥发性催化剂毒物，该方法包括：
1)输送至少两种独立的新鲜液态烃至汽提塔；
2)输送汽提气至该汽提塔的下部；
3)从该汽提塔去除汽提器排放气体以及汽提塔尾部馏分；和
4)输送该汽提塔尾部馏分至该聚合过程。
22.权利要求21的方法，其中将该至少两个独立的液态烃料流合并以在注入该汽提塔之前形成新鲜的液态烃。
23.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为在提纯床中从该新鲜的液态烃或者脱气的液态烃去除目标催化剂毒物。
24.权利要求1的方法，其中该新鲜的液态烃包含液体烯烃、液体烷烃。
25.权利要求1的方法，其中该新鲜的液态烃包含液体环烷。
26.权利要求1的方法，其中该新鲜的液态烃包含C3烯烃、C4烯烃、C5烯烃、C6烯烃、C8烯烃、C4烷烃、C5烷烃、C6烷烃、C8烷烃、或者其组合。
27.权利要求1的方法，其中该聚合过程是聚乙烯或者聚丙烯聚合过程。
28.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为通过如下措施减少在反应器气体中不可冷凝气体的浓度：
a)从该聚合过程输送反应器排放物到该汽提塔；和
b)从该聚合过程排放该汽提器排放气体的一部分，其中该汽提器排放气体包含不可冷凝气体。
29.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为再循环该脱气的液态烃至该汽提塔。
30.权利要求1的方法，进一步包括的步骤为存储一部分该脱气的液态烃。
31.权利要求30的方法，进一步包括的步骤为将脱气的液态烃的存储部分输送至该聚合过程。
32.从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的系统，该系统包含：
a)来自聚合过程的过程排放物；
b)与该过程排放物流体连通的排放物回收系统，其中该排放物回收系统压缩该过程排放物以形成再循环气体；
c)汽提塔，其中该汽提塔接收该再循环气体的第一部分和新鲜的液态烃，以及其中汽提塔尾部馏分和汽提器排放气体脱离该汽提塔；和
d)与该汽提塔物流体连通的液体输送泵，其中该液体输送泵对包含该汽提塔尾部馏分的脱气液态烃加压。
33.权利要求32的系统，还包含与该过程排放物流体连通的低压分离器，其中该低压分离器从该过程排放物分离出过程排放液体。
34.权利要求32或33的系统，其中该排放物回收系统包含：
a)排放物回收压缩机，其中该排放物回收压缩机压缩该过程排放物；
b)与排放物回收压缩机流体连通且位于其下游的排放物回收冷却器，其中该排放物回收冷却器从该排放物回收压缩机接收压缩的再循环流体；和
c)与排放物回收冷却器流体连通且位于下游的中压分离器，其中该中压分离器从该压缩和冷却的再循环流体分离再循环液体。
35.权利要求34的系统，其中该中压分离器的下部与该汽提塔流体连通，使得该再循环液体流至该汽提塔。
36.权利要求34的系统，其中该汽提塔在该汽提塔的上部之中包含冷冻冷凝器，以及其中该再循环液体流至该聚合过程。
37.从聚合过程的液态烃进料去除挥发性催化剂毒物的系统，该系统包含：
a)聚合物吹扫箱，其中从聚合物产物去除所吸收烃；
b)排放物回收系统，其包含与该吹扫箱流体连通的第一级压缩机，其中该第一级压缩机接收脱离该吹扫箱的过程排放物，以及其中该排放物回收系统产生高压再循环气体；
c)汽提塔，其中该汽提塔接收新鲜的液态烃和高压再循环气体的第一部分，以及其中汽提塔尾部馏分和汽提器排放气体脱离该汽提塔；和
d)与该汽提塔物流体连通的液体输送泵，其中该液体输送泵对包含该汽提塔尾部馏分的脱气的液态烃加压。
38.权利要求37的系统，其中该排放物回收系统进一步包含中压分离器、第二级压缩机、和高压分离器，以及其中该高压分离器的下部与该汽提塔流体连通，使得高压再循环液体从高压分离器流向该汽提塔。
39.权利要求38的系统，其中该中压分离器的下部与该液体输送泵或者该汽提塔流体连通，使得当该中压分离器的下部与该液体输送泵流体连通时，中压再循环液体从该中压分离器流向该液体输送泵的吸入口，或者使得当该中压分离器的下部与该汽提塔流体连通时，中压再循环液体从中压分离器流向该汽提塔。
40.权利要求37的系统，其中该排放物回收系统进一步包含中压分离器、第二级压缩机、第一高压急冷器、第一高压分离器、第二高压急冷器和第二高压分离器，第一高压分离器的下部与该汽提塔流体连通，使得高压再循环液体从高压分离器流向该汽提塔，以及第二高压分离器的下部与聚合过程流体连通，使得第二高压再循环液体从第二高压分离器流向该聚合过程。
41.权利要求32或37的系统，其中该排放物回收系统与该汽提塔流体连通，使该排放物回收系统接收该汽提器排放气体。
42.权利要求32或37的系统，还包含与该新鲜的液态烃、该汽提塔尾部馏分、或者脱气的液态烃流体连通的提纯床。
43.权利要求32或37的系统，其中引入汽提塔的该新鲜的液态烃包含液体烯烃或液体烷烃。
44.权利要求32或37的系统，其中引入汽提塔的该新鲜的液态烃包含液体环烷。
45.权利要求32或37的系统，其中该聚合过程包括用于生产聚乙烯或者聚丙烯产物的一个或多个反应器。
46.权利要求32或37的系统，还包含：
a)与该汽提塔流体连通的反应器排气口；和
b)与该汽提塔流体连通的轻质气体排气口，使部分该汽提器排放气体从该聚合过程去除。
47.权利要求32或37的系统，还包含脱气的液体再循环物，其中将脱气的液体再循环物输送至该汽提塔，以及其中脱气的液体再循环物包含脱气的液态烃的一部分。
48.权利要求32或37的系统，还包含液体存储容器，其中存储脱气的液态烃的一部分。
49.权利要求32或37的系统，还包含与该汽提塔下部流体连通的液体缓冲罐。
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