CN104788590A - 改良的单体/稀释剂回收 - Google Patents
改良的单体/稀释剂回收 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104788590A CN104788590A CN201510024839.3A CN201510024839A CN104788590A CN 104788590 A CN104788590 A CN 104788590A CN 201510024839 A CN201510024839 A CN 201510024839A CN 104788590 A CN104788590 A CN 104788590A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polymerization reactor
- tower
- stream
- polymerisate
- comonomer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/34—Polymerisation in gaseous state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F6/00—Post-polymerisation treatments
- C08F6/001—Removal of residual monomers by physical means
- C08F6/003—Removal of residual monomers by physical means from polymer solutions, suspensions, dispersions or emulsions without recovery of the polymer therefrom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/245—Stationary reactors without moving elements inside placed in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/01—Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F210/16—Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F6/00—Post-polymerisation treatments
- C08F6/04—Fractionation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2500/00—Characteristics or properties of obtained polyolefins; Use thereof
- C08F2500/05—Bimodal or multimodal molecular weight distribution
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
本申请涉及改良的单体/稀释剂回收。本公开包括聚合方法和烯烃聚合系统。生成聚合产物,从聚合产物回收蒸气相,在第一塔中分馏蒸气相,以产生馏分流,和在第二塔中分馏馏分流。第二塔的包括稀释剂的第一流可被再循环至第一聚合反应器。第二塔的包括烯烃单体、稀释剂和氢的第二流可被再循环至第二聚合反应器。共聚单体可从第一塔被再循环至第一聚合反应器、第二聚合反应器或两者。
Description
发明领域
本公开涉及在烯烃聚合方法和系统中单体和稀释剂的回收。
发明背景
聚烯烃可通过在其中引入进料如稀释剂、单体、共聚单体和催化剂的一种或多种反应器中聚合烯烃来制备。聚合反应生成聚合产物中的一种或多种固体聚烯烃。固体聚烯烃可被回收,而聚合产物的剩余部分可被进一步处理,例如,按照美国专利号4,589,957公开的技术。目前需要用于处理聚合产物剩余部分的替代性和/或改良技术。
发明概述
公开的实施方式包括聚合方法,其包括生成聚合产物;从聚合产物回收蒸气相;在第一塔中分馏蒸气相,以产生馏分流;在第二塔中分馏馏分流;从第二塔排放第一流和第二流,其中第一流包括稀释剂,其中第二流包括烯烃单体、稀释剂和氢;再循环第一流的至少一部分稀释剂至第一聚合反应器;和再循环第二流的至少一部分稀释剂、至少一部分烯烃单体和至少一部分氢至第二聚合反应器。
公开的实施方式还包括烯烃聚合系统,其包括第一聚合反应器,产生聚合产物的固体聚合物的第一组分;第二聚合反应器,产生聚合产物的固体聚合物的第二组分,其中第二聚合反应器与第一聚合反应器流体连通;至少一个分离器,接收来自第一聚合反应器、第二聚合反应器或两者的聚合产物,其中分离器产生蒸气流;第一塔,接收来自分离器的蒸气流,其中第一塔产生馏分流;和第二塔,接收来自第一塔的馏分流,其中第二塔产生包括稀释剂的第一流和包括稀释剂、烯烃单体和氢的第二流;其中第一流的至少一部分稀释剂流动至第一聚合反应器,其中第二流的至少一部分稀释剂、至少一部分单体、和至少一部分氢流动至第二聚合反应器。
附图简述
图1显示根据本公开的烯烃聚合系统的实施方式的工艺流程图。
实施方式详述
本文公开了提供改良的稀释剂/单体回收的烯烃聚合系统和方法的实施方式。
图1显示根据本公开的烯烃聚合系统100的实施方式的工艺流程图。系统100可包括第一聚合反应器110,其产生聚合产物的固体聚合物的第一组分;第二聚合反应器120,其与第一聚合反应器110流体连通,并且产生聚合产物的固体聚合物的第二组分;至少一个分离器140,其接收来自第一聚合反应器110、第二聚合反应器120或两者的聚合产物;第一塔150,其与至少一个分离器140流体连通;和第二塔160,其与第一塔150流体连通。
分离器140可产生蒸气流142和产物流144,蒸气流142包括蒸气相,产物流144包括固体聚合物。固体聚合物可从产物流144回收,用于后续应用、处理、销售等。第一塔150可接收蒸气流142,该蒸气流142包括来自分离器140的蒸气相。第一塔150可产生馏分流152/侧取流154、底流156、或其组合。底流156的一种或多种组分可流出系统100,用于后续处理、使用、销售或其组合。包括烯烃共聚单体的至少一部分侧取流154可流动至第一聚合反应器110、第二聚合反应器120或两者。第二塔160可接收来自第一塔150的馏分流152。第二塔160可产生顶流162、包括稀释剂的第一流166、和包括稀释剂、烯烃单体和氢的第二流164。第一流166的至少一部分稀释剂可流动至第一聚合反应器110。第二流164的至少一部分稀释剂、至少一部分烯烃单体和至少一部分氢可流动至第二聚合反应器120。
系统100可另外包括与聚合方法相关的任何设备,如但不限于,一个或多个泵、一个或多个控制装置(例如,PID控制器)、一个或多个测量仪器(例如,热电偶、转换器和流量计)、可选的进口和/或出口管线、一个或多个阀、一个或多个再沸器、一个或多个冷凝器、一个或多个积蓄器、一个或多个罐、一个或多个过滤器、一个或多个压缩器、一个或多个干燥器、或其组合。
系统100的组件在下文被更详细地描述。
第一聚合反应器110可通过流114与第二聚合反应器120流体连通。流114(例如,流出物流)可接收来自第一聚合反应器110的聚合产物。流130(例如,流出物流)可接收来自第二聚合反应器120的聚合产物。聚合产物可从第二聚合反应器120中被排出,并且可通过流130流动至分离器140。流130,如本文更详细地讨论,可包括多种设备(例如,连续取出阀、快速加热器(flashline heater)等)。
在本文公开的实施方式中的一个或多个中,第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者,可包括任何这样的容器:被适当地配置以提供在存在催化剂的情况下单体(例如,乙烯)和/或聚合物(例如,“活性”的或增长的聚合物链)和任选地共聚单体(例如,1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、或其组合)和/或共聚物进行化学反应的环境(例如,接触区域),以产生聚合物(例如,聚乙烯聚合物)和/或共聚物。
图1的实施方式显示第一聚合反应器110可以在第二聚合反应器120的上游。在可选的实施方式中,第一聚合反应器110可以在第二聚合反应器120的下游。
本文公开的反应器(一个或多个)(例如,第一聚合反应器110和/或第二聚合反应器120)中进行的聚合方法可包括分批或连续方法。连续方法可采用间歇或连续的产物排放。方法还可包括未反应单体、未反应共聚单体和/或稀释剂的部分或全部直接再循环。通常,连续的方法可包括将聚合组分连续引入第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者,和连续的取出或排出来自第一聚合反应器110(例如,通过流114)、第二聚合反应器120(例如,通过流130)、或两者的聚合产物。
在实施方式中,系统100可进一步包括一个或多个动力装置,如泵,以使聚合介质(例如,聚合产物浆液)在第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者中循环。泵的实例是在线轴流泵,其中泵叶轮被布置在第一聚合反应器110的内部;和/或在线轴流泵,其中泵叶轮被布置在第二聚合反应器120的内部。在运转过程中,叶轮可在循环经过聚合反应器的聚合介质(例如,浆液)内产生湍流混合区域,从而可发生介质中不同聚合组分之间的充分接触。例如,叶轮可有助于带动聚合产物介质以足够速度的穿过第一聚合反应器110和/或第二聚合反应器120的闭合回路,以保持固体颗粒如催化剂或固体聚合物悬浮在反应器浆液内。叶轮可由马达或其他动力驱动。
在实施方式中,第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者可包括至少一个回路淤浆聚合反应器。在回路淤浆聚合反应器中,烯烃单体和任选地烯烃共聚单体可在存在稀释剂和催化剂的情况下聚合,以制成聚合产物浆液,该聚合产物浆液包括固相和液相,其中固相包括具有本文公开的密度和/或分子量的烯烃聚合物(例如,如本文描述的均聚物或共聚物)。回路淤浆聚合反应器可包括通过光滑弯道或弯头相互连接的垂直或水平管,其共同形成回路。第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者的部分,如其管,可具有布置在其周围的冷却夹套,以去除由放热聚合反应生成的过量热。冷却流体可循环经过夹套,例如。回路淤浆聚合反应器和方法的实例被公开于美国专利号3,248,179、4,501,885、5,565,175、5,575,979、6,239,235、6,262,191、和6,833,415,其全部内容均被引入本文作为参考。
在实施方式中,系统100中的第一聚合反应器110和/或聚合反应器120可包括气相反应器。气相反应器可包括流化床反应器或分阶水平反应器。气相反应器可利用连续的再循环流,其包含在聚合条件下连续循环经过流化催化剂床的一种或多种单体。可将再循环流从流化床排出并再循环返回反应器中。同时,可将聚合产物从反应器排出,并可添加新鲜和/或再循环的单体以替换已聚合的单体。同样,可任选地将共聚物产物从反应器排出,并可添加新鲜和/或再循环的共聚单体以替换已聚合的共聚单体。从气相反应器排出的反应介质可包括固相,其包括聚合产物;和气相,其包括单体,任选地共聚单体,和惰性载气(一种或多种)。气相反应器和方法的实例被公开于美国专利号5,352,749、4,588,790和5,436,304,其全部内容均被引入本文作为参考。
在实施方式中,第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者可包括高压反应器。高压反应器可包括高压釜或管式反应器。管式反应器可具有若干区域,在此可添加新鲜单体(任选地,共聚单体)、引发剂或催化剂。单体(任选地,共聚单体)可被夹带在惰性气流中并在反应器的一个区域被引入。引发剂、催化剂和/或催化剂组分可被夹带在气流中并在反应器的另一区域被引入。可使气流相互混合以聚合。可适当地利用热和压力以获得最佳聚合反应条件。
在实施方式中,第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者可包括溶液聚合反应器,其中单体(任选地,共聚单体)可通过适当的搅拌或其他手段接触催化剂组合物。可使用载体,包括惰性有机稀释剂或过量单体(任选地,共聚单体)。如需,在存在或不存在液体材料的情况下,单体和/或任选的共聚单体可以蒸气相与催化反应产物接触。聚合区域保持在导致反应介质中聚合物溶液形成的温度和压力下。可利用搅动在聚合区域各处获得较好的温度控制和保持均匀的聚合混合物。利用适当的手段消散聚合的放热热。从溶液聚合反应器排出的反应介质可包括聚合产物,其包括固相、液相——包括单体(任选地,共聚单体)和/或稀释剂、气相——包括单体(任选地,共聚单体)和/或稀释剂、或其组合。
虽然图1示例的实施方式显示单个反应器用于第一聚合反应器110,但第一聚合反应器110可包括任何适当数量和/或类型的反应器。同样,虽然图1的实施方式显示单个反应器用于第二聚合反应器120,但第二聚合反应器120可包括任何适当数量和/或类型的反应器。
在本公开的系统100的实施方式中,聚合产物的生成可在至少两个阶段中(例如,在至少第一聚合反应器110和第二聚合反应器120中)发生。例如,第一聚合反应器110可产生由第一聚合反应器110中第一组聚合条件产生的聚合产物中的固体聚合物的第一组分,而第二聚合反应器120可产生由第二聚合反应器120中第二组聚合条件产生的聚合产物中的固体聚合物的第二组分。第一组聚合条件可与第二组聚合条件相同、相似或不同。在实施方式中,第一聚合反应器110可包括一种或多种催化剂,以产生聚合产物中的固体聚合物的第一组分,并且第二聚合反应器120可包括一种或多种催化剂,以产生聚合产物中的固体聚合物的第二组分,其中第一聚合反应器110的一种或多种催化剂可与第二聚合反应器120的一种或多种催化剂相同或不同。
在实施方式中,多反应器中的聚合可包括聚合产物从一个聚合反应器转移(例如,手动或通过流114)至后续的反应器,以继续聚合(例如,作为聚合产物浆液,作为混合物,作为固体聚合物,或其组合)。多反应器系统可包括任何组合,包括但不限于,多个回路反应器、回路和气体反应器组合、多个高压反应器、或高压与回路和/或气体反应器的组合。多个反应器可顺序,平行或其组合地运转。
在实施方式中,聚合产物的固体聚合物的第一组分的分子量可大于聚合产物的固体聚合物的第二组分的分子量。此外或可选地,聚合产物的固体聚合物的第一组分的密度可小于聚合产物的固体聚合物的第二组分的密度。在实施方式中,第一组分是线性低密度聚乙烯(LLDPE)。在实施方式中,第二组分是高密度聚乙烯(HDPE)。
在实施方式中,第一组分可具有约等于或小于0.927g/cm3的密度。在另外的或可选的实施方式中,第二组分可具有约等于或大于0.960g/cm3的密度。
在实施方式中,第一组分可具有约等于或小于0.3的HLMI。在另外的或可选的实施方式中,第二组分可具有约等于或大于约10的HLMI。
在实施方式中,固体聚合物可包括聚乙烯均聚物和/或共聚物(例如,聚乙烯共聚物)。例如,固体聚合物可包括流114中的聚乙烯均聚物或共聚物(在第一聚合反应器110中形成固体聚合物的第一组分后并且在第二聚合反应器120中形成固体聚合物的第二组分前),并且固体聚合物可包括流130中的聚乙烯均聚物或共聚物(在第二聚合反应器120中形成固体聚合物的第二组分后)。
在实施方式中,聚合产物中的固体聚合物可包括多峰聚乙烯。术语“多峰”,除非另外陈述,在本文中意为关于分子量分布的多峰,因此包括双峰聚合物。在实施方式中,聚乙烯——其包括根据本公开生成的至少两种组分,导致固体聚合物的组分(例如,第一组分和第二组分)的不同的分子量(例如,第一组分的分子量不同于第二组分)和分子量分布——被称为“多峰”。前缀“多”涉及固体聚合物中存在的不同聚合物组分的数量。因此,例如,多峰聚合物包括由两种组分组成的所谓“双峰”聚合物。
聚合反应器——例如,第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者——的条件,可被选择和控制,以图聚合效力和提供树脂特性,包括温度、压力、催化剂选择和不同反应剂的浓度。
聚合温度可影响催化剂生产力、聚合物分子量和分子量分布。适当的聚合温度可以是根据吉布斯自由能方程的解聚温度以下的任何温度。一般,这包括约60℃至约280℃,例如,和约70℃至约110℃,取决于聚合和/或反应器的类型。
适当的压力也会根据反应器和/或聚合类型而改变。回路反应器如回路淤浆聚合反应器110中液相聚合的压力一般小于1,000psig,例如,约650psig。气相聚合的压力通常处于约100至500psig。管式或高压釜反应器中的高压聚合通常在约20,000至75,000psig下进行。
聚合反应器还可在通常在较高温度和压力下存在的超临界区域中运转。在压力/温度图临界点以上的(超临界相)运转可提供优势。
在实施方式中,聚合可在具有适当的温度和压力组合的环境中发生。例如,聚合可发生于如下范围的压力:约400psi至约1,000psi;可选地,约550psi至约650psi,可选地,约600psi至约625psi;组合如下范围的温度:约130℉至约150℉,可选地,约120℉至约196℉。
本文公开的反应器(一个或多个)(例如,第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者)的聚合反应组分可包括烯烃单体、烯烃共聚单体、稀释剂、分子量控制剂、催化剂、共催化剂、本领域技术人员通过本公开所知的其他共反应剂或添加剂或其组合。可控制不同反应组分的浓度以生成具有某些物理和机械特性的聚合产物的固体聚合物。此外,可利用不同反应组分的浓度来控制乙烯效力。
在实施方式中,单体可包括烯烃。在另外的或可选的实施方式中,单体可包括α烯烃。适当的烯烃包括但不限于,乙烯和丙烯。
在实施方式中,共聚单体可包括具有3至12碳原子的不饱和烯烃。例如,适当的共聚单体可包括但不限于,丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯或其组合。
在实施方式中,稀释剂可包括具有3至12碳原子的不饱和烃。在实施方式中,适当的稀释剂可包括但不限于,聚合单体(上述实例)、聚合共聚单体(上述实例)、反应条件下是液体的烃、或其组合。适当的稀释剂的进一步实例包括但不限于,丙烷、环己烷、异丁烷、n-丁烷、n-戊烷、异戊烷、新戊烷、n-己烷或其组合。一些环聚合反应可在不使用稀释剂的大批量条件下发生。实例是美国专利号5,455,314公开的丙烯单体聚合,其全部内容被引入本文作为参考。
在实施方式中,聚合单体和任何共聚单体的适当催化剂系统可包括但不限于,催化剂(一种或多种),和任选地,共催化剂(一种或多种)和/或促进剂(一种或多种)。适当的催化剂系统的非限制性实例包括齐格勒-纳塔催化剂、齐格勒催化剂、铬催化剂、氧化铬催化剂、二茂铬催化剂、金属茂催化剂、镍催化剂、或其组合。共催化剂的非限制性实例包括三乙基硼、甲基铝氧烷、烷基类如三乙基铝、或其组合。适当的活化剂-载体可包括固体超强酸化合物。适用于本公开的催化剂系统已被描述于例如美国专利号7,619,047和美国专利申请公开号2007/0197374、2009/0004417、2010/0029872、2006/0094590、和2010/0041842,其全部内容均被引入本文作为参考。
在实施方式中,分子量控制剂可包括氢、共催化剂、改性剂、本领域技术人员通过本公开所想到的其他聚合反应组分或其组合。
在本文公开的系统100和方法的实施方式中,烯烃单体可包括乙烯,烯烃共聚单体可包括1-己烯,稀释剂可包括异丁烷,聚合产物中的固体聚合物可包括多峰聚乙烯,反应器110和/或120的一种或多种催化剂可包括金属茂、双金属茂、齐格勒-纳塔、铬系催化剂、或其组合。
单体、共聚单体、氢、共催化剂、改性剂和电子供体的浓度和/或分压在生成这些树脂特性中是非常重要的。在实施方式中,共聚单体可用来控制聚合产物中的固体聚合物的至少一种组分的密度;氢可用来控制聚合产物中的固体聚合物的至少一种组分的分子量;共催化剂可用来烷基化聚合产物中的固体聚合物的至少一种组分、清除其毒物和控制其分子量;活化剂-载体可用来活化和承载催化剂;改性剂可用来控制聚合产物中的固体聚合物的至少一种组分的产物特性;电子供体可用来影响聚合产物中的固体聚合物的至少一种组分的立体规整性、分子量分布、或分子量;或其组合。在另外的或可选的实施方式中,可使毒物的浓度最小化,因为毒物影响反应和产物特性。
在实施方式中,第二聚合反应器120中惰性材料的浓度可包括聚合介质的按重量计上至约2%。
可将聚合反应组分引入第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者的内部,通过指定位置的进口或导管(例如,进料流112、进料流122、或两者)。上述反应组分(和本领域技术人员通过本公开所知的其他组分)可形成悬浮液,即,反应器浆液,其循环经过第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者。
可将聚合产物从系统100中存在的一个或多个聚合反应器排出。通常,可通过流114(例如,第一聚合反应器110或第二聚合反应器120的流出物流)将聚合产物从一个反应器向另一个反应器转移(例如,当第一聚合反应器110在第二聚合反应器120上游时,从第一聚合反应器110向第二聚合反应器120;当第二聚合反应器120在第一聚合反应器110上游时,从第二聚合反应器120向第一聚合反应器110)。可通过流130将聚合产物从下游反应器(例如,第一聚合反应器110或第二聚合反应器120)排出,并通过流130输送至分离器140。在流130中,可通过压力降输送聚合产物。在实施方式中,部分、基本上全部(例如,85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.9、99.99%)、或全部(例如,100%)存在于聚合产物中的液相组分被转化成气相组分。
在实施方式中,系统100的流130可包括连续的取出阀(在下文中为“CTO阀”)。此外或可选地,流130可包括快速加热器。适用于本公开的系统100的CTO阀和快速加热器的实例被公开于美国专利申请公开号2013/0005929、美国专利申请号13/664,944、和美国专利申请号13/886,893,其全部内容均被引入本文作为参考。
在实施方式中,聚合产物可包括下列中的一种或多种:固体聚合物、氢、氮气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、1-己烯、辛烷、1-辛烯和较重烃。
在实施方式中,通过流130输送的聚合产物可以是浆液、混合物、或气相产物混合物的形式。聚合产物的形式(例如,浆液、混合物、或气相产物混合物)可以取决于系统100中的条件(例如,流130中给定位置处存在的温度和/或压力、反应器类型、催化剂选择、与流130中CTO阀相关的压力降、与流130中快速加热器相关的加热区域、或其组合)。例如,在流130中,浆液(例如,具有液体和固相)可转化成混合物(例如,具有固体、液体、和蒸气相),该混合物然后可转化成气相产物混合物(例如,具有固体和蒸气相)。可选地,在流130中,浆液可直接转化成气相产物混合物。可选地,流130可不包括浆液,并且混合物可转化成气相产物混合物,或流130可仅包括气相产物混合物(例如,在第二聚合反应器120包括气相反应器时)。
在实施方式中,浆液可包括固体聚合物和液相稀释剂和/或单体/共聚单体(例如,未反应的)。在实施方式中,混合物可包括三相混合物,其包括液体和/或气态(例如,蒸发的)稀释剂、液体和/或气态(例如,蒸发的)单体/共聚单体(例如,未反应的)和固体聚合物。在实施方式中,气相产物混合物可包括固体聚合物、气态(例如,蒸发的)稀释剂、和气态(例如,蒸发的)单体/共聚单体(例如,未反应的)。
在实施方式中,固相可包括多种固体、半固体、或其组合。在实施方式中,固相可包括固体聚合物、催化剂、共催化剂、或其组合。
在实施方式中,液相可包括稀释剂(例如,未反应稀释剂)、单体(例如,未反应单体)、共聚单体(例如,未反应共聚单体)、或其组合。在实施方式中,液相可包括如下范围的乙烯:聚合产物液相总重量的约0.1%至约15%,可选地,约1.5%至约5%,可选地,约2%至约4%。乙烷可以如下范围存在:聚合产物总重量的约0.001%至约4%,可选地,约0.2%至约0.5%。异丁烷可以如下范围存在:聚合产物总重量的约80%至约98%,可选地,约92%至约96%,可选地,约95%。
在实施方式中,聚合产物的蒸气相可包括液相的蒸发部分。在实施方式中,蒸气相可包括稀释剂蒸气(例如,未反应的稀释剂蒸气)、单体蒸气(例如,未反应的单体蒸气)、共聚单体蒸气(例如,未反应的共聚单体蒸气)、或其组合。
如本文所用,“未反应单体”,例如乙烯,意指在聚合反应期间引入聚合反应器但未并入聚合物的单体。在实施方式中,未反应单体可包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、在第一位具有双键碳的较重烃、或其组合。
如本文所用,“未反应共聚单体”意指在聚合反应期间引入聚合反应器但未并入聚合物的共聚单体。在实施方式中,未反应共聚单体可包括丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、在第一位具有双键碳的较重烃、或其组合。
在实施方式中,流130的压力降(一个或多个)可提供在聚合反应器110和120和分离器140之间输送聚合产物的方式。
在实施方式中,流130中的聚合产物可被加热,以在其中进行输送期间蒸发聚合产物的液相。例如,快速加热器可加热通过流130输送的聚合产物,以蒸发至少一部分聚合产物液相。
在实施方式中,流130的压力降(一个或多个)可使通过流130输送的液相蒸发。在实施方式中,压力降可使聚合产物液相(例如,聚合产物浆液或混合物)中大量(例如,组分重量的至少约50%、75%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、99.999%、或100%)液相蒸发,然后递送至分离器140。在实施方式中,流130的压力降(例如,与CTO阀和/或快速加热器相关),流130的加热(例如,快速加热器的部分(一个或多个)的加热)、或其组合可使液相组分重量的至少约50%、75%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、99.999%、或100%蒸发,其中该组分是稀释剂。在另外的或可选的实施方式中,流130的压力降(例如,与CTO阀和/或快速加热器相关)、流130的加热(例如,快速加热器的部分(一个或多个)的加热)、或其组合可使液相组分重量的至少约50%、75%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、99.999%、或100%蒸发,其中该组分是共聚单体(例如,未反应的)。在另外的或可选的实施方式中,流130的压力降(例如,与CTO阀和/或快速加热器相关)、流130的加热(例如,快速加热器的部分(一个或多个)的加热)、或其组合可使液相组分重量的至少约50%、75%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、99.999%、或100%蒸发,其中该组分是单体(例如,未反应的)。在另外的或可选的实施方式中,流130的压力降(例如,与CTO阀和/或快速加热器相关的),流130的加热(例如,快速加热器的部分(一个或多个)的加热)、或其组合可使液相组分重量的至少约50%、75%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、99.999%、或100%蒸发,其中该组分是氢。
分离器140可回收从流130接收的固体聚合物。在本文公开的实施方式中的一个或多个中,流自流130的聚合产物(例如,固体聚合物和至少部分、基本上全部或全部其他组分——例如,稀释剂和/或未反应单体/共聚单体——的混合物处于气相)可通过分离器140被分离成产物流144中的固体聚合物和流142中包括一种或多种气体的蒸气相。
可利用任何适当的技术分离聚合产物,以回收固体聚合物。适当的分离技术包括蒸馏、蒸发、闪蒸、过滤器、膜筛、吸收、吸附、旋流、重力沉降分离器140中从流130接收的聚合产物、或其组合。
分离器140可包括能够分离蒸气、液体、固体、或其组合的分离容器。分离器的适当实施方式可包括蒸馏塔、闪蒸罐、过滤器、膜、反应器、吸收剂、吸附剂、分子筛、旋风分离器、或其组合。在实施方式中,分离器包括闪蒸罐。这种闪蒸罐可包括被配置以从高温和/或高压流体蒸发和/或去除低蒸气压组分的容器。
在实施方式中,分离器140可被配置使得来自流130的聚合产物可被分离成产物流144中的固体聚合物,其基本上或完全不含任何液相组分;和蒸气流142中的蒸气相,其包括一种或多种气体。
在实施方式中,分离器140可被配置使得来自流130的聚合产物可被分离成产物流144中的固相和液相(例如,冷凝物)组分和蒸气流142中的气(例如,蒸气)相组分。
固相可包括固体聚合物(例如,聚乙烯,任选地聚乙烯共聚物)。
液相或冷凝物可包括任何液相组分,如稀释剂和/或未反应单体/共聚单体。在一些实施方式中,产物流144可包括与流130相比固相和液相的浓缩浆液。
流142的气相或蒸气相可包括蒸发的溶剂、稀释剂、未反应单体和/或任选的未反应共聚单体、废气(例如,次级反应产物,如污染物,及类似物)、或其组合。在一个或多个实施方式中,蒸气流142中的蒸气相可包括氢气、氮气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、1-丁烯、异丁烷、戊烷、己烷、1-己烯、较重烃、或其组合。在实施方式中,乙烯可以如下范围存在:流总重量的约0.1%至约15%,可选地,约1.5%至约5%,可选地,约2%至约4%。乙烷可以如下范围存在:流总重量的约0.001%至约4%,可选地,约0.2%至约0.5%。异丁烷可以如下范围存在:流总重量的约80%至约98%,可选地,约92%至约96%,可选地,约95%。
分离器140可被配置使得流130中流动的聚合产物通过热、减压、或其组合被闪蒸,使得管线的焓增加。这可通过加热器(例如,快速加热器)实现。例如,可使用快速加热器,其包括可通过热水或蒸汽交换热的双管。
在实施方式中,分离器140可在如下压力下运转:约50psig至约500psig;可选地,约130psig至约190psig;可选地,约150psig;可选地,约135psig。
此外,分离器140可包括任何与分离器140相关的设备,如控制装置(例如,PID控制器)和测量仪器(例如,热电偶)、和程度控制和测量装置。
在实施方式中,可调节分离器140和聚合反应器110和/或120之间的水平距离,以优化布局和成本。在实施方式中,分离器140可距聚合反应器110和/或120约0至约3,000水平英尺;可选地,分离器140可距聚合反应器110和/或120约0至约1,500水平英尺;可选地,分离器140可距聚合反应器110和/或120约100至约1,500水平英尺;可选地,分离器140可距聚合反应器110和/或120约100至约500水平英尺;可选地,分离器140可距聚合反应器110和/或120约100至约500水平英尺。在不同的实施方式中,聚合产物通过流130在x、y和z坐标中经过的线性距离——例如通过迂回管路径——可大于水平距离、垂直间距/距离、或其组合。
在第一塔150中,通过蒸气流142供应至第一塔150的蒸气相,和任选地,通过新鲜共聚单体流170供应至第一塔150的任何共聚单体、和/或通过新鲜稀释剂流172供应至第一塔150的任何稀释剂,可被分馏,以产生馏分流152(例如,在图1中显示为第一塔150的顶流)、重质流(例如,在图1中显示为底流156)、和共聚单体流(例如,在图1中显示为侧取流154)。
蒸气流142中的蒸气相可进行压缩(例如,通过压缩器)至升高的压力,然后引入第一塔150,使得蒸气流142可包括气相、液相、或两者。蒸气流142可供应至第一塔150的底部、中间、或顶部。
在实施方式中,第一塔150可包括重质塔。第一塔150(例如,重质塔)可如下条件运转:使得重组分(例如,重于C6=的组分)通过底流156从第一塔150中移出,烯烃共聚单体(例如,C6=)通过侧取流154从第一塔150中移出,和轻组分(例如,轻于C6=的组分)在馏分流152中从第一塔150中移出。馏分流152中的轻组分可包括蒸发的溶剂、稀释剂、未反应的烯烃单体和/或任选的未反应的烯烃共聚单体、废气(例如,次级反应产物,如污染物,及类似物)、氢气、氧气、氮气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、1-丁烯、异丁烷、戊烷、通过本公开本领域已知的其他轻组分、或其组合。重组分可通过流156流动,用于进一步处理和/或使用。虽然图1未示例,但可使部分底流156在热交换器中再沸并返回第一塔150的底部。在可选的实施方式中,烯烃共聚单体可通过底流156从第一塔150中移出。在实施方式中,馏分流152可包括压缩器,轻组分流经该压缩器,其中压缩器可以如下压缩比运转:小于3:1,例如,2:1。可选地,馏分流152可不包括压缩器。
在实施方式中,第一塔150可在约100psig至约250psig的压力下运转。在实施方式中,在本公开压力范围内的运转可允许第一塔150在馏分流152中无压缩器的情况下运转。在实施方式中,第一塔150可在约100℉至约200℉的顶部温度下和约300℉至约400℉的底部温度下运转。
在实施方式中,可将新鲜共聚单体流170直接供应至第一塔150、间接供应至第一塔150(例如,通过蒸气流142)、或两者。新鲜共聚单体流170可包括烯烃共聚单体,和任选地,至少一种轻组分。轻组分可包括氧气、氮气、空气、甲烷、乙烷、丙烷、或其组合。第一塔150可被配置以从供应至第一塔150的一种或多种其他组分(例如,轻组分、新鲜稀释剂、蒸气流142的组分等中的一种或多种)中分离共聚单体。例如,烯烃共聚单体可通过侧取流154流出第一塔150,重组分可通过底流156流出第一塔150,和包括稀释剂和烯烃单体的一种或多种轻组分可通过馏分流152流出第一塔150。
在实施方式中,新鲜稀释剂流172可直接供应至第一塔150、间接供应至第一塔150(例如,通过蒸气流142)、或两者。新鲜稀释剂流152可包括稀释剂,和任选地,至少一种轻组分。轻组分可包括氧气、氮气、空气、甲烷、乙烷、丙烷、或其组合。第一塔150可被配置以从供应至第一塔150的一种或多种其他组分(例如,一种或多种轻组分、新鲜共聚单体、蒸气流142的组分等)中分离稀释剂。例如,稀释剂可通过馏分流152与一种或多种其他轻组分一起流出第一塔150,烯烃共聚单体可通过侧取流154流出第一塔150,和重组分可通过底流156流出第一塔150。
在实施方式中,第一塔150可包括容器——其具有内部组件如蒸馏盘(例如,筛型、双流式、泡罩式、圆环式)、包装材料、或两者。在实施方式中,第一塔150包括蒸馏塔。
在第二塔160中,可分馏馏分流152的组分。在实施方式中,第二塔160可接收来自第一塔150的馏分流152(例如,包括C5和较轻组分)(例如,第一塔150和第二塔160可顺序连接)。馏分流152可经过各种运转设备,如阀、冷凝器、冷却器、积蓄器、压缩器,通过本公开协助本领域已知的仪器、或其组合,然后供应至第二塔160。在实施方式中,馏分流152的组分可在进入第二塔160前被压缩至2:1的比;可选地,需要不压缩馏分流152中的组分。在实施方式中,馏分流152的组分可包括液相、气相、或两者。
在实施方式中,第二塔160可包括轻质塔。第二塔160可如下条件下运转:使得包括基本上不含烯烃的稀释剂的第一流166(例如,底流)流出第二塔160,包括稀释剂、氢和烯烃单体(例如,乙烯、丙烯、或两者)的第二流164(例如,侧取流)流出第二塔160,和包括轻组分(例如,氧气、氮气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、废气、通过本公开协助本领域已知的其他组分、或其组合)的顶流162流出第二塔160。在实施方式中,顶流162可经过各种运转设备。如阀、冷凝器、冷却器、积蓄器、压缩器、通过本公开协助本领域已知的仪器、或其组合。虽然图1未示例,但可使部分第一流166在热交换器中再沸并返回第二塔160的底部。
在实施方式中,“基本上不含烯烃”意为小于第一流166重量的约10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01wt%的烯烃。
在实施方式中,第二流164中的氢浓度至少为1ppm。在另外的或可选的实施方式中,第二流164中的氢浓度为约40ppm至约50ppm。在另外的或可选的实施方式中,第二流164中的氢浓度小于按第二流164重量的1wt%。在另外的或可选的实施方式中,第二流164可包括大于第二流164重量的约5、6、7、8、9、10wt%或更多的单体(例如,烯烃单体)。在另外的或可选的实施方式中,第二流164可包括大于第二流164重量的约5wt%的单体(例如,烯烃单体)。在另外的或可选的实施方式中,第二流164可包括大于第二流164重量的约10wt%的单体(例如,烯烃单体)。
在实施方式中,第二塔160可在约150psig至约350psig的压力下运转。在实施方式中,第二塔160可在约-20℉至约105℉的顶部温度和约66℉至约250℉的底部温度下运转;可选地,第二塔160可在约-10℉至约100℉的顶部温度和约66℉至约250℉的底部温度下运转。
在实施方式中,第二塔160可被配置以从至少一种轻组分分离稀释剂。例如,稀释剂可通过第一流166、第二流164、或两者流出第二塔160,和至少一种轻组分可通过顶流162、第二流164、或两者流出第二塔160。
在实施方式中,第二塔160可包括容器——其具有内部组分如蒸馏盘(例如,筛型、双流式、泡罩式、圆环式)、包装材料、或两者。在实施方式中,第二塔160包括蒸馏塔。
在实施方式中,自第一塔150排放的共聚单体流(例如,侧取流154)可使烯烃共聚单体再循环至第一聚合反应器110,至第二聚合反应器120、或两者(如图1所示)。在其中共聚单体流再循环至第一聚合反应器110和/或第二聚合反应器120的实施方式中,共聚单体流可包括一个或多个设备,包括烯烃共聚单体再循环罐,其与下列中的一种或多种可操作地连接:共聚单体再循环泵、热交换器、压缩器、积蓄器、阀、通过本公开本领域已知的各种仪器、或其组合。共聚单体再循环罐(一个或多个)可收集流自第一塔150的共聚单体,用于再循环至第一聚合反应器110和/或第二聚合反应器120。一个或多个共聚单体再循环泵可分接(manifold)于共聚单体再循环罐中的每一个,使得各泵可使来自一个罐或罐组合的共聚单体再循环至第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者。
在系统100——如图1所示系统——的实施方式中,第一流166可使基本上不含烯烃的稀释剂再循环至第一聚合反应器110,例如,形成具有较高分子量和/或较低密度的固体聚合物组分的反应器。在第一流166再循环至第一聚合反应器110的实施方式中,第一流166可包括一个或多个设备——包括稀释剂再循环罐,该稀释剂再循环罐与下列中的一种或多种可操作地连接:稀释剂再循环泵、热交换器、处理器(例如,异丁烷处理器)、压缩器、积蓄器、阀、通过本公开本领域已知的各种仪器、或其组合。稀释剂再循环罐(一个或多个)可收集流自第二塔160的稀释剂,用于通过第一流166再循环至第一聚合反应器110。一个或多个稀释剂再循环泵可分接于稀释剂再循环罐中的每一个,使得各泵可使来自一个罐或罐组合的稀释剂再循环至第一聚合反应器110。
在系统100——如图1所示系统——的实施方式中,第二流164可使单体(例如,烯烃单体)、氢和稀释剂再循环至第二聚合反应器120,例如,形成具有较低分子量和/或较高密度的固体聚合物组分的反应器。在第二流164再循环至第二聚合反应器120的实施方式中,第二流164可包括设备——包括再循环罐,其与下列中的一种或多种可操作地连接:再循环泵、热交换器、处理器(例如,异丁烷处理器)、压缩器、积蓄器、阀、通过本公开本领域已知的各种仪器、或其组合。第二流164的再循环罐(一个或多个)可接收流自第二塔160的包括烯烃单体、氢、和稀释剂的组分,用于通过第二流164再循环至第二聚合反应器120。一个或多个泵可分接于再循环罐中的每一个,使得各泵可使来自一个罐或罐组合的第二流164再循环至第二聚合反应器120。
本文公开了聚合方法的实施方式,其可包括生成聚合产物(例如,在第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者中);从聚合产物回收蒸气相;在第一塔150中分馏蒸气相(例如,,产生馏分流152);在第二塔160中分馏馏分流;从第二塔160排放第一流166和第二流164,其中第一流166包括稀释剂,其中第二流164包括烯烃单体、稀释剂、和氢;使第一流166的至少一部分稀释剂再循环至第一聚合反应器110;和使第二流164的至少一部分稀释剂、至少一部分烯烃单体、和至少一部分氢再循环至第二聚合反应器120。聚合方法可进一步包括供应新鲜共聚单体至第一塔150(例如,直接或间接,如本文描述),供应新鲜稀释剂至第一塔150(例如,直接或间接,如本文描述),或两者。方法可进一步包括在第一塔150中分馏蒸气相,产生包括烯烃共聚单体的共聚单体流,和使共聚单体流中的至少一部分烯烃共聚单体再循环至第一聚合反应器110、第二聚合反应器120、或两者。
生成聚合产物的步骤可包括,在存在稀释剂的情况下聚合烯烃单体和任选地烯烃共聚单体,以在第一聚合反应器中产生聚合产物中的固体聚合物的第一组分;和在存在稀释剂的情况下聚合烯烃单体和任选地烯烃共聚单体,以在第二聚合反应器中产生聚合产物中的固体聚合物的第二组分。
在方法的实施方式中,聚合产物的固体聚合物的第一组分的分子量可大于聚合产物的固体聚合物的第二组分的分子量。在方法的另外的或可选的实施方式中,聚合产物的固体聚合物的第一组分的密度可小于聚合产物的固体聚合物的第二组分的密度。
在方法的实施方式中,烯烃单体可包括乙烯,烯烃共聚单体可包括1-己烯,稀释剂可包括异丁烷,固体聚合物可包括多峰聚乙烯,第一聚合反应器110和/或第二聚合反应器120的一种或多种催化剂可包括金属茂、双金属茂、齐格勒-纳塔、铬系催化剂或其组合。
在方法的实施方式中,第二塔160的第一流166可包括第二塔160的底流。在另外的或可选的实施方式中,第二塔160的第二流164可包括第二塔160的侧取流。在另外的或可选的实施方式中,第一塔150的共聚单体流可包括侧取流154。
在实施方式中,本公开的方法可包括符合本文系统100和方法的公开的各种另外的或可选的步骤。
本公开的实施方式中的一个或多个相对于现有聚合系统提高了单体效力(例如,乙烯)、稀释剂效力(例如,异丁烷)、氢效力、或其组合。此外,本公开的实施方式中的一种或多种可减少或消除聚合系统100中对单体(例如,乙烯)回收单元的需求,例如,因为第二塔160的第二流164中适当量的乙烯被回收用于再循环至聚合反应器(例如,第一聚合反应器110)。此外,本公开的实施方式中的一个或多个可减少或消除对单独的无烯烃系统的需求,例如,因为第二塔160的第一流166中适于再循环至聚合反应器(例如,第二聚合反应器120)的基本上不含烯烃的稀释剂被回收。此外,本公开的实施方式中的一个或多个可减少或消除对馏分流152中的组分压缩的需求(例如,仅压缩至2:1的比例或根本不压缩)。此外,本公开的实施方式中的一个或多个允许第二塔160的第二流164中存在大于1ppm的氢(即,消除了从第二流164去除氢的需求)。此外,第二聚合反应器120中惰性材料的浓度可提高乙烯效力,即,减少乙烯损失。
其他描述
系统和方法的实施方式已被描述。下文是根据本公开的第一组非限制性的具体实施方式:
实施方式1是聚合方法,包括生成聚合产物;从聚合产物回收蒸气相;在第一塔中分馏蒸气相,以产生馏分流;在第二塔中分馏馏分流;从第二塔排放第一流和第二流,其中第一流包括稀释剂,其中第二流包括烯烃单体、稀释剂、和氢;再循环第一流的至少一部分稀释剂至第一聚合反应器;和再循环第二流的至少一部分稀释剂、至少一部分烯烃单体、和至少一部分氢至第二聚合反应器。
实施方式2是实施方式1的方法,其中生成聚合产物包括:
在存在稀释剂的情况下,聚合烯烃单体和任选地烯烃共聚单体,以在第一聚合反应器中产生聚合产物的固体聚合物的第一组分;和
在存在稀释剂的情况下,聚合烯烃单体和任选地烯烃共聚单体,以在第二聚合反应器中产生聚合产物的固体聚合物的第二组分。
实施方式3是实施方式2的方法,其中聚合产物的固体聚合物的第一组分的分子量大于聚合产物的固体聚合物的第二组分的分子量。
实施方式4是实施方式2至3中的任一个的方法,其中聚合产物的固体聚合物的第一组分的密度小于聚合产物的固体聚合物的第二组分的密度。
实施方式5是实施方式2至5中的任一个的方法,其中烯烃单体包括乙烯,其中烯烃共聚单体包括1-己烯,其中稀释剂包括异丁烷,其中固体聚合物包括多峰聚乙烯。
实施方式6是实施方式1至5中的任一个的方法,其中第一流包括第二塔的底流,其中第二流包括第二塔的侧取流。
实施方式7是实施方式1至6中的任一个的方法,其中第二流中的氢浓度至少为1ppm。
实施方式8是实施方式1至7中的任一个的方法,其中第二流中的氢浓度小于第二流重量的约1wt%。
实施方式9是实施方式1至8中的任一个的方法,进一步包括供应新鲜烯烃共聚单体至第一塔。
实施方式10是实施方式1至9中的任一个的方法,进一步包括供应新鲜稀释剂至第一塔。
实施方式11是实施方式1至10中的任一个的方法,其中第二流包括大于第二流重量的约5wt%的单体。
实施方式12是实施方式1至11中的任一个的方法,其中第二流包括大于第二流重量的约10wt%的单体。
实施方式13是实施方式1至12中的任一个的方法,其中第一流基本上不含烯烃。
实施方式14是实施方式1至13中的任一个的方法,其中第一塔在约100psig至约250psig范围的压力下运转,其中馏分流不包括压缩器。
实施方式15是实施方式1至14中的任一个的方法,进一步包括:
在第一塔中分馏蒸气相,以产生包括烯烃共聚单体的共聚单体流;和
使共聚单体流的至少一部分烯烃共聚单体再循环至第一聚合反应器、第二聚合反应器、或两者。
实施方式16是实施方式15的方法,其中共聚单体流是第一塔的侧取流。
实施方式17是烯烃聚合系统包括:
第一聚合反应器,产生聚合产物的固体聚合物的第一组分;
第二聚合反应器,产生聚合产物的固体聚合物的第二组分,其中第二聚合反应器与第一聚合反应器流体连通;
至少一个分离器,接收来自第一聚合反应器、第二聚合反应器、或两者的聚合产物,其中分离器产生蒸气流;
第一塔,接收来自分离器的蒸气流,其中第一塔产生馏分流;和
第二塔,接收来自第一塔的馏分流,其中第二塔产生包括稀释剂的第一流和包括稀释剂、烯烃单体和氢的第二流;
其中第一流的至少一部分稀释剂流动至第一聚合反应器,
其中第二流的至少一部分稀释剂、至少一部分单体、和至少一部分氢流动至第二聚合反应器。
实施方式18是实施方式17的系统,其中第一塔产生包括烯烃共聚单体的共聚单体流,其中共聚单体流的至少一部分烯烃共聚单体流动至第一聚合反应器、第二聚合反应器、或两者。
实施方式19是实施方式18的系统,其中共聚单体流是第一塔的侧取流。
实施方式20是实施方式17至19中任一个的系统,其中聚合产物的固体聚合物的第一组分的分子量大于聚合产物的固体聚合物的第二组分的分子量。
实施方式21是实施方式17至20中任一个的系统,其中聚合产物的固体聚合物的第一组分的密度小于聚合产物的固体聚合物的第二组分的密度。
实施方式22是实施方式17至21中任一个的系统,其中第二流中的氢浓度至少为1ppm。
实施方式23是实施方式中任一个的系统17至22,其中第二流中的氢浓度小于第二流重量的1wt%。
实施方式24是实施方式17至23中任一个的系统,其中第一流基本上不含烯烃。
实施方式25是实施方式17至24中任一个的系统,进一步包括供应至第一塔的新鲜共聚单体流。
实施方式26是实施方式25的系统,其中新鲜共聚单体流包括共聚单体和至少一种轻组分,其中第一塔使新鲜共聚单体流中的共聚单体从至少一种轻组分分离。
实施方式27是实施方式17至26中任一个的系统,进一步包括供应至第一塔的新鲜稀释剂流。
实施方式28是实施方式27的系统,其中新鲜稀释剂流包括稀释剂和至少一种轻组分,其中第二塔使新鲜稀释剂流中的稀释剂从少一种轻组分中分离。
实施方式29是实施方式17至28中任一个的系统,其中第二流包括大于第二流重量的约5wt%的单体。
实施方式30是实施方式17至29中的任一个的方法,其中第二流包括大于第二流重量的约10wt%的单体。
实施方式31是实施方式17至30中任一个的系统,其中第一流包括第二塔的底流,其中第二流包括第二塔的侧取流。
实施方式32是实施方式17至31中任一个的系统,其中第一聚合反应器包括回路淤浆聚合反应器,其中第二聚合反应器包括回路淤浆聚合反应器。
实施方式33是实施方式17至32中任一个的系统,其中烯烃单体包括乙烯,其中稀释剂包括异丁烷,其中聚合产物包括多峰聚乙烯。
实施方式34是实施方式17至33中任一个的系统,其中第一聚合反应器在第二聚合反应器的上游。
实施方式35是实施方式17至34中任一个的系统,其中第一聚合反应器在第二聚合反应器的下游。
实施方式36是实施方式17至35中任一个的系统,其中第一塔在约100psig至约250psig范围的压力下运转,其中馏分流不包括压缩器。
虽然显示和描述了本发明的优选实施方式,但本领域技术人员可对其进行改动,而不脱离本发明的精神的教导。本文描述的实施方式仅为示例,而非意图限制。对本文公开的发明的多种修改和改动是可能的,并且在本发明的范围内。在清楚陈述数值范围或限制时,这种明确的范围或限制应被理解为包括落入明确表述的范围或限制的相同量级的重叠范围或限制(例如,约1至约10包括2、3、4、等;大于0.10包括0.11、0.12、0.13、等)。术语“任选地”关于权利要求任何要素的使用意图意为需要或可选地不需要该主题要素。两种选择均意图在权利要求的范围内。较宽泛的术语的使用,如包括、包含、具有等,应被理解为给较窄术语如“由……组成”、“主要由……组成”、“基本上包括”等提供支持。
因此,保护范围不是由上文描述限定,而是仅由所附权利要求限定,该范围包括权利要求主题的全部等同形式。每个权利要求均被并入说明书,作为本发明的实施方式。因此,权利要求是进一步描述,并且附加于本发明的优选实施方式。本公开中对参考文献的讨论不是承认其是本发明的现有技术,特别是公开日期可在本申请的优先权日期之后的任何参考文献。本文引用的所有专利、专利申请和出版物的公开内容均被引入本文作为参考,以使其提供补充本文描述的示例性、程序或其他详细内容。
Claims (36)
1.聚合方法,包括:
生成聚合产物;
从所述聚合产物回收蒸气相;
在第一塔中分馏所述蒸气相,以产生馏分流;
在第二塔中分馏所述馏分流;
从所述第二塔排放第一流和第二流,其中所述第一流包括稀释剂,其中所述第二流包括烯烃单体、稀释剂和氢;
使所述第一流的至少一部分所述稀释剂再循环至第一聚合反应器;和
使所述第二流的至少一部分所述稀释剂、至少一部分所述烯烃单体和至少一部分所述氢再循环至第二聚合反应器。
2.权利要求1所述的方法,其中生成聚合产物包括:
在存在所述稀释剂的情况下,聚合所述烯烃单体和任选地烯烃共聚单体,以在第一聚合反应器中产生所述聚合产物的固体聚合物的第一组分;和
在存在所述稀释剂的情况下,聚合所述烯烃单体和任选地所述烯烃共聚单体,以在第二聚合反应器中产生所述聚合产物的固体聚合物的第二组分。
3.权利要求2所述的方法,其中所述聚合产物的固体聚合物的第一组分的分子量大于所述聚合产物的固体聚合物的第二组分的分子量。
4.权利要求3所述的方法,其中所述聚合产物的固体聚合物的第一组分的密度小于所述聚合产物的固体聚合物的第二组分的密度。
5.权利要求2所述的方法,其中所述烯烃单体包括乙烯,其中所述烯烃共聚单体包括1-己烯,其中所述稀释剂包括异丁烷,其中所述固体聚合物包括多峰聚乙烯。
6.权利要求1所述的方法,其中所述第一流包括所述第二塔的底流,其中所述第二流包括所述第二塔的侧取流。
7.权利要求1所述的方法,其中所述第二流中的氢浓度至少为1ppm。
8.权利要求7所述的方法,其中所述第二流中的氢浓度小于第二流重量的约1wt%。
9.权利要求1所述的方法,进一步包括:
供应新鲜烯烃共聚单体至所述第一塔。
10.权利要求1所述的方法,进一步包括:
供应新鲜稀释剂至所述第一塔。
11.权利要求1所述的方法,其中所述第二流包括大于第二流重量的约5wt%的单体。
12.权利要求11所述的方法,其中所述第二流包括大于第二流重量的约10wt%的单体。
13.权利要求1所述的方法,其中所述第一流基本上不含烯烃。
14.权利要求1所述的方法,其中所述第一塔在约100psig至约250psig范围的压力下运转,其中所述馏分流不包括压缩器。
15.权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述第一塔中分馏所述蒸气相,以产生包括烯烃共聚单体的共聚单体流;和
使所述共聚单体流的至少一部分所述烯烃共聚单体再循环至所述第一聚合反应器、所述第二聚合反应器、或两者。
16.权利要求15所述的方法,其中所述共聚单体流是所述第一塔的侧取流。
17.烯烃聚合系统,包括:
第一聚合反应器,产生聚合产物的固体聚合物的第一组分;
第二聚合反应器,产生聚合产物的固体聚合物的第二组分,其中所述第二聚合反应器与所述第一聚合反应器流体连通;
至少一个分离器,接收来自所述第一聚合反应器、所述第二聚合反应器、或两者的聚合产物,其中所述分离器产生蒸气流;
第一塔,接收来自所述分离器的蒸气流,其中所述第一塔产生馏分流;和
第二塔,接收来自所述第一塔的馏分流,其中所述第二塔产生包括稀释剂的第一流和包括稀释剂、烯烃单体和氢的第二流;
其中所述第一流的至少一部分所述稀释剂流动至所述第一聚合反应器,
其中所述第二流的至少一部分所述稀释剂、至少一部分所述单体、和至少一部分所述氢流动至所述第二聚合反应器。
18.权利要求17所述的系统,其中所述第一塔产生包括烯烃共聚单体的共聚单体流,其中所述共聚单体流的至少一部分所述烯烃共聚单体流动至所述第一聚合反应器、所述第二聚合反应器、或两者。
19.权利要求18所述的系统,其中共聚单体流是所述第一塔的侧取流。
20.权利要求17所述的系统,其中所述聚合产物的固体聚合物的第一组分的分子量大于所述聚合产物的固体聚合物的第二组分的分子量。
21.权利要求20所述的系统,其中所述聚合产物的固体聚合物的第一组分的密度小于所述聚合产物的固体聚合物的第二组分的密度。
22.权利要求17所述的系统,其中所述第二流中的氢浓度至少为1ppm。
23.权利要求22所述的系统,其中所述第二流中的氢浓度小于所述第二流重量的1wt%。
24.权利要求17所述的系统,其中所述第一流基本上不含烯烃。
25.权利要求17所述的系统,进一步包括:
供应至所述第一塔的新鲜共聚单体流。
26.权利要求25所述的系统,其中所述新鲜共聚单体流包括共聚单体和至少一种轻组分,其中所述第一塔使所述新鲜共聚单体流中的所述共聚单体与所述至少一种轻组分分离。
27.权利要求17所述的系统,进一步包括:
供应至所述第一塔的新鲜稀释剂流。
28.权利要求27所述的系统,其中所述新鲜稀释剂流包括稀释剂和至少一种轻组分,其中所述第二塔使所述新鲜稀释剂流中的所述稀释剂与所述至少一种轻组分分离。
29.权利要求17所述的系统,其中所述第二流包括大于第二流重量的约5wt%的单体。
30.权利要求所述的方法29,其中所述第二流包括大于第二流重量的约10wt%的单体。
31.权利要求17所述的系统,其中所述第一流包括所述第二塔的底流,其中所述第二流包括所述第二塔的侧取流。
32.权利要求17所述的系统,其中所述第一聚合反应器包括回路淤浆聚合反应器,其中所述第二聚合反应器包括回路淤浆聚合反应器。
33.权利要求17所述的系统,其中所述烯烃单体包括乙烯,其中所述稀释剂包括异丁烷,其中所述聚合产物包括多峰聚乙烯。
34.权利要求17所述的系统,其中所述第一聚合反应器在所述第二聚合反应器的上游。
35.权利要求17所述的系统,其中所述第一聚合反应器在所述第二聚合反应器的下游。
36.权利要求17所述的系统,其中所述第一塔在约100psig至约250psig范围的压力下运转,其中所述馏分流不包括压缩器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/159,261 US9096694B1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Monomer/diluent recovery |
US14/159,261 | 2014-01-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104788590A true CN104788590A (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=52440893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510024839.3A Pending CN104788590A (zh) | 2014-01-20 | 2015-01-19 | 改良的单体/稀释剂回收 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9096694B1 (zh) |
EP (1) | EP3097125A1 (zh) |
CN (1) | CN104788590A (zh) |
WO (1) | WO2015109184A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110804112A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-18 | 大庆石化工程有限公司 | 一种反应物回收循环利用系统及化学反应系统 |
CN115141301A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-10-04 | 上海交通大学 | 一种生产聚烯烃的溶液聚合方法 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8871886B1 (en) * | 2013-05-03 | 2014-10-28 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Polymerization product pressures in olefin polymerization |
US9238698B2 (en) | 2012-10-31 | 2016-01-19 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Pressure management for slurry polymerization |
US9096694B1 (en) * | 2014-01-20 | 2015-08-04 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Monomer/diluent recovery |
WO2017102303A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Sabic Global Technologies B.V. | Olefin polymerization process |
CN108602900B (zh) * | 2015-12-21 | 2021-01-05 | 博里利斯股份公司 | 一种用于在溶液聚合过程中回收烃的方法 |
US10173951B2 (en) | 2016-09-13 | 2019-01-08 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Side rectifier column for olefin and diluent recovery |
KR102377009B1 (ko) | 2018-12-20 | 2022-03-18 | 주식회사 엘지화학 | 용매의 정제 방법 |
US11549748B1 (en) | 2021-10-26 | 2023-01-10 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Emission free fluff transfer system and integrated nitrogen cycle |
WO2024056466A1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-03-21 | Sabic Global Technologies B.V. | Process for preparing ethylene copolymer |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101378832A (zh) * | 2006-02-24 | 2009-03-04 | 托塔尔石油化学产品研究弗吕公司 | 转换环流反应器的方法 |
CN102140146A (zh) * | 2009-12-17 | 2011-08-03 | 伊内奥斯美国公司 | 多反应器聚烯烃的生产操作 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3248179A (en) | 1962-02-26 | 1966-04-26 | Phillips Petroleum Co | Method and apparatus for the production of solid polymers of olefins |
US4312967A (en) | 1980-02-06 | 1982-01-26 | Phillips Petroleum Co. | Polymerization catalyst and process |
US4501885A (en) | 1981-10-14 | 1985-02-26 | Phillips Petroleum Company | Diluent and inert gas recovery from a polymerization process |
US4588790A (en) | 1982-03-24 | 1986-05-13 | Union Carbide Corporation | Method for fluidized bed polymerization |
US4589957A (en) | 1983-08-25 | 1986-05-20 | Phillips Petroleum Company | Monomer and diluent recovery |
US5016857A (en) | 1989-09-15 | 1991-05-21 | Fisher Controls International, Inc. | Control element for a ball valve |
US5565175A (en) | 1990-10-01 | 1996-10-15 | Phillips Petroleum Company | Apparatus and method for producing ethylene polymer |
US5575979A (en) | 1991-03-04 | 1996-11-19 | Phillips Petroleum Company | Process and apparatus for separating diluents from solid polymers utilizing a two-stage flash and a cyclone separator |
US5436304A (en) | 1992-03-19 | 1995-07-25 | Exxon Chemical Patents Inc. | Process for polymerizing monomers in fluidized beds |
US5352749A (en) | 1992-03-19 | 1994-10-04 | Exxon Chemical Patents, Inc. | Process for polymerizing monomers in fluidized beds |
US5455314A (en) | 1994-07-27 | 1995-10-03 | Phillips Petroleum Company | Method for controlling removal of polymerization reaction effluent |
US6815511B2 (en) | 1997-07-15 | 2004-11-09 | Chevron Phillips Chemical Company, Lp | Continuous withdrawal from high solids slurry polymerization |
US20040136881A1 (en) | 1997-07-15 | 2004-07-15 | Verser Donald W. | Separation of polymer particles and vaporized diluent in a cyclone |
US7033545B2 (en) | 1997-07-15 | 2006-04-25 | Chevon Phillips Chemical Company, Lp | Slurry polymerization reactor having large length/diameter ratio |
US6239235B1 (en) | 1997-07-15 | 2001-05-29 | Phillips Petroleum Company | High solids slurry polymerization |
KR100531628B1 (ko) | 1998-03-20 | 2005-11-29 | 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 | 연속적인 슬러리 중합반응의 휘발물질 제거 |
US6045661A (en) | 1998-05-20 | 2000-04-04 | Phillips Petroleum Company | Process and apparatus for recovering diluent, monomer, and comonomer from a polymerization reactor effluent |
US6262191B1 (en) | 1999-03-09 | 2001-07-17 | Phillips Petroleum Company | Diluent slip stream to give catalyst wetting agent |
US6559247B2 (en) | 1999-03-09 | 2003-05-06 | Chevron Phillips Chemical Company, Lp | Direct recycle fractionation method using a swing column |
ES2260172T3 (es) | 2001-03-01 | 2006-11-01 | Borealis Technology Oy | Composiciones de polietileno para moldeo por rotacion. |
US7109290B2 (en) | 2004-06-07 | 2006-09-19 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Polymer transfer within a polymerization system |
US7294599B2 (en) | 2004-06-25 | 2007-11-13 | Chevron Phillips Chemical Co. | Acidic activator-supports and catalysts for olefin polymerization |
EP1630178A1 (en) | 2004-08-10 | 2006-03-01 | Innovene Manufacturing Belgium NV | Polymerisation process |
US7163906B2 (en) | 2004-11-04 | 2007-01-16 | Chevron Phillips Chemical Company, Llp | Organochromium/metallocene combination catalysts for producing bimodal resins |
GB0426057D0 (en) | 2004-11-26 | 2004-12-29 | Solvay | Chemical process |
US7619047B2 (en) | 2006-02-22 | 2009-11-17 | Chevron Phillips Chemical Company, Lp | Dual metallocene catalysts for polymerization of bimodal polymers |
EP2021124B1 (en) | 2006-05-26 | 2020-10-07 | INEOS Manufacturing Belgium NV | Loop type reactor for polymerization |
US7943727B2 (en) | 2006-10-12 | 2011-05-17 | Ineos Manufacturing Belgium Nv | Polymer stream transfer |
EP1914247A1 (en) | 2006-10-12 | 2008-04-23 | INEOS Manufacturing Belgium NV | Polymer stream transfer |
EP2110173A1 (en) | 2008-04-16 | 2009-10-21 | INEOS Manufacturing Belgium NV | Polymer stream transfer |
US9358515B2 (en) | 2010-02-03 | 2016-06-07 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Compressible liquid diluent in polyolefin polymerization |
US8871886B1 (en) | 2013-05-03 | 2014-10-28 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Polymerization product pressures in olefin polymerization |
US8597582B2 (en) | 2011-06-30 | 2013-12-03 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Flashline heater system and method |
US9238698B2 (en) | 2012-10-31 | 2016-01-19 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Pressure management for slurry polymerization |
US8921498B2 (en) | 2012-10-31 | 2014-12-30 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Pressure management for slurry polymerization |
US9340629B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-05-17 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Polyethylene production with multiple polymerization reactors |
US9096694B1 (en) | 2014-01-20 | 2015-08-04 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Monomer/diluent recovery |
-
2014
- 2014-01-20 US US14/159,261 patent/US9096694B1/en active Active
-
2015
- 2015-01-16 WO PCT/US2015/011757 patent/WO2015109184A1/en active Application Filing
- 2015-01-16 EP EP15702079.3A patent/EP3097125A1/en active Pending
- 2015-01-19 CN CN201510024839.3A patent/CN104788590A/zh active Pending
- 2015-05-29 US US14/725,954 patent/US9394383B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101378832A (zh) * | 2006-02-24 | 2009-03-04 | 托塔尔石油化学产品研究弗吕公司 | 转换环流反应器的方法 |
CN102140146A (zh) * | 2009-12-17 | 2011-08-03 | 伊内奥斯美国公司 | 多反应器聚烯烃的生产操作 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110804112A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-18 | 大庆石化工程有限公司 | 一种反应物回收循环利用系统及化学反应系统 |
CN115141301A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-10-04 | 上海交通大学 | 一种生产聚烯烃的溶液聚合方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9096694B1 (en) | 2015-08-04 |
EP3097125A1 (en) | 2016-11-30 |
US9394383B2 (en) | 2016-07-19 |
US20150203601A1 (en) | 2015-07-23 |
WO2015109184A1 (en) | 2015-07-23 |
US20150259441A1 (en) | 2015-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104788590A (zh) | 改良的单体/稀释剂回收 | |
CN101910212B (zh) | 从聚合过程回收单体的方法 | |
CA2362693C (en) | Diluent slip stream to give catalyst wetting agent | |
US9605095B2 (en) | Polymerization product pressures in olefin polymerization | |
RU2610541C2 (ru) | Способ дегазации и придания промежуточных свойств частичкам полиолефина, полученным при полимеризации олефинов | |
US9469582B2 (en) | Polyolefin manufacturing system including a membrane fractionation system for diluent recovery | |
CA2832717C (en) | System and method for processing reactor polymerization effluent | |
EP2627679B1 (en) | Improved ethylene separation | |
RU2007129830A (ru) | Способ и устройство для полимеризации этилена | |
CN101501079B (zh) | 聚烯烃精制法 | |
WO2004007566A1 (en) | Direct recycle fractionation method using a swing column | |
CA2869960A1 (en) | Component separations in polymerization | |
RU2730015C1 (ru) | Способ полимеризации, включающий выгрузку частиц полиолефина из реактора газофазной полимеризации | |
EP1933976A1 (en) | Method for transforming a loop reactor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150722 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |