CN111133011B - 聚烯烃固体回收方法 - Google Patents

Abstract

提供了将气态组分，例如未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的方法。该方法包括使包括聚烯烃固体和气态未反应的烃单体和/或溶剂的第一物流流过气固分离容器的一部分，该气固分离容器的一部分的体积足以使第一物流中存在的聚烯烃固体在气固分离容器中的停留时间增加，以将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离，从而产生第二物流和第三物流，该第二物流包括基本上不含气态未反应的烃单体和/或溶剂的聚烯烃固体，该第三物流包括气态未反应的烃单体和/或溶剂。还提供了用于进行这样的方法的系统。

Description

聚烯烃固体回收方法

优先权

本申请要求2017年8月1日提交的美国临时申请62/539,664和2017年9月26日提交的EP17193041.5的优先权和权益，此两者的公开内容通过引用并入本文。

发明领域

本公开内容涉及用于生产聚烯烃的方法和系统，包括用于将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的方法和系统。

发明背景

聚烯烃，例如聚乙烯和聚丙烯，可以通过颗粒形式聚合，也称为淤浆聚合来制备。在该技术中，单体进料可以在催化剂和任选的溶剂(也称为稀释剂)的存在下在反应区中聚合，以产生包含在液体介质中的聚合物固体淤浆的聚合流出物，所述液体介质包含未反应的烃单体和任选的溶剂。为了从淤浆中回收聚合物固体，可以从反应器中抽出聚合流出物，并且可以将聚合物固体与液体介质分离。通常的聚合物回收和分离系统包括使聚合流出物经受压力的降低，以使液体介质可以汽化，留下浓缩的聚合物固体。在某些情况下，压力的降低可以发生在例如第一高压闪蒸罐中，并且进一步的降低可以发生在例如第二较低压闪蒸罐中。汽化的液体介质可在闪蒸罐的上部离开，而聚合物固体可以通过闪蒸罐的下部回收。然后可以将汽化的液体介质再循环回到反应区。

尽管液体蒸气分离可以从聚烯烃固体中除去大部分液体介质，但是汽化的液体介质的至少一部分，例如气态未反应的烃单体和/或溶剂，可能仍然与聚烯烃固体一起存在。例如，汽化的液体介质可以被吸收在聚烯烃固体之中和/或之上，和/或汽化的液体介质可以存在于聚烯烃固体之间的间隙中。为了获得例如满足各种环境法规并避免有价值的未反应的烃单体和/或溶剂的损失的聚烯烃产物，通常必须进一步除去存在于聚烯烃固体中的该汽化液体介质。通常，可以通过将聚烯烃固体暴露于惰性吹扫气体(例如氮气)来除去汽化的液体介质，这可以从聚烯烃固体中汽提出正在释放或解吸的气体。然而，这样的分离步骤涉及引入惰性气体，该惰性气体需要经由另一分离步骤或通过将惰性气体与未反应的烃单体和/或溶剂一起排放到火炬或燃料系统中而除去。供选择地，可以例如通过在干燥器中使汽化的液体介质从聚烯烃固体中解吸而除去，该干燥器可以在将热量添加到聚烯烃固体的同时经由机械机构水平地输送聚烯烃固体。总体而言，由于需要另外的工艺步骤以及有价值未反应的烃单体和/或溶剂的潜在的损失以及影响工艺可靠性，使用惰性吹扫气体(例如氮气)和使用干燥器以允许汽化的液体介质解吸都可能导致另外的操作和/或资本成本。因此，需要新的方法来从聚烯烃固体中除去汽化的液体介质，例如气态未反应的烃单体和/或溶剂，该方法可以避免或限制引入惰性吹扫气体以及避免有价值的未反应的烃单体和/或溶剂的损失。

相关公开包括EP3075749A1。EP2743279A1；EP2172494A1；WO93/13843；US2006/135631；US2009/071414；和US7,098,301B1。

发明概述

已经发现，可以通过增加包含聚烯烃固体和气态组分的物流在气固分离容器中的停留时间来从聚烯烃固体中除去气态组分，例如气态未反应的烃单体和/或溶剂。该停留时间的增加可通过使包含聚烯烃固体和气态组分的物流流过气固分离容器的一部分而实现，该气固分离容器的一部分的体积足以增加存在于物流中的聚烯烃固体在气固分离容器中的停留时间。有利地，这样的方法可以避免有价值的烃单体和/或溶剂的损失，并且替代地可以产生未反应的烃单体和/或溶剂的物流，其可以再循环用于聚合方法。

本文公开了将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的方法。该方法包括(或由以下组成，或基本上由以下组成)使包含聚烯烃固体和气态未反应的烃单体和/或溶剂的第一物流流过气固分离容器的一部分，该气固分离容器的一部分的体积足以使存在于第一物流中的聚烯烃固体在气固分离容器中的停留时间≥约5.0分钟，以将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离，以产生第二物流和第三物流，所述第二物流包含基本上不含气态未反应的烃单体和/或溶剂的聚烯烃固体，所述第三料流包含气态未反应的烃单体和/或溶剂。

另外公开了用于将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的系统。该系统包括(或由以下组成，或基本上由以下组成)至少一个反应器，用于在催化剂的存在下，任选地在具有液体溶剂的情况下，聚合烃单体，以产生流出物物流。进料流与至少一个反应器流体连接，其中进料流包含烃单体和任选的液体溶剂。催化剂物流与至少一个反应器流体连接，并且流出物物流与至少一个反应器流体连接，其中流出物物流包含在液体介质中的聚烯烃固体淤浆。该系统进一步包括与至少一个反应器流体连接的液固分离器，用于将液体介质的至少一部分与聚烯烃固体分离，以产生气固物流和第一蒸气物流。流出物物流与液固分离器流体连接。第一蒸气物流与液固分离器流体连接，其中第一蒸气物流包含汽化液体介质的至少第一部分。气固物流与液固分离器流体连接，其中气固物流包含聚烯烃固体和汽化液体介质的至少第二部分，其包含气态未反应的烃单体和/或溶剂。该系统进一步包括(或由以下组成，或基本上由以下组成)与液固分离器流体连接的气固分离器，其中所述气固分离器具有足够的体积，使得在气固物流中存在的聚烯烃固体在气固分离器中具有≥约5.0分钟的停留时间，以将汽化液体介质的第二部分与聚烯烃固体分离，并产生包含基本上不含汽化液体介质的第二部分的聚烯烃固体的固体物流和包含汽化液体介质的第二部分的第二蒸气物流。气固物流与气固分离器流体连接。固体物流与气固分离器流体连接，和第二蒸气物流与气固分离器流体连接。

附图简要描述

本文描述的附图仅用于所选实施方案的说明性目的，而不是所有可能的实现方式，并且不意在限制本公开内容的范围。

图1示出了根据本公开内容的某些方面的气固分离容器。

图2A和图2B各自示出了根据本公开内容的某些方面的供选择的气固分离容器。

图3示出了根据本公开内容的某些方面的聚合系统的图。

贯穿附图的若干视图，相应的附图标记指示相应的部分。

发明详述

I.定义

就本公开内容的目的而言，除非另外说明，否则以下定义将适用。

如本公开内容和权利要求书中所使用的，单数形式“一个”，“一种”和“该”包括复数形式，除非上下文另外明确指出。

如在本文中在诸如“A和/或B”的措辞中使用的术语“和/或”意在包括“A和B”，“A或B”，“A”以及“B”。

如本文所用，措辞“……的至少一部分”是指措辞所指的组合物的＞0至100.0重量％。措辞“……的至少一部分”是指≤约1.0重量％，≤约2.0重量％，≤约5.0重量％，≤约10.0重量％，≤约20.0重量％，≤约25.0重量％，≤约30.0重量％，≤约40.0重量％，≤约50.0重量％，≤约60.0重量％，≤约70.0重量％，≤约75.0重量％，≤约80.0重量％，≤约90.0重量％，≤约95.0重量％，≤约98.0重量％，≤约99.0重量％，或≤约100.0重量％的量。另外或供选择地，措辞“……的至少一部分”是指≥约1.0重量％，≥约2.0重量％，≥约5.0重量％，≥约10.0重量％，≥约20.0重量％，≥约25.0重量％，≥约30.0重量％，≥约40.0重量％，≥约50.0重量％，≥约60.0重量％，≥约70.0重量％，≥约75.0重量％，≥约80.0重量％，≥约90.0重量％≥约95.0重量％，≥约98.0重量％，≥约99.0重量％或约100.0重量％的量。明确公开的范围包括任何上述值的组合；例如，约10.0至约100.0重量％，约10.0至约98.0重量％，约2.0至约10.0重量％，约40.0至60.0重量％等。

如本文所用，术语“聚合物(一种或多种)”是指均聚物，共聚物，三元共聚物和互聚物。“聚合物”具有两个或更多个相同或不同的单体单元。“均聚物”是具有相同单体单元的聚合物。“共聚物”是具有两种或更多种彼此不同的单体单元的聚合物。“三元共聚物”是具有三种彼此不同的单体单元的聚合物。用于表示单体单元的“不同的”是指单体单元彼此相差至少一个原子或在异构体上不同。因此，如本文所用，共聚物的定义包括三元共聚物等。

如本文所用，术语“聚合”包括均聚，共聚，三元聚合和互聚。

“反应区”也称为“聚合区”是发生聚合的容器，例如间歇反应器，连续反应器，气相反应器，流化床反应器，环路反应器，搅拌釜反应器及其组合。当以串联或并联配置使用多个反应器时，每个反应器可被认为是单独的反应区或单独的聚合区。供选择地，反应器可包括一个或多个反应区或聚合区。对于多级聚合，每个聚合级都被视为单独的聚合区。

如本文所用，术语“聚合淤浆”基本上是指包括例如聚合物固体和液体的两相组合物，其可以在反应器例如环路反应器内循环。固体可以包括催化剂和聚合的烯烃，例如聚乙烯和/或聚丙烯。液体可包括未反应的烃单体，也称为稀释剂的溶剂，例如与溶解的单体，共聚单体，分子量控制剂(例如氢气)，抗静电剂，防污剂，清除剂和/或其他工艺添加剂。

如本文所用，当将聚合物被称为包含单体时，该单体以单体的聚合形式或单体的衍生物形式存在于聚合物中。

术语“聚丙烯”，“聚丙烯聚合物(一种或多种)”和“丙烯聚合物(一种或多种)”是指由丙烯衍生的单元制成的均聚物，共聚物，三元共聚物和互聚物，或这些的组合。术语“聚丙烯”可以被定义为意指具有至少50重量％的丙烯含量的任何基于丙烯的聚合物。如本文所用，“聚丙烯”可包括丙烯衍生单元的均聚物和丙烯衍生单元的共聚物。

在一些实施方案中，聚丙烯(一种或多种)可以是全同立构的。如本文所用，根据¹³CNMR分析，“全同立构”被定义为具有至少40％的全同立构五单元组。聚丙烯中的丙烯序列的全同立构规整度可以通过选择期望的催化剂组合物聚合来实现。在一种实施方案中，通过¹³C NMR测量并表示为内消旋二单元组含量的聚丙烯(一种或多种)的全同立构规整度在某些实施方案中为大于90％(内消旋二单元组[m]>0.90)或95％或97％或98％，如US4,950,720中通过¹³C NMR测定的。换句话说，在某些实施方案中，通过¹³C NMR测量并表示为五单元组含量的聚丙烯的全同立构规整度为大于93％或95％或97％。

术语“聚乙烯”，“聚乙烯聚合物(一种或多种)”和“乙烯聚合物(一种或多种)”是指由乙烯衍生的单元制成的均聚物，共聚物，三元共聚物和互聚物，或这些的组合。术语“聚乙烯”可以定义为意指具有至少50重量％的乙烯含量的任何基于乙烯的聚合物。如本文所用，“(聚)乙烯”可包括乙烯衍生的单元的均聚物和乙烯衍生的单元的共聚物。

“烯烃(olefin)”，供选择地称为“烯烃(alkene)”，是具有至少一个双键的碳和氢的直链，支链或环状化合物。就本说明书和所附权利要求书的目的而言，当将聚合物或共聚物被称为包含烯烃时，存在于这样的聚合物或共聚物中的烯烃是烯烃的聚合形式。例如，当据称共聚物的“丙烯”含量为35重量％至55重量％时，应理解为共聚物中的单体单元衍生自聚合反应中的丙烯，并且所述衍生的单元以35重量％至55重量％存在，基于共聚物的重量。

如本文所用，Mn为数均分子量，Mw为重均分子量，并且Mz为z均分子量，重量％为重量百分比，且摩尔％为摩尔百分比。分子量分布(MWD)定义为Mw除以Mn。除非另有说明，否则所有分子量单位(例如，Mn，Mw，Mz)均为g/mol。

如本文所用，术语“逆流”是指两个物流(例如，物流(a)，物流(b))在基本上相反的方向上的流动。例如，如果物流(a)从容器或至少一个反应区的上部流到下部，而物流(b)从容器或至少一个反应区的下部流到上部，则认为物流(a)的流动与物流(b)的流动是逆流的。在容器或反应区内较小的规模上，可能存在流动可能不是逆流的区域。

如本文所用，术语“并流”是指两个物流(例如，物流(a)，物流(b))在基本上相同的方向上的流动。例如，如果物流(a)从至少一个反应区的上部流到下部，而物流(b)从至少一个反应区的上部流到下部，则认为物流a)的流动与物流(b)的流动是并流的。在反应区内较小的规模上，可能存在流动可能不是并流的区域。

如本文所用，术语“停留时间”是指聚烯烃固体物流(例如，第一物流)保留在气固分离容器内的平均持续时间。

II.聚合方法，包括将气态组分与聚烯烃固体分离的方法

本文提供了聚合方法，包括在至少一个反应区中在催化剂的存在下在一定条件下使烃单体聚合，以产生在液体介质中包含聚烯烃固体的淤浆。任选地，在聚合过程中可以使用液体溶剂。液体介质可包含未反应的烃单体和任选的溶剂。

通过本文的方法制得的聚烯烃，优选聚丙烯，最优选如下制得：优选在淤浆聚合中，使用单一催化剂，例如齐格勒-纳塔催化剂与一种或多种活化剂和/或外电子给体，优选两种外电子给体，其总浓度可以改变，和/或它们可以相对于彼此改变。

措辞“淤浆聚合方法”是指处理仅部分溶解或根本不溶解在介质中的聚丙烯的方法或反应器，所述介质是单体，溶剂或两者，通常具有至少20重量％的悬浮或未溶解的聚丙烯。在通常的溶液或淤浆聚合方法中，催化剂组分，溶剂，单体和氢气(当使用时)在压力下被送至一个或多个聚合反应器。催化剂组分可以作为在脂族烃溶剂中，在油中，在其混合物中的混合物，或作为干粉被送至聚合反应器。最优选地，聚合方法另外如下进行：使用丙烯作为介质以携带组分并与环境进行热交换。

更特别地，本发明中使用的淤浆聚合方法是“本体淤浆环路方法”。这样的方法通常使用这样的聚合反应器，其可以包括但不限于环路反应器，搅拌反应器等或其组合。在优选的实施方案中，聚合反应器可以是环路反应器，例如US6,239,235中描述的环路反应器，其全部公开内容通过引用并入本文。在一些实施方案中，在聚合反应器为环路反应器的情况下，聚合反应器可包含至少2个段(leg)，例如2个段至16个段，至少4个段，4个段至16个段，4个段至12个段，6个段至12个段，6个段至10个段，8个段至12个段，或4个段至8个段。

在任何实施方案中，将齐格勒-纳塔催化剂，活化剂(通常为烷基铝)和外电子给体(一种或多种)进料到预聚合反应器中，有或没有预先步骤，以将这些组分预混合或“预接触”，以在聚合之前活化催化剂配合物。预聚合反应器用于在低温(优选10-30℃)下用单体(通常为丙烯但也可以是乙烯或其他C₄至C₁₂烯烃)开始反应，以使少量的聚丙烯在催化剂颗粒周围生长以防止破裂，从而产生聚丙烯细粒，其当随后将这种具有聚丙烯的催化剂与更多的单体和/或共聚单体一起进料到第一主环路反应器中时是难以处理的。然而，在任何实施方案中，可以跳过预聚合步骤，并且将催化剂/活化剂/给体直接进料到聚合反应器(一个或多个)中。在任何情况下，可以存在一个或两个或更多个串联或并联的环路反应器，然后是如本文所述的分离设备，以从聚丙烯固体中除去残留的单体，然后可以将聚丙烯固体在挤出和造粒设备中“精加工”或作为来自反应器的材料直接装载到容器中。

在任何实施方案中，反应器中可以存在氢气以调节所生产的聚丙烯的分子量。在任何实施方案中，如果在聚合过程中与单一催化剂组合，则氢气以恒定水平组合。这意味着在聚丙烯的生产过程中反应器中氢气的总浓度保持恒定。

聚合最优选为“单级”聚合方法，这意味着在整个聚丙烯生产中，例如在单个反应器中或在多个并联或串联的反应器(保持在恒定的温度，压力，单体浓度和氢气浓度水平，其中参数变化不超过±5％或±10％)中，在相同或相似条件下使烯烃和催化剂组分以及任选的氢气接触。因此，例如，即使在两个或更多个并联环路淤浆反应器中进行，如果将反应器条件保持在恒定水平，聚合也是单级的。在某些实施方案中，氢气浓度可以从一个环路到另一个环路变化，以实现所产生的聚丙烯的分子量。

在任何实施方案中，反应器的温度通过催化剂的添加速率(聚合速率)，单体进料物流的温度和/或传热系统的使用来控制。对于烯烃聚合，反应器温度可以在50至120℃或更高的范围内，而压力通常高于300psig，或在300psig至1000或1200psig的范围内。这些方法条件有利于原位催化剂活化，因为高温提高了催化剂和活化剂在丙烯中的溶解度。在任何实施方案中，聚合温度优选为至少50或60或70℃，或在50或60或70或80或90或100或120℃至130或140或150或160或170℃的范围内。

在混合之前，通常将单体纯化以除去潜在的催化剂毒物。原料可以在输送到第一反应器之前被加热或冷却。可以将另外的单体添加到第二反应器中，并且可以将其加热或冷却。

催化剂/活化剂/给体可以被送入一个或多个串联的聚合反应器，或在两个或更多个并联的反应器之间分配(split)。在淤浆聚合中，产生的聚丙烯在反应器条件下保持溶解或部分溶解在液体单体中。催化剂可以固体形式或以在惰性烃溶剂中的淤浆/悬浮液形式被送至反应器。供选择地，可以将催化剂悬浮液与溶剂在进料物流中预混合以进行聚合反应。催化剂可以在线活化，或通过与催化剂共同负载的活化剂活化。在某些情况下，预混合是期望的，以提供催化剂组分在进入聚合反应器之前的反应时间，但是该步骤可以不存在。催化剂活性优选为20,000千克聚丙烯/千克催化剂或更高，更优选为50,000千克聚丙烯/千克催化剂或更高，甚至更优选为100,000千克聚丙烯/千克催化剂或更高。

环路反应器系统包括单个反应器和串联或并联配置的多个反应器，例如在US2007/0022768中公开的。这些反应器中的溶剂/单体，优选简单地为丙烯，通常使用泵和/或压力系统来保持流动，并且可以通过在一个点具有单体和催化剂进料并且从另一点，优选从其下游提取形成的聚丙烯来连续地操作。在每个环路反应器中温度，催化剂浓度，氢气浓度和单体浓度的条件可以相同或不同，并且可以根据需要进行调整以适合所需的最终产物。在任何实施方案中，本公开内容的溶液聚合方法使用其中进行聚合的热交换器型的反应器。反应器可以是一个或多个壳管型的热交换器，或一个或多个螺旋型的热交换器。

最优选地，在本体淤浆环路方法中不存在溶剂，除了用于最初悬浮催化剂和/或活化剂的少量溶剂外，该体系基本上由丙烯和任何其他单体(作为聚合介质和形成聚丙烯颗粒的载体)组成。在任何实施方案中，使用加压鼓维持和/或控制反应器压力，该加压鼓为包含液态丙烯并流体连接至环路反应器(优选为第一环路)的装置，其中丙烯保持在压力下。加压鼓中丙烯的压力由可以在鼓中液态丙烯池的上方进入的蒸汽加热的丙烯控制。

优选地，本体淤浆环路方法中不存在所谓的单体洗涤器(通常为逆流液体/蒸气装置)和机械干燥器(通常为间歇式或连续式搅拌器，例如来自Bepex International LLC)，并且单体回收依赖于转移管线干燥器和分离系统(例如本文所述的那些)，最优选是高压集尘器或“分离器”(至少200或250或300psi)，然后是低压分离器(1或5psi至10或20psi或50psi)，其几何形状和尺寸经调整以增加材料的停留时间，以实现液体丙烯与固体聚丙烯的分离。螺杆压缩机，特别是溢流螺杆压缩机，也可以用于维持或改变压力并输送材料。优选地，如下从固体聚丙烯中除去丙烯，通过将两者都从环路反应器送至转移管线干燥器，优选连续地，随后通过高压分离器，随后任选地通过另一转移管线干燥器，然后送至低压分离器。然后，将剩余的固体聚丙烯优选送至吹扫鼓，然后进行精加工工艺。

因此，在任何实施方案中是方法，包括在至少一个淤浆聚合反应器中使催化剂与丙烯以及任选的乙烯或C₄-C₁₀α-烯烃接触，以产生聚丙烯，其中该方法进一步包括(或由以下组成，或基本上由以下组成)如下连续地将聚丙烯与剩余的丙烯分离：通过首先将聚丙烯和剩余的丙烯从反应器(一个或多个)送至转移管线干燥器，以优选地连续地除去一部分的丙烯，随后将聚丙烯和剩余的丙烯送至高压分离器(即液固分离器)，由此将一定量的剩余的丙烯与第一分离的聚丙烯进一步分离，并引导至再循环管线返回至反应器(一个或多个)，然后将第一分离的聚丙烯引导至低压分离器(即气固分离器)，由此进一步分离任何剩余的丙烯以获得第二分离的聚丙烯和丙烯，将其导至再循环管线返回至反应器(一个或多个)，其中将第二分离的聚丙烯送至吹扫鼓，然后送至挤出机以形成聚丙烯成品粒料。在任何实施方案中，在进入低压分离器之前，将第一分离的聚丙烯和剩余的丙烯通过第二转移管线干燥器送至低压分离器以除去一定量的丙烯。

在精加工聚丙烯中，可以在一个或多个挤出机中在熔融挤出过程中将一种或多种常规添加剂例如抗氧化剂并入聚丙烯中。可行的抗氧化剂包括苯基-β-萘胺；二叔丁基对苯二酚，磷酸三苯酯，庚基化二苯胺，2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基)苯酚和2,2,4-三甲基-6-苯基-1,2-二氢喹啉，和/或稳定剂，例如生育酚或内酯，除酸剂，和/或如WO2009/007265中公开的其他试剂。

A.烃单体

可用于本文的烃单体包括取代或未取代的C₂至C₄₀烯烃，优选C₂至C₂₀烯烃，优选C₂至C₁₂烯烃，优选C₂至C₆烯烃。例如，烃单体可以包括乙烯，丙烯，丁烯，戊烯，己烯，庚烯，辛烯，壬烯，癸烯，十一碳烯，十二碳烯及其异构体。特别地，烃单体包括乙烯和/或丙烯，优选丙烯。

任选地，烃单体另外包含共聚单体，例如，一种或多种C₂至C₄₀烯烃，优选C₂至C₂₀烯烃，或优选C₂至C₁₂烯烃。C₂至C₄₀烯烃共聚单体可以是直链，支链或环状的。C₂至C₄₀环状烯烃共聚单体可以是张紧的(strained)或未张紧的(unstrained)，单环的或多环的，并且可以任选地包括杂原子和/或一个或多个官能团。任选的共聚单体可包括但不限于乙烯，丙烯，丁烯，戊烯，4-甲基-1-戊烯，己烯，辛烯，癸烯及其组合。

在一些实施方案中，烃单体包含丙烯和任选的共聚单体，所述共聚单体包含一种或多种C₂烯烃(乙烯)或C₄至C₄₀烯烃，优选C₄至C₂₀烯烃，或优选C₆至C₁₂烯烃。在一些实施方案中，烃单体进料可包含大部分(大于50重量％)的丙烯，优选至少约70重量％的丙烯，至少约75重量％的丙烯，至少约80重量％的丙烯，至少约85重量％的丙烯，至少约90重量％的丙烯或至少约95重量％的丙烯。另外或供选择地，单体进料包含不超过99.9重量％的丙烯，例如不超过99.7重量％的丙烯，不超过99.5重量％的丙烯，不超过99.3重量％的丙烯或不超过99重量％的丙烯。

在一些实施方案中，烃单体包含乙烯和任选的共聚单体，其包含一种或多种C₃至C₄₀烯烃，优选C₄至C₂₀烯烃，或优选C₆至C₁₂烯烃。在一些实施方案中，烃单体进料可包含大部分(大于50重量％)的乙烯，优选至少约70重量％的乙烯，至少约75重量％的乙烯，至少约80重量％的乙烯，至少约85重量％的乙烯，至少约90重量％的乙烯或至少约95重量％的乙烯。另外或供选择地，单体进料包含不超过99.9重量％的乙烯，例如不超过99.7重量％的乙烯，不超过99.5重量％的乙烯，不超过99.3重量％的乙烯或不超过99重量％的乙烯。

在本文中预期了关于“烃单体”的上述讨论适用于本文所提及的术语“未反应的烃单体”，因为术语“未反应的烃单体”是指尚未实质上聚合以产生聚烯烃的烃单体。

B.聚烯烃固体

在各种实施方案中，本文所述的方法产生聚烯烃固体，其可以是一种，两种，三种，四种或更多种C₂至C₄₀烯烃单体，优选C₂至C₂₀α-烯烃单体的均聚物和共聚物。特别地，本文描述的方法产生聚丙烯和聚乙烯均聚物和共聚物。在优选的实施方案中，产生的聚合物是丙烯的均聚物或乙烯的均聚物。特别地，聚烯烃包括聚乙烯和/或聚丙烯。

供选择地，本文生产的聚合物是C₂至C₄₀烯烃与一种，两种或三种或更多种不同的C₂至C₄₀烯烃的共聚物，(其中C₂至C₄₀烯烃优选为C₃至C₂₀烯烃，优选为C₃至C₁₂α-烯烃，优选丙烯，丁烯，己烯，辛烯，癸烯，十二碳烯，优选丙烯，丁烯，己烯，辛烯(octane)或其混合物)。

在某些变体中，本文生产的聚合物(例如，聚乙烯，聚丙烯)还包含C₂至C₄₀共聚单体，优选C₂至C₂₀共聚单体，优选乙烯，丙烯，丁烯，己烯，辛烯，癸烯，十一碳烯，十二碳烯或其混合物。

供选择地，本文生产的聚合物是丙烯的共聚物，其优选具有0至25摩尔％(例如0.5至20摩尔％，1至15摩尔％，优选3至10摩尔％)的一种或多种C₂或C₄至C₂₀烯烃共聚单体(优选乙烯或C₄至C₁₂α-烯烃，优选乙烯，丁烯，己烯，辛烯，癸烯，十二碳烯，优选乙烯，丁烯，己烯，辛烯)。

供选择地，本文生产的聚合物是乙烯的共聚物，其优选具有0至25摩尔％(例如0.5至20摩尔％，或者1至15摩尔％，优选3至10摩尔％)的一种或多种C₃至C₂₀烯烃共聚单体(优选C₃至C₁₂α-烯烃，优选丙烯，丁烯，己烯，辛烯，癸烯，十二碳烯，优选丙烯，丁烯，己烯，辛烯)。

在一些实施方案中，本文生产的聚合物是抗冲共聚物。如本文所用，术语“抗冲共聚物”是指两种或更多种聚合物，其中一种聚合物可以分散在另一种聚合物中，通常一种聚合物包含基质相而另一种聚合物包含弹性体相。基质聚合物可以是结晶聚合物，例如聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物，并且包含弹性体相的聚合物可以是橡胶或弹性体。形成弹性体相的聚合物可占抗冲聚合物的约5至约50重量％，约10至45重量％和约10至40重量％。示例性的抗冲共聚物可以包括丙烯均聚物和丙烯/乙烯共聚物的共混物(即，聚(丙烯-共-丙烯/乙烯抗冲共聚物)。抗冲共聚物可以通过机械共混或通过使用多级反应器来生产。通常抗冲共聚物是在两级或多级方法中形成的。

通常，本文生产的聚合物的M_w为20,000至1,000,000g/mol(优选25,000至750,000g/mol，优选50,000至500,000g/mol)和/或M_w/M_n为大于1.9至小于40(供选择地1.9至20，供选择地1.9至10)。除非另有说明，否则M_w，M_n和M_w/M_n通过GPC测定，如WO2017/095501中所述。

聚烯烃可以进一步包含添加剂。这样的添加剂在本领域中是公知的，并且可以包括例如：填料；抗氧化剂(例如受阻酚，例如可从Ciba-Geigy获得的IRGANOX^TM 1010或IRGANOX^TM 1076)；亚磷酸酯(例如可从Ciba-Geigy获得的IRGAFOS^TM 168)；防粘添加剂；增粘剂，例如聚丁烯，萜烯树脂，脂族和芳族烃树脂，碱金属和硬脂酸甘油酯以及氢化松香；UV稳定剂；热稳定剂；抗粘连剂；脱模剂；抗静电剂；颜料；着色剂；染料；蜡；二氧化硅；滑石；等等。

C.任选的溶剂

可用于本文中的任选的溶剂(或稀释剂)通常对聚合反应是惰性的(或在其中是至少相对非反应性的)，并且在至少一个反应区中存在的反应条件下通常是液体。这样的溶剂的实例可包括但不限于烃，例如丙烷，丁烷，异丁烷，戊烷，异戊烷，新戊烷，己烷，环己烷及其组合。可用于本发文中的溶剂的另外或供选择的实例可见于Hogan等人，“PhillipsPetroleum Company Loop Reactor Polyethylene Technology”，39J.Appl.Polym.Sci.:Appl.Polym.Symp.，49-60(1981)。

D.催化剂

可用的催化剂通常包括通常在淤浆型聚合反应器可用的那些，例如相对不溶于淤浆稀释剂的单中心和/或多中心催化剂，例如金属氧化物基催化剂，齐格勒/纳塔型催化剂，茂金属催化剂及其组合。在一些实施方案中，可以使用混合体系催化剂，例如包含茂金属和齐格勒/纳塔型催化剂两者的催化剂。在其他实施方案中，催化剂可以是双金属的，例如在同一载体上包含茂金属和齐格勒/纳塔型催化剂的催化剂。最优选地，使用齐格勒-纳塔催化剂，特别是单一齐格勒-纳塔催化剂。

在任何实施方案中，齐格勒-纳塔催化剂优选包括固体钛催化剂组分(其包含钛以及镁，卤素，至少一种非芳族“内”电子给体)和至少一种，优选两种或更多种“外”电子给体。固体钛催化剂组分，也称为齐格勒-纳塔催化剂，可以通过使镁化合物，钛化合物和至少内电子给体接触来制备。用于制备固体钛催化剂组分的钛化合物的实例包括具有式Ti(OR_n)X_4-n的四价钛化合物，其中“R”是烃基，“X”是卤素原子，并且n是0至4。就本公开内容的目的而言，烃基被定义为C₁至C₂₀基团，或C₁至C₁₀基团，或C₆至C₂₀基团，或C₇至C₂₁基团，其可以是直链，支链或环状的，在适当的情况下(芳族或非芳族的)。

优选地，含卤素的钛化合物是四卤化钛或四氯化钛。优选地，用于制备固体钛催化剂组分的镁化合物包括具有还原性(或能够被烷基取代)的镁化合物和/或不具有还原性的镁化合物。具有还原性的合适的镁化合物可以是例如具有镁-碳键或镁-氢键的镁化合物。这样的可还原的镁化合物的合适的实例包括二甲基镁，二乙基镁，二丙基镁，二丁基镁，二戊基镁，二己基镁，二癸基镁，乙基氯化镁，丙基氯化镁，丁基氯化镁，己基氯化镁，戊基氯化镁，丁基乙氧基镁，乙基丁基镁和/或丁基卤化镁。与镁化合物组合，基于钛的齐格勒-纳塔催化剂据称是负载的，因此是催化剂的固体部分。

在任何实施方案中，齐格勒-纳塔催化剂与活化剂(在本文中也称为齐格勒-纳塔活化剂)组合使用。分子中包含至少一个铝-碳键的化合物可以用作活化剂，在本文中也称为有机铝活化剂。合适的有机铝化合物包括通式为R¹ _mAl(OR²)_nH_pX_q的有机铝化合物，其中R¹和R²相同或不同，并且各自表示C₁至C₁₅烃基或C₁至C₄烃基；“X”表示卤素原子；和“m”为1、2或3；“n”是0、1或2；“p”是0、1、2或3；和“q”是0、1或2；和其中m+n+p+q＝3。其他合适的有机铝化合物包括由通式M¹AlR¹ ₄表示的周期表第I族的金属(锂等)和铝的复杂烷基化化合物，其中M¹为第I族金属如Li，Na或K，和R¹如上所定义。有机铝化合物的合适实例包括三烷基铝，例如三甲基铝，三乙基铝和三丁基铝；和三烯基铝，例如三异戊二烯基铝(triisoprenylaluminum)；二烷基铝醇盐，如二乙基乙醇铝和二丁基乙醇铝；烷基铝倍半醇盐(sesquialkoxide)，例如乙基倍半乙醇铝(ethyl aluminum sesquiethoxide)和丁基倍半丁醇铝(butyl aluminum sesquibutoxide)。

电子给体与上述金属组分一起存在于形成适用于生产本文所述的聚丙烯的催化剂。对于形成适用于制备本文所述的聚丙烯的催化剂而言，“内”电子给体和“外”电子给体两者都是期望的。更特别地，当过渡金属卤化物与金属氢化物或烷基金属反应时，内电子给体可用于催化剂的形成反应中。合适的内电子给体的实例包括胺，酰胺，醚，酯，酮，腈，膦，茋，胂，磷酰胺，硫醚，硫酯，醛，醇化物和有机酸的盐，其中任一种均可以包括芳族基团。内电子给体通常是固体催化剂组分的一部分，而外电子给体通常与固体催化剂组分分开添加。

在任何实施方案中，一种或多种内给体是非芳族的。非芳族内电子给体可包含脂族胺，酰胺，酯，醚，酮，腈，膦，磷酰胺，硫醚，硫酯，醛，醇化物，羧酸或其组合。甚至更优选地，非芳族内电子给体(一种或多种)包含取代或未取代的C₄至C₁₀或C₂₀二-，三-或四-醚或二醇，取代或未取代的C₄至C₁₀或C₂₀羧酸或羧酸酯(其可以包括一个或多个醚基)，或两种或多种这样的化合物的组合。“取代的”是指该化合物可以包括诸如氢氧化物，胺，硅烷或其组合的基团。在任何实施方案中，一种或多种化合物包括仲或叔碳原子(因此是异烃或叔烃化合物)。这样的化合物描述在例如US5,877,265和US8,344,079中。

在任何实施方案中，两种或更多种外电子给体与固体齐格勒-纳塔催化剂组分组合使用。外电子给体可以包含通式R¹ _nSi(OR²)_4-n或R¹ _nSi(NR₂ ²)_4-n的有机硅化合物，其中R¹和R²独立地表示氢或烃基，并且“n”为1、2或3。合适的有机硅化合物的实例包括三甲基甲氧基硅烷，三甲基乙氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，二异丙基二乙氧基硅烷，叔丁基甲基-n-二乙氧基硅烷，叔丁基甲基二乙氧基硅烷，叔戊基甲基二乙氧基硅烷，二苯基二甲氧基硅烷，苯基甲基二甲氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，双邻甲苯基二甲氧基硅烷，双间甲苯基二甲氧基硅烷，双对甲苯基二甲氧基硅烷，双对甲苯基二甲氧基硅烷，双乙基苯基二甲氧基硅烷，二环己基二乙氧基硅烷，环己基甲基二甲氧基硅烷，环己基甲基二乙氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，正丙基三乙氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷，癸基三乙氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷，[γ]-氯丙基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，叔丁基三乙氧基硅烷，正丁基三乙氧基硅烷，异丁基三乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，氯三乙氧基硅烷，乙烯基三丁氧基硅烷，环己基三甲氧基硅烷，环己基三乙氧基硅烷基，2-降冰片烷三乙氧基硅烷，2-降冰片烷甲基二甲氧基硅烷，硅酸乙酯，硅酸丁酯，三甲基苯氧基硅烷，甲基烯丙氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基硅烷)，乙烯基三乙酰氧基硅烷，二甲基四乙氧基二硅氧烷，四乙氧基硅烷，甲基环己基二甲氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷和/或二环戊基二甲氧基硅烷。

优选地，外电子给体选自以下中的一种或多种：甲基三甲氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，丙基三甲氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷，癸基三乙氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷，丁基三乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三丁氧基硅烷，环己基三甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，甲基环己基二甲氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷，和/或二环戊基二甲氧基硅烷

在任何实施方案中，聚丙烯的生产优选包括使用两种外电子给体，最优选同时使用。在US6,087,459和US6,686,433中公开了使用这样的外电子给体的合适的方法。两种外电子给体可以选自本文所述的任何外电子给体。但是在特定的实施方案中，第一外电子给体具有式R¹ ₂Si(OR²)₂，其中每个R¹独立地为C₁至C₁₀烃基，其中与硅原子相邻的碳为仲或叔碳原子，并且其中每个R²独立地为C₁-C₁₀烃基；并且第二外电子给体具有式R³ _nSi(OR⁴)_4-n，其中R³和R⁴各自独立地为C₁至C₁₀烃基，并且“n”为1、2或3；其中第二外电子给体不同于第一外电子给体。范围为10或20ppm至80或100或120ppm的总浓度的外电子给体可以与催化剂和单体(一种或多种)一起存在于反应器中。

聚合中催化剂组分的浓度可为以钛原子计算的0.01至200毫摩尔，或更优选0.05至100毫摩尔/升惰性烃介质。有机铝活化剂的存在量足以产生0.1至500克，或更优选0.3至300克聚丙烯/克存在的钛催化剂，并且可以以0.1至100摩尔，或更优选0.5至50摩尔/摩尔存在于催化剂组分中的钛原子存在。

E.液固分离步骤

可以对在液体介质中包含聚烯烃固体的淤浆进行一个或多个分离步骤，例如液固分离步骤，以将聚烯烃固体与液体介质分离，以产生包含聚烯烃固体的第一物流，然后使第一物流流过具有足以增加第一物流的停留时间的体积的气固分离容器(如本文所述)。例如，可以使淤浆经受压力的降低，使得液体介质可以汽化而留下浓缩的聚合物固体。在某些情况下，压力的降低可以例如通过闪蒸管线和在闪蒸罐中发生，以产生第一物流。在一些实施方案中，闪蒸管线可包括热交换器或蒸汽夹套管，以引入能量用于促进液体介质的汽化。另外或供选择地，压力的降低可以发生在第一闪蒸罐中，并且进一步的降低可以发生在第二闪蒸罐中以产生第一物流。

闪蒸步骤的最终压力可以根据液体介质(例如未反应的烃单体和任选的溶剂)的性质以及淤浆的温度而变化。通常，闪蒸罐中的压力大于或等于150psia(1.03MPa)。在一些实施方案中，可以采用约150psia至约400psia(MPa至2.76MPa)范围内的压力，或150psia至315psia(0.76MPa至2.17MPa)范围内的压力。

可以将在闪蒸罐(一个或多个)中产生的汽化液体介质收集，冷凝并再循环回到至少一个反应区。

在本文中预期了在液固分离步骤之后，在另外的聚合步骤之后可产生包含聚烯烃固体的第一物流。例如，在上述液固分离步骤之后，可将聚烯烃固体与另外的烃单体(其与所用的初始烃单体相同或不同)一起引入另一反应区中，以产生包含聚烯烃固体物流的第一物流。该另外的反应区可以是至少一个流体连接并串联设置的气相反应器(其可以包括任何数量的流化床)，这意味着允许流体和气体从一个反应器流到另一个反应器，以携带聚合物，单体，催化剂和/或其他气体(例如氢气)，使聚合可以在例如淤浆反应器中发生，然后可以在例如气相反应器中继续进行。

因此，在一些实施方案中，特别是当生产抗冲共聚物时，聚合可以在至少两级方法中进行，由此使用至少一个反应器(例如，淤浆环路反应器)来制备均聚物，例如丙烯均聚物固体，并使用另一个反应器(例如气相反应器，优选流化床气相反应器)来制备共聚物，例如丙烯/乙烯共聚物。例如，在淤浆环路反应器中产生的均聚物，例如丙烯均聚物固体，在液固分离步骤中除去液体介质的至少一部分之后，可以提供给气相反应器，在其中产生共聚物例如丙烯/乙烯共聚物，得到抗冲共聚物。

F.气固分离步骤

1.停留时间

在将液体介质与聚烯烃固体分离之后，例如，在上述的液固分离步骤中，以及任选地，在如上所述的气相反应器中的进一步聚合步骤之后，包括汽化的液体介质的气态组分可以与聚烯烃固体一起保留。因此，包含聚烯烃固体的第一物流还可以包含汽化的液体介质，例如气态未反应的烃单体和/或溶剂。例如，汽化的液体介质可以被吸收在聚烯烃固体之中和/或之上，和/或汽化的液体介质可以存在于聚烯烃固体之间的间隙中。

因此，本文提供了将气态组分，例如包含气态未反应的烃单体和/或溶剂的汽化液体介质与聚烯烃固体分离的方法。该方法可以包括增加第一物流，特别是第一物流中存在的聚烯烃固体在气固分离容器内的停留时间，以进一步促进从第一物流中除去气态未反应的烃单体和/或溶剂。在本文中预期了聚烯烃固体的停留时间是指大量(bulk)的聚烯烃固体的停留时间。如本文所用，“大量”是指流过气固分离容器的聚烯烃固体的至少大部分，例如，至少约50.0重量％，至少约60.0重量％，至少约70.0重量％，至少约80.0重量％，至少约90.0重量％，至少约95.0重量％，至少约99.0重量％和约100.0重量％的部分，基于聚烯烃固体的总重量。

在各种实施方案中，该方法可以进一步包括使第一物流流过气固分离容器的一部分，该气固分离容器的一部分的体积足以使第一物流中存在的聚烯烃固体在气固分离容器中的停留时间增加，以将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离，以产生包含基本上不含气态未反应的烃单体和/或溶剂的聚烯烃固体的第二物流和包含气态未反应的烃单体和/或溶剂的第三物流。任选地，可以有利地再循环第三物流以用于聚合过程中和/或用作第一吹扫气体(如下所述)。如本文所用，术语“基本上不含”应理解为是指≤约10重量％，≤约5.0重量％，≤约1.0重量％，≤约0.10重量％，≤约0.010重量％，≤约0.0010重量％，或约0.0重量％的存在于第二物流中的气态未反应的烃单体和/或溶剂，基于第二物流的总重量。例如，参考图1，包含聚烯烃固体和气态未反应的烃单体和/或溶剂的第一物流1可以进入气固分离容器10。气固分离容器10可以具有足够的体积，例如通过具有足够的长度(L)，以允许第一物流1在气固分离容器10内具有增加的停留时间，以产生包含基本上不含气态未反应的烃单体和/或溶剂的聚烯烃固体的第二物流2和包含气态未反应的烃单体和/或溶剂的第三物流3。

在各种实施方案中，气固分离容器的一部分可具有足够的体积，使得第一物流具有增加的在气固分离容器内的停留时间，其为≥约5.0分钟，≥约7.5分钟，≥约10分钟，≥约12.5分钟，≥约15分钟，≥约17.5分钟，≥约20分钟，≥约22.5分钟，≥约25分钟，≥约27.5分钟或≥约30分钟。特别地，气固分离容器可具有足够的体积，使得第一物流在气固分离容器内的停留时间为≥约5.0分钟或≥约10分钟。另外或供选择地，气固分离容器可具有足够的体积，使得第一物流在气固分离容器内的停留时间为约1分钟至约30分钟，约2.5分钟至约25分钟，约5.0分钟至约25分钟或约5.0分钟至约20分钟。如普通技术人员所理解的，在本文中预期了气固分离器的任何合适的尺寸(例如，长度，半径，宽度，侧壁的角度，高度)和/或尺寸的组合可以被调整以达到足够的体积，从而实现如本文所述的所需的停留时间。例如，实现足够体积的气固分离器的合适的长度包括但不限于≥1.0米，≥2.5米，≥5.0米，≥7.5米，≥10米，≥12.5米，≥15米，≥17.5米或≥20米。

在本文中预期了气固分离容器可以是有利于允许从第一物流中除去气态未反应的烃单体和/或溶剂(例如，通过当第一物流流过气固分离器时从聚烯烃固体中解吸)的任何合适的配置。例如，气固分离器的一个或多个部分可以成一定角度(例如，约25°至约40°)，例如呈锥形，和/或气固分离器可以包括挡板。在一些实施方案中，气固分离器可具有圆柱形部分和/或圆锥形部分。合适的气固分离容器的实例包括但不限于集尘器或集尘室。

在各个方面，第一物流可以在气固分离容器的上部进入，第二物流可以在气固分离容器的下部离开，并且第三物流可以在气固分离容器的上部离开。另外或供选择地，第三物流可以在第一物流进入气固分离容器的上方的位置处离开气固分离容器。

在各种实施方案中，气固分离器可进一步包括介质，例如过滤器或过滤袋，其可存在于用于提供第一物流的入口上方。在第三物流离开气固分离容器之前，介质可以捕获第三物流中存在的固体。该方法可以进一步包括例如向气体分离容器提供反吹物流，该反吹物流可以被提供以冲洗掉介质中的任何捕获的固体。反吹物流可包含本文所述的烃单体和/或本文所述的溶剂。在进入气固分离容器之前，可以将反吹物流任选地加热至合适的温度，优选低于聚烯烃的熔点温度。在一些实施方案中，当进入气固分离容器时，反吹物流的温度可以为例如≥约70℃，≥约75℃，≥约80℃或≥约85℃。在一些实施方案中，反吹物流可以进入气固分离容器的上部，例如，在介质上方，而第一物流可以进入气固分离容器的上部，例如，在介质下方。另外，第二物流可在气固分离容器的下部离开，并且第三物流可在气固分离容器的上部离开，例如在介质上方。例如，参考图1，介质8可以存在于气固分离容器10中，优选在用于提供第一物流1的入口上方，在用于提供反吹物流9的入口下方，以及在用于第三物流3的出口下方。

在一些实施方案中，气固分离可以在低于聚烯烃固体的熔点温度的温度下进行。例如，如果聚烯烃固体主要包含聚丙烯，则气固分离可以在≤约160℃，≤约140℃，≤约120℃，≤约100℃或≤约90℃的温度下进行。如果聚烯烃固体主要包含聚乙烯，则气固分离可以在≤约180℃，≤约160℃，≤约140℃，≤约120℃或≤约100℃的温度下进行。另外或供选择地，气固分离可以在较低的压力下进行，例如，≤约25psig(约172kPa)，≤约20psig(约137kPa)，≤约15psig(约103kPa)，≤约10psig(约68kPa)，或≤约5.0psig(约34kPa)。另外或供选择地，气固分离可以在约5.0psig(约34kPa)至约25psig(约172kPa)，约5.0psig(约34kPa)至约20psig(约137kPa)，约5.0psig(约34kPa)至约15psig(约103kPa)或约5.0psig(约34kPa)至约10psig(约68kPa)的压力下进行。

在一些实施方案中，第二物流可以包含未反应的烃单体和/或溶剂，基于第二物流的总重量，其量为≤约10重量％，≤约5.0重量％，≤约1.0重量％，≤约0.10重量％，≤约0.010重量％，≤约0.0010重量％或约0.0重量％。例如，第二物流可包含未反应的烃单体和/或溶剂，基于第二物流的总重量，其量为约0.0重量％至约10重量％，约0.0重量％至约5.0重量％，约0.0重量％至约1.0重量％，约0.0重量％至约0.10重量％，约0.0重量％至约0.010重量％或约0.0重量％至约0.0010重量％。另外或供选择地，第三物流可以包含聚烯烃固体，基于第三物流的总重量，其量为≤约5.0重量％，≤约1.0重量％，≤约0.10重量％，≤约0.010重量％，≤约0.0010重量％或约0.0重量％。例如，第三物流可包含聚烯烃固体，基于第三物流的总重量，其量为约0.0重量％至约10重量％，约0.0重量％至约5.0重量％，约0.0重量％至约1.0重量％，约0.0重量％至约0.10重量％，约0.0重量％至约0.010重量％或约0.0重量％至约0.0010重量％。

2.吹扫气体

另外或供选择地，本文所述的方法可进一步包括在气固分离容器中使包含聚烯烃固体和气态未反应的烃单体和/或溶剂的第一物流与第一吹扫气体接触，以进一步促进从第一物流中除去气态未反应的烃单体和/或溶剂。

在各个方面，可以通过任何合适的手段(例如，热交换器和/或通过压缩能量)加热第一吹扫气体，以达到合适的温度，以促进从第一物流中除去气态未反应的烃单体和/或溶剂。优选地，第一吹扫气体的温度可以低于聚烯烃固体的熔点温度。例如，当进入气固分离容器时，第一吹扫气体可具有例如≥约70℃，≥约75℃，≥约80℃，≥约85℃或≥约100℃的温度。特别地，第一吹扫气体可具有≥约80℃或≥约85℃的温度。另外或供选择地，第一吹扫气体可以具有与进入气固分离容器的第一物流的温度相同的温度或比其高约5度或10度的温度。在一些实施方案中，第一物流的温度可以低于聚烯烃固体的熔点温度。例如，当进入气固分离容器时，例如，第一物流可具有≥约70℃，≥约75℃，≥约80℃，≥约85℃或≥约100℃的温度。任选地，可以在进入气固分离容器之前，通过任何合适的手段(例如，热交换器或蒸汽夹套管)加热第一物流以达到上述温度。

在各个方面，第一吹扫气体包含本文所述的烃单体(例如丙烯，乙烯等)和/或本文所述的溶剂。第一吹扫气体中使用的烃单体和/或溶剂可以是新鲜的或在聚合过程中从另一物流再循环的。在一些实施方案中，第一吹扫气体不包含任何另外的气体，其可能需要进一步除去和/或导致有价值的未反应的烃单体和/或溶剂的损失，例如惰性气体，例如氮气等。

在一些实施方案中，第一吹扫气体可通过第一多个入口进入气固分离容器。在一些实施方案中，第一多个入口可任选地沿着气固分离容器的周边存在。多个入口可以是任何合适的形状，包括但不限于圆形，矩形，椭圆形，狭缝等。例如，参考图2A，包括聚烯烃固体和气态未反应的烃单体和/或溶剂的第一物流1可进入气固分离容器15。第一物流1可与第一吹扫气体物流4接触以产生包含基本上不含气态未反应的烃单体和/或溶剂的聚烯烃固体的第二物流2和包含气态未反应的烃单体和/或溶剂的第三物流3。第一吹扫气体4可以通过第一多个入口5进入气固分离容器10。

另外或供选择地，本文所述的方法可以进一步包括使第一物流与第二吹扫气体接触。在各个方面，可以通过任何合适的手段(例如，热交换器)加热第二吹扫气体以达到合适的温度，以进一步促进从第一物流中除去气态未反应的烃单体和/或溶剂。优选地，第二吹扫气体的温度可以低于聚烯烃固体的熔点温度。例如，当进入气固分离容器时，第二吹扫气体可以具有与上面针对第一吹扫气体所讨论的相似的温度，例如≥约70℃，≥约75℃，≥约80℃或≥约85℃。

在各个方面，第二吹扫气体包含本文所述的烃单体(例如，丙烯，乙烯等)，本文所述的溶剂和/或惰性气体，例如氮气中的一种或多种。在第二吹扫气体中使用的烃单体和/或溶剂可以是新鲜的，或者优选在聚合过程中从另一物流中再循环，或者已经用惰性气体如氮气稀释，如在聚合方法中另一步骤所需要的。

在一些实施方案中，第二吹扫气体可通过第二多个入口进入气固分离容器，第二多个入口可有利地位于气固分离容器中的第一多个入口的下方。在一些实施方案中，第二多个入口可任选地沿着气固分离容器的周边存在。例如，参考图2B，第二吹扫气体物流6可以通过第二多个入口7进入气固分离容器20。

在一些实施方案中，第一吹扫气体和/或第二吹扫气体可以以一定速率和/或方向流过气固分离器，该速率和/或方向足以使第二物流中存在的气态未反应的烃单体和/或溶剂的量最小化。以及使第三物流中存在的惰性气体(例如氮气)的量最小化。在一些实施方案中，第三物流可以包含惰性气体，例如氮气，基于第三物流的总重量，其量为≤约10重量％，≤约5.0重量％，≤约1.0重量％，≤约0.10重量％，≤约0.010重量％，≤约0.0010重量％或约0.0重量％。另外或供选择地，第三物流可包含惰性气体，例如氮气，基于第三物流的总重量，其量为约0.0重量％至约10重量％，约0.0重量％至约5.0重量％，约0.0重量％至约1.0重量％，约0.0重量％至约0.10重量％，约0.0重量％至约0.010重量％或约0.0重量％至约0.0010重量％。

在一些实施方案中，第一吹扫气体和/或第二吹扫气体可以在与第一物流的流动基本上逆流的方向上流过气固分离容器。供选择地，第二吹扫气体可以在与第一物流的流动基本上并流的方向上流过气固分离容器。

本文还预期根据需要可以经由多于两个的多个入口将多于两种的吹扫气体引入气固分离容器。例如，可以经由第三多个入口引入第三吹扫气体，可以经由第四多个入口引入第四吹扫气体，可以经由第五多个入口引入第五吹扫气体，依此类推。可以通过任何合适的手段(例如，热交换器)加热这些另外的吹扫气体，以达到合适的温度，以进一步促进从第一物流中除去气态未反应的烃单体和/或溶剂。优选地，这些另外的吹扫气体可以具有低于聚烯烃固体的熔点温度的温度。例如，当进入气固分离容器时，这些另外的吹扫气体可具有与以上针对第一吹扫气体所讨论的类似的温度，例如≥约70℃，≥约75℃，≥约80℃或≥约85℃。此外，另外的吹扫气体可包含本文所述的烃单体(例如，丙烯，乙烯等)，本文所述的溶剂和本文所述的惰性气体中的一种或多种。

III.聚合系统，包括用于将气态组分与聚烯烃固体分离的系统

本文提供了聚合系统，其包括用于将气态组分例如包含气态未反应的烃单体和/或溶剂的汽化液体介质与聚烯烃固体分离的系统。例如，参考图3，本文提供了可以将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的系统100。系统100可以包括至少一个反应器21，其用于在催化剂体系的存在下，任选地具有液体溶剂的情况下，聚合烃单体，以产生流出物物流24。在一些实施方案中，至少一个反应器21可以适用于进行淤浆聚合，例如，至少一个反应器21可以是环路反应器。在本文中预期了可以根据方法要求确定使用其他合适的反应器。包含本文所述的烃单体和任选的本文所述的液体溶剂的进料流22可以与所述至少一个反应器21流体连接。包含本文所述的催化剂的催化剂物流23也可以与所述至少一个反应器21流体连接。在一些实施方案中，至少一个反应器21可以在一定条件下操作，所述条件足以产生流出物物流24，其可以包含本文所述的聚烯烃固体例如聚乙烯和/或聚丙烯在液体介质中的淤浆，例如液体介质可包含本文所述的未反应的烃单体。在一些实施方案中，烃单体和未反应的烃单体各自独立地可以包含C₂至C₆烯烃，特别是丙烯和/或乙烯。在一些实施方案中，液体溶剂可包含本文所述的未反应的烃。

另外或供选择地，系统100可进一步包括与至少一个反应器21流体连接的一个或多个液固分离器25，例如本文所述的闪蒸容器，包括与液固分离器25流体连接的流出物物流24。一个或多个液固分离器25可以在本文所述的条件下操作，以将液体介质的至少一部分与聚烯烃固体分离，以产生气固物流26和第一蒸气物流27。在一些实施方案中，与液固分离器25流体连接的第一蒸气物流27包含汽化液体介质的至少第一部分，例如，大部分的汽化液体介质(总蒸发液体介质的≥约50重量％，≥约60重量％，≥约70重量％，≥约80重量％，≥约90重量％，≥约95重量％)。汽化的液体介质可以包含气态未反应的烃单体和/或溶剂。在一些实施方案中，与液固分离器25流体连接的气固物流26包含聚烯烃固体和汽化液体介质的至少第二部分，例如，吸收在聚烯烃固体之上和/或之中和/或存在于聚烯烃固体之间的间隙中的。在一些实施方案中，汽化液体介质的第二部分最多为没有存在于第一蒸气物流27中的汽化液体介质的其余部分(总汽化液体介质的≤约50重量％，≤约40重量％，≤约30重量％，≤约20重量％，≤约10重量％，≤约5.0重量％)。任选地，系统100可以进一步包括与液固分离器25和气固物流26流体连接的另一反应器(未示出)，例如本文所述的气相反应器，以产生另外的聚烯烃固体物流(未示出)。

在各个方面，系统100可以进一步包括与液固分离器25流体连接或任选地与气相反应器(未示出)和另外的聚烯烃固体物流(未显示)流体连接的气固分离器28(例如，集尘器，集尘室)。气固分离器28可具有足够的体积，以使得存在于气固物流26中的聚烯烃固体或任选的存在于与气固分离器28流体连接的另外的聚烯烃固体物流(未示出)中的聚烯烃固体，具有如本文所述的增加的在气固分离器中的停留时间(例如，≥约5.0分钟，≥约10分钟等)，以将汽化液体介质的第二部分与气固物流26中的聚烯烃固体分离，从而产生包含基本上不含汽化液体介质的第二部分(例如，气态未反应的烃单体和/或溶剂)的聚烯烃固体的固体物流29和基本上包含汽化液体介质的第二部分的第二蒸气物流30，其中固体物流29和第二蒸气物流30两者均与气固分离器28流体连接。

在一些实施方案中，气固分离器28可进一步包含如本文所述的介质31，用于在第二蒸气物流30离开气固分离器28之前捕获存在于第二蒸气物流30中的固体。在一些实施方案中，介质31可以存在于气固物流入口的上方。

在一些实施方案中，系统100可进一步包括与气固分离器28流体连接的如本文所述的反吹物流32，用于除去介质31中存在的固体。在一些实施方案中，气固物流26入口(未示出)，反吹物流32入口(未显示)和第二蒸气物流31出口(未显示)可以存在于气固分离器28的上部。在一些实施方案中，气固物流26入口(未示出)可以位于反吹物流32入口(未示出)和/或第二蒸气物流30出口(未示出)下方。固体物流29出口(未示出)可以存在于气固分离器28的下部。

如上所述，固体物流29可以包含未反应的烃单体和/或溶剂，基于固体物流29的总重量，其量为≤约10重量％，≤约5.0重量％，≤约1.0重量％，≤约0.10重量％，≤约0.010重量％，≤约0.0010重量％或约0.0重量％。例如，固体物流29可以包含未反应的烃单体和/或溶剂，基于固体物流29的总重量，其量为约0.0重量％至约10重量％，约0.0重量％至约5.0重量％。约0.0重量％至约1.0重量％，约0.0重量％至约0.10重量％，约0.0重量％至约0.010重量％，或约0.0重量％至约0.0010重量％。另外或供选择地，第二蒸气物流30可以包含聚烯烃固体，基于第二蒸气物流30的总重量，其量为≤约5.0重量％，≤约1.0重量％，≤约0.10重量％，≤约0.010重量％，≤约0.0010重量％或约0.0重量％。例如，第二蒸气物流30可以包含聚烯烃固体，基于第二蒸气物流30的总重量，其量为约0.0重量％至约10重量％，约0.0重量％至约5.0重量％，约0.0重量％至约1.0重量％，约0.0重量％至约0.10重量％，约0.0重量％至约0.010重量％或约0.0重量％至约0.0010重量％。

在各种实施方案中，气固分离器28可以任选地包括用于提供本文所述的第一吹扫气体的第一多个入口。另外，气固分离器28可以任选地包括用于提供本文所述的第二吹扫气体的第二多个入口。第一吹扫气体和/或第二吹扫气体可以与气固分离器28流体连接。

在一些实施方案中，系统100可以进一步包括干燥器系统(例如间歇式或连续式机械干燥器，未示出)，用于从聚烯烃固体中进一步分离气态未反应的烃单体和/或溶剂。供选择地，在系统100中可以不存在用于进一步将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的干燥器系统(未示出)。

如本文所用，“基本上由...组成”是指方法不包括权利要求中未提及的方法特征，但可以包括通过任何期望的手段实现的压力和/或温度和/或聚合物和/或单体流动的微小变化，但是不会更改要求保护的步骤和特征。同样，对于装置，措辞“基本由...组成”表示该装置不包括会实质性改变整个装置的任何其他主要组件，例如另外的溶剂除去步骤等。

对于适用“通过引用并入”原则的所有辖区，所有测试方法，专利公开，专利和参考文章均由此通过引用以其全文或其被提及的相关部分并入。

Claims (21)

1.用于将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的方法，其中该方法基本上由以下组成：

提供在液体介质中包含聚烯烃固体的淤浆；所述液体介质包含未反应的烃单体和/或溶剂；

进行液固分离以获得包含聚烯烃固体和汽化液体介质的至少第二部分的第一物流和包含汽化液体介质的至少第一部分的第一蒸气物流，所述汽化液体介质的至少第二部分包含气态未反应的烃单体和/或溶剂；和

使第一物流流过气固分离容器的一部分，该气固分离容器的一部分的体积足以使聚烯烃固体在气固分离容器中的停留时间大于或等于7.5分钟，以将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离，从而产生包含基本上不含气态未反应的烃单体和/或溶剂的聚烯烃固体的第二物流和包含气态未反应的烃单体和/或溶剂的第二蒸气物流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在气固分离容器中在低于所述聚烯烃固体的熔点温度的温度和5psig至15psig的压力下进行气固分离。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述第一物流在所述气固分离容器的上部进入，所述第二物流在所述气固分离容器的下部离开，并且所述第二蒸气物流在所述气固分离容器的上部离开。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述聚烯烃固体的停留时间大于或等于10分钟。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中基于所述第二物流的总重量，所述第二物流包含小于或等于1.0重量％的气态未反应的烃单体和/或溶剂。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中基于所述第二蒸气物流的总重量，所述第二蒸气物流包含小于或等于0.10重量％的聚烯烃固体。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述气固分离容器还包含用于在第二蒸气物流离开气固分离容器之前捕获存在于第二蒸气物流中的聚烯烃固体的介质，其中所述介质存在于用于提供第一物流的入口上方。

8.根据权利要求7所述的方法，其中气固分离容器还包括用于除去存在于所述介质中的固体的反吹物流。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述聚烯烃固体如下来生产：在一定条件下在催化剂存在下，任选地在溶剂中，使烃单体聚合，以获得所述淤浆。

10.根据权利要求9所述的方法，其中再循环所述第二蒸气物流的至少一部分以在聚合过程中使用。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述烃单体和所述未反应的烃单体各自独立地包含C₂至C₆烯烃。

12.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述溶剂包含非反应性的烃。

13.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述聚烯烃固体包含聚乙烯和/或聚丙烯。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中不存在单体洗涤器和机械干燥器。

15.用于将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的系统，其中该系统基本上由以下组成：

至少一个反应器，用于在催化剂的存在下，任选地在液体溶剂中，聚合烃单体，以产生流出物物流，其中：

进料流与至少一个反应器流体连接，其中所述进料流包含烃单体和任选的液体溶剂；

催化剂物流与至少一个反应器流体连接；和

流出物物流与至少一个反应器流体连接，其中所述流出物物流包含在液体介质中的聚烯烃固体的淤浆；

与至少一个反应器流体连接的液固分离器，用于将液体介质的至少一部分与聚烯烃固体分离，以产生包含聚烯烃固体和汽化液体介质的至少第二部分的气固物流和包含汽化液体介质的至少第一部分的第一蒸气物流，其中：

流出物物流与液固分离器流体连接；

第一蒸气物流与液固分离器流体连接；

气固物流与液固分离器流体连接；和

与液固分离器流体连接的气固分离器，其中所述气固分离器具有足够的体积，使得存在于所述气固物流中的聚烯烃固体在所述气固分离器中的停留时间大于或等于7.5分钟，以将汽化液体介质的第二部分与聚烯烃固体分离，并产生包含基本上不含汽化液体介质的第二部分的聚烯烃固体的固体物流和包含汽化液体介质的第二部分的第二蒸气物流；和其中：

气固物流与气固分离器流体连接；

固体物流与气固分离器流体连接；和

第二蒸气物流与气固分离器流体连接。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述气固分离器还包括用于在所述第二蒸气物流离开所述气固分离器之前捕获存在于所述第二蒸气物流中的固体的介质，其中所述介质存在于气固物流入口的上方。

17.根据权利要求16所述的系统，其中气固分离器还包括用于除去存在于所述介质中的固体的反吹物流。

18.根据权利要求17所述的系统，其中在所述气固分离器的上部存在气固物流入口和反吹物流入口，其中所述气固物流入口在所述反吹物流入口下方；和在所述气固分离器的下部存在固体物流出口；和在所述气固分离器的上部存在第二蒸气物流出口。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的系统，其中在所述系统中不存在用于将气态未反应的烃单体和/或溶剂与聚烯烃固体分离的干燥器系统。

20.根据权利要求15至18中任一项所述的系统，其中基于所述固体物流的总重量，所述固体物流包含小于或等于1.0重量％的所述气态未反应的烃单体和/或溶剂，和/或基于所述第二蒸气物流的总重量，所述第二蒸气物流包含小于或等于0.10重量％的聚烯烃固体。

21.根据权利要求15至18中任一项所述的系统，其中所述烃单体和所述未反应的烃单体各自独立地包含C₂至C₆烯烃，和/或所述溶剂包含非反应性的烃，和/或所述聚烯烃包含聚乙烯和/或聚丙烯。

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