CN112004585B - 聚合物薄片脱气系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供了用于聚合物薄片的改善的脱气的系统和方法。这些系统包括：聚合反应器，其被配置成聚合一种或多种烯烃单体并产生包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流；闪蒸室，其被配置成将所述固体聚合物薄片与所述流体分离并产生流体流和浓缩流；以及第一脱气室，其被配置成通过使所述浓缩流与包括一种或多种轻烃的吹扫流体接触以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流从而分离所述浓缩流。

Description

聚合物薄片脱气系统和方法
相关申请的交叉引用
无。
本公开的技术领域
本申请涉及用于对固体聚合物薄片进行脱气的系统和方法。
背景技术
在流体中生产固体聚合物薄片需要从聚合物薄片下游分离流体。聚合物脱气系统是已知的，但是通常需要使用大量的氮气以从固体聚合物薄片中去除流体，例如烃。氮气迅速变得被烃饱和，烃通常是夹带固体聚合物薄片的流体的主要组分。由于氮气很快就会变得饱和，因此需要大量的氮气才能有效地从固体聚合物薄片中去除流体。此外，通常需要额外的分离过程以将流体与氮气分离，使得可以将分离出的氮气和流体再循环至聚合物生产过程。这些过程使该方法增加了显著的额外成本和复杂性。
因此，需要用于改善的聚合物脱气的改善的系统和方法。
发明内容
提供本发明内容来以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的各种概念。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的所需或基本特点，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。
本发明内容和以下具体实施方式均提供实例并且仅说明本发明。因此，前述发明内容和下面的具体实施方式不应被认为是限制性的。除了本文所阐述的特点，诸如例如具体实施方式中所描述的各种特点组合和特点子组合之外，还可以提供额外特点或其变型。
在一方面，提供了用于聚合一种或多种烯烃单体的系统，所述系统包括：聚合反应器，其被配置成聚合一种或多种烯烃单体并产生包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流；闪蒸室，其被配置成将所述固体聚合物薄片与所述流体分离并产生流体流和浓缩流，其中，所述流体流包括低于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片，并且所述浓缩流包括高于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片；第一脱气室，其被配置成通过使所述浓缩流与包括一种或多种轻烃的吹扫流体接触以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流从而分离所述浓缩流，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述流体，并且所述吹扫流体流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述固体聚合物薄片。
在另一方面，提供了用于聚合一种或多种烯烃单体的方法，所述方法包括：在聚合反应器中聚合一种或多种烯烃单体以形成包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流；将所述产物流传递至闪蒸室以产生夹带在所述流体中的聚合物薄片的流体流和浓缩流，其中，所述流体流包括低于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片，并且所述浓缩流包括高于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片；将所述浓缩流传递至第一脱气室，其中，包括一种或多种轻烃的第一吹扫流体接触所述浓缩流以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述流体，并且所述吹扫流体流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述固体聚合物薄片。
在附图、具体实施方式和权利要求中提供了这些和其他方面以及根据本公开的方面。
附图说明
以下附图构成本说明书的一部分并且被包括用来进一步说明本公开的某些方面。通过参考这些附图中的一个或多个并结合本文呈现的特定方面的具体实施方式，可以更好地理解本发明。
图1是根据本公开的方面的系统或方法的示意图。
定义
提供以下定义是为了帮助本领域技术人员理解本发明的具体实施方式。除非本文另有定义，否则结合本发明使用的科学和技术术语应具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义，并且除非另有指明或上下文另有要求，否则这些定义在本公开中通篇适用。另外，除非上下文另有要求，否则单数术语应包括复数，并且复数术语应包括单数。例如，如果在本公开中使用了一个术语但在本文中没有明确定义，则可以应用IUPAC化学术语总目录(IUPAC Compendium of Chemical Terminology)，第2版(1997年)中的定义，只要该定义不与本文应用的任何其他公开或定义相冲突，或致使该定义所应用的任何权利要求不确定或无效。在一定程度上，当通过援引并入本文的任何文件提供的任何定义或用法与本文提供的定义或用法相冲突时，以本文提供的定义或用法为准。
除非在限定的情况下另有明确规定，否则本文使用的所有百分比、份数、比率和类似量均按重量计定义。
此外，在这方面，为清楚起见，本文在单独的方面的情形中描述的本发明的某些特征也可以在单个方面中以组合提供。相反，为了简洁起见，在单个方面的情形中描述的本发明的各种特征也可单独提供或以任何子组合提供。
关于权利要求过渡术语或短语，与“包含”、“含有”或“特征在于”同义的过渡术语“包括”为包括性的或开放性的并且不排除额外的未叙述要素或方法步骤。过渡短语“由……组成”不包括权利要求中未指定的任何要素、步骤或成分。过渡短语“基本上由……组成”将权利要求的范围限制为特定的材料或步骤以及不会实质性影响所要求保护的本发明的一个或多个基本和新型特征的那些。“基本上由……组成”权利要求处于以“由……组成”格式书写的封闭式权利要求与以“包括”格式起草的全开放式权利要求之间的中间地带。在没有相反指示情况下，当描述“基本上由……组成”的化合物或组合物时，不应解释为“包括”，而是旨在描述包含不会显著改变所述术语适用的组合物或方法的材料的所述组分。例如，基本上由材料A组成的原料可包含通常存在于所叙述的化合物或组合物的商业上生产或可商购的样品中的杂质。当权利要求包含不同特征和/或特征类别(例如，方法步骤、原料特征和/或产物特征，以及其他可能性)时，过渡术语包括、基本上由……组成和由……组成仅应用于利用其的特征类别，并且可能具有与权利要求内的不同特征一起利用的不同过渡术语或短语。例如，方法可以包括若干所述步骤(和其他未列举的步骤)，但利用由特定步骤组成的催化剂系统制备以及利用包括所述组分和其他未列举组分的催化剂系统。虽然组合物和方法就“包括”各种组分或步骤而言进行描述，但组合物和方法还可以“基本上由各种组分或步骤组成”或“由各种组分或步骤组成”。
冠词“一个”和“一种”可以结合本文所描述的组合物、方法或结构的各种要素和组分采用。这仅仅是为方便起见并且为了给出组合物、方法或结构的一般意义。这样的描述包括要素或组分中的“一个/种或至少一个/种”。此外，除非从特定情形显而易见的是排除复数，否则如本文所用的单数冠词还包括多个/种要素或组分的描述。
“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可以发生或不发生，并且该描述包括事件或情况发生的情形以及事件或情况没有发生的情形。
如本文所用，“轻烃”用于指具有3个或更少个碳原子的烃，以及在1atm和70°F下为气体的烃。例如，“轻烃”包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、异丙烷、丙烯、异丙烯等。
如本文所用，“重烃”用于指具有4个或更多个碳原子的烃。例如，“重烃”包括丁烷、异丁烯、丁烯、戊烷、戊烯、己烷、己烷、环己烷、辛烷、辛烷、苯、苯乙烯等。在整个说明书中，“重烃”可以缩写为“HHC”。
如本文所用，“间隙气体”用于指在部分脱气的流、完全脱气的流或固体聚合物薄片的沉降样品中的聚合物薄片颗粒之间的气体。
如本文所用，“固体聚合物薄片”用于指具有固体外部的聚合物薄片，而不管该聚合物薄片的内部是固体还是流体。“固体外部”旨在反映聚合物薄片在工艺条件下维持其形状。
如本文所用，“脱气”广泛地用于指从固体聚合物薄片中去除流体或将流体与固体聚合物薄片分离的过程，而不管该流体是液体还是气体。
如本文所用，“最小流化速度”广泛地用于指使固体颗粒流态化所必需的流体的最小速度。
本文使用术语“被配置成用于”或“被适配成用于”和类似语言来反映特定的所述结构或程序用于如本文所公开的系统或方法中。例如，除非另有规定，否则如将技术人员所理解的，“被配置成用于”的特定结构意指它“被配置成用于反应器系统”，包括例如，“被配置成用于烯烃聚合反应器系统”，并且因此被设计、成型、布置、构造和/或定制以进行烯烃聚合。
本文根据IUPAC规定的定义使用术语“烯烃”：除芳族化合物中的形式键外，具有一个或多个碳-碳双键的无环和环状烃。类别“烯烃”包括烯烃和环烯烃以及相应的多烯。乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1-己烯等是烯烃的非限制性实例。
术语“约”意指量、尺寸、配方、参数以及其他数量和特征不是也不必是精确的，但可以是近似的和/或根据需要更大或更小，这反映了公差、转换因子、四舍五入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其他因素。一般来说，量、尺寸、配方、参数或其他数量或特征是“约”或“近似”的，无论是否如此明确规定。术语“约”还涵盖由于特定初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否由术语“约”修饰，权利要求包括数量的等同物。术语“约”可意指在报告的数值的10％以内，或在报告的数值的5％以内，或在报告的数值的2％以内。
如本文所用，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“含有(contains)”或“含有(containing)”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列要素的组合物、混合物、工艺、方法、制品或装置不一定仅限于那些要素，而是可能包括未明确列出的或这样的组合物、混合物、工艺、方法、制品或装置所固有的其他要素。此外，除非有相反的明确规定，否则“或”是指包括性的或而不是排他性的或。例如，以下任一个满足条件A或B：A是真的(或存在)并且B是假的(或不存在)，A是假的(或不存在)并且B是真的(或存在)，以及A和B两者都是真的(或存在)。
具体实施方式
上文所描述的附图和下文具体结构和功能的书面描述不是为了限制申请人发明的范围或所附权利要求的范围而呈现的。相反，提供附图和书面描述是为了教导本领域技术人员制作和使用寻求专利保护的发明。本领域技术人员将明白，为了清楚和理解，并未描述或示出本发明的商业方面的所有特征。本领域技术人员还将明白，合并本发明的方面的实际商业方面的开发将需要众多特定于实现的决策以达成开发者对商业方面的最终目标。此类特定于实现的决策可以包括并且可能不限于遵守与系统相关的、与业务相关的、与政府相关的和其他约束，这些约束可以根据特定实现、位置和不同时间而变化。虽然开发者的努力在绝对意义上可能是复杂且耗时的，但然而这样的努力对于受益于本公开的本领域技术人员来说将是常规任务。必须理解的是，本文公开和教导的发明易于进行多种和各种修改和替代形式。最后，诸如但不限于“一个/种”的单数术语的使用不旨在为限制项目的数目。而且，使用关系术语诸如但不限于“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“向下”、“向上”、“侧面”，在书面描述中为清楚起见在特定提及附图中使用，并且不旨在限制本发明或所附权利要求的范围。
用于聚合烯烃的系统和方法
本文提供了用于聚合一种或多种烯烃单体的系统。在一些方面，该系统包括被配置成聚合一种或多种烯烃单体并产生包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流的聚合反应器。例如，在一些方面，聚合反应器是流化床反应器。在一些方面，聚合反应器是高压釜反应器。在一些方面，聚合是管式反应器。
本文提供了用于聚合一种或多种烯烃单体的方法。在一些方面，该方法包括在聚合反应器中聚合一种或多种烯烃单体以形成包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流。例如，在一些方面，聚合反应器是流化床反应器。在一些方面，聚合反应器是高压釜反应器。在一些方面，聚合是管式反应器。
在一些方面，离开聚合反应器的固体聚合物薄片的温度为约150°F至约190°F，例如约150°F、约155°F、约160°F、约165°F、约170°F、约175°F、约180°F、约185°F、约190°F或它们之间的任何范围。在一些方面，固体聚合物薄片的最高温度是固体聚合物薄片的熔点。在一些方面，固体聚合物薄片的最高温度是固体聚合物薄片的最低烧结温度。在一些方面，固体聚合物薄片的温度比固体聚合物薄片的熔融温度低约15℃至约40℃，例如低约15℃、低约20℃、低约25℃、低约30℃、低约35℃、低约40℃或它们之间的任何范围。
在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯，并且聚合物薄片包括聚乙烯。在一些方面，一种或多种烯烃包括丙烯，并且聚合物薄片包括聚丙烯。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和丙烯，并且聚合物薄片包括乙烯和丙烯的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和1-丁烯，并且聚合物薄片包括乙烯和1-丁烯的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和1-己烯，并且聚合物薄片包括乙烯和1-己烯的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和1-辛烯，并且聚合物薄片包括乙烯和1-辛烯的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括戊烯，并且聚合物薄片包括聚戊烯。在一些方面，一种或多种烯烃包括丙烯、乙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯中的三种，并且聚合物薄片包括三元共聚物。
在一些方面，聚合反应器被配置成在一种或多种重烃的存在下聚合一种或多种烯烃。在一些方面，一种或多种重烃包括丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、辛烷或其任何组合。例如，聚合反应器可被配置成聚合一种或多种烯烃以形成一种或多种烯烃与一种或多种重烃的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和1-丁烯，并且聚合物薄片包括乙烯和1-丁烯的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和戊烯，并且聚合物薄片包括乙烯和戊烯的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和1-己烯，并且聚合物薄片包括乙烯和1-己烯的共聚物。在一些方面，一种或多种烯烃包括乙烯和1-辛烯，并且聚合物薄片包括乙烯和1-辛烯的共聚物。
在一些方面，该系统进一步包括闪蒸室，该闪蒸室被配置成将固体聚合物薄片与流体分离并产生流体流和浓缩流。流体流包括低于产物流中的浓度的固体聚合物薄片，并且浓缩流包括高于产物流中的浓度的固体聚合物薄片。例如，在一些方面，流体流包含小于约5wt.％的固体聚合物薄片、小于约1wt.％的固体聚合物薄片、小于约0.1wt.％的固体聚合物薄片，例如约5wt.％的固体聚合物薄片、约4wt.％的固体聚合物薄片、约3wt.％的固体聚合物薄片、约2wt.％的固体聚合物薄片、约1wt.％的固体聚合物薄片、约0.9wt.％的固体聚合物薄片、约0.8wt.％的固体聚合物薄片、约0.7wt.％的固体聚合物薄片、约0.6wt.％的固体聚合物薄片、约0.5wt.％的固体聚合物薄片、约0.4wt.％的固体聚合物薄片、约0.3wt.％的固体聚合物薄片、约0.2wt.％的固体聚合物薄片、约0.1wt.％的固体聚合物薄片、约0.09wt.％的固体聚合物薄片、约0.08wt.％的固体聚合物薄片、约0.07wt.％的固体聚合物薄片、约0.06wt.％的固体聚合物薄片、约0.05wt.％的固体聚合物薄片、约0.04wt.％的固体聚合物薄片、约0.03wt.％的固体聚合物薄片、约0.02wt.％的固体聚合物薄片、约0.01wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。在一些方面，浓缩流包含大于约80wt.％的固体聚合物薄片、大于约90wt.％的固体聚合物薄片或大于约95wt.％的固体聚合物薄片，例如约80wt.％的固体聚合物薄片、约81wt.％的固体聚合物薄片、约82wt.％的固体聚合物薄片、约83wt.％的固体聚合物薄片、约84wt.％的固体聚合物薄片、约85wt.％的固体聚合物薄片、约86wt.％的固体聚合物薄片、约87wt.％的固体聚合物薄片、约88wt.％的固体聚合物薄片、约89wt.％的固体聚合物薄片、约90wt.％的固体聚合物薄片、约91wt.％的固体聚合物薄片、约92wt.％的固体聚合物薄片、约93wt.％的固体聚合物薄片、约94wt.％的固体聚合物薄片、约95wt.％的固体聚合物薄片、约96wt.％的固体聚合物薄片、约97wt.％的固体聚合物薄片、约98wt.％的固体聚合物薄片、约99wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。在一些方面，流体是液体，并且产物流包含约30wt.％的固体聚合物薄片至约50wt.％的固体聚合物薄片，例如约30wt.％的固体聚合物薄片、约35wt.％的固体聚合物薄片、约40wt.％的固体聚合物薄片、约45wt.％的固体聚合物薄片、约50wt.％的固体聚合物薄片，或它们之间的任何范围。在一些方面，流体是气体，并且产物流包含约75wt.％的固体聚合物薄片至约95wt.％的聚合物薄片，例如约75wt.％的固体聚合物薄片、约80wt.％的固体聚合物薄片、约85wt.％的固体聚合物薄片、约90wt.％的固体聚合物薄片、约95wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。当确定如本文所述的固体聚合物薄片或流体的流的重量百分比时，任何吸附到固体聚合物薄片上的流体被认为是流体重量，而不是固体聚合物薄片重量。在一些方面，流体流包括气体和液体的混合物。在一些方面，流体流是气体。在一些方面，流体流是液体。在一些方面，流体包括一种或多种烯烃单体中的至少一种。在一些方面，流体是气体。在一些方面，流体是液体。在一些方面，聚合反应器是气相反应器。在一些方面，聚合反应器是液相反应器，例如回路浆料反应器或高压釜反应器。
在一些方面，该方法进一步包括将产物流传递至闪蒸室以产生流体流和夹带在流体中的聚合物薄片的浓缩流。在一些方面，流体流包括低于产物流中的浓度的固体聚合物薄片，并且浓缩流包括高于产物流中的浓度的固体聚合物薄片。例如，在一些方面，流体流包含小于约5wt.％的固体聚合物薄片、小于约1wt.％的固体聚合物薄片、小于约0.1wt.％的固体聚合物薄片，例如约5wt.％的固体聚合物薄片、约4wt.％的固体聚合物薄片、约3wt.％的固体聚合物薄片、约2wt.％的固体聚合物薄片、约1wt.％的固体聚合物薄片、约0.9wt.％的固体聚合物薄片、约0.8wt.％的固体聚合物薄片、约0.7wt.％的固体聚合物薄片、约0.6wt.％的固体聚合物薄片、约0.5wt.％的固体聚合物薄片、约0.4wt.％的固体聚合物薄片、约0.3wt.％的固体聚合物薄片、约0.2wt.％的固体聚合物薄片、约0.1wt.％的固体聚合物薄片、约0.09wt.％的固体聚合物薄片、约0.08wt.％的固体聚合物薄片、约0.07wt.％的固体聚合物薄片、约0.06wt.％的固体聚合物薄片、约0.05wt.％的固体聚合物薄片、约0.04wt.％的固体聚合物薄片、约0.03wt.％的固体聚合物薄片、约0.02wt.％的固体聚合物薄片、约0.01wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。在一些方面，浓缩流包含大于约80wt.％的固体聚合物薄片、大于约90wt.％的固体聚合物薄片或大于约95wt.％的固体聚合物薄片，例如约80wt.％的固体聚合物薄片、约81wt.％的固体聚合物薄片、约82wt.％的固体聚合物薄片、约83wt.％的固体聚合物薄片、约84wt.％的固体聚合物薄片、约85wt.％的固体聚合物薄片、约86wt.％的固体聚合物薄片、约87wt.％的固体聚合物薄片、约88wt.％的固体聚合物薄片、约89wt.％的固体聚合物薄片、约90wt.％的固体聚合物薄片、约91wt.％的固体聚合物薄片、约92wt.％的固体聚合物薄片、约93wt.％的固体聚合物薄片、约94wt.％的固体聚合物薄片、约95wt.％的固体聚合物薄片、约96wt.％的固体聚合物薄片、约97wt.％的固体聚合物薄片、约98wt.％的固体聚合物薄片、约99wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。在一些方面，流体是液体，并且产物流包含约30wt.％的固体聚合物薄片至约50wt.％的固体聚合物薄片，例如约30wt.％的固体聚合物薄片、约35wt.％的固体聚合物薄片、约40wt.％的固体聚合物薄片、约45wt.％的固体聚合物薄片、约50wt.％的固体聚合物薄片，或它们之间的任何范围。在一些方面，流体是气体，并且产物流包含约75wt.％的固体聚合物薄片至约95wt.％的聚合物薄片，例如约75wt.％的固体聚合物薄片、约80wt.％的固体聚合物薄片、约85wt.％的固体聚合物薄片、约90wt.％的固体聚合物薄片、约95wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。当确定如本文所述的固体聚合物薄片或流体的流的重量百分比时，任何吸附到固体聚合物薄片上的流体被认为是流体重量，而不是固体聚合物薄片重量。在一些方面，流体流包括气体和液体的混合物。在一些方面，流体流是气体。在一些方面，流体流是液体。在一些方面，流体包括一种或多种烯烃单体中的至少一种。在一些方面，流体是气体。在一些方面，流体是液体。在一些方面，聚合反应器是气相反应器。在一些方面，聚合反应器是液相反应器，例如回路浆料反应器或高压釜反应器。
在一些方面，该系统进一步包括第一脱气室，该第一脱气室被配置成通过使浓缩流与包括一种或多种轻烃的吹扫流体接触以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流从而分离浓缩流。部分脱气的聚合物薄片流包括低于浓缩流中的浓度的流体，并且吹扫流体流包括低于浓缩流中的浓度的固体聚合物薄片。在一些方面，部分脱气的聚合物薄片流包含小于1wt.％的流体、小于约0.1wt.％的流体或小于约0.01wt.％的流体，例如约1wt.％的流体、约0.9wt.％的流体、约0.8wt.％的流体、约0.7wt.％的流体、约0.6wt.％的流体、约0.5wt.％的流体、约0.4wt.％的流体、约0.3wt.％的流体、约0.2wt.％的流体、约0.1wt.％的流体、约0.09wt.％的流体、约0.08wt.％的流体、约0.07wt.％的流体、约0.06wt.％的流体、约0.05wt.％的流体、约0.04wt.％的流体、约0.03wt.％的流体、约0.02wt.％的流体、约0.01wt.％的流体，或它们之间的任何范围。在一些方面，吹扫流体流包含小于1wt.％的固体聚合物薄片或小于0.1wt.％的固体聚合物薄片，例如约1wt.％的固体聚合物薄片、约0.9wt.％的固体聚合物薄片、约0.8wt.％的固体聚合物薄片、约0.7wt.％的固体聚合物薄片、约0.6wt.％的固体聚合物薄片、约0.5wt.％的固体聚合物薄片、约0.4wt.％的固体聚合物薄片、约0.3wt.％的固体聚合物薄片、约0.2wt.％的固体聚合物薄片、约0.1wt.％的固体聚合物薄片、约0.09wt.％的固体聚合物薄片、约0.08wt.％的固体聚合物薄片、约0.07wt.％的固体聚合物薄片、约0.06wt.％的固体聚合物薄片、约0.05wt.％的固体聚合物薄片、约0.04wt.％的固体聚合物薄片、约0.03wt.％的固体聚合物薄片、约0.02wt.％的固体聚合物薄片、约0.01wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。在一些方面，吹扫流体流包含至少0.1wt.％的流体或至少1wt.％的流体，例如约0.1wt.％的流体、约0.5wt.％的流体、约1wt.％的流体、约5wt.％的流体、约10wt.％的流体、约15wt.％的流体、约20wt.％的流体或它们之间的任何范围。在一些方面，浓缩流中的吹扫流体与聚合物薄片的重量比为约0.005至约1，例如约0.005、约0.01、约0.02、约0.05、约0.1、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8、约0.9、约1或它们之间的任何范围。
在一些方面，该方法进一步包括将浓缩流传递至第一脱气室，其中包括一种或多种轻烃的第一吹扫流体接触浓缩流以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流。部分脱气的聚合物薄片流包括低于浓缩流中的浓度的流体，并且吹扫流体流包括低于浓缩流中的浓度的固体聚合物薄片。在一些方面，部分脱气的聚合物薄片流包含小于1wt.％的流体、小于约0.1wt.％的流体或小于约0.01wt.％的流体，例如约1wt.％的流体、约0.9wt.％的流体、约0.8wt.％的流体、约0.7wt.％的流体、约0.6wt.％的流体、约0.5wt.％的流体、约0.4wt.％的流体、约0.3wt.％的流体、约0.2wt.％的流体、约0.1wt.％的流体、约0.09wt.％的流体、约0.08wt.％的流体、约0.07wt.％的流体、约0.06wt.％的流体、约0.05wt.％的流体、约0.04wt.％的流体、约0.03wt.％的流体、约0.02wt.％的流体、约0.01wt.％的流体，或它们之间的任何范围。在一些方面，吹扫流体流包含小于1wt.％的固体聚合物薄片或小于0.1wt.％的固体聚合物薄片，例如约1wt.％的固体聚合物薄片、约0.9wt.％的固体聚合物薄片、约0.8wt.％的固体聚合物薄片、约0.7wt.％的固体聚合物薄片、约0.6wt.％的固体聚合物薄片、约0.5wt.％的固体聚合物薄片、约0.4wt.％的固体聚合物薄片、约0.3wt.％的固体聚合物薄片、约0.2wt.％的固体聚合物薄片、约0.1wt.％的固体聚合物薄片、约0.09wt.％的固体聚合物薄片、约0.08wt.％的固体聚合物薄片、约0.07wt.％的固体聚合物薄片、约0.06wt.％的固体聚合物薄片、约0.05wt.％的固体聚合物薄片、约0.04wt.％的固体聚合物薄片、约0.03wt.％的固体聚合物薄片、约0.02wt.％的固体聚合物薄片、约0.01wt.％的固体聚合物薄片，以及它们之间的任何范围。在一些方面，吹扫流体流包含至少0.1wt.％的流体或至少1wt.％的流体，例如约0.1wt.％的流体、约0.5wt.％的流体、约1wt.％的流体、约5wt.％的流体、约10wt.％的流体、约15wt.％的流体、约20wt.％的流体或它们之间的任何范围。在一些方面，浓缩流中的吹扫流体与聚合物薄片的重量比为约0.005至约1，例如约0.005、约0.01、约0.02、约0.05、约0.1、0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8、约0.9、约1或它们之间的任何范围。
在一些方面，第一脱气室具有的停留时间为约30分钟至约180分钟，例如约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟、约120分钟、约130分钟、约140分钟、约150分钟、约160分钟、约170分钟、约180分钟或它们之间的任何范围。例如，在一些方面，第一脱气室具有的停留时间为约30分钟至约60分钟，或约35分钟至约50分钟。
在一些方面，吹扫流体在被引入第一脱气室之前被加热。然而，无意于受任何特定理论的束缚，据信不需要加热吹扫流体。具体而言，据信与纯氮气流体相比，吹扫流体的较高比热允许固体聚合物薄片的有效脱气而无需预热吹扫流体。
在一些方面，第一脱气室为约0psig。无意于受任何特定理论的束缚，据信与在真空以上的压力下的第一脱气室相比，在约真空下的压力在相同的质量提馏率下改善了平衡。在一些方面，第一脱气室内的压力为约1psig至约10psig，例如约1psig、约2psig、约3psig、约4psig、约5psig、约6psig、约7psig、约8psig、约9psig、约10psig以及它们之间的任何范围。在一些方面，第一脱气室为约150psig至约300psig，例如约150psig、约160psig、约170psig、约180psig、约190psig、约200psig、约210psig、约220psig、约230psig、约240psig、约250psig、约260psig、约270psig、约280psig、约290psig、约300psig或它们之间的任何范围。无意于受任何特定理论的束缚，据信在较高压力下的第一脱气室可导致需要较少的能量来将吹扫流泵送回聚合反应器。
在一些方面，操作第一脱气室使得离开第一脱气室的吹扫流体中的重烃(HHC)的浓度与进入第一脱气室的聚合物薄片的浓缩流不达到平衡。如本文所用，“G/P比”用于指被进料到第一脱气室的吹扫气体流的质量流率(G)除以聚合物薄片的浓缩流的质量流率(P)。
尽管无意于受任何特定理论的束缚，但在一些方面，第一脱气室中的最小G/P比为以下G/P比，在该G/P比下离开吹扫柱的吹扫流中的HHC浓度已增加到其在浓缩蒸汽的HHC浓度以及第一脱气室的条件(温度和压力)下与浓缩流处于平衡的点。在最小G/P比以上下操作第一脱气室确保了当固体聚合物薄片前进通过第一脱气室时，吹扫流与固体聚合物薄片之间的平衡持续降低固体聚合物薄片表面上的HHC浓度。最小G/P比可以通过下式估算：
Figure GDA0003339668460000151
其中，HHCin是一种或多种重烃从所有的流(包括浓缩聚合物薄片流和吹扫流体二者)进料到第一脱气室的体积速率(ft3/分钟)，[E]in是离开第一脱气室的吹扫流体流中的一种或多种HHC的摩尔浓度，该吹扫流体与浓缩聚合物薄片流将处于平衡，Dg是在第一脱气室的条件下的吹扫流体流的密度，并且P是浓缩聚合物薄片流的质量速率。在一些方面，第一脱气室以最小G/P比的1与2倍之间的G/P比操作。
在一些方面，第一脱气室以最小G/P比的至少2倍的G/P比操作。例如，在一些方面，第一脱气室进行操作的G/P比为最小的约2倍、最小的约3倍、最小的约4倍、最小的约5倍、最小的约6倍、最小的约7倍、最小的约8倍、最小的约9倍、最小的约10倍或它们之间的任何范围。无意于受任何特定理论的束缚，据信小于2的G/P比需要增加的第一脱气室的停留时间和容器尺寸。无意于受任何特定理论的束缚，据信大于最小G/P比的4或5倍的G/P比可能需要更高的吹扫流体流速率，而不会显著减少所需的停留时间或容器尺寸。
无意于受任何特定理论的束缚，据信第一脱气室的室尺寸可以通过以最小G/P比的约2倍至约5倍进行操作而最小化。无意于受任何特定理论的束缚，据信以最小G/P比的约2至约5倍操作第一脱气室可允许在最短停留时间的1.5与4倍之间内在部分脱气的流中达到特定的HHC浓度。无意于受任何特定理论的束缚，据信随着G/P比接近最小G/P比，在部分脱气的流中达到特定HHC浓度所需的停留时间可能变得无限大。
在一些方面，第一脱气室是大致圆柱形的，并且具有的长径比为约4:1至8:1。在一些方面，第一脱气室的内径为约5英尺至约6英尺。在一些方面，浓缩流以活塞流流过脱气室。在一些方面，进入第一脱气室的吹扫气体的表观速度为最小流化速度的约90％或更小，例如，最小流化速度的约90％、最小流化速度的约80％、最小流化速度的约70％、最小流化速度的约60％、最小流化速度的约50％、最小流化速度的约40％、最小流化速度的约30％、最小流化速度的约20％、最小流化速度的约10％或它们之间的任何范围。
在一些方面，吹扫流体在吹扫流体的流动方向上在沿第一脱气室的长度小于约20％的点处被添加到第一脱气室中，例如在沿第一脱气室的长度约19％、沿第一脱气室的长度约15％、沿第一脱气室的长度约10％、沿第一脱气室的长度约5％、沿第一脱气室的长度约0％或它们之间的任何范围的点处。
在一些方面，闪蒸室和第一脱气室都在单件设备内。例如，在一些方面，闪蒸室可以位于聚合物薄片的活塞流床的一端或上方，并且脱气室可以是活塞流床的其余部分。
在一些方面，将吹扫流体流再循环至聚合反应器。在一些方面，将吹扫流体流再循环至聚合反应器，而无需进一步分离或纯化步骤。在一些方面，吹扫流体在沿第一脱气室的多于一个位置处被添加到第一脱气室。
在一些方面，该系统进一步包括第二脱气室，该第二脱气室被配置成通过使部分脱气的聚合物薄片流与包括氮气的第二吹扫流接触以产生完全脱气的聚合物薄片流和用过的氮气流，从而产生完全脱气的聚合物薄片流。完全脱气的聚合物薄片流包括低于部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的流体和轻烃，并且用过的氮气流包括高于第二吹扫流的浓度的来自部分脱气的流的重烃和轻烃。在一些方面，完全脱气的聚合物薄片流包括的轻烃和重烃小于100ppmw(重量份/百万)、小于20ppmw、小于10ppmw或小于5ppmw，例如约100ppmw、约90ppmw、约80ppmw、约70ppmw、约60ppmw、约50ppmw、约40ppmw、约30ppmw、约20ppmw、约15ppmw、约10ppmw、约9ppmw、约8ppmw、约7ppmw、约6ppmw、约5ppmw、约4ppmw、约3ppmw、约2ppmw、约1ppmw或它们之间的任何范围。在一些方面，完全脱气的聚合物薄片流在停滞空气中产生的烃浓度将为小于50％LEL(爆炸下限)、小于20％LEL或小于10％LEL，例如约50％LEL、约45％LEL、约40％LEL、约35％LEL、约30％LEL、约25％LEL、约20％LEL、约15％LEL、约10％LEL、约9％LEL、约8％LEL、约7％LEL、约6％LEL、约5％LEL、约4％LEL、约3％LEL、约2％LEL、约1％LEL或它们之间的任何范围。在一些方面，部分脱气的流中的第二吹扫流体与聚合物薄片的重量比为约0.001至约0.03，例如约0.001、约0.005、约0.01、约0.02、约0.025、约0.03或它们之间的任何范围。
在一些方面，该方法进一步包括将部分脱气的聚合物薄片流传递至第二脱气室，其中包括氮气的第二吹扫流体接触部分脱气的聚合物薄片流以产生完全脱气的聚合物薄片流和用过的氮气流。完全脱气的聚合物薄片流包括低于部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的流体和轻烃，并且用过的氮气流包括高于第二吹扫流的浓度的来自部分脱气的流的重烃和轻烃。在一些方面，完全脱气的聚合物薄片流包括的轻烃和重烃小于100ppmw、小于20ppmw、小于10ppmw或小于5ppmw，例如约100ppmw、约90ppmw、约80ppmw、约70ppmw、约60ppmw、约50ppmw、约40ppmw、约30ppmw、约20ppmw、约15ppmw、约10ppmw、约9ppmw、约8ppmw、约7ppmw、约6ppmw、约5ppmw、约4ppmw、约3ppmw、约2ppmw、约1ppmw或它们之间的任何范围。在一些方面，完全脱气的聚合物薄片流在停滞空气中产生的烃浓度将为小于50％LEL、小于20％LEL或小于10％LEL，例如约50％LEL、约45％LEL、约40％LEL、约35％LEL、约30％LEL、约25％LEL、约20％LEL、约15％LEL、约10％LEL、约9％LEL、约8％LEL、约7％LEL、约6％LEL、约5％LEL、约4％LEL、约3％LEL、约2％LEL、约1％LEL或它们之间的任何范围。在一些方面，部分脱气的流中的第二吹扫流体与聚合物薄片的重量比为约0.001至约0.03，例如约0.001、约0.005、约0.01、约0.02、约0.025、约0.03或它们之间的任何范围。在一些方面，第二脱气室具有的停留时间为约5分钟至约180分钟，例如约5分钟、约10分钟、约20分钟、约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟、约120分钟、约130分钟、约140分钟、约150分钟、约160分钟、约170分钟、约180分钟或它们之间的任何范围。例如，在一些方面，第二脱气室具有的停留时间为约30分钟至约60分钟，或约35分钟至约50分钟。在一些方面，第二脱气室具有的停留时间为约5分钟至约15分钟，例如约5分钟、约6分钟、约7分钟、约8分钟、约9分钟、约10分钟、约11分钟、约12分钟、约13分钟、约14分钟、约15分钟或它们之间的任何范围。
在一些方面，第二脱气室的G/P比足以将吹扫流体去除到期望水平。无意于受任何特定理论的束缚，据信吹扫流体将比一种或多种重烃更容易从固体聚合物薄片中去除，因为据信吹扫流体之间的平衡将有利于从固体聚合物薄片中去除吹扫流体。尽管无意于受任何特定理论的束缚，但在一些方面，第二脱气室中的最小G/P比是被转移到第二气室的间隙气体的质量速率与被转移到第二气室的固体聚合物薄片的重量速率的比率。无意于受任何特定理论的束缚，据信被转移到第二脱气室的间隙气体的体积速率可以如下计算：
Figure GDA0003339668460000181
其中，R间隙是间隙气体的体积速率，V薄片是被转移到第二脱气室的固体聚合物薄片的体积速率，SBD是沉降的堆积密度，并且D是固体聚合物薄片的密度。然后，通过将间隙气体的体积速率乘以第二脱气室中的条件下的吹扫流体的密度，计算出到第二脱气室的吹扫流体的最小质量速率。
在一些方面，第二脱气室中的G/P比为最小G/P比的约2倍至最小G/P比的约10倍。在一些方面，第二脱气室中的G/P比为最小G/P比的约1倍至最小G/P比的约30倍。
在一些方面，第二脱气室是大致圆柱形的，并且具有的长径比为约4:1至8:1。在一些方面，第二脱气室的内径为约5英尺至约6英尺。在一些方面，浓缩流以活塞流流过第一脱气室。
在一些方面，进入第二脱气室的第二吹扫气体的表观速度为最小流化速度的约90％或更小，例如，最小流化速度的约90％、最小流化速度的约80％、最小流化速度的约70％、最小流化速度的约60％、最小流化速度的约50％、最小流化速度的约40％、最小流化速度的约30％、最小流化速度的约20％、最小流化速度的约10％或它们之间的任何范围。
在一些方面，第一脱气室和第二脱气室具有的合并停留时间为约30分钟至约180分钟，例如约30分钟、约40分钟、约50分钟、约60分钟、约70分钟、约80分钟、约90分钟、约100分钟、约110分钟、约120分钟、约130分钟、约140分钟、约150分钟、约160分钟、约170分钟、约180分钟或它们之间的任何范围。例如，在一些方面，第一脱气室和第二脱气室具有的合并停留时间为约30分钟至约60分钟，或约35分钟至约50分钟。例如，在一些方面，第一脱气室具有的停留时间为约10分钟至约170分钟，并且第二脱气室具有的停留时间为约170分钟至约10分钟。
在一些方面，第二吹扫流体在第二吹扫流体的流动方向上在沿第二脱气室的长度小于约20％的点处被添加到第二脱气室中，例如在沿第二脱气室的长度约19％、沿第二脱气室的长度约15％、沿第二脱气室的长度约10％、沿第二脱气室的长度约5％、沿第二脱气室的长度约0％或它们之间的任何范围的点处。
在一些方面，将用过的氮气流进一步传递至分离过程，以从用过的氮气流中分离任何轻烃，并产生纯化的氮气流和烃流。烃流包含高于用过的氮气流中的浓度的轻烃，并且纯化的氮气流包含低于用过的氮气流中的浓度的轻烃。在一些方面，将纯化的氮气再循环至第二脱气室。在一些方面，将烃流再循环至聚合反应器。在一些方面，将烃流送至火炬(flare)。
图示方面
图1是根据本公开的方面的系统或方法100的示意图。将反应物流101提供至聚合反应器103，其产生包含夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流105。将产物流105提供至闪蒸室107，该闪蒸室被配置成将固体聚合物薄片与流体分离，从而产生流体流109和浓缩流111。流体流109包含低于产物流105中的浓度的固体聚合物薄片，并且浓缩流111包含高于产物流105中的浓度的固体聚合物薄片。接下来，浓缩流111和吹扫流体115被进料到第一脱气室113，该第一脱气室被配置成将浓缩流111分离成部分脱气的流117和吹扫流体流119。吹扫流体流119包含低于浓缩流111的浓度的固体聚合物薄片，并且部分脱气的流117包含低于浓缩流111中的浓度的流体。将流体流109和吹扫流体流119再循环至聚合反应器103。
接下来，将部分脱气的流117和包括氮气的第二吹扫流123进料到第二脱气室121，该第二脱气室被配置成将部分脱气的流117分离为完全脱气的聚合物薄片流125和用过的氮气流127。完全脱气的聚合物薄片流125包括低于部分脱气的聚合物薄片流117中的浓度的流体，并且用过的氮气流包括低于部分脱气的聚合物薄片流117中的浓度的固体聚合物薄片。
实施例
通过以下实施例进一步说明本发明，这些实施例不以任何方式解释为对本发明的范围施加限制。在不脱离本发明的精神或所附权利要求的范围的情况下，在阅读本文的描述之后，本领域普通技术人员本身可以联想到各种其他方面、方面、修改以及其等同物。
预示实施例1
将反应物流提供至气相聚合反应器，该反应器产生密度为0.918g/cc的线型低密度聚乙烯。所产生的线型低密度聚乙烯是乙烯与重烃单体己烯的共聚物。反应器中还存在重烃稀释剂正己烷。聚合反应器在86℃和315psia下操作。气体组成如下：乙烯为100psi、己烷-1为10.5psi、正己烷为8.4psi以及其余为氮气。
包含夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流以约75,000lbs/hr的固体聚合物薄片的速率从反应器连续排出。固体聚合物薄片具有的平均厚度为800微米。将产物流提供至闪蒸室，该闪蒸室被配置成将固体聚合物薄片与流体分离，从而产生流体流和浓缩流。闪蒸室中的平均压力控制在25psia，且测得温度为80℃。流体流包含低于产物流中的浓度的固体聚合物薄片。将流体流过滤，并使用压缩机将其返回至反应器，而无需进一步纯化或处理。浓缩流包含高于产物流中的浓度的固体聚合物薄片。浓缩流包括大约1.6wt％的重烃，该重烃由己烯-1和正己烷构成，其被吸收到固体聚合物薄片中。使用单元的不同部分周围的总体和组分质量平衡估算固体聚合物薄片中重烃的浓度。
将固体聚合物薄片的浓缩流引入第一脱气室的顶部。向第一脱气室的底部，以2,500lbs/hr的速率进料80℃下的由纯化的乙烯组成的吹扫流体。在第一脱气室中固体的平均温度为大约78℃，并且压力被控制在20psia。维持脱气室中的固体水平，使得吹扫流体渗透并通过固体聚合物薄片的床上升。固体聚合物薄片以活塞流模式向下移动通过床。吹扫流体离开固体聚合物薄片的床的顶部，并从容器顶部连续排出。控制第一脱气室中的固体水平，使得固体聚合物薄片具有的平均停留时间提供与上升的吹扫流体的40分钟接触。固体聚合物薄片作为部分脱气的流离开第一脱气室。
将离开第一脱气室并由乙烯和重烃构成的吹扫流体过滤并使用压缩机返回到反应器中。返回吹扫流体，无需任何进一步纯化或处理。
测试表明，在78℃和20psia下，来自闪蒸室的浓缩流中的重烃(1.6wt％重烃)将与包括大约24.6vol％的重烃己烷-1和正己烷的乙烯吹扫流体流平衡。使用下式，在上述条件下，第一脱气室的最小G/P比计算为大约0.016lb吹扫气体/磅固体聚合物薄片：
Figure GDA0003339668460000221
(HHC)in为4,839ft3/hr，计算如下。进料到第一脱气室中的总共75,000lbs/hr*0.016lb HHC/lb固体＝进料到第一脱气室中的1,200lbs/hr HHC。进料到第一脱气室中的1,200lb/hr HHC/0.249lb/ft3(在第一脱气室条件下的HHC密度)＝4,839ft3/hr。[E]in为24.6vol.％，并且Dg是在第一脱气室条件下的吹扫流体的密度＝0.081lb/ft3。因此，最小G/P比＝{(4839/0.246)-4839}*0.081/75,000＝0.016lb吹扫流体/lb固体聚合物薄片。
这意指吹扫流体的最小质量速率为大约1,200lbs/hr(75,000lbs/hr*0.016lb/lb＝1,200lbs/hr)。因此，第一脱气室在G/P比为最小G/P比的约2.1倍(2,500lbs/hr/1,200lbs/hr)下操作。
通过第一脱气室的底部排出包含大约8ppm的由1-己烯和正己烷构成的重烃的部分脱气的流。
接下来，将部分脱气的流引入第二脱气室的顶部。向第二脱气室的底部，以500lbs/hr的速率进料80℃下的由纯氮气组成的吹扫流体。在第二脱气室中固体的平均温度为大约78℃，并且压力被控制在18psia。维持在第二脱气室中的固体聚合物薄片的水平，使得氮气吹扫流体渗透并通过固体聚合物薄片的床上升。固体聚合物薄片以活塞流模式向下连续移动通过床。氮气吹扫流体离开固体聚合物薄片的床的顶部，并作为废氮气流从容器顶部连续排出。控制第二脱气室中的固体水平，使得固体聚合物薄片具有的停留时间提供与上升的吹扫流体的约10分钟接触。固体聚合物薄片作为完全脱气的流从第二脱气室中排出。
将来自第二脱气柱的且包括氮气、乙烯和小浓度的重烃的废氮气流引导至烃分解装置。
使用上述等式，在上述条件下第二脱气室的最小G/P比计算为大约0.001lb氮气/磅固体聚合物薄片，并且使用以下等式计算间隙体积：
Figure GDA0003339668460000231
在这些计算中，SBD＝32lbs/ft3，D＝57lbs/ft3，V薄片＝(75,000lbs/hr)/(32lbs/ft3沉降的堆积密度)＝2,344ft3/hr。R间隙＝(2,344)*(1-32/57)＝1,028ft3/hr，78°F和18psia下N2的密度＝0.073lbs/ft3，到第二脱气室的最小吹扫气体＝0.073*1028＝75lbs/hr。因此，第二脱气室的最小G/P比为75/75000＝0.001lb/lb。
因此，第二脱气室在最小所需G/P比的约6.7倍的G/P比(500lbs/hr/75lbs/hr)下操作。完全脱气的流包含小于5ppm的重烃和小于2ppm的轻烃乙烯。
方面
上面关于许多方面和方面和具体实例描述了本发明。根据以上具体实施方式，本领域技术人员本身将联想到许多变型。所有这样的明显变型都在所附权利要求的全部预期范围内。本发明的其他方面可包括但不限于以下(方面通常被描述为“包括……”，但是替代地，可以“基本上由……组成”或“由……组成”，除非另有明确规定)：
根据本公开的第一方面，根据第一方面的用于聚合一种或多种烯烃单体的系统，包括：聚合反应器，其被配置成聚合一种或多种烯烃单体并产生包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流；闪蒸室，其被配置成将所述固体聚合物薄片与所述流体分离并产生流体流和浓缩流，其中，所述流体流包括低于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片，并且所述浓缩流包括高于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片；第一脱气室，其被配置成通过使所述浓缩流与包括一种或多种轻烃的吹扫流体接触以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流从而分离所述浓缩流，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述流体，并且所述吹扫流体流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述固体聚合物薄片。
根据本公开的第二方面，描述了第一方面所述的系统，其中，所述流体流包含小于约5wt.％的固体聚合物薄片，并且所述浓缩流包含大于约80wt.％的固体聚合物薄片。
根据本公开的第三方面，描述了第一或第二方面中任一项所述的系统，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包含小于约1wt.％的流体，并且所述吹扫流体流包含小于约1wt.％的固体聚合物薄片。
根据本公开的第四方面，描述了第一至第三方面中任一项所述的系统，其中，所述闪蒸室和所述第一脱气室均在单件设备内。
根据本公开的第五方面，描述了第一至第四方面中任一项所述的系统，进一步包括第二脱气室，所述第二脱气室被配置成通过使所述部分脱气的聚合物薄片流与包括氮气的第二吹扫流接触以产生完全脱气的聚合物薄片流和用过的氮气流，从而产生所述完全脱气的聚合物薄片流，其中，所述完全脱气的聚合物薄片流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述流体，并且所述用过的氮气流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述固体聚合物薄片。
根据本公开的第六方面，描述了第四方面所述的系统，其中，所述完全脱气的聚合物薄片流包含小于约100ppmw的所述流体。
根据本公开的第七方面，描述了第一至第六方面中任一项所述的系统，其中，所述流体包括所述一种或多种烯烃单体中的至少一种。
根据本公开的第八方面，描述了第一至第七方面中任一项所述的系统，其中，所述流体是气体。
根据本公开的第九方面，描述了第一至第七方面中任一项所述的系统，其中，所述流体是液体。
根据本公开的第十方面，描述了第一至第七方面中任一项所述的系统，其中，所述聚合反应器包括气相反应器。
根据本公开的第十一方面，描述了第一至第七或第九方面中任一项所述的系统，其中，所述聚合反应器包括液相反应器。
根据本公开的第十二方面，描述了第十一方面所述的系统，其中，所述液相反应器是回路浆料反应器或高压釜反应器。
根据本公开的第十三方面，描述了第一至第十二方面中任一项所述的系统，其中，将所述吹扫流体流再循环至所述聚合反应器。
根据本公开的第十四方面，描述了第一至第十三方面中任一项所述的系统，其中，所述一种或多种烯烃包括乙烯，并且所述聚合物薄片包括聚乙烯。
根据本公开的第十五方面，描述了第一至第十四方面中任一项所述的系统，其中，所述聚合反应器进一步被配置成在一种或多种重烃的存在下聚合一种或多种烯烃。
根据本公开的第十六方面，描述了第一至第十五方面中任一项所述的系统，其中，所述第一脱气室具有的停留时间为约5分钟至约180分钟。
根据本公开的第十七方面，描述了第一至第十六方面中任一项所述的系统，其中，所述第二脱气室具有的停留时间为约5分钟至约180分钟。
根据本公开的第十八方面，描述了第五至第十五方面中任一项所述的系统，其中，所述第一脱气室和所述第二脱气室具有的合并停留时间为约30分钟至约180分钟。
根据本公开的第十九方面，描述了第一至第十八方面中任一项所述的系统，其中，所述浓缩流中的吹扫流体与聚合物薄片的重量比为约0.005至约1。
根据本公开的第二十方面，描述了第一至第十九方面中任一项所述的系统，其中，所述部分脱气的流中的所述第二吹扫流体与所述聚合物薄片的重量比为约0.001至约0.03。
根据本公开的第二十一方面，一种用于聚合一种或多种烯烃单体的方法，包括：在聚合反应器中聚合一种或多种烯烃单体以形成包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流；将所述产物流传递至闪蒸室以产生夹带在所述流体中的聚合物薄片的流体流和浓缩流，其中，所述流体流包括低于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片，并且所述浓缩流包括高于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片；将所述浓缩流传递至第一脱气室，其中，包括一种或多种轻烃的第一吹扫流体接触所述浓缩流以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述流体，并且所述吹扫流体流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述固体聚合物薄片。
根据本公开的第二十二方面，描述了第二十一方面，其中，所述流体流包含小于约5wt.％的固体聚合物薄片，并且所述浓缩流包含大于约80wt.％的固体聚合物薄片。
根据本公开的第二十三方面，描述了第二十一或第二十二方面中任一项所述的系统，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包含小于约1wt.％的流体，并且所述吹扫流体流包含小于约1wt.％的固体聚合物薄片。
根据本公开的第二十四方面，描述了第二十一至第二十三方面中任一项所述的系统，进一步包括将所述部分脱气的聚合物薄片流传递至第二脱气室，其中，包括氮气的第二吹扫流体接触所述部分脱气的聚合物薄片流以产生完全脱气的聚合物薄片流和用过的氮气流，其中，所述完全脱气的聚合物薄片流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述流体，并且所述用过的氮气流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述固体聚合物薄片。
根据本公开的第二十五方面，描述了第二十四方面所述的系统，其中，所述完全脱气的聚合物薄片流包含小于约100ppmw的所述流体。
根据本公开的第二十六方面，描述了第二十一至第二十五方面中任一项所述的系统，其中，所述流体包括所述一种或多种烯烃单体中的至少一种。
根据本公开的第二十七方面，描述了第二十一至第二十六方面中任一项所述的系统，其中，所述流体是气体。
根据本公开的第二十八方面，描述了第二十一至第二十六方面中任一项所述的系统，其中，所述流体是液体。
根据本公开的第二十九方面，描述了第二十一至第二十七方面中任一项所述的系统，其中，所述聚合反应器包括气相反应器。
根据本公开的第三十方面，描述了第二十一至第二十六或第二十八方面中任一项所述的系统，其中，所述聚合反应器包括液相反应器。
根据本公开的第三十一方面，描述了第三十方面所述的系统，其中，所述液相反应器是回路浆料反应器或高压釜反应器。
根据本公开的第三十二方面，描述了第二十一至第三十一方面中任一项所述的系统，进一步包括将所述吹扫流体流再循环至所述聚合反应器。
根据本公开的第三十三方面，描述了第二十一至第三十二方面中任一项所述的系统，其中，所述一种或多种烯烃包括乙烯，并且所述聚合物薄片包括聚乙烯。
根据本公开的第三十四方面，描述了第二十一至第三十三方面中任一项所述的系统，进一步包括在一种或多种重烃的存在下聚合所述一种或多种烯烃。
根据本公开的第三十五方面，描述了第二十一至第三十四方面中任一项所述的系统，其中，所述第一脱气室具有的停留时间为约5分钟至约180分钟。
根据本公开的第三十六方面，描述了第二十四至第三十五方面中任一项所述的系统，其中，所述第二脱气室具有的停留时间为约5分钟至约180分钟。
根据本公开的第三十七方面，描述了第二十四至第三十四方面中任一项所述的系统，其中，所述第一脱气室和所述第二脱气室具有的合并停留时间为约30分钟至约180分钟。
根据本公开的第三十八方面，描述了第二十一至第三十七方面中任一项所述的系统，其中，所述浓缩流中的吹扫流体与聚合物薄片的重量比为约0.005至约1。
根据本公开的第三十九方面，描述了第二十一至第三十八方面中任一项所述的系统，其中，所述部分脱气的流中的所述第二吹扫流体与所述聚合物薄片的重量比为约0.001至约0.03。

Claims (20)

1.一种用于在一种或多种重烃的存在下聚合一种或多种烯烃单体的系统，包括：
聚合反应器，其被配置成聚合一种或多种烯烃单体并产生包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流；
闪蒸室，其被配置成将所述固体聚合物薄片与所述流体分离并产生流体流和浓缩流，其中所述流体流包括低于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片，并且其中所述浓缩流包括高于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片；
流体流再循环线路，其被配置成使所述流体流从所述闪蒸室再循环至所述聚合反应器；
第一脱气室，其被配置成通过使所述浓缩流与基本上由一种或多种轻烃组成的第一吹扫流体接触以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流从而分离所述浓缩流，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述流体，并且所述吹扫流体流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述固体聚合物薄片，
其中所述聚合反应器、所述闪蒸室和所述第一脱气室是彼此区分的，并且
其中所述第一脱气室中的G/P比是最小G/P比的2-5倍，所述G/P比为被进料到所述第一脱气室的第一吹扫流体的质量流率(G)除以聚合物薄片的所述浓缩流的质量流率(P)，其中所述最小G/P比通过下式估算：
Figure FDA0003350827140000011
其中，HHCin是以ft3/分钟表示的所述一种或多种重烃从包括所述浓缩流和吹扫流体二者在内的所有流进料到所述第一脱气室的体积速率，[E]in是与所述浓缩流处于平衡的离开所述第一脱气室的吹扫流体流中的所述一种或多种重烃的摩尔浓度，Dg是在所述第一脱气室的条件下的所述吹扫流体流的密度，并且P是所述浓缩流的质量速率。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一脱气室具有长度，并且其中所述第一吹扫流体的引入点为在所述第一吹扫流体的流动方向上在沿所述第一脱气室的所述长度小于约20％处。
3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括第二脱气室，所述第二脱气室被配置成通过使所述部分脱气的聚合物薄片流与包括氮气的第二吹扫流体接触以产生完全脱气的聚合物薄片流和用过的氮气流，从而产生所述完全脱气的聚合物薄片流，其中，所述完全脱气的聚合物薄片流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述流体，并且所述用过的氮气流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述固体聚合物薄片。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一吹扫流体包括所述一种或多种烯烃单体中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体是气体。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体是液体。
7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括第一吹扫物再循环线路，所述第一吹扫物再循环线路被配置为使所述吹扫流体流从所述第一脱气室再循环至所述聚合反应器。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一种或多种烯烃包括乙烯，并且所述聚合物薄片包括聚乙烯。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述聚合反应器进一步被配置成在一种或多种重烃的存在下聚合一种或多种烯烃。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一脱气室具有的停留时间为约30分钟至约180分钟。
11.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第二脱气室具有的停留时间为约30分钟至约180分钟。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述浓缩流中的吹扫流体与所述固体聚合物薄片的重量比为约0.005至约1。
13.根据权利要求3所述的系统，其中，所述部分脱气的流中的所述第二吹扫流体与所述固体聚合物薄片的重量比为约0.001至约0.03。
14.一种用于在一种或多种重烃的存在下聚合一种或多种烯烃单体的方法，包括：
在聚合反应器中聚合一种或多种烯烃单体以形成包括夹带在流体中的固体聚合物薄片的产物流；
将所述产物流传递至闪蒸室以产生夹带在所述流体中的聚合物薄片的流体流和浓缩流，其中，所述流体流包括低于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片，并且所述浓缩流包括高于所述产物流中的浓度的所述固体聚合物薄片；
将所述流体流从所述闪蒸室再循环至所述聚合反应器；
将所述浓缩流传递至第一脱气室，其中，基本上由一种或多种轻烃组成的第一吹扫流体接触所述浓缩流以产生部分脱气的聚合物薄片流和吹扫流体流，其中，所述部分脱气的聚合物薄片流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述流体，并且所述吹扫流体流包括低于所述浓缩流中的浓度的所述固体聚合物薄片；
将所述部分脱气的聚合物薄片流传递至第二脱气室，其中，包括氮气的第二吹扫流体接触所述部分脱气的聚合物薄片流以产生完全脱气的聚合物薄片流和用过的氮气流，其中，所述完全脱气的聚合物薄片流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述流体，并且所述用过的氮气流包括低于所述部分脱气的聚合物薄片流中的浓度的所述固体聚合物薄片，
其中所述部分脱气的流中的所述第二吹扫流体与所述聚合物薄片的重量比为约0.001至约0.03，并且
其中所述第一脱气室中的G/P比是最小G/P比的2-5倍，所述G/P比为被进料到所述第一脱气室的第一吹扫流体的质量流率(G)除以聚合物薄片的所述浓缩流的质量流率(P)，其中所述最小G/P比通过下式估算：
Figure FDA0003350827140000041
其中，HHCin是以ft3/分钟表示的所述一种或多种重烃从包括所述浓缩流和吹扫流体二者在内的所有流进料到所述第一脱气室的体积速率，[E]in是与所述浓缩流处于平衡的离开所述第一脱气室的吹扫流体流中的所述一种或多种重烃的摩尔浓度，Dg是在所述第一脱气室的条件下的所述吹扫流体流的密度，并且P是所述浓缩流的质量速率。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一吹扫流体基本上由乙烯组成。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述流体包括所述一种或多种烯烃单体中的至少一种。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述流体是气体。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述流体是液体。
19.根据权利要求14所述的方法，进一步包括将所述第一吹扫流体流再循环至所述聚合反应器。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述浓缩流中的第一吹扫流体与聚合物薄片的重量比为约0.005至约1。
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