CN115715228A - 减少低密度聚乙烯生产中子系统的停工时间的方法 - Google Patents

减少低密度聚乙烯生产中子系统的停工时间的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115715228A
CN115715228A CN202180044945.1A CN202180044945A CN115715228A CN 115715228 A CN115715228 A CN 115715228A CN 202180044945 A CN202180044945 A CN 202180044945A CN 115715228 A CN115715228 A CN 115715228A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stream
pair
valves
reactor
downstream
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
Application number
CN202180044945.1A
Other languages
English (en)
Inventor
C·迪威特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Chemical Patents Inc
Original Assignee
ExxonMobil Chemical Patents Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ExxonMobil Chemical Patents Inc filed Critical ExxonMobil Chemical Patents Inc
Publication of CN115715228A publication Critical patent/CN115715228A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/01Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04Pressure vessels, e.g. autoclaves
    • B01J3/042Pressure vessels, e.g. autoclaves in the form of a tube
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04Pressure vessels, e.g. autoclaves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/008Feed or outlet control devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/02Polymerisation in bulk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/0027Pressure relief

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

用于减少LDPE工艺中子系统/反应器部件的停工时间的方法。方法包括关闭一对或多对上游锁定阀,每对上游锁定阀位于反应器部件上游的入口料流中并配置为当所述对的上游锁定阀关闭时停止流体通过所述入口料流流入反应器部件;关闭一对或多对下游锁定阀,每对下游锁定阀位于反应器部件下游的出口料流中并配置为当所述对的下游锁定阀关闭时停止流体通过所述出口料流流出反应器部件;使反应器部件减压;将包含N2的吹扫气体引入反应器部件和从反应器部件抽出吹扫气体。

Description

减少低密度聚乙烯生产中子系统的停工时间的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年6月24日提交的题目为“Processes For Reducing ShutdownTime Of Sub-Sys tems In Low-Dens i ty Polyethylene Product ion”的美国临时申请63/043484的权益,其全文通过引用并入本文。
领域
本发明的实施方案总体上涉及低密度聚乙烯生产。更具体地,这样的实施方案涉及减少高压低密度聚乙烯生产中子系统的停工时间的方法。
背景
在高压低密度聚乙烯(LDPE)生产中,将压缩的乙烯引入高压管式反应器或高压釜反应器以形成LDPE。未反应的废气和LDPE产物然后送至高压分离器(其中去除未反应的废气)并送至冷却再循环系统。冷却的气体然后再循环至LDPE反应器上游的次级压缩机。离开高压分离器的LDPE产物另外送至低压分离器以分离产物与任何剩余气体,并且在再循环至次级压缩机上游的初级压缩机之前将离开低压分离器的气体加料至吹扫压缩机。
LDPE生产工艺的不同子系统例如反应器、压缩机和冷却再循环系统经常需要停工来进行维护或清洁或当工艺扰动发生时。传统地,当一个子系统需要停工时,所有其它子系统也需要停工。如此,停工期间所有子系统暴露于大气并因此暴露于O2。各个子系统例如反应器和分离器中存在O2可不期望地引起LDPE反应产物的分解。这种分解可导致这样子系统的温度和压力的不需要的提高,这可导致进一步的问题例如管道失效。因此,这些子系统需要停工甚至更长时间。在停工期间发生的其它问题包括对于未连接到火炬的系统而言乙烯、共聚单体和改性剂即进料材料损失至大气以及挥发性有机化合物(VOC)例如乙烯进料杂质释放至大气。
因为停工期间LDPE生产工艺的所有子系统暴露于大气,所以子系统的启动需要所有这些系统在接近大气压力下用N2重复吹扫以去除不需要的O2,之后将乙烯引至子系统。将乙烯引至子系统的这种需要不是非常成本有效的。每个子系统停工所需要的时间量因此由于在每个子系统启动前需要进行这些步骤而加长。
因此需要减少LDPE生产工艺的停工时间。也高度期望减少停工期间损失的乙烯、共聚单体和改性剂的量和VOC排放的量。
概述
提供了高压LDPE生产工艺的一个或多个子系统停工的改进方法。在一种或多种实施方案中,LDPE生产工艺中反应器部件的停工方法包括:关闭一对或多对上游锁定阀,每对上游锁定阀位于反应器部件上游的入口料流中并配置为当所述对的上游锁定阀关闭时停止流体通过所述入口料流流入反应器部件;关闭一对或多对下游锁定阀,每对下游锁定阀位于反应器部件下游的出口料流中并配置为当所述对的下游锁定阀关闭时停止流体通过所述出口料流流出反应器部件;使反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力;将包含N2的吹扫气体通过吹扫气体入口以大于约0.5MPag且小于约5.0MPag的压力引入反应器部件;和将吹扫气体通过吹扫气体出口从反应器部件抽出,其中抽出吹扫气体包括将反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力。
在一种或多种实施方案中,LDPE生产工艺中反应器和收集容器的停工方法包括:关闭引至反应器的第一料流中的第一对管线阀,设置在冷却再循环系统和用于收集蜡的收集容器之间的第二料流中的第二对管线阀,和离开收集容器的第三料流中的第三对管线阀,其中第四料流离开反应器并进入设置在冷却再循环系统上游的高压分离器,其中第一管线阀和第一管线阀下游的第二管线阀设置在第四料流中,并且其中第五料流连接第一管线阀和第二管线阀之间的第四料流与收集容器;关闭第四料流中的第二管线阀;打开连接第一对管线阀之间的第一料流的第一泄放器料流中的第一泄放器阀,连接第二对管线阀之间的第二料流的第二泄放器料流中的第二泄放器阀,连接第三对管线阀之间的第三料流的第三泄放器料流中的第三泄放器阀,和第五料流中的吹扫阀;使反应器减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力;和将包含N2的吹扫气体以大于约0.5MPag且小于约5.0MPag的压力引入反应器。
附图简要描述
为了可详细地理解本发明的上述特征的方式,可以通过参考实施方案获得上面简要概述的发明的更具体的描述,其中一些实施方案在附图中示出。
然而,应注意,附图仅说明本发明的典型实施方案并因此不认为是对范围的限制,因为本发明可以承认其它同等有效的实施方案。
图1描述根据一种或多种本文描述的实施方案的说明性高压低密度聚乙烯(LDPE)生产工艺的流程图。
图2描述根据一种或多种本文描述的实施方案的可置于图1的LDPE生产工艺中的说明性压力计的前平面视图。
图3描述根据一种或多种本文描述的实施方案的说明性高压LDPE生产工艺的流程图,其包括旁路料流用于将反应物材料送至冷却再循环系统同时绕过次级压缩机从而允许同时清洁冷却再循环系统和维护次级压缩机。
详述
应理解以下公开内容描述用于实现本发明的不同特征、结构和/或功能的几种示例性实施方案。以下描述部件、布置和配置的示例性实施方案来简化本公开内容;然而,提供这些示例性实施方案仅作为实例并不意图限制本发明的范围。另外,本公开内容可以在各种示例性实施方案中和在本文提供的附图中重复附图标记和/或字母。这种重复是出于简单和清楚的目的并且本身没有规定附图中讨论的各种示例性实施方案和/或配置之间的关系。此外,在没有脱离本公开内容的范围的情况下,以下给出的示例性实施方案可以任何方式的组合来组合,即来自一种示例性实施方案的任何要素可使用在任何其它示例性实施方案中。
另外,在整个以下说明书和权利要求书中使用某些术语来指代特定部件。如本领域技术人员将领会的,各种实体可通过不同的名称来指相同的部件,并且由此,用于本文描述的要素的命名约定不意图限制本发明的范围,本文另外具体定义。此外,本文使用的命名约定不意图区别名称不同但功能相同的部件。
在以下讨论中和在权利要求书中,术语“包括”和“包含”以打开方式使用,并且因此应解释为意为“包括但不限于”。短语“基本上由...组成”意指所描述/要求保护的组成不包括任何其它将使其性质实质上改变该性质的任何大于5%的组分,并且在任何情况下不包括任何其它组分至大于3质量%的水平
术语“或”意图包括排他性和包括性情况,即“A或B”意图与“A和B中至少一种”同义,除非本文另外明确规定。
除非上下文另外清楚规定,不定冠词“一个”和“一种”是指单数形式(即“一种”)和复数形式(即一种或多种)两者。例如,除非相反规定或上下文清楚表明使用了仅一种烯烃,使用“烯烃”的实施方案包括使用一种、两种或更多种烯烃的实施方案。
术语“重量%”意为以重量计百分比,“体积%”意为以体积计百分比,“mol%”意为以摩尔计百分比,“ppm”意为份/百万份,“ppm wt”和“wppm”可互换使用并意为以重量为基础的份/百万份,和“volppm”意为以体积为基础的份/百万份。本文所有的浓度除非另外说明均以讨论的组合物的总量为基础表示。
术语“α-烯烃”是指任何线性或支化的碳和氢的化合物,其在α碳原子和β碳原子之间具有至少一个双键。出于本说明书和所附权利要求书的目的而言,当聚合物或共聚物被称作包括α-烯烃例如聚α-烯烃时,在这样的聚合物或共聚物中存在的α-烯烃是该α-烯烃的经聚合的形式。
术语“聚合物”是指任何两个或更多个相同或不同的重复单元/单体(mer)单元或单元。术语“均聚物”是指具有相同单元的聚合物。术语“共聚物”是指具有彼此不同的两种或更多种单元的聚合物,并且包括三元共聚物等。术语“三元共聚物”是指具有彼此不同的三种单元的聚合物。当涉及单元时,术语“不同的”表明单元彼此相差至少一个原子或是同分异构上不同的。同样,如本文使用的,聚合物的定义包括均聚物、共聚物等。通过实例的方式,当共聚物据称具有10重量%至30重量%的“丙烯”含量时,应理解该共聚物中的重复单元/单体单元或简称作单元衍生自聚合反应中的丙烯,并且衍生单元以基于共聚物的重量的10重量%至30重量%存在。
术语“流体连通”意味着流体可直接地或经过至少第三部件从第一部件通过至第二部件。术语“入口”是指流体进入部件的点,和术语“出口”意味着流体离开部件的点。
本文使用的元素及其族的命名法是根据1988年后国际纯粹与应用化学联合会所用的周期表。周期表的实例显示在F.Albert Cotton等人的高级无机化学第6版(John Wiley&Sons,Inc.,1999)的封面内页中。
现在将提供详细描述。所附权利要求中的每个限定单独的发明,为了侵权目的,其被认为包括权利要求中规定的各种要素或限制的等同物。取决于上下文,所有对“发明”提及在一些情况下可以仅指某些具体实施方案。在其它情况下,将领会对“发明”提及将是指在一个或多个但不必是所有的权利要求中记载的主题。现在以下将更详细地描述每个发明,包括具体实施方案、形式和实施例,但是本发明不限于这些实施方案、形式或实施例,当本公开内容中的信息与公开可获得的信息和技术结合时,包括这些实施方案、形式或实施例以使本领域普通技术人员能够实施和使用本发明。
本文公开了使高压LDPE生产工艺的一个或多个子系统停工的改进方法。“高压”LDPE生产工艺是其中在120至320MPag的压力下在反应器中进行聚合的LDPE生产工艺。在该工艺中,需要停工的每个子系统可通过关闭在加料的料流中以及在离开子系统的料流中设置的一对管线阀与每个其它的子系统隔开。在每对的管线阀之间位置处连接每个关闭料流的泄放器料流可包括泄放器阀。可打开这个泄放器阀来释放泄漏通过任一管线阀的任何气体。如本文使用的,术语“泄放器”是形容词,其表示某物将气体释放到安全位置,例如火炬。
通过隔离或划分需要停工的子系统,其它子系统可保持加压,乙烯可储存在这些子系统中,并且在停工期间可消除或减少来自这些子系统的VOC排放。因此,通常不需要用吹扫气体(例如N2)(其会置换乙烯、共聚单体和改性剂,需要在重新启动停工子系统前替代这样的物质)吹扫这些其它子系统,由此减少总停工时间。另外,这种和其它本文描述的方法可有利地能够使用较高的吹扫气体初始压力,其降低至较低的最终压力。如以下讨论的,流过的吹扫气体中较大的初始至最终压力差可提高吹扫效率,由此减少完成给定清除所需要的吹扫气体循环数量,这再次减少停工时间。
LDPE生产工艺的每个子系统本文还可以称作“反应器部件”。在一种或多种实施方案中,LDPE生产工艺中反应器部件的停工方法包括:关闭一对或多对上游锁定阀,每对上游锁定阀位于反应器部件上游的入口料流中并配置为当关闭一对上游锁定阀时停止流体通过所述入口料流流入反应器部件;关闭一对或多对下游锁定阀,每对下游锁定阀位于反应器部件下游的出口料流中并配置为当一对的下游锁定阀关闭时停止流体通过出口料流流出反应器部件;使反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力;将吹扫气体(其优选包含N2或基本上由N2组成)通过吹扫气体入口以低于反应器部件的设计压力的压力,优选以大于约0.5MPag且小于约5.0MPag的压力,更优选以大于约0.5MPag且小于约3.5MPag的压力引入反应器部件;和通过将反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力,通过吹扫气体出口从反应器部件抽出吹扫气体。
如刚指出的,吹扫气体优选包括N2,虽然普通技术人员将领会可以使用任何非反应性气体(例如Ar或其它惰性气体)。因此,虽然本文中特定的实施方案的许多讨论提及氮或N2,但是将领会可以另外使用或代替使用一种或多种这样的其它吹扫气体。最后,如普通技术人员还将认识到的,痕量杂质(例如总计小于10ppm)可以存在于吹扫气体中;因此,当吹扫气体据称“基本上由氮气或另一物质组成”时,这意为允许存在这样的痕量杂质。
子系统的停工可由于许多原因出现,例如设备维护或清洁或在工艺中断后排空子系统内容物之后,其中所述排空方法在国际公开号WO2020/102388中公开,其全部内容通过引用并入本文。可重复减压和用N2吹扫隔开的子系统直至子系统中存在的O2的浓度小于10、15或20volppm(优选小于10ppm),因为在停工期间有时空气可进入子系统。因此,可消除与O2不期望的反应并不可发生分解反应。因为子系统用在相对高压力和因此高密度的N2吹扫,所以需要较少的减压和吹扫循环,这有利地减少总停工时间。用于吹扫引入的N2的压力越高,需要的减压和吹扫循环的数量越低。优选地,在最终吹扫之后使剩余的N2保持在停工的子系统中以减少单位停工时间;这样的剩余物在重新启动之后通常不会造成不利影响并因此是进一步提高停工方法效率的合适方式。此外,根据各种实施方案,可使用顺序控制自动化以上提供的停工和吹扫方法。
作为实例,可通过首先以在从0.5MPag(例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9MPag中任一个)的下端至5.0MPag(例如5.0、4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1、4.0、3.5、3.0、2.5、2.0、1.5和1.0MPag中任一个)的上端范围内的初始压力将N2引至子系统或反应器部件来进行以上概述的吹扫方法。因此,例如,初始压力可以在3.5-5.0MPag,例如从4.0或4.5至5.0MPag范围内。然后可将子系统减压至低于初始压力的最终压力。根据各种实施方案,最终压力可大于0MPag且小于1.0MPag(例如在从0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8MPag的下端至0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、0.95或0.99MPag的上端的范围内,条件是范围的上端大于下端)。可重复减压和用N2吹扫直至子系统中存在的O2的浓度小于约10volppm。这个方法还可使用顺序控制自动化。
可如下来进一步减少每个子系统的停工时间:将低量程临时压力计置于与子系统流体连通从而更精确地监测子系统的压力,因此允许在系统用N2吹扫期间减压至更低的压力。因此,吹扫子系统需要甚至更少的吹扫循环和时间。压力计可包括超量程保护器,其阻止压力计的过压力。
还可如下来减少每个子系统的停工时间:将快速转换盲板(bl ind)置于与LDPE生产工艺的子系统流体连通的N2供应料流中。快速转换盲板可从关闭位置快速滑动至打开位置以允许N2流过快速转换盲板。结果是,可大幅减少开始用N2吹扫子系统需要的时间。
减少LDPE生产工艺的停工时间的另一方式可以是,进行一个子系统的清洁同时进行另一子系统的维护,这将需要比如果在不同时间进行清洁和维护更少的时间。例如,由于在系统的热交换器中出现的结垢,冷却再循环系统周期性地需要清洁。可安装旁路导管,其连接进入次级压缩机的进料料流与冷却再循环系统。代替将进料料流从初级压缩机送至次级压缩机,进料料流可因此重新送往冷却再循环系统,以允许同时停工次级压缩机和清洁冷却再循环系统。
代替单独地停工每个子系统,还可同时停工两个或更多个串联的子系统或反应器部件。在一种或多种实施方案中,可通过关闭每对位于吹扫的最上游部件上游的上游锁定阀,关闭每对位于吹扫的最下游部件下游的下游锁定阀,并保持所有对位于吹扫的最上游部件和吹扫的最下游部件之间的锁定阀打开,从而用N2吹扫串联的多个反应器部件。如此,可以类似于在吹扫中捕获在关闭的阀对之间的单个部件的方式在吹扫中捕获所有串联的部件。N2可通过最上游的阀(即第一串联反应器部件的上游)引入并可通过最下游的阀(即最后串联反应器部件的下游)离开。多个部件的这种吹扫通过使N2流过连接反应器部件的泵并吹扫其中发现的任何O2或其它材料从而有利地能够实现席卷地(sweep-through)吹扫。
LDPE生产工艺
转向图1,描述示例性高压LDPE生产工艺的流程图,其可配备有用于减少停工LDPE生产工艺的每个子系统所需要时间的装置。如显示的,可首先将进料料流10引至初级压缩机12以升高进料料流10的压力。进料阀14可设置在进料料流10中用于控制通过其流动,和可将N2供应料流16引至进料料流10用于当需要时吹扫初级压缩机12。进料料流10可包括在聚合工艺中通常使用的原材料以生产LDPE。例如,进料料流10可包括乙烯或与至少一种其它共聚单体混合的乙烯(如果期望生产聚乙烯共聚物)。供选择地,进料料流10可包括乙烯,和可将至少一种其它共聚单体引至离开初级压缩机12的压缩的进料料流18。
合适的共聚单体的实例包括:乙烯基醚例如乙烯基甲基醚和乙烯基醚;烯烃例如丙烯、1-丁烯、1-辛烯和苯乙烯;乙烯基酯例如乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和三甲基乙酸乙烯酯;卤代烯烃例如氟乙烯和偏二氟乙烯;丙烯酸酯例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸酯;其它丙烯酸类或甲基丙烯酸类化合物例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、丙烯腈和丙烯酰胺;和其它化合物例如烯丙醇、乙烯基硅烷和其它可共聚的乙烯基化合物。如果需要,可使用两种或更多种共聚单体。烯烃共聚单体可为线性(例如线性C3-C20烯烃)或支化的(例如具有一个或多个C1-C3烷基分支或芳基基团的烯烃)。烯烃的具体实例包括C3-C12烯烃例如丙烯,1-丁烯,3甲基-1-丁烯,3,3二甲基-1-丁烯,1-戊烯,具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-戊烯,具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-己烯,具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-庚烯,具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-辛烯,具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-壬烯,乙基、甲基或二甲基取代的1-癸烯,1-十二碳烯,和苯乙烯。
离开初级压缩机12的压缩进料料流18可引至次级压缩机20以进一步提高其压力。一对管线阀22可设置在进料料流18中,和包括泄放器阀26的泄放器料流24可在管线阀22之间的位置连接进料料流18。虽然N2供应料流16显示为与进料阀14下游的进料料流10连接,但是N2供应料流16可在进料阀14和管线阀22之间任何位置连接。此外,含有排气阀30的排气料流28描述为与管线阀22上游的压缩进料料流18连接,但是排气料流28可在进料阀14和管线阀22之间任何点连接。排气阀/料流可排出至大气或至火炬;在一些实施方案中,然后,排气料流28可包括排气阀30(未显示)下游的另一阀从而能够使料流通至火炬或大气,这取决于通过排气料流28的成分。绕过次级压缩机20的旁路料流42可将次级压缩机20的输入连接到输出。旁路料流42可包括旁路阀44。
离开次级压缩机20的高度压缩进料料流38可接下来引至反应器40例如管式反应器或高压釜反应器。一对管线阀46可位于高度压缩进料料流38中,和含有泄放器阀50的泄放器料流48可在管线阀46之间与进料料流38连接。
可在反应器40内使用高压和高温聚合工艺来产生LDPE聚合物或共聚物。本领域已知实现安全且经济操作条件的各种工艺变体。通过实例的方式,当使用单个高压釜反应器时可在约120MPa至约210MPa的压力和约148℃至约270℃的温度下进行聚合工艺。应理解可代替使用多个反应器。可通过注入至少一种改性剂或链转移剂来增强聚合反应。可在初级压缩机上游注入改性剂,但它可供选择地在次级压缩机上游或反应器上游注入。合适的改性剂的实例包括异丁烯、丙烯、正丁烷、己烷、丙烷、1-丁烯和醛类例如乙醛和丙醛。
含有LDPE聚合物或共聚物和未反应乙烯、共聚单体和/或改性剂的流出物料流54可离开反应器40。可将一对管线阀58设置在流出物料流54中。在经历管线阀58中压降之后流出物料流54可引至高压分离器56。任选地,吹扫气体(例如N2)供应料流(未显示)和具有排气阀的排气料流(未显示)可置于与反应器40流体连通,经由与高度压缩料流38或流出物料流54连接实现。
高压分离器56可将流出物料流54分成富含聚合物的液相59和未反应的气相60。如本文定义的,“高压”分离器是在约20MPag至约30MPag的压力下操作的分离器。离开高压分离器56的未反应的气体料流60可引至具有一个或多个热交换器例如管壳式热交换器的冷却再循环系统62,用于使用冷却介质例如水冷却未反应的气体。在冷却再循环系统62中冷却未反应的气体之后,它可经由冷却的气体料流78再循环至压缩进料料流18。以这种方式,未反应的乙烯、共聚单体和/或改性剂可再次引至次级压缩机20,其与LDPE反应器40流体连通。一对管线阀64可位于未反应的气体料流60中,和具有其中设置泄放器阀68的泄放器料流66可在管线阀64之间与未反应的气体料流60连接。另一对管线阀80可设置在冷却的气体料流78中,和含有泄放器阀84的泄放器料流82可在管线阀80之间与料流78连接。含有排气阀72的排气料流70还可如显示与未反应的气体料流60连接,或它可与高压分离器56和管线阀58之间的流出物料流54连接。使用排气料流28和排气阀30的情况下,排气料流70可包括排气阀72(未显示)下游的另一阀从而能够使料流通至火炬或大气,这取决于通过排气料流70的成分。如描述的,N2供应料流74和76可在管线阀64的相对侧上与未反应的气体料流60连接。然而,N2供应料流74还可位于高压分离器56上游和管线阀58下游。此外,N2供应料流76还可位于管线阀64下游和管线阀80上游的任何位置。含有排气阀88的又一排气料流86还可置于与冷却再循环系统62通过在管线阀64、管线阀80和管线阀91之间任何地方的连接流体连通(参见以下)。
通过冷却再循环系统62的未反应气体中夹带的蜡可经由料流90流动直至蜡收集容器92,还称为“蜡排出鼓”。一对管线阀91可设置在料流90中,和含有泄放器阀95的泄放器料流93可与料流90连接。可将与离开反应器40的流出物料流54连接的另一料流94引至收集容器92。这个料流94可与管线阀58之间的流出物料流54连接并可包括另一阀96,其可称作“吹扫阀”,因为当阀96打开时料流94可提供反应器40和蜡收集容器92的容易的吹扫。
离开高压分离器56底部的富含聚合物的液体料流59可送往低压分离器98。如本文定义的,“低压”分离器是在约0.01MPag至约0.3MPag的压力下操作的分离器。允许在低压分离器98的底部收集的聚合物可送至挤出机102从而将聚合物造粒,如果需要的话。离开低压分离器98的未反应的气体料流104可送至再循环吹扫压缩机106以提高料流104的压力至进料料流10的压力。在收集容器92中积累的任何气体可通过气体料流122送至未反应的气体料流104以允许气体加料至吹扫压缩机106。离开吹扫压缩机106的压缩气体料流131可然后再循环至进料料流10。
一对管线阀100可位于低压分离器98上游的富含聚合物的液体料流59中。另一对管线阀108可设置在未反应的气体料流104中,和含有泄放器阀112的泄放器料流110可在管线阀108之间任何地方与未反应的气体料流104连接。又一对管线阀124可设置在气体料流122中,和含有泄放器阀128的另一泄放器料流126可在管线阀124之间与气体料流122连接。一对管线阀132还可设置在再循环的气体料流131中,和含有泄放器阀136的泄放器料流134可在管线阀132之间与再循环的气体料流131连接。含有排气阀116的排气料流114和N2供应料流118都可与管线阀108和管线阀100之间任何地方的流动连接。N2供应料流121还可直接引至低压分离器98。含有排气阀140的排气料流138和N2供应料流120可置于通过管线阀132上游、管线阀124下游和管线阀108下游的任何地方的连接来与吹扫压缩机106流体连通。含有排气阀130的另一排气料流129可与气体料流122在如显示的管线阀124和收集容器92之间连接,或者排气料流可与吹扫料流94在阀96下游连接。
当期望减压LDPE生产工艺的子系统时,如图2中显示的压力计200可置于图1中管线阀之间任何位置(例如上游对的锁定阀和下游对的锁定阀之间,其中“上游”和“下游”在该上下文中相对于任何给定的反应器部件或子系统用作相对参考),由此从子系统释放反应物材料例如乙烯。压力计200仅帮助确保在吹扫期间减压的子系统排放至接近但高于环境压力的相对低的压力,例如大于约0MPag且小于约0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0MPag,因此抑制O2从大气侵入子系统。如此,可减少在子系统中实现低的O2浓度通常需要的减压/吹扫循环的数量。压力计200可包括可与反应器系统内的导管或反应器部件连接的压强计204(例如,相关的排气料流或任何其它导管与反应器部件流体连通,使得一部分与压强计204和因此压力计200连接的导管将在锁定吹扫方法期间加压)。压力计200还可包括针形阀202和超量程保护器206以确保压力不超过一定量。合适的超量程保护器的一个实例是可从瑞士弗劳恩费尔德Baumer ElectricAG商购得到的AORP型号,其设计为当压力达到在约0.3MPa和约40MPa之间的设定量时关闭。合适的超量程保护器的另一实例是也可从Baumer ElectricAG商购得到的AORPB型号,其设计为当压力达到在约0.01MPa和约1.6MPa之间的设定量时关闭。
另外,当期望吹扫LDPE生产工艺的子系统时,快速转换盲板可置于图1中描述的每个N2供应料流以允许N2的更快释放。合适的快速转换盲板的实例是可从法国ONIS商购得到的Quick-Act ion Line Bl ind。
LDPE生产工艺的每个子系统可如以下描述孤立地停工同时保持其它子系统加压并充满反应物材料例如乙烯。
初级压缩机停工方法
在一种或多种实施方案中,现在描述作为反应器部件或子系统的初级压缩机12的停工。可如下来进行初级压缩机12的停工:关闭进料料流10中的进料阀14,料流18中的一对管线阀22(在这种情况下,这样的管线阀22被认为是相对于初级压缩机12的一对上游锁定阀)和料流131中的一对管线阀132(在这种情况下,这样的管线阀132被认为是相对于初级压缩机12的一对下游锁定阀),和打开上游和下游泄放器阀26和136(参考图1)。然后可通过打开排气料流28中的排气阀30来减压初级压缩机12。这个减压步骤有效地从初级压缩机12去除气体。排气料流28可通向火炬或大气,这取决于排气的气体内容物;因此,在特定实施方案中,排气料流28还可以包括阀从而直接流动至大气或火炬,使得可取决于进行的排气操作来选择任一。应领会连同图1(或通常连同任何方法)描述的任何其它排气料流可类似配制为选择性地排气至大气或火炬,即使图1中没有描述这样的选择的可选择性。
此外,如图2中显示的低量程压力计可置于与初级压缩机12流体连通(例如在排气料流28、N2入口料流16中,沿着料流18的导管,沿着压缩机12等)以允许精确的压力读数,并且可关闭排气阀30。流体连通放置压力计可包括安装压力计,或打开阀、盲板等以便放置压力计与感兴趣的反应器部件(这里初级压缩机12)流体连通。可然后通过解锁并滑动在N2料流16中设置的快速转换盲板至打开位置,之后锁定快速转换盲板处于打开位置,从而将N2引至初级压缩机12。以这种方式,初级压缩机12可用N2吹扫。应理解快速转换盲板可被其它类型的阀代替;然而,使用快速转换盲板有利地减少用N2吹扫需要的时间。
在对初级压缩机12进行维护之后,可重复减压和N2吹扫步骤直至初级压缩机12中存在的O2的浓度小于约10volppm,例如小于9、8、7、6或5volppm。在最终吹扫步骤之后,可使N2保持在初级压缩机12中。这些步骤可使用顺序控制自动化。
次级压缩机停工方法
在一种或多种实施方案中,可通过关闭料流18中的一对管线阀22、料流38中的一对管线阀46、料流78中的一对管线阀80来进行次级压缩机20的停工。在这个实例中,一对管线阀22和一对管线阀80都是上游对锁定阀的实例;因此在根据这个实例的实施方案中,作为反应器部件的次级压缩机20的停工和吹扫包括关闭两对上游锁定阀(22和80),其每个沿着次级压缩机20的两个入口料流18和78设置。在另一方面,一对管线阀46是下游对锁定阀。在一些实施方案中,如图1中显示,旁路料流42还可以提供绕开次级压缩机20的任选的路径。旁路料流42中的旁路阀44和泄放器阀26、50和84也可打开(例如来确保吹扫气体也将流过这样的旁路料流导管)。然后可通过打开排气料流34中的排气阀36来减压次级压缩机20。这个减压步骤有效地从次级压缩机20去除气体。如关于排气料流28指出的,这种排气料流34可在各种实施方案中配置为选择性排气至火炬或大气。
此外,如图2中显示的低量程压力计可置于与次级压缩机20流体连通(例如在排气料流34或与次级压缩机20流体连通的另一导管中,例如沿着料流38)以允许精确的压力读数。然后可通过解锁并滑动在N2料流32中设置的快速转换盲板至打开位置,之后锁定快速转换盲板处于打开位置,从而将N2引至次级压缩机20。以这种方式,次级压缩机20可用N2吹扫。应理解快速转换盲板可被其它类型的阀代替;然而,使用快速转换盲板有利地减少用N2吹扫需要的时间。
在对次级压缩机20进行维护之后,可重复减压和N2吹扫步骤直至次级压缩机20中存在的O2的浓度小于约10volppm,例如小于9、8、7、6或5volppm。在最终吹扫步骤之后,可使N2保持在次级压缩机20中,如与关于以上初级压缩机类似地指出的。此外,如还关于以上初级压缩机指出的,这些步骤可使用顺序控制自动化。
反应器和收集容器停工方法
在一种实施方案中,在吹扫两个串联的反应器部件的实例中,反应器40和收集容器92可同时停工并吹扫。根据各种实施方案中,可以如下来进行该方法:首先关闭料流38中的一对管线阀46、最接近高压分离器56的第二管线阀58、料流90中的一对管线阀91和料流122中的一对管线阀124。关闭第二管线阀58消除从反应器40分离至(1)高压分离器56和(2)收集容器92的出口料流,能够在串联锁定反应器40和收集容器92这两个反应器部件的情况下一致地处理这两个反应器部件。在这种情况下,在按照图1的实施方案中,包含到两个反应器部件反应器40和收集容器92的子系统的两个入口料流:(1)到反应器40的入口料流38和(2)到收集容器92的入口料流90。并且,第二管线阀58的停工之后,存在从反应器40至收集容器92的中间料流54-94。最后,存在出口料流122,其中管线阀124充当下游对锁定阀。泄放器阀50、吹扫阀96、泄放器阀95和泄放器阀128也可打开。最接近反应器40的第一管线阀58可保持在打开位置。然后可通过打开排气料流129中的排气阀130来减压反应器40和收集容器92。这个减压步骤有效地从反应器40和收集容器92去除气体。如关于其它排气料流指出的,这种排气料流129可在各种实施方案中配置为选择性排气至火炬或大气。
此外,如图2中显示的低量程压力计可置于与反应器40和收集容器92流体连通(例如在排气料流129中)以允许精确的压力读数。然后可通过解锁并滑动在N2料流52中设置的快速转换盲板至打开位置,之后锁定快速转换盲板处于打开位置,从而将N2引至反应器40。以这种方式,反应器40可用N2吹扫。应理解快速转换盲板可被其它类型的阀代替;然而,使用快速转换盲板有利地减少用N2吹扫需要的时间。
在对反应器40进行维护之后,可重复减压和N2吹扫步骤直至反应器40中存在的O2的浓度小于约10volppm,例如小于9、8、7、6或5volppm。如以上关于其它反应器部件类似地描述的,可在最终吹扫步骤之后使N2保持在反应器40中;和这些停工和吹扫步骤中任何或全部可使用顺序控制自动化。
在供选择的实施方案中,吹扫料流94可通过未送往收集容器92的泄放器料流94(图1中未显示)代替,但是被替代送往其它地方,例如火炬或大气。在这种情况下,可独立地进行反应器40的停工和收集容器92的停工,如对于任何其它反应器部件(例如关闭上游锁定阀46和下游锁定阀58)类似地描述的。当期望独立地停工反应器40时,根据一些实施方案的LDPE生产工艺示意还可包括含有排气阀(图1中未显示)的额外排气料流,其与反应器流体连通。这样的排气阀可例如沿着料流54位于反应器40和该对管线阀58之间(其在这样的实施方案中可相对于反应器充当下游对锁定阀,其中阀96充当管线阀58的泄放器阀)。如关于其它排气料流指出的,这个料流可配置为选择性地排气至大气或火炬。
高压分离器停工方法
在一种或多种实施方案中,可通过关闭料流54中的一对管线阀58、料流60中的一对管线阀64、和料流59中的一对管线阀100来进行高压分离器56的停工和吹扫。在这种情况下,管线阀对64和100充当下游锁定阀对;和管线阀58充当上游锁定阀对,相对于高压分离器56。还可分别打开泄放器料流66和94中的泄放器阀68和96。接下来,可通过打开排气料流70中的排气阀72来减压高压分离器56。这个减压步骤有效地从高压分离器56去除气体。
此外,如图2中显示的低量程压力计可置于与高压分离器56流体连通以允许精确的压力读数。然后可通过解锁并滑动在N2料流74中设置的快速转换盲板至打开位置,之后锁定快速转换盲板处于打开位置,从而将N2引至高压分离器56。以这种方式,高压分离器56可用N2吹扫。应理解快速转换盲板可被其它类型的阀代替;然而,使用快速转换盲板有利地减少用N2吹扫需要的时间。
在对高压分离器56进行维护之后,可重复减压和N2吹扫步骤直至高压分离器56中存在的O2的浓度小于约10volppm,例如小于9、8、7、6或5volppm。在最终吹扫步骤之后,可使N2保持在高压分离器56中。这些步骤可使用顺序控制自动化。
冷却再循环系统停工方法
在一种或多种实施方案中,可通过关闭料流60中的一对管线阀64、料流78中的一对管线阀80、和料流90中的一对管线阀91来进行冷却再循环系统62的停工。在这种情况下,管线阀64是上游对锁定阀;和管线阀对80和91是下游锁定阀对。还可打开泄放器阀68、84和95。接下来,可通过打开排气料流86中的排气阀88来减压冷却再循环系统62。这个减压步骤有效地从冷却再循环系统62去除气体。正如其它排气料流,这种排气料流86可以配置为选择性排气至火炬或大气。
此外,如图2中显示的低量程压力计可置于与冷却再循环系统62流体连通以允许精确的压力读数。然后可通过解锁并滑动在N2料流76中设置的快速转换盲板至打开位置,之后锁定快速转换盲板处于打开位置,从而将N2引至冷却再循环系统62。以这种方式,冷却再循环系统62可用N2吹扫。应理解快速转换盲板可被其它类型的阀代替;然而,使用快速转换盲板有利地减少用N2吹扫需要的时间。
在对冷却再循环系统62进行维护之后,可重复减压和N2吹扫步骤直至冷却再循环系统62中存在的O2的浓度小于约10volppm,例如小于9、8、7、6或5volppm。正如其它反应器部件,可在最终吹扫步骤之后使N2保持在冷却再循环系统62中;和/或这些步骤可使用顺序控制自动化。
低压分离器停工方法
在一种或多种实施方案中,可通过关闭料流59中的一对管线阀100和料流104中的一对管线阀108来进行低压分离器98的停工。这里,管线阀100是上游对锁定阀;和管线阀108是下游对锁定阀。还可打开泄放器阀112。在一些实施方案中,还可以在管线阀100之间包括任选的泄放器阀,其可以是打开的(图1中未显示),然而,在这种反应器部件(低压分离器98)的特定情况下,由于在该特定位置处聚合物服务中存在堵塞风险,根据一些实施方案的系统和工艺可以省略管线阀100之间的泄放器阀。确实,流过低压分离器98的聚合物可充当阻挡气体流动至挤出机102的出口的阻碍。然而,任选地,阀(图1中未显示)可安装在离开低压分离器的底部的料流中从而使低压分离器与挤出机102分离。在这种情况下,也将关闭这个阀。接下来,可通过打开排气料流114中的排气阀116来减压低压分离器98。这个减压步骤有效地从低压分离器98去除气体。正如其它排气阀和料流,这种排气料流114可配置为选择性排气至大气或火炬。
接下来,如图2中显示的低量程压力计可置于与低压分离器98流体连通以允许精确的压力读数。然后可通过解锁并滑动位于N2料流118和/或121的快速转换盲板至打开位置,之后锁定快速转换盲板处于打开位置,从而将N2引至低压分离器98。以这种方式,低压分离器98可用N2吹扫。应理解快速转换盲板可被其它类型的阀代替;然而,使用快速转换盲板有利地减少用N2吹扫需要的时间。
在对低压分离器98进行维护之后,可重复减压和N2吹扫步骤直至低压分离器98中存在的O2的浓度小于约10volppm,例如小于9、8、7、6或5volppm。可在最终吹扫步骤之后使N2保持在低压分离器98中,使得反应物气体例如乙烯不需要在启动之前引入低压分离器98。这些步骤可使用顺序控制自动化。
吹扫压缩机停工方法
在一种或多种实施方案中,可通过关闭料流104中的一对管线阀108、料流131中的一对管线阀132、和料流122中的一对管线阀124来进行吹扫压缩机106的停工。这里,管线阀对108和124是上游锁定阀对;和管线阀对132是下游锁定阀对,相对于吹扫压缩机106。还可打开泄放器阀112、136和128。然后可通过打开排气料流138中的排气阀140来减压吹扫压缩机106。这个减压步骤有效地从吹扫压缩机106去除气体。正如其它排气料流,这种排气料流138可配置为选择性排气至火炬或大气。
此外,如图2中显示的低量程压力计可置于与吹扫压缩机106流体连通以允许精确的压力读数。然后可通过解锁并滑动在N2料流120中设置的快速转换盲板至打开位置,之后锁定快速转换盲板处于打开位置,从而将N2引至吹扫压缩机106。以这种方式,吹扫压缩机106可用N2吹扫。应理解快速转换盲板可被其它类型的阀代替;然而,使用快速转换盲板有利地减少用N2吹扫需要的时间。
在对吹扫压缩机106进行维护之后,可重复减压和N2吹扫步骤直至吹扫压缩机106中存在的O2的浓度小于约10volppm,例如小于9、8、7、6或5volppm。可在最终吹扫步骤之后使N2保持在吹扫压缩机106中,使得反应物气体例如乙烯不需要在启动之前引入吹扫压缩机106。这些步骤可使用顺序控制自动化。
上述停工方法在N2吹扫的上下文中描述,以在停工完成之后和使各反应器部件恢复在线之前清除子系统/反应器部件中的任何剩余的氧气或大气含量,从而确保在那时反应器部件中存在很少或不存在氧气。此外,在这些和其它实施方案中,在停工方法开始时(例如,在开始维护(一个或多个)反应器部件之前)可使用类似的N2吹扫,以从反应器部件吹扫来自正常反应方法的任何残余乙烯和/或其它残余材料。在这种情况下,优选排气至火炬(例如通过泄放器阀或其它离开阀)而不是至大气,从而避免将乙烯或其它反应材料排出至大气。
冷却再循环系统清洁方法
在图3中显示与图1中描述的流程图类似的说明性LDPE生产工艺的流程图。图1中的所有料流和子系统是相同的,但有一些例外。例如,一部分离开吹扫压缩机106的气体料流131还可如显示的经由料流142送至纯化。此外,在清洁期间可将蒸汽或热水引至冷却再循环系统62的热交换器,如通过料流146表示。蒸汽或热水可代替流过冷却再循环系统62的冷却介质,其通常是比流过系统62的未反应气体更冷的水。另一例外是可将旁路料流150在一端与压缩的气体料流18连接并在另一端与进入冷却再循环系统62的未反应的气体料流60连接。旁路料流150可允许反应物气体从初级压缩机12直接流动至冷却再循环系统62,由此绕过次级压缩机20。因此,可与次级压缩机62的停工同时进行冷却再循环系统62的清洁。另外,旁路料流150允许从反应器40和次级压缩机20气体回收至冷却再循环系统62从而限制与系统减压有关的排放和乙烯损失。
由于随时间发生的冷却再循环系统62的热交换器结垢,需要周期性清洁这些热交换器。这样的结垢可由从冷却再循环系统62中未反应气体分离出并沉积在热交换器零件上的蜡(例如LDPE)的积累引起。清洁或清除结垢冷却再循环系统62的方法可首先需要关闭设置在冷却再循环系统62的出口料流78中的阀,之后将蒸汽或热水经由料流146引至冷却再循环系统62以加热蜡。用更高温度介质例如蒸汽或热水代替再循环系统冷却介质允许更有效去除蜡(通过熔融)。这些蜡随后经由料流90排入收集容器92。还可使用旁路料流150来将流动至次级压缩机20的反应物材料重新送往冷却再循环系统62。通过关闭设置在出口料流78中的阀,可在蜡再循环至进料料流18之前去除反应物材料中夹带的蜡,导致次级压缩机20的较少结垢。如之前公开的,冷却再循环系统62的这种清洁可与次级压缩机20的停工同时发生。
其它清洁方法
可通过使用更有效的清洁技术来减少清洁LDPE生产工艺的不同子系统需要的停工时间。结垢的属性和设备或管道布置和尺寸可影响使用哪种清洁技术的选择。
一种这样的清洁技术已知为“清管”。在清管期间,可将物体插入需要清洁的管道或设备中。可使用该物体来刮掉在管道或设备中沉积的不需要材料,并可使用在相对高压力例如约800巴至约2,000巴的流体从而将不需要的材料从管道或设备冲掉。
另一合适的清洁技术已知为“水钻(aquadri l l ing)”。在水钻中,可使用在基本上等于管道内径的圆周围打旋的射水器来以足以从管道去除不需要的材料的力施加水。射水器可成型为例如类似于旋转风扇。可射水器一端上使用在硬度、形状和尺寸方面变化的不同类型的头。可基于去除的结垢类型来选择所使用头的类型。
又一合适的清洁技术已知为“喷水冲洗”。可使用喷水冲洗来清洁管道或设备的内和外表面。在喷水冲洗期间,可使用在相对高压力下例如以约800巴至约2,000巴施加的流体例如水的剪切力来清洁表面。
再一合适的清洁技术已知为“流体动力清洁”。这种技术可首先包括分离需要清洁的结垢管道或设备的部分。分离的部分可然后用流体例如水填充,之后将声波脉冲引至流体流。当脉冲行进通过料流时,管道或设备内不需要的材料由于它们不同的组成以不同的频率振动。这种频率变化可导致在管道/设备和结垢物之间粘结结合的断裂。
实施方案列表
本公开内容可以进一步包括以下非限制性实施方案中的任何一种或多种:
1.LDPE生产工艺中反应器部件的停工方法,包括:关闭一对或多对上游锁定阀,每对上游锁定阀位于反应器部件上游的入口料流中并配置为当所述对的上游锁定阀关闭时停止流体通过所述入口料流流入反应器部件;关闭一对或多对下游锁定阀,每对下游锁定阀位于反应器部件下游的出口料流中并配置为当所述对的下游锁定阀关闭时停止流体通过所述出口料流流出反应器部件;使反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力;将包含N2的吹扫气体通过吹扫气体入口以大于约0.5MPag且小于约5.0MPag的压力引入反应器部件;和将吹扫气体通过吹扫气体出口从反应器部件抽出,其中抽出吹扫气体包括将反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力。
2.根据实施方案1的方法,其中反应器部件是初级压缩机,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
3.根据实施方案1或2的方法,其中反应器部件是次级压缩机,并进一步其中该方法包括关闭两对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
4.根据任一实施方案1至3的方法,其中反应器部件是反应器,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
5.根据任一实施方案1至4的方法,其中反应器部件是高压分离器,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭两对下游锁定阀。
6.根据任一实施方案1至5的方法,其中反应器部件是冷却再循环系统,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭两对下游锁定阀。
7.根据任一实施方案1至6的方法,其中反应器部件是低压分离器,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
8.根据任一实施方案1至7的方法,其中反应器部件是收集容器,并进一步其中该方法包括关闭两对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
9.根据任一实施方案1至8的方法,其中反应器部件是吹扫压缩机,并进一步其中该方法包括关闭两对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
10.根据任一实施方案1至9的方法,其中上游泄放器阀位于所述每对上游锁定阀内的每个上游锁定阀之间,其中下游泄放器阀位于所述每对下游锁定阀内的每个下游锁定阀之间,并且其中当相应对的上游锁定阀和相应对的下游锁定阀关闭时每个上游泄放器阀和每个下游泄放器阀打开。
11.根据任一实施方案1至10的方法,其中所述引入吹扫气体包括滑动在吹扫气体入口设置的快速转换盲板至打开位置,以允许吹扫气体通过快速转换盲板。
12.根据任一实施方案1至11的方法,其中低量程压力计放置与停工的反应器部件流体连通以允许反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力,从而减少获得在反应器部件中存在的O2的浓度小于约10volppm所需要的减压/吹扫循环的数量。
13.根据任一实施方案1至12的方法,包括通过关闭每对位于吹扫的最上游部件上游的上游锁定阀,关闭每对位于吹扫的最下游部件下游的下游锁定阀,并保持所有对位于吹扫的最上游部件和吹扫的最下游部件之间的锁定阀打开,从而用N2吹扫串联的多个反应器部件。
14.根据任一实施方案1至13的方法,还包括清洁LDPE生产工艺的冷却再循环系统,所述清洁包括:关闭设置在冷却再循环系统的出口料流中的阀,该出口料流再循环至次级压缩机的入口料流,其中次级压缩机在初级压缩机下游且在反应器上游;将蒸汽或热水引至冷却再循环系统;和将旁路料流引至冷却再循环系统的入口料流,其中旁路料流与次级压缩机的入口料流连接,由此将反应物材料从初级压缩机送往冷却再循环系统。
15.根据任一实施方案1至14的方法,还包括将回收的气体引至LDPE生产工艺的冷却再循环系统,所述引入回收的气体包括:将反应物材料从反应器送往蜡收集容器并随后通过吹扫压缩机至初级压缩机,其中初级压缩机在反应器上游的次级压缩机下游;和将旁路料流引至冷却再循环系统的入口料流,其中旁路料流与次级压缩机的入口料流连接,由此将反应物材料从初级压缩机送往冷却再循环系统。
16.LDPE生产工艺中反应器和收集容器的停工方法,包括:关闭引入反应器的第一料流中的第一对管线阀,设置在冷却再循环系统和用于收集蜡的收集容器之间的第二料流中的第二对管线阀,和离开收集容器的第三料流中的第三对管线阀,其中第四料流离开反应器并进入设置在冷却再循环系统上游的高压分离器,其中第一管线阀和第一管线阀下游的第二管线阀设置在第四料流中,并且其中第五料流连接第一管线阀和第二管线阀之间的第四料流与收集容器;关闭第四料流中的第二管线阀;打开连接第一对管线阀之间的第一料流的第一泄放器料流中的第一泄放器阀,连接第二对管线阀之间的第二料流的第二泄放器料流中的第二泄放器阀,连接第三对管线阀之间的第三料流的第三泄放器料流中的第三泄放器阀,和第五料流中的吹扫阀;使反应器减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力;和将包含N2的吹扫气体以大于约0.5MPag且小于约5.0MPag的压力引入反应器。
已经使用一组数值上限和一组数值下限描述某些实施方案和特征。应领会,除非另外表明,否则涵盖包括任何两个值的组合的范围,例如任何下限值与任何上限值的组合、任何两个下限值的组合和/或任何两个上限值的组合。某些下限、上限和范围出现在以下一个或多个权利要求中。所有数值都是“约”或“大约”所指出的值,并且考虑到本领域普通技术人员所预期的实验误差和偏差。
以上限定了各种术语。在权利要求中使用的术语没有在上面限定的情况下,应给予相关领域的技术人员已经给予该术语的最广泛的定义,如在至少一个印刷出版物或授权专利中所反映的。此外,对于容许这样的并入的所有辖区,本申请中引用的所有专利、测试程序和其它文献通过引用完全并入,只要这样的公开内容不与本申请矛盾。
虽然前述涉及本发明的实施方案,但是在不偏离本发明的基本范围的情况下,可以设计本发明的其它和进一步的实施方案,并且本发明的范围由所附权利要求书确定。

Claims (16)

1.LDPE生产工艺中反应器部件的停工方法,包括:
关闭一对或多对上游锁定阀,每对上游锁定阀位于反应器部件上游的入口料流中并配置为当所述对的上游锁定阀关闭时停止流体通过所述入口料流流入反应器部件;
关闭一对或多对下游锁定阀,每对下游锁定阀位于反应器部件下游的出口料流中并配置为当所述对的下游锁定阀关闭时停止流体通过所述出口料流流出反应器部件;
使反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力;
将包含N2的吹扫气体通过吹扫气体入口以大于约0.5MPag且小于约5.0MPag的压力引入反应器部件;和
将吹扫气体通过吹扫气体出口从反应器部件抽出,
其中抽出吹扫气体包括将反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力。
2.根据权利要求1所述的方法,包括通过关闭每对位于吹扫的最上游部件上游的上游锁定阀,关闭每对位于吹扫的最下游部件下游的下游锁定阀,并保持所有对位于吹扫的最上游部件和吹扫的最下游部件之间的锁定阀打开,从而用N2吹扫串联的多个反应器部件。
3.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是初级压缩机,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
4.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是次级压缩机,并进一步其中该方法包括关闭两对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
5.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是反应器,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
6.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是高压分离器,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭两对下游锁定阀。
7.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是冷却再循环系统,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭两对下游锁定阀。
8.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是低压分离器,并进一步其中该方法包括关闭一对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
9.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是收集容器,并进一步其中该方法包括关闭两对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
10.根据权利要求1所述的方法,其中反应器部件是吹扫压缩机,并进一步其中该方法包括关闭两对上游锁定阀和关闭一对下游锁定阀。
11.根据权利要求1-7或9-10中任一项所述的方法,其中上游泄放器阀位于所述每对上游锁定阀内的每个上游锁定阀之间,其中下游泄放器阀位于所述每对下游锁定阀内的每个下游锁定阀之间,并且其中当相应对的上游锁定阀和相应对的下游锁定阀关闭时每个上游泄放器阀和每个下游泄放器阀打开。
12.根据权利要求1或权利要求2-11中任一项所述的方法,其中所述引入吹扫气体包括滑动在吹扫气体入口设置的快速转换盲板至打开位置,以允许吹扫气体通过快速转换盲板。
13.根据权利要求1或权利要求2-12中任一项所述的方法,其中低量程压力计放置与停工的每个反应器部件流体连通以允许反应器部件减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力,从而减少获得在反应器部件中存在的O2的浓度小于约10volppm所需要的减压/吹扫循环的数量。
14.根据权利要求1所述的方法,还包括清洁LDPE生产工艺的冷却再循环系统,所述清洁包括:
关闭设置在冷却再循环系统的出口料流中的阀,该出口料流再循环至次级压缩机的入口料流,其中次级压缩机在初级压缩机下游且在反应器上游;
将蒸汽或热水引至冷却再循环系统;和
将旁路料流引至冷却再循环系统的入口料流,其中旁路料流与次级压缩机的入口料流连接,由此将反应物材料从初级压缩机送往冷却再循环系统。
15.根据权利要求1所述的方法,还包括将回收的气体引至LDPE生产工艺的冷却再循环系统,所述引入回收的气体包括:
将反应物材料从反应器送往蜡收集容器并随后通过吹扫压缩机至初级压缩机,其中初级压缩机在反应器上游的次级压缩机下游;
将旁路料流引至冷却再循环系统的入口料流,其中旁路料流与次级压缩机的入口料流连接,由此将反应物材料从初级压缩机送往冷却再循环系统。
16.LDPE生产工艺中反应器和收集容器的停工方法,包括:
关闭引入反应器的第一料流中第一对管线阀,设置在冷却再循环系统和用于收集蜡的收集容器之间的第二料流中的第二对管线阀,和离开收集容器的第三料流中第三对管线阀,其中第四料流离开反应器并进入设置在冷却再循环系统上游的高压分离器,其中第一管线阀和第一管线阀下游的第二管线阀设置在第四料流中,并且其中第五料流连接第一管线阀和第二管线阀之间的第四料流与收集容器;
关闭第四料流中第二管线阀;
打开连接第一对管线阀之间的第一料流的第一泄放器料流中的第一泄放器阀,连接第二对管线阀之间的第二料流的第二泄放器料流中的第二泄放器阀,连接第三对管线阀之间的第三料流的第三泄放器料流中的第三泄放器阀,和第五料流中的吹扫阀;
使反应器减压至大于约0MPag且小于约1.0MPag的压力;
将包含N2的吹扫气体以大于约0.5MPag且小于约5.0MPag的压力引入反应器。
CN202180044945.1A 2020-06-24 2021-05-18 减少低密度聚乙烯生产中子系统的停工时间的方法 Pending CN115715228A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063043484P 2020-06-24 2020-06-24
US63/043,484 2020-06-24
PCT/US2021/070572 WO2021263258A1 (en) 2020-06-24 2021-05-18 Processes for reducing shutdown time of sub-systems in low-density polyethylene production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115715228A true CN115715228A (zh) 2023-02-24

Family

ID=76797187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180044945.1A Pending CN115715228A (zh) 2020-06-24 2021-05-18 减少低密度聚乙烯生产中子系统的停工时间的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230201783A1 (zh)
EP (1) EP4171791A1 (zh)
KR (1) KR20230028473A (zh)
CN (1) CN115715228A (zh)
WO (1) WO2021263258A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453471B1 (en) * 1994-08-02 1999-02-09 Carbide Chemicals & Plastics T Gas phase polymerization process
BR112014016325A8 (pt) * 2011-12-28 2017-07-04 Ineos Europe Ag processo de polimerização
US10737229B2 (en) * 2015-12-08 2020-08-11 Nova Chemicals (International) S.A. Method for designing multi-valve uni-direction blowdown system for a high pressure tubular reactor
WO2019173030A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods of preparing and monitoring a seed bed for polymerization reactor startup
WO2020102388A1 (en) 2018-11-13 2020-05-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods of controlling shutdown of reactor systems

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230028473A (ko) 2023-02-28
EP4171791A1 (en) 2023-05-03
WO2021263258A1 (en) 2021-12-30
US20230201783A1 (en) 2023-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1565277B1 (en) Cleaning method
US9637569B2 (en) Vessel for separating components of a reaction mixture obtained by high-pressure polymerization of ethylenically unsaturated monomers with integrated bursting discs
KR20150092314A (ko) 에틸렌 및 비닐 에스테르를 포함하는 가스 스트림으로부터 비닐 에스테르를 분리하는 공정
US9868802B2 (en) Polymerisation process
CN115715228A (zh) 减少低密度聚乙烯生产中子系统的停工时间的方法
US10843160B2 (en) Rapid depressurization of a reactor system
US20230077287A1 (en) Systems for Cooling Recycled Off-Gas in Low-Density Polyethylene Production
CN114746169B (zh) 用于烯属不饱和单体聚合的高压聚合系统和高压聚合方法
CN113166283B (zh) 烯键不饱和单体在聚合反应器中的高压聚合方法
CN110373226B (zh) 一种精制石脑油制备过程中防止c6-c10烃类组分结焦的装置及方法
RU2781188C1 (ru) Система и способ быстрого нагрева сливного резервуара
WO2003053557A1 (fr) Dispositif et procede de manipulation de substance facilement polymerisable, dispositif d'extraction de liquide du dispositif sous pression reduite et procede de fabrication de substance facile a polymeriser
CN114259786B (zh) 一种撬装式过滤系统及过滤分离方法
CN219149706U (zh) 用于回收烯烃共聚物排放气中有效组分的装置
CN114981314B (zh) 用于降低再循环冷却器中低聚物和蜡堆积的经加热气体流
KR102324603B1 (ko) 반응기 시스템의 급속 감압
CN107466300A (zh) 用于制备聚烯烃的方法和设备
WO2023036931A1 (en) Overpressure protection in hot high pressure processing systems in multi-stage up-flow hydrocracking reactor systems
JP2008081536A (ja) 重合反応の緊急停止システム
JP2003165979A (ja) 軽油又はナフタレンの回収方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination