CN116323701B - 用于聚丙烯生产的催化剂预处理及进料系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于预聚合丙烯的工艺和系统。通过将催化剂颗粒与烃混合来形成第一催化剂悬浮液，所述烃为饱和烃或丙烯。将各种其他催化剂组分添加至第一催化剂悬浮液中，然后将第一催化剂悬浮液在预聚合条件下预聚合以形成预聚合的催化剂悬浮液，将所述预聚合的催化剂悬浮液引入至聚合反应器或储罐。所述饱和烃可以是丙烷、混合丁烷或它们的混合物。

Description

用于聚丙烯生产的催化剂预处理及进料系统

技术领域

本公开涉及丙烯的聚合，尤其涉及用于丙烯聚合的催化剂的稀释和预聚合。

背景技术

聚丙烯可通过在一个或多个引入了诸如单体、共聚单体、催化剂、活化剂、链转移剂和催化剂稀释剂的进料物质的反应器中聚合丙烯来制备。反应器内的聚合反应产生作为聚合产物的一部分的聚丙烯。可回收丙烯，并且通常可在反应器的下游在单体回收系统中进一步处理聚合产物的剩余部分(例如，未反应的丙烯、未反应的共聚单体和催化剂稀释剂)。聚丙烯可为均聚物、无规共聚物或嵌段共聚物。

在一些情况下，可以将丙烯聚合中使用的催化剂与载体流体混合以用于输送至聚合反应器。此外，可以将丙烯预聚合以生产聚丙烯颗粒，然后将该聚丙烯颗粒进料至聚合反应器中。进料至反应器中以及进料至预聚合系统中的催化剂的载体流体是丙烯聚合的成本。此外，随着商业聚丙烯制造厂的规模增加以满足全球需求，对这些载体流体的需求也随之增加，并且出于各种原因(包括为了获得稳定的供应、降低操作成本和简化工厂设计)，需要替代载体流体源。

发明内容

公开了一种用于预聚合丙烯的工艺，其包括向第一混合器中添加催化剂和烃；在第一混合器中混合催化剂和烃以形成包含催化剂和烃的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器流至第二混合器；在第二混合器中或第二混合器的上游向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器中预聚合丙烯以形成包含烃和涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒的第二催化剂悬浮液；以及使第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或储罐。

本文还公开了一种预聚合系统，其包括第一进料管线，所述第一进料管线包含催化剂；第一混合器，该第一混合器具有连接至第一进料管线的第一入口；第一传输管线，该第一传输管线含有第一催化剂悬浮液并且具有连接至第一混合器的出口的端部；第二混合器，该第二混合器具有连接至第一传输管线的相对端部的入口，其中第二混合器被构造成在催化剂存在下预聚合丙烯以在从第一传输管线接收的催化剂颗粒上产生聚丙烯涂层；第二进料管线，该第二进料管线包含助催化剂，其中该第二进料管线连接至第一传输管线或连接至第二混合器的第二入口；任选的第三进料管线，该第三进料管线包含电子供体剂，其中任选的第三进料管线连接至第一传输管线或连接至第二混合器的第三入口；第二传输管线，该第二传输管线具有连接至第二混合器的出口的端部；以及聚合反应器，该聚合反应器耦接至第二传输管线的相对端部，其中该聚合反应器被构造为在具有聚丙烯涂层的催化剂颗粒的存在下聚合丙烯以生产产物聚丙烯。

附图说明

以下附图形成本说明书的一部分，并且被包括来进一步展示本发明的某些方面。可通过参考这些附图中的一个或多个附图并结合本文呈现的特定实施方案的详细描述更好地理解本发明。

图1图示了连续预聚合系统的一个实施方案的工艺流程图。

图2图示了连续预聚合系统的另一个实施方案的工艺流程图。

图3图示了连续预聚合系统的另一个实施方案的工艺流程图。

图4图示了连续预聚合系统的另一个实施方案的工艺流程图。

图5图示了分批预聚合系统的一个实施方案的工艺流程图。

图6图示了分批预聚合系统的另一个实施方案的工艺流程图。

图7图示了分批预聚合系统的另一个实施方案的工艺流程图。

图8图示了分批预聚合系统的另一个实施方案的工艺流程图。

虽然本文公开的发明易产生各种修改和替代形式，但是仅几个特定实施方案已在附图中通过举例示出，并且在下文进行了详细描述。附图以及这些特定实施方案的详细描述不意图以任何方式限制本发明概念或所附权利要求的宽度或范围。相反，提供附图和详细书面描述是为了对本领域普通技术人员说明本发明概念，并且使得此类人员能够获得和使用本发明概念。

具体实施方式

呈现上文描述的附图和下文对特定结构和功能的书面描述并不是为了限制申请人已经发明的事物的范围或所附权利要求的范围。相反，提供附图和书面描述是为了教导本领域技术人员获得和使用寻求专利保护的发明。本领域技术人员将了解，为了清楚和理解，并未描述或示出本发明的商业实施方案的所有特征。本领域技术人员还将了解，结合本发明的方面的实际商业实施方案的开发将需要许多特定于实现方式的决策以实现开发者对商业实施方案的最终目标。此类特定于实现方式的决策可能包括但可能不限于对系统相关、业务相关、政府相关和其他约束的遵从性，这些约束可能因具体实现方式、位置和时间而异。虽然开发者的工作在绝对意义上可能复杂且耗时，然而对于受益于本公开的本领域技术人员来说，此类工作将是一项常规任务。必须理解，本文公开和教导的发明容易有众多不同的修改和替代形式。最后，单数术语(诸如但不限于“一个/种”)的使用不意图限制物品的数目。此外，在书面描述中使用关系术语，诸如但不限于“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“侧面”等是为了清楚地具体参考附图，并且不意图限制本发明或所附权利要求的范围。

本文使用术语“被构造为”、“被构造用于”或“经调适用于”和类似的语言来反映特定的所列举的结构或程序用于所公开的系统或工艺中。例如，除非另有指明，否则如技术人员已经理解的，特定结构“被构造用于”意指所述特定结构被“构造用于烯烃聚合系统中”，并且因此被设计、成形、布置、构建，和/或定制成实现烯烃聚合。

术语“导管”和“管线”是可互换的，并且如本文所用，是指被构造用于供材料流经其中的物理结构，诸如管道或管路。在“导管”或“管线”中流动的材料可为气相、液相、固相或这些相的组合。

如本文所使用的术语“流”是指流过“导管”或“管线”的材料的物理成分。

如本文所用的术语“预聚合(pre-polymerization/pre-polymerizing)”是指为实现与在正常聚合条件下实现的反应速率和单体转化率相比较低的反应速率及单体转化而执行的聚合的条件。预聚合的目的是影响整体特性(bulk properties)和提高反应器的可操作性。整体特性包括平均粒度、细度和整体密度。可以通过调节反应器温度、共聚单体的浓度和烷基浓度来降低反应速率。

如本文所用的术语“混合丁烷”是指正丁烷和异丁烷的混合物。示例性的“混合丁烷”流包含至少约94体积％的正丁烷和少于约6体积％的异丁烷。

本文公开了用于预聚合用于使丙烯聚合的催化剂的系统和工艺。该系统和工艺涉及使用丙烯、丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合作为催化剂载体和作为催化剂预聚合过程中的稀释剂。所公开的系统和工艺可以在分批或连续的基础上执行。然后可将预聚合的催化剂引入至被构造用于丙烯聚合的反应器中。使用丙烯作为催化剂载体和预聚合稀释剂简化了在从聚合产物(从聚合反应器中回收)回收后的烃分离，因为用作稀释剂的丙烯可以在与分离未反应的丙烯的条件相同的条件下分离。使用丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合作为催化剂载体和预聚合稀释剂i)为异丁烷可用性有限或希望降低载体稀释剂成本的丙烯聚合系统和工艺提供了一种选择，因为正丁烷和混合丁烷的成本比异丁烷低，ii)减小与异丁烷进料、处理、储存和回收相关的设备的尺寸或消除对这些设备的需求，以及iii)提高单体效率，因为正丁烷的沸点较高(与异丁烷相比)，因此在烃分离中损失的丙烯较少。

现在转向附图，图1-8图示了预聚合系统100、200、300、400、500、600、700和800的实施方案的工艺流程图。下面描述每个系统100、200、300、400、500、600、700和800的方面和实施方案。

图1图示了预聚合系统100的一个实施方案的工艺流程图。图1中的系统100利用丙烯作为催化剂的稀释剂。使用了两个混合容器，即第一混合器130和第二混合器140，这两个混合器通过各种管线相互耦接，这些管线被构造为输送催化剂悬浮液并且在第二混合器140中引入用于预聚合丙烯的助催化剂和任选的电子供体剂。

在图1的系统100中，丙烯经由进料管线101被进料至第一混合器130。进料管线101具有连接至第一混合器130的入口131的端部。控制阀102可以被包括在进料管线101中并且被构造为控制经由入口131被引入至第一混合器130中的丙烯的量。在一些实施方案中，控制阀102可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止丙烯在进料管线101中的流动。在其他实施方案中，控制阀104可以是节流阀，该节流阀可以控制为丙烯流过阀102而打开的孔口的尺寸。控制阀102可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。进料管线101中的丙烯可以呈液相并且占进料管线101的内容物的基于进料管线101中的内容物的总重量的大于90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％或99重量％，其中进料管线101中的剩余组分是除丙烯之外的液态烃。在一个实施方案中，进料管线101可以含有基于进料管线101中的内容物的总重量的约100重量％的丙烯。

催化剂料斗120含有经由进料管线103被引入至第一混合器130中的催化剂颗粒。进料管线103具有连接至催化剂料斗120的出口121的端部和连接至第一混合器130的入口132的相对端部。所述催化剂颗粒是用于使丙烯聚合的催化剂的固体颗粒。所述催化剂颗粒可包括例如齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta catalyst)、茂金属催化剂，或齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂的组合的固体颗粒。在一些方面，所述固体催化剂颗粒可包括与载体材料(例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、MgCl₂或它们的组合)缔合的一种或多种催化剂。控制阀104可被包括在进料管线103中以调节催化剂颗粒从催化剂料斗120进入第一混合器130的流量。在一些实施方案中，控制阀104可以是循环阀，该循环阀计量在进料管线103中流至第一混合器130的催化剂颗粒的量。在其他实施方案中，控制阀104可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止催化剂颗粒在进料管线103中的流动。在其他实施方案中，控制阀104可以是节流阀，该节流阀可以控制为催化剂颗粒流过阀104而打开的孔口的尺寸。控制阀104可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

在一些方面，入口131和入口132可以被实施为第一混合器130的单个入口，并且进料管线101和进料管线103可以被构造为组合成连接至第一混合器130的单个入口的单个进料管线。

第一混合器130被构造为混合丙烯和固体催化剂颗粒以形成用于在预聚合系统100中输送的催化剂悬浮液。第一混合器130可以被实施为任何这样的容器，该容器适合于混合催化剂悬浮液，特别是适合于混合用于丙烯聚合的催化剂悬浮液，例如用于引入至环路浆料反应器或气相反应器的催化剂悬浮液。该容器的形状可以是大体上圆柱形的。该容器的顶部和底部可以是平坦的，或者可以具有适合于例如在适合于与聚合反应器耦接的压力下容纳加压内容物的轮廓。在一些实施方案中，第一混合器130可具有在该容器内延伸的搅拌器，使得第一混合器130是连续搅拌罐。在一些方面，如以切线到切线测量的，第一混合器130的高度可以是5-20英尺；可替代地，或8-12英尺；或者可替代地，9-10英尺。在一些方面中，第一混合器130的直径可以是2至20英尺；可替代地，3至12英尺；可替代地，4至10英尺；可替代地，4至5英尺；或可替代地，9至10英尺。

第一混合器130的温度可由第一混合器130的壁上的热交换套管134控制，该热交换套管使冷却剂或制冷剂循环通过其中(例如，经由冷却剂/制冷剂输入和输出管线135和136)，以将第一混合器130的内容物的温度控制到约0℃至约10℃的范围内；可替代地，约2℃至约7℃；可替代地，约3℃至约6℃；可替代地，约5℃的温度。在可替代实施方案中，第一混合器130的温度可以由耦接至第一混合器130的外部热交换循环环路(该外部热交换循环环路去除催化剂悬浮液的一部分并且在热交换器中冷却该悬浮液，之后将经冷却的悬浮液送回第一混合器130)控制，或者在本公开的帮助下由本领域已知的任何其他热交换机构控制。

传输管线105具有连接至第一混合器130的出口133的端部和连接至第二混合器140的入口141的相对端部。传输管线105被构造为将催化剂悬浮液从第一混合器130输送至第二混合器140。由于在第一混合器130中控制的低温并且因为在管线105中不存在助催化剂和任选的电子供体剂，所以管线105中可能发生丙烯的有限聚合。控制阀106可以被包括在传输管线105中以调节催化剂悬浮液从第一混合器130到第二混合器140的流动。在一些实施方案中，控制阀106可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止催化剂悬浮液在传输管线105中的流动。在其他实施方案中，控制阀106可以是节流阀，该节流阀可以控制为催化剂悬浮液流过阀106而打开的孔口的尺寸。控制阀106可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

在图1的系统100的方面，助催化剂可以经由进料管线107被进料至第二混合器140。认识到在一些方面，可能不需要助催化剂来影响系统100中丙烯的预聚合，而在其他方面，需要助催化剂来影响丙烯的预聚合至足以使丙烯在本公开的公开内容的范围内被认为是预聚合的水平。在预聚合需要助催化剂以达到足够水平的方面，进料管线107可具有连接至助催化剂源150的端部和连接至第二混合器140的入口142的相对端部。合适的助催化剂包括但不限于铝氧烷化合物、有机硼或有机硼酸盐化合物、电离离子化合物、有机铝化合物、有机锌化合物、有机镁化合物、有机锂化合物或它们的组合。有机铝化合物的实例包括三烷基铝、三烷氧基铝、烷基铝二卤化物和二烷基铝卤化物，其中卤素组分由氯、溴或碘提供。三烷基铝化合物的实例是三乙基铝。控制阀108可被包括在进料管线107中以调节助催化剂从助催化剂源150到第二混合器140的流动。在一些实施方案中，控制阀108可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止助催化剂在进料管线107中的流动。在其他实施方案中，控制阀108可以是节流阀，该节流阀可以控制为助催化剂流过阀108而打开的孔口的尺寸。控制阀108可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

在图1的系统100的一些方面中，电子供体剂可任选地经由进料管线109被进料至第二混合器140。当在系统100中使用电子供体剂时，进料管线109可具有连接至电子供体剂源160的端部和连接至第二混合器140的入口143的相对端部。电子供体可包括胺、酰胺、醚、酮、腈、膦、锑化氢(stibine)、胂、磷酰胺、硫醚、硫酯、醛、醇化物、酰胺、硅烷和有机酸盐。合适的酯的实例包括羧酸酯、烷氧基酯或氨基酸酯，以及芳族酸酯。硅烷化合物的实例是二苯基二甲氧基硅烷。控制阀110可以被包括在进料管线109中以调节电子供体剂从电子供体剂源160到第二混合器140的流动。在一些实施方案中，控制阀110可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止电子供体剂在进料管线109中的流动。在其他实施方案中，控制阀110可以是节流阀，该节流阀可以控制为电子供体剂流过阀110而打开的孔口的尺寸。控制阀110可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

在本公开的方面，电子供体剂被引入聚合反应器170上游的预聚合系统100；可替代地，电子供体剂可被引入至聚合反应器170；或者可替代地，电子供体剂可被引入至聚合反应器170上游的预聚合系统100中并且被引入至聚合反应器170。

在一些方面，入口141、入口142和入口143可以被实施为第二混合器140的两个入口或单个入口。例如，第二混合器140可仅包括入口141和入口142。在此类实施方案中，进料管线107和109可以被构造为组合成连接至入口142的组合进料管线，而传输管线105连接至入口141。在其他实施方案中，传输管线105和进料管线107和进料管线109可被构造为组合成连接至第二混合器的单个入口(例如入口141)的组合进料管线。

第二混合器140被构造为在包含在催化剂颗粒中/上的催化剂的存在下预聚合丙烯的条件下运行，使得在固体催化剂颗粒上产生聚丙烯涂层。第二混合器140内的催化剂悬浮液的反应条件(例如，压力、温度、停留时间、丙烯中的催化剂颗粒浓度、丙烯中的助催化剂浓度和丙烯中的电子供体剂浓度中的一者或多者)可被控制为与聚合反应器170相比具有较低的温度和/或较低的聚合速率，以允许预聚合物颗粒在不超过将会污染任何下游管线(例如，管线111)和/或下游设备(例如，泵113、阀112、入口171)的预聚合物粒度的情况下形成。在一些方面，在第二混合器140中控制的用于丙烯预聚合的反应条件是第二混合器140中的丙烯中的助催化剂浓度、丙烯中的电子供体剂浓度、温度和催化剂悬浮液的停留时间。第二混合器140中的压力可以在本公开的帮助下由惰性气体供应或本领域已知的其他压力控制机构来控制。

预聚合反应是放热反应，因此温度控制一般涉及去除反应热以维持第二混合器140中的催化剂悬浮液的温度。第二混合器140的温度可由第二混合器140的壁上的热交换套管145控制，该热交换套管使冷却剂循环通过其中(例如，经由冷却剂/制冷剂输入和输出管线146和147)，以将第二混合器140的内容物的温度控制到从约10℃至约20℃范围的温度；可替代地，从约12℃至约17℃；可替代地，从约13℃至约16℃；可替代地，约15℃的温度。在可替代实施方案中，第二混合器140的温度可以由耦接至第二混合器140的外部热交换循环环路(该外部热交换循环环路去除催化剂悬浮液的一部分并且在热交换器中冷却该悬浮液，之后将经冷却的悬浮液送回第二混合器140)控制，或者在本公开的帮助下由本领域已知的任何其他热交换机构控制。在一些方面，丙烯的量可以超过其他反应物，其他反应物的量使得预聚合反应的任何热量都被第二混合器140中的大量丙烯吸收(这在本文中也称为绝热操作)，使得第二混合器140中的温度可以由反应物的量而不是用热交换机构来控制。催化剂悬浮液在第二混合器140中的停留时间可通过催化剂悬浮液进入和离开第二混合器140的流速(例如，经由阀106和阀112)、第二混合器140的体积，或两者来控制。丙烯中的催化剂颗粒浓度可由管线103中的阀104控制。助催化剂浓度可由管线107中的阀108控制。丙烯中的电子供体剂浓度可由管线109中的阀110控制。

第二混合器140可被实施为任何适合于在将预聚合的催化剂颗粒引入至聚合反应器之前使丙烯预聚合至催化剂颗粒上的容器。在一些实施方案中，第二混合器140可具有在该容器内延伸的搅拌器，使得第二混合器140是连续搅拌罐。该容器的形状可以是大体上圆柱形的。该容器的顶部和底部可以是平坦的，或者可以具有适合于例如在适合于与聚合反应器耦接的压力下容纳加压内容物的轮廓。在一些方面，如以切线到切线测量的，第二混合器140的高度可以是5-20英尺；可替代地，或8-12英尺；或者可替代地，9-10英尺。在一些方面中，第二混合器140的直径可以是2至20英尺；可替代地，3至12英尺；可替代地，4至10英尺；可替代地，4至5英尺；或可替代地，9至10英尺。

传输管线111具有连接至第二混合器140的出口144的端部和连接至聚合反应器170的相对端部。传输管线111被构造为将预聚合的催化剂悬浮液从第二混合器140输送至聚合反应器170。控制阀112和泵113可被包括在传输管线111中以调节预聚合的催化剂悬浮液从第二混合器140到聚合反应器170的流动。在一些实施方案中，控制阀112可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止预聚合的催化剂悬浮液在传输管线111中的流动。在其他实施方案中，控制阀112可以是节流阀，该节流阀可以控制为预聚合的催化剂悬浮液流过阀112而打开的孔口的尺寸。控制阀112可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。泵113可以被实施为任何适合于在适合于将预聚合催化剂悬浮液进料至聚合反应器170的压头压力下泵送悬浮在液体中的固体浆料(例如，含有涂覆有聚丙烯并混合在液体丙烯中的固体催化剂颗粒的预聚合催化剂悬浮液)的任何泵。传输管线111中预聚合催化剂悬浮液的合适压力包括任何高于聚合反应器170中的压力的压力。

在一些实施方案中，随着预聚合的催化剂悬浮液从第二混合器140的出口144流向聚合反应器170的入口171，预聚合可以在传输管线111中继续。

聚合反应器170被构造为在预聚合催化剂颗粒(具有聚丙烯涂层的催化剂颗粒)存在下聚合丙烯以生产产物聚丙烯。在一些方面，丙烯的聚合在本体聚合条件下执行，其中丙烯以基于聚合反应器170中的液体的至少97重量％、98重量％或99重量％的量作为液体包含在聚合反应器170中。聚合反应器170可被实施为一个或多个聚合反应器，例如串联或并联的一个或多个环路浆料反应器。聚合反应器170也可以被实施为串联连接的一个或多个环路反应器和一个或多个气相反应器。例如，在一些方面，聚合反应器170可以是两个环路反应器。这些类型的聚合反应器的构造是已知的，每个均能够通过使烯烃单体与经由所公开的系统100引入的预聚合催化剂悬浮液接触来生产聚丙烯。在其中聚合反应器170是多于一个反应器的方面中，反应器可以被构造为并联或串联运行。聚合反应器170一般具有用于第二催化剂悬浮液的入口171和聚合产物排放出口172。一个或多个其他入口可被包括在聚合反应器170上以供其他反应组分用，诸如用于丙烯、共聚单体、催化剂、助催化剂、电子供体剂或它们的任何组合的入口。为清楚起见，聚合反应器170上的这些入口未被示出。含有聚丙烯的聚合产物可从聚合反应器170经由聚合产物排放出口172流至产物分离系统，该产物分离系统可具有本领域已知的任何构造。

图2图示了预聚合系统200的另一个实施方案的工艺流程图。图2中的系统200利用丙烯作为催化剂的稀释剂。使用了两个混合容器，即第一混合器130和第二混合器220，这两个混合器通过各种管线相互耦接，这些管线被构造为输送催化剂悬浮液并且在第二混合器220中和/或上游引入用于预聚合丙烯的助催化剂和任选的电子供体剂。图2中关于图1的类似部件用相同的数字标记，并且除非另有说明，否则类似部件的先前描述适用于系统200。与图1中的系统100不同，图2中的系统200中的第二混合器220被实施为静态混合器，并且助催化剂和电子供体剂与催化剂悬浮液在介于第一混合器130和第二混合器220之间的传输管线中组合在一起。

在图2的系统200中，催化剂悬浮液在第一混合器130中以与针对图1中的系统100所描述的方式相同的方式制备。系统200中的第一混合器130可以具有如针对图1中的第一混合器130所描述的温度控制(例如，套管134)。

传输管线201具有连接至第一混合器130的出口133的端部和连接至泵210的吸入口的相对端部。传输管线201被构造为将催化剂悬浮液从第一混合器130输送至泵210。在管线201中未发生丙烯聚合，因为在管线201中不存在助催化剂和任选的电子供体剂。控制阀202可被包括在传输管线203中以调节催化剂悬浮液从泵210到第二混合器220的流动。在一些实施方案中，控制阀202可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止催化剂悬浮液在传输管线203中的流动。在其他实施方案中，控制阀202可以是节流阀，该节流阀可以控制为催化剂悬浮液流过阀202而打开的孔口的尺寸。控制阀202可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

泵210可以被实施为任何适合于在适合于将预聚合催化剂悬浮液进料至聚合反应器170的压头压力下泵送悬浮在液体中的固体浆料(例如，管线201中的催化剂悬浮液，该催化剂悬浮液转化为含有涂覆有聚丙烯并混合在液体丙烯中的固体催化剂颗粒的预聚合催化剂悬浮液)的任何泵。传输管线203、205、207和209中催化剂悬浮液和预聚合催化剂悬浮液的合适压力包括任何高于聚合反应器170中的压力的压力。泵送的催化剂悬浮液在管线203中离开泵210。在管线203中未发生丙烯聚合，因为在管线203中不存在助催化剂和任选的电子供体剂。

管线107中的助催化剂可以与管线203中的催化剂悬浮液组合在一起，使得管线205中的第一催化剂悬浮液含有丙烯、催化剂颗粒和助催化剂。在一些实施方案中，管线205可具有连接至第二混合器220的端部。在这些实施方案中，设想了管线205中催化剂悬浮液的反应条件(例如，压力、温度、丙烯中的催化剂颗粒浓度，以及丙烯中的助催化剂浓度中的一者或多者)可以被控制成使得受控量的丙烯聚合以与预聚合一致的方式在催化剂颗粒的表面上发生；可替代地，管线205中这些条件的任何组合外加在管线205中的停留时间使得管线205中不会发生显著量的预聚合(例如，对于需要电子供体剂来引发预聚合的催化剂系统，如下所讨论)。

在任选的实施方案中，管线109中的电子供体剂可以与管线205中的第一催化剂悬浮液组合在一起，从而使得管线207中的第一催化剂悬浮液含有丙烯、催化剂颗粒、助催化剂和电子供体剂。管线207可具有连接至第二混合器220的入口221的端部。管线207中催化剂悬浮液的反应条件(例如，压力、温度、丙烯中的催化剂颗粒浓度、丙烯中的助催化剂浓度以及丙烯中的电子供体剂浓度中的一者或多者)可以被控制成使得受控量的丙烯聚合以与预聚合一致的方式在催化剂颗粒的表面上发生；可替代地，管线207中条件的任何组合外加在管线207中的停留时间使得管线207中不发生显著量的预聚合。

第一催化剂悬浮液可流入第二混合器220的入口221中。第二混合器220被构造为在催化剂存在下聚合丙烯以在从传输管线205或207接收的催化剂颗粒上产生聚丙烯涂层。如上所讨论的，第二混合器220可被实施为静态混合器。在一些方面，静态混合器可具有放置在外壳224内的固定折流板223(例如，呈螺旋布置或任何其他折流板布置)，其中折流板223连续地掺混第一催化剂悬浮液的组分。外壳224的长度可在从约1英尺至约100英尺(0.3048m至30.48m)；替代地，从约5英尺至约20英尺(1.5m至6.1m)的范围内。外壳224的直径可在从约0.1875英寸至约12英寸(0.477cm至30.48cm)；替代地，从约0.5英寸至约3英寸(1.27cm至7.62cm)的范围内。

第二混合器220中的催化剂悬浮液的反应条件(例如，压力、温度、停留时间、丙烯中的催化剂颗粒浓度、丙烯中的助催化剂浓度以及丙烯中的电子供体浓度中的一者或多者)可被控制成使得受控量的丙烯聚合可以以与预聚合一致的方式发生在催化剂颗粒的表面上。在一些方面，在第二混合器220中控制的用于丙烯预聚合的反应条件是第二混合器220中的丙烯中的助催化剂浓度、丙烯中的电子供体剂浓度、温度和催化剂悬浮液的停留时间。第二混合器220内的反应条件可被控制为与聚合反应器170相比具有较低的温度和/或较低的聚合速率，以允许预聚合物颗粒在不超过将会污染任何下游管线(例如，管线209)和/或下游设备(例如，入口171)的预聚合物粒度的情况下形成。

第二混合器220中的压力可以由管线209的压力来控制。第二混合器220的温度可由第二混合器220的壁上的热交换套管225控制，该热交换套管使冷却剂循环通过其中(例如，经由冷却剂/制冷剂输入和输出管线226和227)，以将第二混合器220的内容物的温度控制到约10℃至约20℃的范围内；可替代地，约12℃至约17℃；可替代地，约13℃至约16℃；可替代地，约15℃的温度。在可替代实施方案中，第二混合器220的温度可在本公开的帮助下由本领域已知的任何其他热交换机构控制。在一些方面，丙烯的量可以超过其他反应物，其他反应物的量使得预聚合反应的任何热量都被第二混合器220中的大量丙烯吸收(这在本文中也称为绝热操作)，使得第二混合器220中的温度可以由反应物的量而不是用热交换机构来控制。催化剂悬浮液在第二混合器220中的停留时间可以通过催化剂悬浮液进入和离开第二混合器220的流速(例如，经由泵210)、第二混合器220的外壳224的体积，或两者来控制。丙烯中的催化剂颗粒浓度可由管线103中的阀104控制。助催化剂浓度可由管线107中的阀108控制。丙烯中的电子供体剂浓度可由管线109中的阀110控制。

管线209具有连接至第二混合器220的出口222的端部和连接至聚合反应器170的入口171的相对端部。预聚合的催化剂悬浮液可以从第二混合器220的出口222经由传输管线209流至聚合反应器170的入口171。在一些实施方案中，随着预聚合的催化剂悬浮液从第二混合器220的出口222流向聚合反应器170的入口171，预聚合可以在传输管线209中继续。

设想了传输管线201、203、205、207和209的任何组合可统称为系统200中的传输管线。例如，传输管线201、203、205、207和209可以指其中放置有控制阀202、泵210和第二混合器220的单个传输管线。

一旦被引入至聚合反应器170中，预聚合的催化剂颗粒就与丙烯单体在聚合条件下接触从而形成作为聚合产物的本体聚丙烯。如上文针对图1中的系统100所描述的，含有聚丙烯的聚合产物经由聚合产物排放出口172从聚合反应器170中回收。

图3图示了预聚合系统300的另一个实施方案的工艺流程图。关于图1和/或图2的类似部件用相同的数字标记，并且除非另有说明，否则类似部件的先前描述适用于系统300。图3中的系统300利用饱和烃作为催化剂的稀释剂。饱和烃可以是任何C₃至C₄饱和烃。在一些方面，用作稀释剂的烃可以包括丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合。

类似于图1中的系统100和图2中的系统200，图3中的系统300包括第一混合器130。类似于图2中的系统200，系统300包括被实施为静态混合器的第二混合器220。然而，与图1中的系统100和图2中的系统200不同，在图3的系统300中，丙烯经由其中被引入至系统300中的进料管线101被放置在第二混合器220的上游的引入催化剂、助催化剂和任选的电子供体剂的位置的下游(例如，进料管线107与传输管线311相连接的位置的下游、进料管线109与传输管线313相连接的位置的下游，或两者)的位置处。用于制备催化剂悬浮液的饱和烃经由与进料管线307组合的进料管线301a或301b(即在图3的系统300中的两个位置)被引入。

在一方面，第一量的呈液相的饱和烃经由进料管线301a被引入至催化剂料斗120。饱和烃与催化剂料斗120中的催化剂颗粒混合，并且催化剂颗粒在液体饱和烃中的浆料从催化剂料斗120经由进料管线303流向第一混合器130。催化剂颗粒是如图1所述的催化剂的固体颗粒。进料管线303具有连接至催化剂料斗120的出口121的端部和连接至第一混合器130的入口131的相对端部。控制阀304可被包括在进料管线303中以调节浆料从催化剂料斗120向第一混合器130中的流动。在一些实施方案中，控制阀304可以是循环阀，该循环阀计量在进料管线303中流至第一混合器130的催化剂浆料的量。在其他实施方案中，控制阀304可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止催化剂浆料在进料管线303中的流动。在又其他实施方案中，控制阀304可以是节流阀，该节流阀可以控制为催化剂浆料流过阀304而打开的孔口的尺寸。控制阀304可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

在另一方面，第一量的呈液相的饱和烃经由进料管线301b被引入至第一混合器130中，而干催化剂经由管线303和阀304从催化剂料斗120被进料至第一混合器130中。在此种方面，阀304被构造为计量固体催化剂颗粒或者致动固体催化剂颗粒进入第一混合器130中，其中固体催化剂颗粒与第一混合器130中的饱和烃混合。

第一混合器130被构造为混合催化剂颗粒和饱和烃以形成第一催化剂悬浮液。类似于图1和图2中的第一混合器130，图3的系统300中的第一混合器130可以被实施为任何这样的容器，该容器适合于混合催化剂悬浮液，特别是适合于混合用于丙烯聚合的催化剂悬浮液，例如用于引入至环路浆料反应器或气相反应器的催化剂悬浮液。该容器的形状可以是大体上圆柱形的。该容器的顶部和底部可以是平坦的，或者可以具有适合于例如在适合于与聚合反应器耦接的压力下容纳加压内容物的轮廓。在一些实施方案中，第一混合器130可具有在该容器内延伸的搅拌器，使得第一混合器130是连续搅拌罐。系统300中的第一混合器130可以具有如针对图1中第一混合器130所描述的温度控制(例如，套管134)；可替代地，由于饱和烃被用于稀释第一混合器130中的催化剂，因此第一混合器130可能不需要冷却套管134。系统300中的第一混合器130的尺寸可以是针对图1中的系统100中的第一混合器130所描述的尺寸。经混合的第一催化剂悬浮液可以从第一混合器130的出口133经由传输管线305流出，该传输管线具有连接至第一混合器130的出口133的端部。

第二量的饱和烃在进料管线307中流动。进料管线307可以在第一混合器130的出口133下游并且在进料管线107与传输管线311相连接的位置的上游连接至传输管线309。控制阀308可被包括在进料管线307中以调节第二量的饱和烃在进料管线307中的流动。在一些实施方案中，控制阀308可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止饱和烃在进料管线307中的流动。在其他实施方案中，控制阀308可以是节流阀，该节流阀可以控制为饱和烃流过阀308而打开的孔口的尺寸。控制阀308可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

进料管线307和传输管线305被构造为组合形成传输管线309，该传输管线含有具有第三量的液态饱和烃和催化剂颗粒的第一催化剂悬浮液。管线309中饱和烃的第三量是传输管线305中所包含的饱和烃量和进料管线307中所包含的饱和烃量的总和。传输管线309具有连接至泵210的吸入口的端部。在管线309中未发生丙烯聚合，因为在管线309中不存在丙烯。控制阀310可被包括在进料管线311中以调节第一催化剂悬浮液在传输管线311中的流动。在一些实施方案中，控制阀310可以是致动器阀，该致动器阀打开和关闭以允许和禁止催化剂悬浮液在传输管线311中的流动。在其他实施方案中，控制阀310可以是节流阀，该节流阀可以控制为催化剂悬浮液流过阀310而打开的孔口的尺寸。控制阀310可以在本公开的帮助下由本领域已知的任何控制器控制。

泵210可以如先前描述的那样类似地被构造，并且第一催化剂悬浮液可以经由传输管线311从泵210流出。在管线311中未发生丙烯聚合，因为在管线311中不存在丙烯。

管线107中的助催化剂可以与管线311中的第一催化剂悬浮液组合在一起，使得管线313中的第一催化剂悬浮液含有在管线313中的饱和烃、催化剂颗粒和助催化剂。

在一些实施方案中，管线313可具有与进料管线101(含丙烯)组合的端部，使得第一催化剂悬浮液与丙烯组合从而使得管线317中的第一催化剂悬浮液含有饱和烃、丙烯、催化剂颗粒和助催化剂。管线317的端部可与第二混合器220的入口221连接。在诸如图3的系统300中所示实施方案的其他实施方案中，管线313可具有可与进料管线109(含有电子供体剂)组合的端部，使得管线315中的第一催化剂悬浮液含有饱和烃、催化剂颗粒、助催化剂和电子供体剂。管线315可具有与进料管线101(含有丙烯)组合的端部，使得管线317中的第一催化剂悬浮液含有饱和烃、丙烯、催化剂颗粒、助催化剂和电子供体剂。

管线317中催化剂悬浮液的反应条件(例如，压力、温度、停留时间、饱和烃中的丙烯浓度、饱和烃中的催化剂颗粒浓度、饱和烃中的助催化剂浓度以及饱和烃中任选的电子供体剂浓度中的一者或多者)可被控制成使得受控量的丙烯聚合以与预聚合一致的方式发生在催化剂颗粒的表面上。可替代地，管线317中条件的任何组合使得在管线317中未发生显著量的预聚合。

第一催化剂悬浮液可流入第二混合器220的入口221中。第二混合器220被构造为在催化剂存在下聚合丙烯以在从传输管线317接收的催化剂颗粒上产生聚丙烯涂层。如上所讨论的，第二混合器220可被实施为静态混合器。在一些方面，静态混合器可具有放置在外壳224内的固定折流板223(例如，呈螺旋布置或任何其他折流板布置)，其中折流板223连续地掺混第一催化剂悬浮液的组分。图3的第二混合器220中的催化剂悬浮液的反应条件(例如，压力、温度、停留时间、丙烯中的催化剂颗粒浓度、丙烯中的助催化剂浓度以及丙烯中的电子供体浓度中的一者或多者)可被控制成使得受控量的丙烯聚合可以以与预聚合一致的方式发生在催化剂颗粒的表面上。在一些方面，在第二混合器220中控制的用于丙烯预聚合的反应条件是图3的系统300中的第二混合器220中的饱和烃中的浓度、饱和烃中的助催化剂浓度、饱和烃中的电子供体剂浓度、温度和催化剂悬浮液的停留时间。第二混合器220内的反应条件可被控制为与聚合反应器170相比具有较低的温度和/或较低的聚合速率，以允许预聚合物颗粒在不超过将会污染任何下游管线(例如，管线319)和/或下游设备(例如，入口171)的预聚合物粒度的情况下形成。

第二混合器220中的压力可以由管线317的压力来控制。第二混合器220的温度可以通过针对图2中的第二混合器220所描述的技术来控制。在一些方面，饱和烃的量可以超过反应物，反应物的量使得预聚合反应的任何热量都被第二混合器220中的大量饱和烃吸收(这在本文中也称为绝热操作)，使得第二混合器220中的温度可以由饱和烃的量与反应物的量的比值而不是用热交换机构来控制。催化剂悬浮液在第二混合器220中的停留时间可以通过催化剂悬浮液进入和离开第二混合器220的流速(例如，经由泵210)、第二混合器220的外壳224的体积，或两者来控制。饱和烃中的丙烯浓度可由进料管线101中的阀102控制。饱和烃中的催化剂颗粒浓度可由管线303中的阀304控制。助催化剂浓度可由管线107中的阀108控制。丙烯中的电子供体剂浓度可由管线109中的阀110控制。

管线319具有连接至第二混合器220的出口222的端部和连接至聚合反应器170的入口171的相对端部。预聚合的催化剂悬浮液可以从第二混合器220的出口222经由传输管线319流至聚合反应器170的入口171。在一些实施方案中，随着预聚合的催化剂悬浮液从第二混合器220的出口222流向聚合反应器170的入口171，预聚合可以在传输管线319中继续。

设想了传输管线305、309、311、313、315、317和319的任何组合可统称为系统300中的传输管线。例如，传输管线305、309、311、313、315、317和319可以指其中放置有控制阀310、泵210和第二混合器220的单个传输管线。

一旦被引入至聚合反应器170中，预聚合的催化剂颗粒就与丙烯单体在聚合条件下接触从而形成作为聚合产物的本体聚丙烯。如上文针对图1中的系统100和图2中的系统200所描述的，含有聚丙烯的聚合产物经由聚合产物排放出口172从聚合反应器170中回收。

图4图示了连续预聚合系统400的一个实施方案的工艺流程图。关于图1-图3的类似部件用相同的数字标记，并且除非另有说明，否则类似部件的先前描述适用于系统400。

类似于图3中的系统300，图3中系统400利用饱和烃作为催化剂的稀释剂。饱和烃可以是任何C₃至C₄饱和烃。在一些方面，用作稀释剂的饱和烃可以包括丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合。类似于图1中的系统100、图2中的系统200和图3中的系统300，图4中的系统400包括第一混合器130。系统400中的第一混合器130可以具有如针对图1中第一混合器130所描述的温度控制(例如，套管134)；可替代地，由于饱和烃被用于稀释第一混合器130中的催化剂，因此第一混合器130可能不需要冷却套管134。类似于图1中的系统100，系统400包括被实施为连续搅拌罐的第二混合器140。

用于制备催化剂悬浮液的饱和烃经由进料管线301和307(即在图4的系统400中的两个位置)被引入。传输管线309含有以针对图3中的系统300所描述的方式制备的第一催化剂悬浮液。第一催化剂悬浮液可以在传输管线309中流动，该传输管线用于与含有丙烯的进料管线101组合从而形成管线321，从而使得第一催化剂悬浮液含有饱和烃、催化剂颗粒和丙烯。传输管线321可具有连接至第二混合器140的入口141的端部。在管线321中未发生丙烯聚合，因为在管线321中不存在助催化剂和任选的电子供体剂。可替代地，传输管线309可连接至第二混合器140的入口141，并且进料管线101可与进料管线107或进料管线109组合，或者进料管线101可连接至第二混合器140的另一个入口(参见图4中的虚线进料管线101)。在此类实施方案中，管线309具有与第二混合器140的入口141连接的相对端部。

第二混合器140内的催化剂悬浮液的反应条件(例如，压力、温度、停留时间、饱和烃中的丙烯浓度、饱和烃中的催化剂颗粒浓度、饱和烃中的助催化剂浓度以及饱和烃中电子供体剂浓度中的一者或多者)可被控制为与聚合反应器170相比具有较低的温度和/或较低的聚合速率，以允许预聚合物颗粒在不超过将会污染任何下游管线(例如，管线111)和/或下游设备(例如，泵113、阀112、入口171)的预聚合物粒度的情况下形成。在一些方面，在第二混合器140中控制的用于丙烯预聚合的反应条件是第二混合器140中的饱和烃中的丙烯浓度、饱和烃中的助催化剂浓度、饱和烃中的电子供体剂浓度、温度和催化剂悬浮液的停留时间。第二混合器140中的压力可以在本公开的帮助下由惰性气体供应或本领域已知的其他压力控制机构来控制。第二混合器140的温度可由第二混合器140的壁上的热交换套管145控制，该热交换套管使冷却剂循环通过其中(例如，经由冷却剂/制冷剂输入和输出管线146和147)，以将第二混合器140的内容物的温度控制到范围从约10℃至约20℃；可替代地，从约12℃至约17℃；可替代地，从约13℃至约16℃；可替代地，约15℃的温度。在可替代实施方案中，第二混合器140的温度可以由耦接至第二混合器140的外部热交换循环环路(该外部热交换循环环路去除催化剂悬浮液的一部分并且在热交换器中冷却该悬浮液，之后将经冷却的悬浮液送回第二混合器140)控制，或者在本公开的帮助下由本领域已知的任何其他热交换机构控制。在一些方面，饱和烃的量可以超过反应物，反应物的量使得预聚合反应的任何热量都被第二混合器140中的大量饱和烃吸收(这在本文中也称为绝热操作)，使得第二混合器140中的温度可以由饱和烃的量与反应物的量的比值而不是用热交换机构来控制。催化剂悬浮液在第二混合器140中的停留时间可通过催化剂悬浮液进入和离开第二混合器140的流速(例如，经由阀310和阀112)、第二混合器140的体积，或两者来控制。丙烯中的催化剂颗粒浓度可由管线303中的阀304控制。助催化剂浓度可由管线107中的阀108控制。丙烯中的电子供体剂浓度可由管线109中的阀110控制。

管线111具有连接至第二混合器140的出口144的端部和连接至聚合反应器170的入口171的相对端部。预聚合的催化剂悬浮液从第二混合器140经由管线111到达聚合反应器170的流动与针对图1中的系统100所描述的相同。

图5-图8图示了利用储罐180的预聚合系统的工艺流程图。图5-图8中关于图1-图4的类似部件用相同的数字标记，并且除非另有说明，否则类似部件的先前描述适用。

图5图示了分批预聚合系统500的一个实施方案的工艺流程图。图5中的系统500类似于图1中的系统100，不同之处在于预聚合的催化剂悬浮液在经由管线115流至聚合反应器170之前经由管线111流至储罐180。管线111连接至第二混合器140的出口144并且连接至储罐180的入口181。管线115连接至储罐180的出口182并且连接至聚合反应器170的入口171。

图6图示了分批预聚合系统600的另一个实施方案的工艺流程图。图6中的系统600类似于图2中的系统200，不同之处在于预聚合的催化剂悬浮液在经由管线211流至聚合反应器170之前经由管线209流至储罐180。管线209连接至第二混合器220的出口222并且连接至储罐180的入口181。管线211连接至储罐180的出口182并且连接至聚合反应器170的入口171。

图7图示了分批预聚合系统700的另一个实施方案的工艺流程图。图7中的系统700类似于图3中的系统300，不同之处在于预聚合的催化剂悬浮液在经由管线323流至聚合反应器170之前经由管线319流至储罐180。管线319连接至第二混合器220的出口222并且连接至储罐180的入口181。管线323连接至储罐180的出口182并且连接至聚合反应器170的入口171。

图8图示了分批预聚合系统800的另一个实施方案的工艺流程图。图8中的系统800类似于图4中的系统400，不同之处在于预聚合的催化剂悬浮液在经由管线115流至聚合反应器170之前经由管线111流至储罐180。管线111连接至第二混合器220的出口222并且连接至储罐180的入口181。管线115连接至储罐180的出口182并且连接至聚合反应器170的入口171。

在上文描述的系统500、600、700和800中的每一者中，储罐180可以被实施为适合于储存预聚合催化剂悬浮液，例如，用于引入至聚合反应器170中的预聚合催化剂悬浮液的任何容器。该容器的形状可以是大体上圆柱形的。该容器的顶部和底部可以是平坦的，或者可以具有适合于例如在适合于与聚合反应器耦接的压力下容纳加压内容物的轮廓。在一些实施方案中，储罐180可具有在该容器内延伸的搅拌器，使得储罐180是连续搅拌罐。在一些方面，如以切线到切线测量的，储罐180的高度可以是5-20英尺；可替代地，或8-12英尺；或者可替代地，9-10英尺。在一些方面中，储罐180的直径可以是2至20英尺；可替代地，3至12英尺；可替代地，4至10英尺；可替代地，4至5英尺；或可替代地，9至10英尺。在一些方面，储罐180的体积可大于第一混合器130、第二混合器140/220，或第一混合器130和第二混合器140/220两者的体积。

储罐180使操作者能够以超过聚合反应器170消耗预聚合催化剂悬浮液的速率的生产速率制备预聚合催化剂悬浮液。储罐180的尺寸可以被设计成为催化剂悬浮液提供停留时间，使得预聚合物粒度不会太大而不能在聚合反应器170上游的管线和设备中流动。此外，或可替代地，储罐180可具有冷却系统(冷却回路、冷却套管或内部放置的冷却元件)，该冷却系统冷却预聚合的催化剂悬浮液以降低聚合速率或停止丙烯的预聚合直到预聚合的催化剂悬浮液被引入至聚合反应器170。

设想了用于将预聚合的催化剂悬浮液引入至聚合反应器170中的适当的流动装置可被包括在图5和图8的管线115、图6的管线211和图7的管线323中。

用于控制第一混合器130的温度的冷却剂/制冷剂和用于控制第二混合器140/220的温度的冷却剂/制冷剂可以是同一冷却剂/制冷剂回路的一部分或者是单独的冷却剂/制冷剂回路。适于将第一混合器130和第二混合器130/220控制到本文公开的温度的冷却剂/制冷剂可包括水、甲烷、乙烷、丙烷、丙烯、混合丁烷或它们的组合。在一些方面，冷却剂/制冷剂是诸如冷却水的冷却剂；在其他方面，冷却剂/制冷剂是选自甲烷、乙烷、丙烷、丙烯、混合丁烷或它们的组合的制冷剂。

在一些方面，图1-图8中描述的管线/导管的任何组合都可以包括包裹在它们周围的绝缘材料，以便防止导管内容物与周围环境的热交换。

第二混合器140/220及其下游任何管线中的预聚合条件包括丙烯与催化剂的重量比、助催化剂与催化剂的重量比、电子供体剂与催化剂的重量比、温度和停留时间。丙烯与催化剂的重量比的适宜值包括在从0.01至10g丙烯/g催化剂；可替代地，从0.01至9克丙烯/克催化剂；可替代地，从0.01至8克丙烯/克催化剂；可替代地，从0.01至7克丙烯/克催化剂；可替代地，从0.01至6克丙烯/克催化剂；可替代地，约从0.01至5克丙烯/克催化剂的范围内的值。助催化剂与催化剂的重量比的适宜值包括范围从0.05至1g助催化剂/g催化剂；可替代地，从0.08至0.75g助催化剂/g催化剂；可替代地，从0.09至0.5g助催化剂/g催化剂；可替代地，从0.1至0.3g助催化剂/g催化剂；可替代地，约0.125g助催化剂/g催化剂的值。电子供体剂与催化剂的重量比的适宜值包括范围从0.001至0.1g供体剂/g催化剂；可替代地，从0.005至0.05g供体剂/g催化剂；可替代地，约0.01g供体剂/g催化剂的值。预聚合的适宜温度值在从约0℃至约20℃；可替代地，从约2℃至约18℃；可替代地，从约3℃至约17℃；可替代地，从约4℃至约16℃；可替代地，从约5℃至约15℃的范围内。第二混合器140中的停留时间的适宜值包括在从1至100分钟；可替代地，从1至10分钟；可替代地，从1至8分钟；可替代地，从2至6分钟的范围内的值。第二混合器220中的停留时间的适宜值包括在0.1至10分钟；可替代地，从1至8分钟；可替代地，从2至6分钟的范围内的值。

本文还公开了预聚合丙烯的工艺。

一种用于预聚合丙烯的工艺可包括向第一混合器130中添加催化剂和烃(例如丙烯或本文所述的饱和烃)；在第一混合器130中混合该催化剂和该烃以形成包含该催化剂和该烃的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器140或220；在第二混合器140或220中或者第二混合器140或220的上游向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器140或220中预聚合丙烯以形成包含烃和涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒的第二催化剂悬浮液；以及将第二催化剂悬浮液进料至聚合反应器170或者进料至储罐180。在其中第二催化剂悬浮液被进料至储罐180的方面，该工艺可进一步包括使第二催化剂悬浮液从储罐180流至聚合反应器170。在其中烃为丙烯的工艺的方面，第二混合器可以是被实施为搅拌罐的第二混合器140或被实施为静态混合器的第二混合器220。在其中烃包括丙烷、正丁烷、混合丁烷(异丁烷与其他丁烷的混合物)或它们的组合的工艺的方面，第二混合器可以是被实施为搅拌罐的第二混合器140或被实施为静态混合器的第二混合器220。该过程可以在连续或分批的基础上执行。

另一种工艺是参考图1的连续预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和丙烯添加至第一混合器130中；在第一混合器130中混合催化剂和烃以形成包含催化剂和丙烯的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器140，其中第二混合器140是搅拌罐；在第二混合器140中向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器140中预聚合丙烯以形成包含丙烯、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液；以及将第二催化剂悬浮液进料至聚合反应器170。在一些方面，在丙烯中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂各自经由第二混合器140的单独入口141、142和143添加；可替代地，含有在丙烯中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的管线中的任一个管线均可以在被引入至第二混合器140之前组合，并且组合的管线可以连接至相应的入口。

另一种工艺是参考图2的连续预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和丙烯添加至第一混合器130中，在第一混合器130中混合催化剂和丙烯以形成包含催化剂和丙烯的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器220，其中第二混合器220是静态混合器；在第二混合器220的上游向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器220中预聚合丙烯以形成包含丙烯、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液(例如，预聚合的催化剂悬浮液)；以及将第二催化剂悬浮液进料至聚合反应器170。在一些方面，仅助催化剂被添加至第一催化剂悬浮液中；可替代地，助催化剂和电子供体剂都被添加至第一催化剂悬浮液中。在一方面，助催化剂在传输管线中位于添加电子供体剂的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。在另一方面，电子供体剂在传输管线中位于添加助催化剂的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。

另一种工艺是参考图3的连续预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和第一量的饱和烃添加至第一混合器130中；在第一混合器130中混合该催化剂和该第一量的饱和烃以形成包含该催化剂和该烃的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器220，其中第二混合器220是静态混合器；在第二混合器220的上游向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂、丙烯和任选的电子供体剂；在第二混合器220中预聚合丙烯以形成包含丙烯、饱和烃、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液(例如，预聚合的催化剂悬浮液)；以及将第二催化剂悬浮液进料至聚合反应器170。在一些方面，第二量的饱和烃在第一混合器130的出口133的下游并且在额外组分被添加至第一催化剂悬浮液中的位置的上游与第一催化剂悬浮液组合。在一些方面，仅助催化剂和丙烯被添加至第一催化剂悬浮液中；可替代地，助催化剂、丙烯和电子供体剂被添加至第一催化剂悬浮液中。在一方面，助催化剂在传输管线中位于添加电子供体剂以及添加丙烯的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。在另一方面，电子供体剂在传输管线中位于添加助催化剂以及添加丙烯的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。

另一种工艺是参考图4的连续预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和第一量的饱和烃添加至第一混合器130中；在第一混合器130中混合该催化剂和该第一量的饱和烃以形成包含该催化剂和该烃的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器140，其中第二混合器140是搅拌罐；向第一催化剂悬浮液中添加丙烯；在第二混合器140中向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器140中预聚合丙烯以形成包含丙烯、饱和烃、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液；以及将第二催化剂悬浮液进料至聚合反应器170。在一些方面，在饱和烃中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂各自经由第二混合器140的单独入口141、142和143添加；可替代地，含有在饱和烃中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的管线中的任一个管线均可以在被引入至第二混合器140之前组合，并且组合的管线可以连接至相应的入口。在一些方面，可以经由用于助催化剂的进料管线、经由用于任选的电子供体剂的进料管线，或经由第二混合器140的额外的入口(图4中的虚线)在第二混合器140上游的传输管线中向第一催化剂悬浮液中添加丙烯。

另一种工艺是参考图5的分批预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和丙烯添加至第一混合器130中，在第一混合器130中混合催化剂和烃以形成包含催化剂和丙烯的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器140，其中第二混合器140为搅拌罐；在第二混合器140中向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器140中预聚合丙烯以形成包含丙烯、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液；以及使第二催化剂悬浮液流至储罐180。在一些方面，该工艺可以额外包括使第二催化剂悬浮液从储罐180流至聚合反应器170。在一些方面，在丙烯中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂各自经由单独入口141、142和143添加至第二混合器140中；可替代地，含有在丙烯中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的管线中的任一个管线均可以在被引入至第二混合器140之前组合，并且组合的管线可以连接至相应的入口。

另一种工艺是参考图6的分批预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和丙烯添加至第一混合器130中，在第一混合器130中混合催化剂和丙烯以形成包含催化剂和丙烯的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器220，其中第二混合器220是静态混合器；在第二混合器220的上游向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器220中预聚合丙烯以形成包含丙烯、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液(例如，预聚合的催化剂悬浮液)；以及使第二催化剂悬浮液流至储罐180。在一些方面，该工艺可以额外包括使第二催化剂悬浮液从储罐180流至聚合反应器170。在一些方面，仅助催化剂被添加至第一催化剂悬浮液中；可替代地，助催化剂和电子供体剂都被添加至第一催化剂悬浮液中。在一方面，助催化剂在传输管线中位于添加电子供体剂的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。在另一方面，电子供体剂在传输管线中位于添加助催化剂的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。

另一种工艺是参考图7的分批预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和第一量的饱和烃添加至第一混合器130中；在第一混合器130中混合该催化剂和该第一量的饱和烃以形成包含该催化剂和该烃的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器220，其中第二混合器220是静态混合器；在第二混合器220的上游向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂、丙烯和任选的电子供体剂；在第二混合器220中预聚合丙烯以形成包含丙烯、饱和烃、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液(例如，预聚合的催化剂悬浮液)；使第二催化剂悬浮液流至储罐180。在一些方面，该工艺可以额外包括使第二催化剂悬浮液从储罐180流至聚合反应器170。在一些方面，第二量的饱和烃在第一混合器130的出口133的下游并且在额外组分被添加至第一催化剂悬浮液中的位置的上游与第一催化剂悬浮液组合。在一些方面，仅助催化剂和丙烯被添加至第一催化剂悬浮液中；可替代地，助催化剂、丙烯和电子供体剂被添加至第一催化剂悬浮液中。在一方面，助催化剂在传输管线中位于添加电子供体剂以及添加丙烯的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。在另一方面，电子供体剂在传输管线中位于添加助催化剂以及添加丙烯的位置的上游的位置处被添加至第一催化剂悬浮液中。

另一种工艺是参考图8的分批预聚合工艺。该工艺可以包括将催化剂和第一量的饱和烃添加至第一混合器130中；在第一混合器130中混合该催化剂和该第一量的饱和烃以形成包含该催化剂和该烃的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器130流至第二混合器140，其中第二混合器140是搅拌罐；向第一催化剂悬浮液中添加丙烯；在第二混合器140中向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器140中预聚合丙烯以形成包含丙烯、饱和烃、涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的第二催化剂悬浮液；以及使第二催化剂悬浮液流至储罐180。在一些方面，该工艺可以额外包括使第二催化剂悬浮液从储罐180流至聚合反应器170。在一些方面，在饱和烃中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂各自经由第二混合器140的单独入口141、142和143添加；可替代地，含有在饱和烃中的催化剂颗粒、助催化剂和任选的电子供体剂的管线中的任一个管线均可以在被引入至第二混合器140之前组合，并且组合的管线可以连接至相应的入口。在一些方面，可以经由用于助催化剂的进料管线、经由用于任选的电子供体剂的进料管线，或经由第二混合器140的额外的入口在第二混合器140上游的传输管线中向第一催化剂悬浮液中添加丙烯。

实施例

本发明的方面由以下实施例进一步说明，这些实施例不应被解释为以任何方式对本发明的范围施加限制。在阅读本文的描述之后，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神或所附权利要求书的范围的情况下，可联想到本发明的各种其他方面、修改和等效物。

实施例1

实施例1是用图3中图示的系统300执行的预聚合。例如，1，将干催化剂以8lb/hr(8.63kg/hr)的速率经由管线303从料斗120引入至第一混合器130中。将用作饱和烃的丙烷以200lb/hr(90.72kg/hr)的速率经由管线301b引入至第一混合器130中，使得第一混合器130中的催化剂颗粒的浓度为基于第一混合器130中丙烷的重量的4重量％(即，第一催化剂悬浮液中催化剂颗粒的浓度为基于第一催化剂悬浮液中丙烷的重量的4重量％)。将催化剂悬浮液混合在温度被控制在5℃的第一混合器130中。

将第一催化剂悬浮液经由管线305从第一混合器130中移出并且与来自管线307的丙烷混合。管线307中的丙烷流量为1,800lb/hr(816.47kg/hr)。因此，管线309中的丙烷总流量为2,000lb/hr(907.19kg/hr)丙烷，并且管线309中催化剂颗粒的总流量为8lb/hr(3.63kg/hr)催化剂。将三乙基铝作为助催化剂以1lb/hr(0.45kg/hr)的速率经由管线107进料至第一催化剂悬浮液中。将专有电子供体剂以0.08lb/hr(0.036kg/hr)的速率经由管线109进料至第一催化剂悬浮液中。将丙烯以40lb/hr(18/14kg/hr)的速率经由管线101进料至第一催化剂悬浮液中。

将含有丙烷、催化剂颗粒、三乙基铝、专有电子供体和丙烯的第一催化剂悬浮液引入至静态混合器220中。使用冷却套管225中的制冷剂将静态混合器220的温度控制到15℃。

该预聚合催化剂悬浮液在管线319中从静态混合器220流至聚合反应器170，其中在包括25,000lb聚丙烯/lb催化剂的生产率的聚合条件下生产聚丙烯，并且反应器中的反应介质中的液体含有1重量％的丙烷和99重量％的丙烯。聚合反应器170具有70,000加仑(265m³)的体积，其中循环有204,000磅(92,532.8kg)丙烯。

管线311、313、315和317(实施例1中的传输管线)的直径为0.5英寸(1.27厘米)。

额外公开内容

提供以下内容作为本发明的特征和方面的组合的额外公开内容。

方面1是一种用于预聚合丙烯的工艺，其包括向第一混合器中添加催化剂和烃；在第一混合器中混合催化剂和烃以形成包含催化剂和烃的第一催化剂悬浮液；使第一催化剂悬浮液从第一混合器流至第二混合器；在第二混合器中或第二混合器的上游向第一催化剂悬浮液中添加助催化剂和任选的电子供体剂；在第二混合器中预聚合丙烯以形成包含烃和涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒的第二催化剂悬浮液；以及使第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或储罐。

方面2是方面1所述的工艺，其中所述烃是丙烯。

方面3是方面2所述的工艺，其中所述第二混合器为搅拌罐或静态混合器；并且其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒，和ii)丙烯。

方面4是方面1至3中任一项所述的工艺，其中所述烃包括丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合。

方面5是方面4所述的工艺，其中所述第二混合器为静态混合器；其中在所述静态混合器的上游向所述第一催化剂悬浮液中添加所述助催化剂和所述任选的电子供体剂；并且其中所述工艺进一步包括在所述静态混合器的上游向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯，其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒，ii)烃，和iii)丙烯。

方面6是方面4至5中任一项所述的工艺，其中所述第二混合器为搅拌罐；其中在所述搅拌罐中向所述第一催化剂悬浮液中添加所述助催化剂和所述任选的电子供体剂；并且其中所述工艺进一步包括在所述搅拌罐的上游或在所述搅拌罐中向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯，其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒，ii)烃，和iii)丙烯。

方面7是方面4至6中任一项所述的工艺，其进一步包括在将所述助催化剂和所述任选的电子供体剂添加至所述第一催化剂悬浮液中之前将额外量的所述烃添加至所述第一催化剂悬浮液中。

方面8是方面1至7中任一项所述的工艺，其中使所述第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或者流至储罐包括在将所述第二催化剂悬浮液进料至所述聚合反应器之前使所述第二催化剂悬浮液流至所述储罐。

方面9是方面1至8中任一项所述的工艺，其中所述预聚合在连续的基础上执行；并且其中使所述第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或者流至储罐包括使所述第二催化剂悬浮液流至所述聚合反应器。

方面10是方面1至9中任一项所述的工艺，其中所述催化剂是齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂。

方面11是一种预聚合系统，其包括第一进料管线，所述第一进料管线包含催化剂；第一混合器，所述第一混合器具有连接至第一进料管线的第一入口；第一传输管线，所述第一传输管线含有第一催化剂悬浮液并且具有连接至第一混合器的出口的端部；第二混合器，所述第二混合器具有连接至第一传输管线的相对端部的入口，其中第二混合器被构造成在催化剂存在下预聚合丙烯以在从第一传输管线接收的催化剂颗粒上产生聚丙烯涂层；第二进料管线，所述第二进料管线包含助催化剂，其中所述第二进料管线连接至第一传输管线或连接至第二混合器的第二入口；任选的第三进料管线，所述第三进料管线包含电子供体剂，其中任选的第三进料管线连接至第一传输管线或连接至第二混合器的第三入口；第二传输管线，所述第二传输管线具有连接至第二混合器的出口的端部；以及聚合反应器，所述聚合反应器耦接至第二传输管线的相对端部，其中所述聚合反应器被构造为在具有聚丙烯涂层的催化剂颗粒的存在下聚合丙烯以生产产物聚丙烯。

方面12是方面11所述的预聚合系统，其进一步包括第四进料管线，所述第四进料管线包含丙烯，其中第四进料管线连接至所述第一混合器的第二入口。

方面13是方面12所述的预聚合系统，其中所述第二混合器为搅拌罐或静态混合器。

方面14是方面11至13中任一项所述的预聚合系统，其中所述第一进料管线进一步包含丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合。

方面15是方面14所述的预聚合系统，其中所述第二混合器是静态混合器，所述预聚合系统进一步包括包含丙烯的第五进料管线，其中所述第五进料管线在静态混合器的上游并且在第二进料管线与第一传输管线相连接的位置的下游连接至所述第一传输管线。

方面16是方面15所述的预聚合系统，其进一步包括第六进料管线，所述第六进料管线包含丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合，其中所述第六进料管线在所述第二进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的上游并且在所述第一混合器的所述出口的下游连接至所述第一传输管线。

方面17是方面14所述的预聚合系统，其中所述第二混合器是搅拌罐，所述预聚合系统进一步包括第五进料管线，所述第五进料管线包含丙烯，其中所述第五进料管线连接至所述第一传输管线或者连接至所述搅拌罐。

方面18是方面17所述的预聚合系统，其进一步包括第六进料管线，所述第六进料管线包含丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合，其中所述第六进料管线在所述第二进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的上游并且在所述第一混合器的所述出口的下游连接至所述第一传输管线。

方面19是方面11至18中任一项所述的预聚合系统，其进一步包括储罐，所述储罐具有连接至所述第二传输管线的所述相对端部的入口和连接至所述聚合反应器的入口的出口。

方面20是方面11至19中任一项所述的预聚合系统，其中所述催化剂是齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂。

方面21是一种预聚合系统，其包括第一进料管线，所述第一进料管线包含丙烯；第二进料管线，所述第二进料管线包含催化剂；第一混合器，所述第一混合器具有连接至第一进料管线的第一入口和连接至第二进料管线的第二入口；第一传输管线，所述第一传输管线含有第一催化剂悬浮液并且具有连接至第一混合器的出口的端部；第二混合器，所述第二混合器具有连接至第一传输管线的相对端部的第一入口，其中第二混合器被构造成在催化剂存在下预聚合丙烯以在从第一传输管线接收的催化剂颗粒上产生聚丙烯涂层；第三进料管线，所述第三进料管线包含助催化剂，其中所述第三进料管线连接至第一传输管线或连接至第二混合器的第二入口；第二传输管线，所述第二传输管线具有连接至第二混合器的出口的端部；以及聚合反应器，所述聚合反应器耦接至第二传输管线的相对端部，其中所述聚合反应器被构造为在具有聚丙烯涂层的催化剂颗粒的存在下聚合丙烯以生产产物聚丙烯。

方式22是方面21所述的预聚合系统，其中所述第二混合器为搅拌罐。

方面23是方面21至22中任一项所述的预聚合系统，其中所述第二混合器是静态混合器。

方面24是方面21至23中任一项所述的预聚合系统，其进一步包括储罐，所述储罐具有连接至所述第二传输管线的所述相对端部的入口和连接至所述聚合反应器的入口的出口。

方面25是方面21至24中任一项所述的预聚合系统，其进一步包括第四进料管线，所述第四进料管线包含电子供体剂，其中所述第四进料管线连接至所述第一传输管线或者连接至所述第二混合器的第三入口。

方面26是一种预聚合系统，所述预聚合系统包括第一进料管线，所述第一进料管线包含烃和催化剂；第一混合器，所述第一混合器具有连接至所述第一进料管道的第一入口；第一传输管线，所述第一传输管线包含第一催化剂悬浮液并且具有连接至所述第一混合器的出口的端部；第二进料管线，所述第二进料管线包含助催化剂，其中所述第二进料管线连接至所述第一传输管线；第三进料管线，所述第三进料管线包含丙烯，其中所述第三进料管线在所述第三进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的下游连接至所述第一传输管线；任选的第四进料管线，所述第四进料管线包含电子供体剂，其中所述任选的第四进料管线连接至第一传输管线或连接至所述第二混合器的第三入口；第二混合器，所述第二混合器具有第一入口，所述第一入口在所述第三进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的下游连接至所述第一传输管线的相对端部，其中所述第二混合器被构造为在所述催化剂存在下预聚合丙烯，以在从所述第一传输管线接收的催化剂颗粒上形成聚丙烯涂层；第二传输管线，所述第二传输管线具有连接至第二混合器的出口的端部；以及聚合反应器，所述聚合反应器耦接至所述第二传输管线的相对端部，其中所述聚合反应器被构造为在具有聚丙烯涂层的催化剂颗粒存在下聚合丙烯以生产产物聚丙烯。

方面27是方面26所述的预聚合系统，其中所述烃包括丙烷。

方面28是方面26至27中任一项所述的预聚合系统，其中所述第二混合器是静态混合器。

方面29是方面26至28中任一项所述的预聚合系统，其进一步包括第五进料管线，所述第五进料管线包含丙烷，其中所述第五进料管线在所述第二进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的上游并且在所述第一混合器的所述出口的下游连接至所述第一传输管线。

方面30是方面26至29中任一项所述的预聚合系统，其进一步包括储罐，所述储罐具有连接至所述第二传输管线的所述相对端部的入口和连接至所述聚合反应器的入口的出口。

尽管已经示出和描述了本公开的方面和实施方案，但在不脱离本发明的精神和教导的情况下可对所述实施方案进行修改。本文描述的实施方案和实例仅是示例性的，并且不意图具有限制性。本文公开的发明的许多变化和修改是可能的并且在本发明的范围内。

公开了至少一个实施方案，并且由本领域普通技术人员对一个或多个实施方案和/或一个或多个实施方案的特征进行的改变、组合和/或修改在本公开的范围内。通过组合、整合和/或省略一个或多个实施方案的特征而产生的可替代实施方案也在本公开的范围内。当明确陈述数值范围或限制时，此类明确范围或限制应被理解为包括落在明确陈述的范围或限制内的类似量值的迭代范围或限制(例如，约1至约10包括2、3、4、5、6、......；大于0.10包括0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、......)。例如，无论何时公开具有下限R_l和上限R_u的数值范围，均具体公开了属于所述范围的任何数值。特别地，具体公开了所述范围内的以下数值：R＝R_l+k*(R_u-R_l)，其中k是增量为1％的范围为1％至100％的变量，即，k是1％、2％、3％、4％、5％、......、50％、51％、52％......、95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还具体公开了由如上文所定义的两个R数值定义的任何数值范围。关于权利要求的任何要素的术语“任选地”的使用意味着所述要素是必需的，或者可替代地，所述要素不是必需的，这两种可替代方案都在权利要求的范围内。诸如包含、包括和具有的广义术语的使用应被理解成为诸如由……组成、基本上由……组成和大致上包括……的狭义术语提供支持。

因此，保护范围不受限于以上阐述的描述，而是仅受限于所附权利要求，所述权利要求的范围包括权利要求的主题的所有等效物。每一项权利要求都作为本发明的一方面并入到说明书中。因此，权利要求是进一步的描述，并且是对本发明的具体实施方式的补充。

Claims (20)

1.一种用于预聚合丙烯的工艺，其包括：

将催化剂和包含丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合的烃添加至第一混合器中；

在所述第一混合器中混合所述催化剂和所述烃以形成包含所述催化剂和所述烃的第一催化剂悬浮液；

使所述第一催化剂悬浮液从所述第一混合器流至第二混合器；

在所述第二混合器中或所述第二混合器的上游向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯、助催化剂和任选的电子供体剂；

在所述第二混合器中预聚合丙烯以形成包含所述烃和涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒的第二催化剂悬浮液；以及

使所述第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或者流至储罐。

2.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二混合器是搅拌罐或静态混合器；并且其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒和ii)丙烯。

3.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二混合器是静态混合器；其中所述助催化剂和所述任选的电子供体剂在所述静态混合器的上游被添加至所述第一催化剂悬浮液中；并且其中所述工艺进一步包括：

在所述静态混合器的上游向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯；

其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒，ii)所述烃，和iii)丙烯。

4.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二混合器是搅拌罐；其中所述助催化剂和所述任选的电子供体剂在所述搅拌罐中被添加至所述第一催化剂悬浮液中；并且其中所述工艺进一步包括：

在所述搅拌罐的上游或所述搅拌罐中向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯；

其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒，ii)所述烃，和iii)丙烯。

5.如权利要求1所述的工艺，其进一步包括：

在将所述助催化剂和所述任选的电子供体剂添加至所述第一催化剂悬浮液中之前，向所述第一催化剂悬浮液中添加额外量的所述烃。

6.一种用于预聚合丙烯的工艺，其包括：

向第一混合器中添加催化剂和烃；

在所述第一混合器中混合所述催化剂和所述烃以形成包含所述催化剂和所述烃的第一催化剂悬浮液；

使所述第一催化剂悬浮液从所述第一混合器流至第二混合器；

在所述第二混合器中或所述第二混合器的上游向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯、助催化剂和任选的电子供体剂；

在所述第二混合器中预聚合丙烯以形成包含所述烃和涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒的第二催化剂悬浮液；以及

使所述第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或者流至储罐，

其中使所述第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或者流至储罐包括：

在将所述第二催化剂悬浮液进料至所述聚合反应器之前，使所述第二催化剂悬浮液流至所述储罐。

7.如权利要求1所述的工艺，其中所述预聚合在连续的基础上执行；并且其中使所述第二催化剂悬浮液流至聚合反应器或者流至储罐包括使所述第二催化剂悬浮液流至所述聚合反应器。

8.如权利要求1所述的工艺，其中所述催化剂是齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂。

9.一种预聚合系统，其包括：

第一进料管线，所述第一进料管线包含催化剂；

第一混合器，所述第一混合器具有连接至所述第一进料管线的第一入口；

第一传输管线，所述第一传输管线含有第一催化剂悬浮液并且具有连接至所述第一混合器的出口的端部；

第二混合器，所述第二混合器具有连接至所述第一传输管线的相对端部的入口，其中所述第二混合器被构造为在所述催化剂存在下预聚合丙烯以在从所述第一传输管线接收的催化剂颗粒上产生聚丙烯涂层；

包含助催化剂的第二进料管线，其中所述第二进料管线连接至所述第一传输管线或者连接至所述第二混合器的第二入口；

任选的第三进料管线，所述任选的第三进料管线包含电子供体剂，其中所述任选的第三进料管线连接至所述第一传输管线或者连接至所述第二混合器的第三入口；

第二传输管线，所述第二传输管线具有连接至所述第二混合器的出口的端部；和

聚合反应器，所述聚合反应器耦接至所述第二传输管线的相对端部，其中所述聚合反应器被构造为在具有所述聚丙烯涂层的催化剂颗粒的存在下聚合丙烯以生产产物聚丙烯。

10.如权利要求9所述的预聚合系统，其进一步包括第四进料管线，所述第四进料管线包含丙烯，其中所述第四进料管线连接至所述第一混合器的第二入口。

11.如权利要求10所述的预聚合系统，其中所述第二混合器为搅拌罐或静态混合器。

12.如权利要求9所述的预聚合系统，其中所述第一进料管线进一步包含丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合。

13.如权利要求12所述的预聚合系统，其中所述第二混合器为静态混合器，所述预聚合系统进一步包括：

第五进料管线，所述第五进料管线包含丙烯，其中所述第五进料管线在所述静态混合器的上游并且在所述第二进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的下游连接至所述第一传输管线。

14.如权利要求13所述的预聚合系统，其进一步包括：

第六进料管线，所述第六进料管线包含丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合；

其中所述第六进料管线在所述第二进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的上游并且在所述第一混合器的所述出口的下游连接至所述第一传输管线。

15.如权利要求12所述的预聚合系统，其中所述第二混合器为搅拌罐，所述预聚合系统进一步包括：

第五进料管线，所述第五进料管线包含丙烯，其中所述第五进料管线连接至所述第一传输管线或者连接至所述搅拌罐。

16.如权利要求15所述的预聚合系统，其进一步包括：

第六进料管线，所述第六进料管线包含丙烷、正丁烷、混合丁烷或它们的组合；

其中所述第六进料管线在所述第二进料管线与所述第一传输管线相连接的位置的上游并且在所述第一混合器的所述出口的下游连接至所述第一传输管线。

17.如权利要求9所述的预聚合系统，其进一步包括：

储罐，所述储罐具有连接至所述第二传输管线的所述相对端部的入口和连接至所述聚合反应器的入口的出口。

18.如权利要求9所述的预聚合系统，其中所述催化剂是齐格勒-纳塔催化剂或茂金属催化剂。

19.如权利要求6所述的工艺，其中所述第二混合器是静态混合器；其中所述助催化剂和所述任选的电子供体剂在所述静态混合器的上游被添加至所述第一催化剂悬浮液中；并且其中所述工艺进一步包括：

在所述静态混合器的上游向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯；

其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒，ii)所述烃，和iii)丙烯。

20.权利要求6所述的工艺，其中所述第二混合器是搅拌罐；其中所述助催化剂和所述任选的电子供体剂在所述搅拌罐中被添加至所述第一催化剂悬浮液中；并且其中所述工艺进一步包括：

在所述搅拌罐的上游或所述搅拌罐中向所述第一催化剂悬浮液中添加丙烯；

其中所述第二催化剂悬浮液包含i)涂覆有聚丙烯的催化剂颗粒，ii)所述烃，和iii)丙烯。