CN1208044A - 控制气相聚合反应器中气流速度的方法和气相聚合方法 - Google Patents

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Abstract

在使用流化床型气相聚合反应器的、具有聚合设备的烯烃气相聚合装置中,其中用固体催化剂组分、循环管和进料管进行气相聚合反应,在循环管上提供超声波流量计;含聚合组分的气体的循环气体气流体积是借助于超声波流量计测定的;和在流化床型气相聚合反应器中形成流化床区域的气流的气流速度是根据循环气体体积的测定结果来控制的,据此无需使用压差型流量计能够长时间稳定地控制线性气流速度并且能够以高精确度长时间稳定测定循环气体体积。

Description

控制气相聚合反应器中气流 速度的方法和气相聚合方法
本发明涉及一种控制气相聚合反应器中气流速度的方法和气相聚合方法，更具体地说，在气相聚合反应器中进行烯烃的气相聚合反应时，涉及一种控制被循环到气相聚合反应器内的循环气体的气流速度的方法，和其中烯烃的聚合反应是由上述控制气流速度的方法来进行的气相聚合方法。
在本说明书中所使用的术语“聚合反应”和“聚合物”各自指“均聚反应”或“共聚反应”，以及“均聚物”或“共聚物”，除非另外指定其定义。
典型的烯烃聚合物如聚乙烯，线性低密度聚乙烯(LLDPE)(它是乙烯和α-烯烃的共聚物)一般可用作例如成膜材料。
烯烃聚合物可通过Ziegler(齐格勒)型或金属茂型催化剂来制备。
最近，由于烯烃聚合用的过渡金属催化剂的改进显著提高了每单位用量过渡金属的烯烃聚合物的生产率，在聚合后催化剂的除去步骤已经被省略掉。
当此类高活性催化剂用于聚合反应时，聚合反应比较容易地进行，使得一般可以采用气相方法来聚合烯烃。在这类气相聚合方法中，流化床型气相聚合反应器(其中提供了有大量气孔的、称作气体分配板的元件)一般可用来顺利地进行气相聚合反应。此后，流化床型气相聚合反应器被认为是聚合反应器。
对于具有气体分配板的聚合反应器，烯烃或含烯烃的气体(下面总称“烯烃和类似物”)通过连有压缩机或鼓风机的管路一般从较低处引入到反应器中。气体如烯烃和类似物被引入到聚合反应器中，然后在反应器内上升而与此同时由气体分配板均匀分布。(已上升的)上升烯烃或类似物在位于气体分配板上方的流化床中流动与催化剂颗粒接触，从而在聚合反应器中进行气相聚合反应。
气相聚合反应的运作在催化剂颗粒的表而上形成了烯烃聚合物。随后，包括催化剂颗粒和烯烃聚合物的固体颗粒悬浮在流化床区域中；即，以颗粒的形式获得聚合物。所以，在聚合反应之后没有必要进行颗粒的沉淀，颗粒的分离等等，简化了生产工艺。
被引入聚合反应器中的气体如烯烃和类似物没有完全进行聚合反应，并可以得到没有进行聚合反应的所谓未聚合的气体。未聚合的气体作为含有聚合组分的气体从聚合反应器的上部分排出而离开反应器，用冷却水、盐水或类似物冷却，然后借助于压缩机或鼓风机再次从较低处加入到聚合反应器中，据此进行未聚合气体的再利用，即所谓的循环使用。聚合反应器的再利用未聚合气体用的循环管被称作循环管路。
为了长时间以结构稳定和有效的方式操作聚合反应器，需要下面的措施：
(1)防止在作为气相聚合反应的聚合区域的流化床中热点的形成；
(2)防止在流化床区域中聚合物颗粒的熔化；
(3)防止不是流动或几乎不是流动的聚合物颗粒的形成。
作为在可靠地进行这些措施的同时又能够如以上所述长时间稳定和有效地操作反应器的一个在聚合反应器中的主要操作因素，例如是合适地控制流化床区域中的气流速度，所谓气体的线性速度(下面称作“线性气流速度”)。
线性气流速度是在流化床区域中流动的气体的体积速度除以流化床区域的截面积的商。当流化床区域中的温度、压力和截面积是恒定的时，线性气流速度是根据从外部供给聚合反应器的气体和循环气体两者的总量来确定的。
从聚合反应器的外部供给气体的主要目的是补充在聚合反应器中所消耗的原料。此外，循环气体的体积的控制(下面称作“循环气体体积”)对于控制线性气流速度使流化床区域稳定来说是相当重要的。
所以，重要的是以高精确度测定循环气体体积。在现有技术中，为了测定循环气体体积，使用压差型流量计，其中在循环管路的管子中提供了节流阀并测定在节流阀两端的压差来获得循环气体的流速。
本发明的概述
然而，由于极细微的聚合物颗粒在聚合反应系统中生长不充分以及在聚合反应过程中因固体催化剂组分的破碎所形成的极细微颗粒将不可避免地混入循环气体中，借助压差型流量计测定循环气体将会遭遇以下问题：
1)当使用锐孔型或文丘里型的压差流量计时，含在循环气体中的催化剂和聚合物颗粒会粘附于锐孔和文丘里管并容易造成堵塞，因而很难借助于压差型流量计长时间稳定地测定循环气体的体积。
2)当使用锐孔型或V-圆锥型的压差流量计时，在锐孔或V-圆锥部分的压差是较大的，鼓风机使循环气体循环的功率损失相应增大；
另一方而，当在锐孔型或V-圆锥型的上述压差流量计的情况下锐孔或文丘里管因粘附聚合物颗粒而被堵塞时，建议为压差型流量计提供旁通管以消除上述问题。在这种情况下，有一种已知的方法：压差型流量计的测定用管一般情况下被关闭，仅仅在需要测定流速时将旁通管关闭和同时开通压差型流量计的测定用管，从而可以操作压差型流量计。
相反，还已知一种方法：在让循环气体通过的同时借助于压差型流量计测定循环管路中的流速，并且，当压差型流量计不稳定时，开通旁通管停止循环气体流入测定管中并消除堵塞。
然而，根据这一方法，开通旁通管的阀门开关操作是复杂的，含有易燃物质的管路有必要开通以清洗该管路，这样需要长时间吹扫以避免发生危险或配备大量的人员来进行开通操作，这将降低效率。
此外，压差型流量计具有这样一种趋势，即循环气体的流速越高将需要更高的成本。
此外，不可能完全防止在测定流速过程中精确度的降低，这是因为聚合物颗粒和类似物的粘附所致。
鉴于上述实际情况已完成了本发明并且本发明的技术目的是提供一种在气相聚合反应器中控制气流速度的方法，其中循环气体的体积可以长时间稳定地以高精确度测定和线性气流速度也可以长时间稳定地测定，并提供一种通过使用控制气流速度的上述方法形成稳定的流化床区域来聚合烯烃的方法。
为了达到上述目的，控制气相聚合反应中气流速度的方法和本发明的气相聚合反应方法的构成如下：
(1)在使用流化床型气相聚合反应器的、具有聚合设备的烯烃气相聚合装置中，其中用固体催化剂组分、循环管(其中从位于流化床型气相聚合反应器的上部的流速降低区域中排出的含聚合组分的气体被返回到流化床型的气相聚合反应器中进行循环而变成了循环气体)和进料管(用于将新鲜的烯烃供给流化床型气相聚合反应器中)进行气相聚合反应，其特征在于在循环管上提供超声波流量计，含聚合组分的气体的循环气体气流体积Vc是借助于超声波流量计测定的，和在流化床型气相聚合反应器中形成流化床区域的气流的气流速度是根据循环气体体积的测定结果来控制的；
(2)在上述(1)项中，在进料管上提供附加的流量计以测定所要加入的新鲜烯烃的流动气体Vi和在流化床型的气相聚合反应器中形成流化床区域的气流的气流速度可以根据气流体积Vi加合到测定结果的循环气体体积Vc所获得的值来控制；
(3)在上述(2)项中，测定流化床区域中的温度Tp和压力Pp；从循环气体体积Vc、所要加入的新鲜烯烃的气流体积Vi、温度Tp、压力Pp和流化床区域的截面积Af来计算流化床区域中的气流速度；从线性气流速度的允许范围获得了计算的气流速度的偏差(线性气流速度的允许范围)，它是预定聚合条件中的一种；以及优选由该偏差来控制形成流化床区域的气流的气流速度。
在流化床区域中的线性气流速度x是通过使用以下参数从下面的等式计算的：在流化床区域中的温度Tp和压力Pp，循环气体气流体积Vc，所加入的新鲜烯烃的气流体积Vi和流化床区域的截面积Af；
x＝(Vi’+Vc)·z·(Tp+273)·B/(273·(Pp+B)·Af)其中Vi’＝Vi·(Pp/P)1/2(T/Tp)1/2
P：聚合反应的设计值
T：聚合反应的设计值
B：常压
z：气体的压缩系数
(4)作为控制形成流化床区域的气流的气流速度的方法，在上述项目(1)中，可以控制循环气体的体积速度。
(5)作为控制形成流化床区域的气流的气流速度的方法，在上述(2)或(3)项中，可以控制循环气体的体积速度。
(6)作为控制形成流化床区域的气流的气流速度的方法，在上述项目(5)中，其特征在于控制所加入的新鲜烯烃的体积速度。
(7)优选地，通过使用在以上(1)-(6)项中描述的控制方法来进行烯烃的气相聚合反应。
包括上述结构的本发明提供了以下效果：根据本发明的控制气相聚合反应器中循环气体的方法，通过借助于超声波流量计测定循环气体气流体积和根据气流体积的测定结果控制从气相聚合反应器中排出的循环气体的速度，由简单和不昂贵的装置来有效地控制循环气体。包括含极细微颗粒的气体的气流的气流速度(尤其颗粒是活性的和气体本身是与颗粒反应的化合物)可以长时间稳定地控制并保持在较低的功率损耗。
气体的体积速度可直接借助于超声波来测定。
而且，有可能省掉为控制循环气体体积所需要的计算步骤，使高精确度、更简单的控制成为可能。
还有，因使用超声波流量计使得甚至极细微的颗粒如聚合物颗粒不会堵塞气流体积的测定部位，在含有极细微颗粒如聚合物颗粒的循环气体的循环部位提供流量计能够长时间精确和稳定地进行测定。
此外，高功率是不需要的，因为压差小。即使管道有更大的直径也不会引起测定气流体积的装置的扩大和成本的提升，并能够获得上述效果。
根据本发明的气相聚合反应方法，可形成在稳定条件下的流化床区域。
附图的简述
在结合附图考虑下面的详细叙述之后本发明的目的和特征将变得更加清楚，其中：
图1是根据个实施方案的气相聚合反应装置的示意图；和
图2是示出超声波流量计的测定原理的视图。
优选实施方案的叙述
根据下面的附图来说明本发明的实施方案。
(聚合反应器1)
如图1中所示，聚合反应器1具有以试验管形式向下延伸的直筒体部分1a。在直筒体部分1a的较低位置提供了气体分布板2。聚合反应器1的内部空间被分布板2分为上下两部分。因此，在聚合反应器1中形成了在上部分中的流化床区域3和在下部分中的气体导入区域4，两者被气体分布板2分开，这样能够在流化床3中进行气相聚合反应。
在气相聚合反应器1中的流化床区域3的上部分是流速降低区域7，其中在聚合反应器1中所含的气体的流速将降低以防止颗粒从聚合反应器1中飞出。
用于将催化剂加入到聚合反应器1中的催化剂进料管5连接于聚合反应器1的流化床区域3的中心部分附近以及用于将所形成的聚合物从聚合反应器1中排出的聚合物排料管6连接于流化床区域3的较低部分。排气管11被提供在聚合反应器1的顶部和用于从聚合反应器1中循环出气体的气体循环管8连接于排气管11。
催化剂进料管5可以设置在气体分布板2的附近。
固体催化剂和有机金属化合物的催化剂组分或若需要的话，其它化合物如电子给体是通过催化剂进料管5从聚合反应器1的外部加入到聚合反应器1中。固体催化剂以干燥固体粉末的形式或以在烃中的悬浮液形式被加入到聚合反应器1中。通过使用有机金属化合物或若需要的话，电子给体来进行烯烃的预聚合反应。每一种化合物与预聚合催化剂一起被加入到聚合反应器1中。
将气体进料管9连接于在聚合反应器1的较低部分中由气体分布板2确定的气体导入区域4，该进料管9用于将欲要聚合的烯烃或若需要的话，含有不可聚合的低沸点烃和惰性气体的气体与烯烃一起加入到聚合反应器1中。因此，气体导入区域4也被称作气体室。通过气体进料管9被引入到气体导入区域4中的气体然后流过气体分布板2而进入流化床区域3中并在流化床区域3中流动的同时进行气相聚合反应，该反应可借助机械装置来搅拌(未画出)。作为搅拌装置，可以使用各种类型的搅拌器如锚式、螺杆式或带条式。
超声波流量计13、热交换器10和鼓风机12按此顺序排列在气体循环管8的通路上，通过这些单元从气体排放开口11进入到气体循环管8中的循环气体然后通过气体进料管9在气体导入区域4中循环。循环管路包括至少在通路上有超声波流量计13的气体循环管8和气体进料管9的一部分。
来自聚合反应器1的循环气体通过气体循环管8并在热交换器10中被冷却。在排气中包含的聚合反应热通过冷却除去，排气被冷却在不致于破坏流化床区域3的稳定性的范围，直到从一部分排气中形成液体冷凝物。若需要，通过热交换器10冷却后的循环气体被分离为液体冷凝物和气体。在分离后，借助于泵(未画出)，将气体从循环管8通过鼓风机12循环到气体导入区域4中。
由热交换器10冷却的循环气体与新鲜气体(通过构成进料管的气体进料管9从聚合反应器1的外部新加入的气体)一起被引入到气体导入区域4中以便形成流化床区域3。液体冷凝物可通过除循环管8以外的其它管道(未画出)加入到聚合反应器1中，其中烯烃和/或不可聚合的低沸点烃一般为气态，并以一种在流体条件下保持流化床区域3的气流体积加入到聚合反应器1中。特别是，当最低流化速率被定义为Umf时，烯烃和/或不可聚合的低沸点烃的流速优选是大约3-50Umf。Umf被定义为线性气流速度，它是将通过流化床区域3的气体的体积速度除以流化床区域3的截面积所获得的商。优选地，在流化床区域3中的线性气流速度被控制在10cm/sec-200cm/sec，根据由超声波流量计13所测定的循环气体的线性气流速度或循环气体的线性气流速度加上被引入的新鲜烯烃的线性气流速度的总值。在此范围内的线性气流速度下稳定地形成流化床区域3，这样借助于超声波流量计13测定在稳定条件下循环气体的流速可以控制流化床区域3中的气流并可以使烯烃更加稳定地进行聚合反应。
当在流化床区域3中的温度、压力和截面积保持恒定时，由从气体导入区域4吹入的气体的气体体积，即从气体进料管9新加入的气流的体积速度和从循环管8循环到聚合反应器1中的气流的体积速度之总和，来测定线性气流速度。从气体进料管9新加入的气流的气体组分主要用于补充在聚合反应器1中消耗的烯烃。进给气体的体积低于循环气体的体积，这样，重要的是控制从循环管加入到气体导入区域4中的气体的体积速度。
然而，在循环管中的气体可含有甚至呈粉末形式的少量聚合物，这样很难通过流量计如压差型流量计来进行稳定的测定。
在根据本发明的实施方案中，含有呈粉末形式的此类聚合物的气体的气流体积是可以长时间以高精度测定的，优选根据测定结果来控制循环气体。在根据本发明的实施方案中，循环气体气流体积Vc是借助于提供在循环管8上的超声波流量计来测定，以控制气流速度有利于形成流化床区域3。
为形成流化床区域3所需要的气流速度的控制是通过控制循环气体的体积速度来进行的。此外，在气相聚合反应器1中的线性气流速度优选也通过控制被加入的新鲜烯烃的体积速度来加以控制。
下面将更加详细地描述本发明。聚合反应器1包括：将超声波流量计13得到的循环气体气流体积Vc的测定结果作为输出信号存储的一种循环气体气流体积的存储装置；和输出与进料管9中的进料气流体积Vi(烯烃的气流体积)对应的信号并存储进料气流体积Vi的一种进料气流体积的记忆装置；测定流化床区域3中温度Tp和输出测定结果的温度测定值输出装置；测定流化床区域中压力Pp和输出测定结果的一种压力测定输出装置；和用于从循环气体气流体积Vc、进料气流体积Vi、流化床区域中的温度Tp、流化床区域中压力Pp和流化床区域3的截面积Af计算流化床区域3中线性气流速度并检测所计算的线性气流速度和线性气流速度允许范围之间的偏差的一种线性气流速度偏差的检测装置，它是预定的聚合条件中的一种；据此，在循环管8中的循环气体体积是通过从线性气流速度偏差的检测装置以信号输出的检测结果来控制的。
通过按以上所述进行操作，经气体进料管9进入到流化床区域3中的气体的气流体积可以被精确地校正以及借助于超声波流量计13可以精确地测定经循环管8进入流化床区域3中的气体的气流体积，这样由超声波流量计13可以精确地了解流化床区域3中的线性气流速度。
为了获得确定的线性气流速度，通过使用如下参数优选采用下面的等式(1)：流化床区域中的温度Tp，该区域中的压力Pp，循环气体气流体积Vc，被加入到聚合反应器1中的新鲜烯烃的气流体积Vi和流化床区域的截面积Af。
x＝(Vi’+Vc)·z·(Tp+273)·B/(273·(Pp+B)·Af)    (1)其中Vi’＝Vi·(Pp/P)1/2(T/Tp)1/2
P：聚合反应的设计值
T：聚合反应的设计值
B：常压
z：气体的压缩系数
(控制气流速度的方法)
为了控制流化床区域3中的线性气流速度，可以控制在进入到流化床区域3内的气体中占主要地位的循环气体气流体积。为此，有一种改变循环管路8上所提供的鼓风机12的转速的方法，一种由节流阀(未画出)调节作为通路一部分的鼓风机12入口的截面的方法，该节流阀能够开放或关闭入口并设置在鼓风机12的入口附近，或者同时进行上述两种方法的方法。在这种情况下，鼓风机或节流阀的转速以一种使得超声波流量计13获得的线性气流速度接近合适给定速度的方式来实施调节。
为了改进线性气流速度的计算精度，从循环气体管8中取气体样品，气体的组成由气相色谱仪自动或手工测定且其结果被输入到计算装置中，除非该操作全部或部分地自动进行。
当不仅循环气体而且加入的新鲜气体都被控制时，在气体进料管9上提供的鼓风机或节流阀(两者都未画出)可按以上所述相同的方式控制。
(超声波流量计13)
可以使用超声波流量计13，由它能够以5％以下的误差测定气流体积。根据超声波流量计，由相差方法或传播速度(propagation velocity)方法测定气流体积并可以例举使用传播速度方法的超声波流量计，因为它具有高测定精度且不昂贵。
超声波的传播速度受到其中传播超声波的流体的流速的影响。当在静态条件的流体中声波速度被表示为C和在具有气流速度V的流体中超声波的传播方向是沿着流体流动的方向(该方向被称作顺序方向)时，传播速度被表示为C+V；当在循环管8中超声波的传播方向与顺序方向相反(如图2中所示)，传播速度被表示为C-V。
现在，在固定的距离L设置两对发射和接收设置(S1和J1，S2和J2)，一个声波在顺序方向从发射装置S1传出和另一个声波从相反方向从发射装置S2传出。当由接收装置J1或J2接收来自发射装置S1或S2的声波所需要的时间被分别表示为t1或t2时，时间t1或t2能够分别以t1＝L/(C+V)或t2＝L/(C-V)表示。由于声波速度C和距离L各自是一定的，V值能够从时间t1和t2获得。V值是指线性气流速度，作为流体的循环气体的体积速度能够从V值和循环气体管路的截面积获得。在给定的时间间隔内体积速度的积分将得到该时间间隔内的循环气体的气流体积。
优选地，超声波流量计13被提供在作为冷却器的热交换器10的上游，因为偶然从循环气体形成冷凝物，所以在热交换器10中烟雾不会对超声波流量计13有不利影响。
(气体分布板2)
在气体分布板2上以同心圆形状形成许多通气孔(未画出)，在拥有流化床的聚合反应器1中使用气体分布板2，和气流从气体导入区域4通过许多通气孔进入流化床区域3中。
(气体分布板2的罩)
在上面覆盖通气孔的所谓的罩一般被提供至气体分布板2的通气孔上。虽然省略了罩的示意图，但是在通气孔上提供罩将会阻止粉末形式的聚合物从流化床区域3落入通气孔中。罩以这样一种方式设置，使得在沿着通气孔的同心圆的同样方向以一种从罩向气流的排放侧逐渐扩展的形状(例如V-形)形成旋转气流。
(聚合反应条件)
在具有气体分布板2的聚合反应器1中作为用于烯烃气相聚合反应的烯烃优选是具有2-18个碳原子的α-烯烃。此类烯烃的例子包括乙烯，丙烯，1-丁烯，1-戊烯，1-己烯，4-甲基-1-戊烯，3-甲基-1-戊烯，1-庚烯，1-辛烯，1-壬烯，1-癸烯，1-十一碳烯，1-十二碳烯，1-十四碳烯，1-十六碳烯，1-十八碳烯，异戊二烯，1，4-己二烯，丁二烯和类似物。此外，还可以提及环戊烯，环庚烯，降冰片烯，5-甲基-2-降冰片烯，二环戊二烯，5-乙叉基-2-降冰片烯，四环十二碳烯，2-甲基-1，4，5，8-二甲醇-1，2，3，4，4a，5，8，8a-八氢萘，苯乙烯和乙烯基环己烷等。
这些烯烃在能够进行气相聚合反应的范围内可以单独或混合使用。
一般来说，可以使用乙烯或丙烯的均聚反应和乙烯或丙烯和其它烯烃的共聚合反应。
为了调节聚合物的分子量等，氢气可与烯烃一起使用。
根据本发明的聚合反应中的聚合反应条件将根据所使用的烯烃的类型和聚合体系(流化床区域)3的流体条件来变化，并且一般至20-200℃的聚合温度和在1-100kg/cm2的聚合压力下进行。
(聚合催化剂)
对所使用的催化剂没有特别的限定，含有过渡金属化合物的催化剂组分的那些是优选的。过渡金属化合物的催化剂组分是过渡金属如钛、钒、铬和锆的化合物，根据所使用的条件，液体和固体催化剂都可以使用。这些催化剂没有必要是单一种化合物，它们能够承载在其它化合物或与其它化合物组成均质混合物或与其它化合物组成配合物或双化合物上。含有此类过渡金属化合物的催化剂组分的催化剂是本身已知的齐格勒-纳塔型或金属茂型的催化剂。
下面将描述金属茂型催化剂。
在本发明中使用的IVB族金属茂型的固体催化剂是从(A)含有具有环戊二烯基骨架的配位体的IVB族过渡金属化合物、(B)有机铝氧基化合物和(C)颗粒状载体形成的。在本发明中使用的含有具有环戊二烯基骨架(A)(本文后面偶尔指金属茂型化合物(A))的配位体的IVB族过渡金属化合物是由通式(I)表示的：
MLx               (I)
其中M是IVB族的过渡金属原子和例如是锆、钛和铪，L是与过渡金属原子配位的配位体，至少一个L是含有具有环戊二烯基骨架的配位体和除含有具有环戊二烯基骨架的配位体以外的L是具有1-12个碳原子的烃基，烷氧基，芳氧基，三烷基甲硅烷基，SO3R3(R3是具有1-8个碳原子的烃基，它可含有取代基如卤素)，卤素原子或氢原子，x是过渡金属原子的价态。

Claims (7)

1、在使用流化床型气相聚合反应器1的、具有烯烃聚合设备的烯烃气相聚合装置中，在用固体催化剂组分，循环管8，在该循环管8中从位于流化床型气相聚合反应器1的上部的流速降低区域7中排出的含聚合组分的气体被返同到流化床型的气相聚合反应器1中进行循环而变成了循环气体，和用于将新鲜的烯烃供给流化床型气相聚合反应器1中的进料管9进行气相聚合反应时控制气相聚合反应器中气流速度的方法，
该方法的特征在于在循环管上提供超声波流量计13，借助于超声波流量计13测定含聚合组分的气体的循环气体气流体积Vc，和根据循环气体体积的测定结果来控制在流化床型气相聚合反应器1中形成流化床区域的气流的气流速度。
2、根据权利要求1的控制气相聚合反应器中气流速度的方法，其特征在于在进料管上提供附加的流量计以测定所要加入的新鲜烯烃的流动气体Vi和根据气流体积Vi加合到测定结果的循环气体体积Vc所获得的值来控制在流化床型的气相聚合反应器中形成流化床区域的气流的气流速度；
3、根据权利要求2的控制气相聚合反应器中气流速度的方法，其特征在于：测定流化床区域中的温度Tp和压力Pp；从由超声波流量计13测得的循环气体体积Vc、所要加入的新鲜烯烃的气流体积Vi、温度Tp、压力Pp和流化床区域的截面积Af来计算流化床区域中的气流速度；从气流速度的允许范围获得所计算的气流速度的偏差，它是预定聚合条件中的一种；以及由该偏差来控制形成流化床区域的气流的气流速度。
4、根据权利要求1的控制气相聚合反应器中气流速度的方法，其特征在于控制循环气体的体积速度来控制形成流化床区域的气流的气流速度。
5、根据权利要求2或3的控制气相聚合反应器中气流速度的方法，其特征在于控制循环气体的体积速度来控制形成流化床区域的气流的气流速度。
6、根据权利要求5的控制气相聚合反应器中气流速度的方法，其特征在于控制所加入的新鲜烯烃的体积速度来控制形成流化床区域的气流的气流速度。
7、一种气相聚合方法，其特征在于通过使用在以上权利要求1、2、3、4、5和6中的控制气流速度方法来进行烯烃的气相聚合反应。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1310969C (zh) * 2004-09-16 2007-04-18 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃的聚合方法
CN101498595B (zh) * 2008-10-23 2011-03-02 蔡茂林 一种利用压力波传播的气体管道流量计
CN101116044B (zh) * 2004-12-20 2012-08-08 霍尼韦尔国际公司 使用闭环调节的微型流量控制器
CN106029701A (zh) * 2014-02-28 2016-10-12 博里利斯股份公司 气相聚合方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE550584A (zh) * 1955-08-25
US3998995A (en) * 1974-12-02 1976-12-21 Phillips Petroleum Company Polymerization method and apparatus
IN160886B (zh) * 1983-04-25 1987-08-15 Babcock & Wilcox Co

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1310969C (zh) * 2004-09-16 2007-04-18 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃的聚合方法
CN101116044B (zh) * 2004-12-20 2012-08-08 霍尼韦尔国际公司 使用闭环调节的微型流量控制器
CN101498595B (zh) * 2008-10-23 2011-03-02 蔡茂林 一种利用压力波传播的气体管道流量计
CN106029701A (zh) * 2014-02-28 2016-10-12 博里利斯股份公司 气相聚合方法
CN106029701B (zh) * 2014-02-28 2017-12-15 博里利斯股份公司 气相聚合方法

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