CN1918186A - 用于烯烃聚合的多环反应器 - Google Patents

用于烯烃聚合的多环反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN1918186A
CN1918186A CNA2005800048705A CN200580004870A CN1918186A CN 1918186 A CN1918186 A CN 1918186A CN A2005800048705 A CNA2005800048705 A CN A2005800048705A CN 200580004870 A CN200580004870 A CN 200580004870A CN 1918186 A CN1918186 A CN 1918186A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
pipes
line
polymer slurries
pipe
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.)
Granted
Application number
CNA2005800048705A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100432111C (zh
Inventor
雨果·范达勒
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.)
Total Petrochemicals Research Feluy SA
Original Assignee
Total Petrochemicals Research Feluy SA
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34854697&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN1918186(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Total Petrochemicals Research Feluy SA filed Critical Total Petrochemicals Research Feluy SA
Publication of CN1918186A publication Critical patent/CN1918186A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100432111C publication Critical patent/CN100432111C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/01—Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1812—Tubular reactors
    • B01J19/1818—Tubular reactors in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1812—Tubular reactors
    • B01J19/1837—Loop-type reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/007—Separating solid material from the gas/liquid stream by sedimentation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02—Ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/14—Organic medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00027—Process aspects
    • B01J2219/0004—Processes in series

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明提供适合于烯烃聚合的多环反应器，包括至少两个相互连接的环管反应器，其中，所述连接主要由一条或多条适合于将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器的输送管线所组成，并且其中所述的输送管线基本上水平延伸。本发明还涉及在根据本发明的多环反应器中生产烯烃聚合物的方法。本发明还涉及输送管线在包含至少两个相互连接的环管反应器的多环反应器中用于将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器中的用途，其中所述输送管线基本上水平地延伸。

Description

用于烯烃聚合的多环反应器
发明领域
本发明涉及在多环反应器(multiple loop reactor)中聚合物淤浆从一个烯烃聚合环管反应器输送到另一个烯烃聚合环管反应器的改进方法。更具体而言，本发明涉及适合于烯烃聚合的多环反应器，包括至少两个相互连接的环管反应器，还涉及一种烯烃聚合方法，其中聚合物淤浆通过输送管线基本上水平地从一个环管反应器输送到另一个环管反应器中。
技术背景
烯烃聚合例如乙烯聚合常常是在反应器中使用单体、稀释剂和催化剂以及任选的共聚单体和氢而进行的。聚合通常在淤浆条件下进行，其中，产品通常由固体颗粒组成，并悬浮在稀释剂中。反应器的淤浆内容物用泵连续循环，从而维持聚合物固体颗粒有效悬浮在液体稀释剂中。产物通过根据分批原理操作的沉降支管(settling leg)进行卸料，从而回收产物。在支管中沉降用于增加以产物淤浆最终回收的淤浆的固体浓度。还通过闪蒸管线将产物卸料于闪蒸罐中，其中大部分稀释剂和未反应的单体被闪蒸掉并再循环。聚合物颗粒得到干燥，可以加入添加剂，最后，聚合物被挤出并造粒。
连续操作的多级聚烯烃反应器可以用于烯烃聚合中，如本领域所已知的。某些聚合工艺包括使用相互连接的两个或几个聚合反应器。″双峰烯烃聚合物″是指使用两个彼此串联的反应器生产的烯烃聚合物。不过，与已知聚合工艺和使用聚合系统(具有两个或更多个连续排布的聚合反应器容器)的设备有关的问题包括，在连续排布的反应器之间，反应器间聚合物淤浆的输送并不准确，同时要维持各反应器在独立选择的操作条件下。某些情况下，在输送过程中产生少量精细颗粒(fines)，它们倾向于挂料或者被截留在输送装置中，甚至会堵塞管线和阀门。频繁的堵塞导致系统停工，损失终产物和原料，并增加操作成本。
在现有技术的系统中，已经公开了相互连接的反应器，它们基本上垂直排列地进行排布，即，反应器以串连垂直排列方式进行排列，相对于从第一反应器出口延伸的水平轴的倾斜角大于45°。这样的排列需要垂直的产物输送管线或者其他垂直的装置，用于将聚合产物从第一反应器的聚合区输送到第二反应器的聚合区。不过，与该类型结构有关的问题在于，需要布置垂直排列的反应器，这通常在技术上受到限制，并导致制备成本增加。而且在这样的结构中，反应器相互靠近布置，这限制了它们的可接近性。
US 33445431公开了一种用于单-1-烯烃共聚的设备。该设备包括两个相互连接的反应器。聚合物产物从第一反应器输送到第二反应器是通过将该聚合物产物输送到螺旋式运送器而进行的，该螺旋输送机将聚合物产物从第一反应器运载到第二反应器的洗涤塔中。螺旋输送机是具有槽或管的运送器，其中，产物在蜗杆或刮板作用下进行移动。因此，为了将聚合物产物从一个反应器输送到另一反应器中，在US 33445431所述的设备中使用马达驱动的机械装置。
鉴于以上所述，本领域仍需要提供一种方法和一种聚合反应器系统，其中，现有技术多反应器(multiple reactor)系统所遇到的操作问题得以减轻，并且其中，该设备可以比现有技术系统更经济地进行建造和操作。
因此，本发明总的目标是提供多级相互连接的反应器，其建造和操作比已知现有技术的多反应器更经济。本发明的另一目标是提供一种在多级相互连接的反应器中一般用于生产聚烯烃、特别是生产聚乙烯的改进方法。本发明又一目的是提供一种利用多级相互连接反应器的改进方法，其减少建造和操作成本，并改善操作性能和反应器系统的操作多功能性。
概述
第一方面，本发明涉及适合于烯烃聚合的反应器，包括至少两个相互连接的反应器，其中，所述连接主要(essentially)由一条或多条适合于将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器的输送管线所组成，并且其中所述的输送管线基本上水平延伸。
根据本发明，至少两个反应器相互连接，并优选串联，从而使得一个反应器中产生的聚合物产物可以被输送到另一个聚合反应器中，以便在那里进一步聚合。根据本发明，两个反应器排布在基本上相同的水平面上，使得基本上水平地将聚合物产物从一个聚合反应器直接输送到另一个聚合反应器中。为此目的，提供产物输送管线，用于将聚合物产物从一个反应器输送到基本上水平延伸的另一反应器中。
在优选的实施方式中，输送管线基本上水平地从反应器的沉降支管的出口延伸到另一反应器的入口。因此，该输送管线连接一个反应器沉降支管的出口与另一反应器的入口。
在另一优选的实施方式中，输送管线在相对于水平轴X-X′的倾斜角α下基本上水平地延伸，所述倾斜角α小于45°，优选小于40°，小于35°，小于30°，小于25°，小于20°，更优选小于15°。在更优选的实施方式中，输送管线在相对于水平轴X-X′的倾斜角α下基本上水平地延伸，所述倾斜角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
这里使用的术语输送管线″基本上水平地″延伸是指这些管线相对于水平轴X-X′的定位(positioning)，其与该轴X-X′相差不大于45°，优选不大于40°，优选不大于35°，优选不大于30°，优选不大于25°，优选不大于20°，更优选不大于15°，最优选与该轴X-X′相差0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
这里使用的术语“基本上水平的面”是指这样的面，其相对于水平面可以倾斜不大于45°，优选不大于40°，优选不大于35°，优选不大于30°，优选不大于25°，优选不大于20°，更优选不大于15°，最优选包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
术语″基本上水平地输送″是指将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器中，其中，通过管线进行输送，所述管线相对于水平轴X-X′的倾斜角小于45°，优选小于40°，优选小于35°，优选小于30°，优选小于25°，优选小于20°，更优选小于15°，最优选包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
这里使用的″倾斜角″被定义为输送管线相对于水平轴X-X′所成的角度。根据本发明，该倾斜角小于45°，优选小于40°，优选小于35°，优选小于30°，优选小于25°，优选小于20°，更优选小于15°，最优选包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
另一方面，本发明涉及一种在反应器中生产烯烃聚合物的方法，其中，所述反应器由至少两个相互连接的反应器组成，其中，所述连接主要由一个或多个适合于将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器中的输送管线所组成，该方法包括以下步骤：
-将一种或多种烯烃反应物、聚合催化剂和稀释剂引入反应器中，
-聚合所述一种或多种烯烃反应物，以产生聚合物淤浆，
-泵送所述聚合物淤浆，来维持所述反应器中的循环，
所述方法还包括一个或多个以下循环(one or more cycles of)：
-使得所述聚合物淤浆在一个或多个与所述反应器连接的沉降支管中沉降，和
-通过所述一个或多个输送管线，基本上水平地将所述聚合物淤浆从所述沉降支管输送到另一个反应器中。
在优选的实施方式中，聚合物淤浆基本上水平地通过所述输送管线从一个反应器沉降支管的出口输送到另一反应器的入口，在相对于水平轴X-X′的倾斜角α下通过输送管线，所述倾斜角α小于45°，其最优选包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
本发明还涉及输送管线在包含至少两个相互连接的反应器的反应器中用于将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器中的用途，其中所述输送管线基本上水平地延伸。
在优选的实施方式中，本发明涉及从反应器沉降支管的出口基本上水平地延伸到另一个反应器入口的输送管线在相对于水平轴X-X′为倾斜角α情况下的用途，所述倾斜角α小于45°，其优选包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
根据本发明的反应器和方法相对现有技术具有几个优点，例如，可以成本有利地将来自沉降支管的沉降淤浆从一个反应器优化地输送到另一个反应器中。
通过在相互连接的反应器之间提供基本上水平延伸的输送管线，两个反应器可以布置在基本上相同的水平面上，其优点在于反应器的安装比较容易：与反应器垂直对齐(alignment)情形相比，反应器可以彼此间较大距离地进行布置。此外，反应器水平对齐可以减少建造和操作成本，并改善各独立反应器的可接近性，从技术和安全角度看这是重要的。
令人惊讶地表明，通过输送管线将聚合物产物从一个反应器基本上水平地输送到另一反应器中没有增加聚合物输送管线中的堵塞频率，而是成本有利地提供了优化的产物输送。
以下详细地进一步公开本发明。说明书只是示例性给出，而没有限制本发明。参考标记与附图有关。
附图的详细描述
图1是根据本发明串联的两个聚合反应器2、3的图示说明。
图2是一个环管反应器2通过输送管线16连接另一个环管反应器3的示意性详细表示。
图3是双环(double loop)聚合反应器的示意性表示。
发明详述
本发明涉及在多反应器系统中将聚合物淤浆从一个反应器基本上水平地输送到另一个反应器中的设备和方法。
以下详细说明针对由至少两个相互串联的环管反应器组成的多环反应器。不过，本发明并不限于环管反应器，而是还适合于由至少两个串联的反应器组成的任何其他类型多反应器。
本发明适合于在环管反应器中发生的、用于生产烯烃聚合物的聚合工艺，包括在含有待聚合单体的稀释剂中催化聚合烯烃，例如C2～C8烯烃。合适的单体实例非限定性包括每个分子具有2～8个碳原子的那些，例如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、丁二烯、异戊二烯、1-己烯等。
聚合反应可以在50～120℃的温度，优选在70～115℃的温度，更优选在80～110℃的温度下，以及在20～100巴的压力，优选在30～50巴的压力，更优选在37～45巴的压力下进行。
具体地以乙烯的聚合来描述本发明。合适的″乙烯聚合″非限定性包括乙烯的均聚，乙烯和更高级1-烯烃共聚单体例如丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或1-癸烯的共聚。更具体地，以乙烯的聚合来制备双峰聚乙烯(PE)来描述本发明。“双峰PE”是指使用彼此串联的两个反应器制得的PE。
在催化剂、任选辅助催化剂、任选共聚单体、任选氢和任选其他添加剂存在下，乙烯在液体稀释剂中进行聚合，从而制得聚合淤浆。
这里使用的术语″聚合淤浆″或″聚合物淤浆″或″淤浆″主要是指至少包含聚合物固体和液体相的多相组合物，并且考虑到(allow for)第三相(气体)至少局部存在于该过程中，液体相是连续相。固体包括催化剂和聚合的烯烃，例如聚乙烯。液体包括惰性稀释剂，例如异丁烷，溶解的单体例如乙烯，共聚单体，分子量控制剂例如氢，抗静电剂，防污剂，清除剂和其他工艺添加剂。
合适的稀释剂是本领域熟知的，包括在反应条件下是惰性或至少基本上是惰性的和液体的烃。合适的烃包括异丁烷、正丁烷、丙烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、异己烷和正己烷，异丁烷是优选的。
合适的催化剂是本领域熟知的。合适的催化剂的实例非限定性包括铬氧化物，例如承载在硅石或铝上的那些，金属有机催化剂，包括本领域中称为″Ziegler″或″Ziegler-Natta″催化剂的那些，金属茂催化剂等。这里使用的术语“辅助催化剂”是指在聚合反应过程中可以与催化剂联合使用以提高催化剂活性的材料。
在第一种实施方式中，本发明涉及适合于烯烃聚合的多环反应器，至少包括两个相互连接的环管反应器，其中所述连接主要由一个或多个适合于将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器中的输送管线所组成，其中所述输送管线基本上水平地延伸。现在参见图1，所示多环反应器1至少包括两个聚合反应器2、3，根据本发明它们相互串联连接。尽管在优选的实施方式中本发明包括使用两个独立的环管反应器，但本领域技术人员可以理解，也可以使用多于两个独立反应器而实施本发明。
两个反应器2、3可以串联运行，从而同时产生相同的或两种不同的聚烯烃产物，取决于所提供的聚烯烃原料和催化剂和反应器内所维持的温度、压力以及其他条件。在本发明设备和方法优选的实施方式中，反应器串联运行，使得在一个反应器中产生的聚合物产物被输送到另一反应器中，从而在其中进一步聚合。
通过多环反应器产生的最终聚烯烃产物取决于宽范围的变量，所述变量在至少两环管反应器系统中可以独立地调节，这些变量包括：各环管反应器中流化介质的组成、聚合催化剂、温度、压力、流速和在不同反应器中所维持的其他参数。因此，使用多环反应器1的本发明聚合系统具有操作灵活性，以产生具有不同物理性能的宽谱聚烯烃聚合物。在优选的实施方式中，多环反应器系统的环管反应器串联使用，以产生含有特定特性的顺序聚合的(sequentially polymerized)产物。
如图1所示，该多环反应器包括至少两个相互连接的环管反应器2、3，各由多个相互连接的管4组成，所述管限定了聚合物淤浆的流动路径8。此外设置了一个或多个沉降支管12，连接反应器2的管4。这些沉降支管12各设置有输送管线16，用于将聚合物淤浆输送到另一个反应器3中。一个或多个沉降支管12也连接另一个反应器3的管4，用于将聚合物淤浆从反应器3卸料到产物回收区中。而且，设置至少一个泵6，其适合于将聚合物淤浆维持在所述多环反应器的循环中。环管反应器2、3的连接主要由一个或多个输送管线16所组成，其中所述输送管线从一个反应器2基本上水平地延伸到另一个反应器3中。特别是，输送管线以相对于水平轴X-X′小于45°的倾斜角α基本上水平地延伸。
各环管反应器2、3由多个相互连接的管4构成，例如多个垂直的管段、多个上部横管段(upper laterial pipe section)、多个下部横管段，其中，所述垂直管段各自通过肘状连接段，在其上端连接所述上部横管段之一，并且在其下端连接所述下部横管段之一，因此，限定了聚合物淤浆的连续流动路径8。可以理解，虽然环管反应器2和3画有四个垂直管，但所述环管反应器2、3可以配备有更少或更多个管，例如4个或更多个管，例如4～20个垂直管。这些管段的垂直部分优选设置有加热套10。聚合热可以通过反应器的这些加热套中循环的冷却水被取出。所述反应器优选以液体充满模式(liquid full mode)运行。
包括单体乙烯、轻烃稀释剂和任选的共聚单体和氢的反应物通过管线5被引入反应器2中。至少一个反应器2通过管道11还供有催化剂，其任选联合有辅助催化剂或活化剂。
聚合淤浆被维持在环管反应器的循环中。聚合淤浆通过一个或多个泵，例如轴流泵6，方向循环地贯穿环管反应器2、3，如箭头8所示。所述泵可以由电动机7带动。这里使用的术语″泵″包括例如通过活塞或旋转叶轮组9压缩驱动、升高流体压力的任何装置。根据本发明，所述泵优选为轴向型。
在优选的实施方式中，催化剂经由管线5从循环泵6上游引入，而稀释剂、单体、可能的共聚单体和反应添加剂优选经由管线11从循环泵6下游引入。
各环管反应器2、3还设有一个或多个沉降支管12，连接反应器2、3的管4。中间的聚合物淤浆或聚合物产物可以通过一个或多个沉降支管10，与一些稀释剂一起连续或定期地卸料而从环管反应器除去。在沉降支管12中，固体含量相对于其在环管反应器本体中的浓度有所增加。如图1所示，在沉降支管12中沉降的聚合物淤浆可以通过三通阀门15而除去，或者进入另一个反应器3(通过输送管线16而输送到该反应器中)，或者进入产物回收区，例如通过管道20。
沉降支管可以位于所述环管反应器的任何段或任何肘部。在所述沉降支管中，聚合淤浆倾析(decant)，结果离开反应器的淤浆比循环淤浆的固体更浓。这允许限制需要处理并再供入反应器中的稀释剂量。可以理解，所述沉降支管的卸料可以连续或非连续方式运行。
如图1所示，各反应器2、3的水平段之一设有四个沉降支管12。尽管在图1中只画出四个沉降支管，但本发明可以包括带有一个或多个沉降支管的环管反应器。在本发明一种实施方式中，所述环管反应器带有2～20个沉降支管，优选4～12个沉降支管，更优选6～10个沉降支管。
沉降支管12优选设有隔离阀门13。这些阀门13例如可以是球阀。在正常条件下这些阀门是打开的。这些阀门可以被关闭，例如为了使沉降支管与运行隔离开。当反应器压力下降到低于所选值时，所述阀门13可以被关闭。
该沉降支管还可以设有产物取出或卸料阀门14。这样进行卸料，使得从沉降支管卸料的体积基本上相应于自前次卸料以来在所述沉降支管中沉降的聚合物淤浆的体积。卸料阀门14可以是当其完全打开时允许连续或定期卸料聚合物淤浆的任何类型阀门。角阀或者球阀适合使用。例如，阀门可以有这样的结构，使得可以阻止固体物质堆积或沉降在阀的主体部分处。不过，卸料阀门的类型和结构可以由本领域技术人员根据需要进行选择。根据本发明一种实施方式，全部沉降的淤浆在卸料阀门的每次开放时进行卸料。当使用多个支管时，沉降的聚合物淤浆的卸料可以在旋转基础(rotating basis)上依次卸料，以便更均匀地卸料到随后的反应器中或者到产物回收区中。
阀门14下游，在沉降支管12的出口，设有三通阀门15，使得在沉降支管中沉降的聚合物淤浆通过输送管线16或者输送到产物回收区中，或者输送到另一个反应器中。
在与另一个反应器3串联的反应器2上设置的各沉降支管10可以设有输送管线16，用于将在沉降支管12中沉降的(中间)聚合物淤浆输送到另一个环管反应器3中。沉降支管12也可以连接另一个环管反应器3的管，用于将沉降的聚合物淤浆卸料到产物回收区中，例如通过管道19进行。这里使用的“产物回收区”非限定性包括加热的或不加热的闪蒸管线、闪蒸罐、旋风分离器、过滤器和相关的蒸气回收和固体回收系统，或者当几个反应器时是串联连接时的连接随后反应器的输送管线以及所述随后反应器。
图1所示的两个环管反应器2、3通过输送管线16串联。这些输送管线通常包括圆柱形中间产物输送管线，并从反应器的沉降支管出口基本上水平地延伸到另一个反应器入口。特别是，输送管线连接在一个反应器2的沉降支管12的出口处设置的三通阀门15与其中设有活塞阀门18的另一个反应器3的入口。
图2详细表示出两个环管反应器通过输送管线16的连接。如图2所示，输送管线在相对于水平轴X-X′有倾斜角α情况下基本上水平地延伸。在优选的实施方式中，角α小于45°，优选小于40°，小于35°，小于30°，小于25°，小于20°，小于15°，最优选相应为0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
在另一实施方式中，角α的正切也可以被定义为ΔH/ΔL，其中ΔL是一个反应器沉降支管的出口和另一个反应器入口之间的水平距离，其中ΔH是一个反应器沉降支管的出口(特别是三通阀门15)和另一个反应器入口(特别是在活塞阀门18处)之间的垂直距离。在优选的实施方式中，一个反应器沉降支管的出口和另一个反应器入口之间的垂直距离ΔH小于一个反应器沉降支管的出口和另一个反应器入口之间的水平距离ΔL。
在另一优选的实施方式中，输送管线16还可以设有一个或多个用于控制所述管线中聚合物淤浆的温度、流动或压力的装置。用于控制温度的装置例如可以包含护套。此外，优选在输送管线16的入口处设有稀释剂冲洗装置17。异丁烷冲洗装置17能够使异丁烷冲刷输送管线17，从而保持管线不被堵塞。当沉降支管停用时这是重要的。这种冲洗的一个优点在于，沉降支管12在停用后可以被放回而重新使用。
在另一实施方式中，用于将聚合物淤浆从一个环管反应器输送到另一个环管反应器的输送管线16在该输送管线出口处配备有一个或多个阀门，优选活塞阀门18。活塞阀门18能够密封输送管线16连接环管反应器3的接口(orifice)。
据信，在多环反应器系统中，在基本上水平的面上布置环管反应器以及使用基本上水平的中间产物输送管线，通过简化反应器的安装以及通过使反应器能够比使用垂直排列的反应器情况下更大距离地进行安装，可以改善系统的操作特性。
此外，这种基本上水平的结构可以简化管线的定位，使得它们是直的。输送管线中的阻塞，包括弯曲或者任何别的偏离基本水平的方向，以及输送管线任何不必要的伸长，都会降低环管反应器之间的输送速率，并增加输送管线中的堵塞频率。
本发明的聚合系统通过消除聚烯烃聚合物开始堆积的位置而使得输送管线中堵塞的机会最小。因此，在优选的实施方式中，输送管线在方向上是基本上水平的，并且没有任何弯曲或其他阻塞。如果需要，在产物输送管线中可以设有用于帮助聚合物产物在环管反应器之间流动的额外装置，例如震动锤。
作为操作期间在输送管线中形成聚合物堵塞或阻塞情况下额外的安全措施，在聚合环管反应器之间设有多于一条的产物输送管线。
由于任何原因致使水平的输送管线堵塞或阻塞情况下，或者如果产物流速超出所需要的输送管线容量时，则可以通过另一条输送管线从一个反应器放出聚合物淤浆，并供应到另一个聚合反应器中，使得系统可以连续运行。当输送管线不再运行时，反应器仍在工作。
在优选的实施方式中，使用多于一条的产物输送管线不仅是从安全角度看，而且也是从生产率角度看。使用多于一条的产物输送管线，可以使沉降支管的使用得到最大化，并且稀释剂从第一个反应器到第二个反应器的输送得到最小化。在另一个实施方式中，一些输送管线可以被停用，例如在较低的速率下进行聚合以及用于启动时。
优选地，用于将聚合物淤浆从一个反应器输送到另一个反应器的输送管线在运行中被连续冲洗，例如用异丁烷冲洗，或者不用冲洗。
在另一优选的实施方式，通过根据本发明的运行方式，所有管线、容器、泵、阀门等，通过用氮气或稀释剂即异丁烷进行冲洗或吹扫，可以没有堵塞。可以理解，必要时冲洗和吹扫装置和管线可用在根据本发明的装置上，目的是为了避免堵塞或阻塞。例如，当反应器需要被完全清空以干预反应器时这是有用的。
由本说明书可清楚看到，反应器不同部件的数目和尺寸与聚合反应器的尺寸有关，并且可以以反应器尺寸为函数进行改变。
在另一优选实施方式中，可以理解，根据本发明使用的所有管线或管道必要时可以设置有流动测量装置。
在优选的实施方式中，本发明可以用于双环反应器中，如图3所示。图3表示两个单环管反应器100、116，它们相互串联连接。两个反应器100、116都由多个相互连接的管104组成。管段104的垂直区段优选设有加热套105。反应物由管线107引入反应器100中。催化剂，任选与辅助催化剂或活化剂联合，通过管道106注入反应器100或116中。聚合淤浆通过一个或多个泵，例如轴流泵101，方向循环地贯穿环管反应器100、116，如箭头8所示。所述泵可以由电动机102带动。所述泵可以设有旋转叶轮组103。反应器100、116还设有一个或多个沉降支管109，连接反应器100、116的管104。沉降支管109优选设有隔离阀门110。沉降支管还可以设有产物取出或卸料阀门111，或者可以直接地与下游区段相通。在反应器100的沉降支管109的出口处的阀门111下游，设置有输送管线112，其可以将沉降支管109中沉降的聚合物淤浆输送到另一个反应器116中，优选通过活塞阀门115进行。在反应器116的沉降支管109中沉降的聚合物淤浆可以通过一个或多个产物回收管线113而除去，例如进入产物回收区中。
虽然通过目前优选的实施方式描述了本发明，但本领域技术人员可以进行合理的变化和改进，并且这样的变化在所述发明和所附权利要求的范围内。

Claims (18)

1.适合于烯烃聚合的反应器(1)，包括至少两个相互连接的反应器(2、3)，其中，所述连接主要由一条或多条适合于将聚合物淤浆从反应器(2)输送到另一个反应器(3)的输送管线(16)所组成，并且其中所述的输送管线基本上水平延伸。
2.根据权利要求1的反应器，包括
-至少两个相互连接的反应器(2、3)，各由多个相互连接的管(4)组成，所述管限定了聚合物淤浆的流动路径(8)，
-一个或多个沉降支管(12)，连接一个反应器(2)的管(4)，所述沉降支管各设置有输送管线(16)，用于将聚合物淤浆输送到另一个反应器(3)中，
-一个或多个沉降支管(12)，连接另一个反应器(3)的管(4)，用于将聚合物淤浆从反应器(3)卸料到产物回收区中，和
-至少一个泵(6)，适合于将聚合物淤浆维持在所述多反应器的循环中，
其中，所述反应器(2、3)的所述连接主要由一个或多个输送管线(16)所组成，并且其中所述输送管线基本上水平延伸。
3.根据权利要求1或2的反应器，其中输送管线以相对于水平轴X-X′的倾斜角α基本上水平地延伸，所述倾斜角α小于45°。
4.根据权利要求1到3任一项的反应器，其中，输送管线(16)从一个反应器沉降支管的出口到另一反应器的入口基本上水平地延伸。
5.根据权利要求1到4任一项的反应器，其中，一个反应器沉降支管的出口和另一个反应器入口之间的垂直距离ΔH小于一个反应器沉降支管的出口和另一个反应器入口之间的水平距离ΔL。
6.根据权利要求1到5任一项的反应器，其中，输送管线以相对于水平轴X-X′的倾斜角α基本上水平地延伸，角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
7.根据权利要求1到6任一项的反应器，其中，输送管线还设有一个或多个用于控制所述管线中聚合物淤浆的温度、流动或压力的装置。
8.根据权利要求1到7任一项的反应器，其中，所述反应器是双环反应器，包含两个相互串联连接的环管反应器。
9.一种在反应器(1)中生产烯烃聚合物的方法，其中，所述反应器由至少两个相互连接的反应器(2、3)组成，其中，所述连接主要由一个或多个适合于将聚合物淤浆从反应器(2)输送到另一个反应器(3)中的输送管线(16)所组成，该方法包括以下步骤：
-将一种或多种烯烃反应物、聚合催化剂和稀释剂引入反应器(2)中，
-聚合所述一种或多种烯烃反应物，以产生聚合物淤浆，
-泵送所述聚合物淤浆，来维持在所述反应器中的循环，
所述方法还包括一个或多个以下循环：
-使所述聚合物淤浆在一个或多个与所述反应器(2)连接的沉降支管(12)中沉降，和
-通过所述一个或多个输送管线(16)，基本上水平地将所述聚合物淤浆从所述沉降支管(12)输送到另一个反应器(3)中。
10.根据权利要求9的方法，其中，所述聚合物淤浆通过所述输送管线(16)以相对于水平轴X-X′的倾斜角α基本上水平地进行输送，所述倾斜角α小于45°。
11.根据权利要求9或10的方法，其中，所述聚合物淤浆通过所述输送管线(16)从反应器(2)的沉降支管的出口到另一反应器(3)的入口基本上水平地进行输送。
12.根据权利要求9到11任一项的方法，其中，所述聚合物淤浆通过所述输送管线(16)以相对于水平轴X-X′的倾斜角α基本上水平地进行输送，角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
13.根据权利要求9到12任一项的方法，其中，所述反应器是双环反应器，包含两个相互串联连接的环管反应器，其中，所述连接主要由一个或多个适合于将聚合物淤浆从第一个环管反应器(2)输送到第二个环管反应器(3)中的输送管线(16)所组成，该方法包括以下步骤：
-将一种或多种烯烃反应物、聚合催化剂和稀释剂引入第一个环管反应器(2)中，
-聚合所述一种或多种烯烃反应物，以产生聚合物淤浆，
-泵送所述聚合物淤浆，来维持在所述第一个环管反应器中的循环，
所述方法还包括一个或多个以下循环：
-使所述聚合物淤浆在一个或多个与所述第一个环管反应器(2)连接的沉降支管(12)中沉降，和
通过所述一个或多个输送管线(16)，基本上水平地将所述聚合物淤浆从所述沉降支管(12)输送到第二个环管反应器(3)中。
14.输送管线(16)在包含至少两个相互连接的反应器(2、3)的反应器(1)中用于将聚合物淤浆从反应器(2)输送到另一个反应器(3)中的用途，其中所述输送管线(16)基本上水平地延伸。
15.根据权利要求14的输送管线的用途，其中，所述输送管线(16)以相对于水平轴X-X′的倾斜角α基本上水平地延伸，倾斜角α小于45°。
16.根据权利要求14或15的输送管线的用途，其中，所述输送管线(16)从反应器(2)的沉降支管的出口到另一反应器(3)的入口基本上水平地延伸。
17.根据权利要求14至16任一项的输送管线的用途，其中，所述输送管线相对于水平轴X-X′有倾斜角α，角α包括0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°或10°。
18.根据权利要求14至17任一项的输送管线的用途，用于包含两个相互串联连接的环管反应器的双环反应器中，用于在所述双环反应器中将聚合物淤浆从第一个环管反应器(2)输送到第二个环管反应器(3)中，其中，所述输送管线(16)基本上水平地延伸。
CNB2005800048705A 2004-02-13 2005-02-14 用于烯烃聚合的多环反应器 Active CN100432111C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04100583 2004-02-13
EP04100583.6 2004-02-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1918186A true CN1918186A (zh) 2007-02-21
CN100432111C CN100432111C (zh) 2008-11-12

Family

ID=34854697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800048705A Active CN100432111C (zh) 2004-02-13 2005-02-14 用于烯烃聚合的多环反应器

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20070032611A1 (zh)
EP (1) EP1720914B1 (zh)
JP (1) JP4886525B2 (zh)
KR (1) KR101168444B1 (zh)
CN (1) CN100432111C (zh)
EA (1) EA200601490A1 (zh)
WO (1) WO2005077985A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104271230A (zh) * 2012-05-04 2015-01-07 道达尔研究技术弗吕公司 用于在聚合环管反应器中制备聚乙烯产物的方法
CN105008413A (zh) * 2013-01-22 2015-10-28 道达尔研究技术弗吕公司 具有连续排放的烯烃聚合工艺

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1586590A1 (en) * 2004-02-13 2005-10-19 Total Petrochemicals Research Feluy Transfer vessel between flash tank and purge column for recovering polymer solids
EP1803498A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-04 Total Petrochemicals Research Feluy Dynamic pressure control in double loop reactor
EP1839742A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-03 Total Petrochemicals Research Feluy Flushing in a multiple loop reactor
EP2109498B1 (en) * 2007-02-05 2016-11-16 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Apparatus and process for the liquid-phase polymerization of olefins
EP2055725A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-06 Total Petrochemicals Research Feluy Reduced blockage when transferring polymer product from one reactor to another
ES2464130T3 (es) * 2009-12-18 2014-05-30 Total Research & Technology Feluy Procedimiento de sustitución de catalizadores incompatibles de polimerización de etileno
EP2513160B1 (en) * 2009-12-18 2014-03-12 Total Research & Technology Feluy Method for improving ethylene polymerization reaction
US20140171601A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Polyethylene production with multiple polymerization reactors
US9556283B2 (en) * 2010-05-21 2017-01-31 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Polyethylene production with multiple polymerization reactors
BR112015016302B1 (pt) 2013-01-22 2020-05-26 Total Research & Technology Feluy Processo de polimerização de olefinas com descarga contínua
US9340627B1 (en) * 2014-05-21 2016-05-17 Chevron Phillips Chemical Company, Lp Elbow and horizontal configurations in a loop reactor
US9079993B1 (en) * 2014-05-22 2015-07-14 Chevron Phillips Chemical Company Lp High clarity low haze compositions
CN104162398B (zh) * 2014-08-14 2016-06-08 武汉捷沣联合胶粘科技有限公司 一种环形反应器
WO2019093712A1 (ko) * 2017-11-08 2019-05-16 주식회사 엘지화학 고분자 라텍스 수지 분체의 제조장치 및 제조방법
JP2023549001A (ja) * 2021-10-08 2023-11-22 エルジー・ケム・リミテッド 反応液移送システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3345431A (en) * 1964-07-24 1967-10-03 Phillips Petroleum Co Method for preparing block copolymers of monoolefins
JPS56100632A (en) * 1980-01-14 1981-08-12 Showa Denko Kk Multistage reaction apparatus using annular tube
BE1007653A3 (fr) 1993-10-26 1995-09-05 Fina Research Procede de production de polyethylene ayant une distribution large de poids moleculaire.
IT1275573B (it) * 1995-07-20 1997-08-07 Spherilene Spa Processo ed apparecchiatura per la pomimerizzazione in fase gas delle alfa-olefine
EP0905151A1 (en) 1997-09-27 1999-03-31 Fina Research S.A. Production of polyethylene having a broad molecular weight distribution
US7268194B2 (en) 1998-03-20 2007-09-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Continuous slurry polymerization process and apparatus
EP1083183A1 (en) 1999-09-10 2001-03-14 Fina Research S.A. Process for producing polyolefins
EP1195388A1 (en) 2000-10-04 2002-04-10 ATOFINA Research Process for producing bimodal polyethylene resins
US6916892B2 (en) * 2001-12-03 2005-07-12 Fina Technology, Inc. Method for transitioning between Ziegler-Natta and metallocene catalysts in a bulk loop reactor for the production of polypropylene
EP1564228A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-17 Total Petrochemicals Research Feluy Olefin polymerization process with sequential discharging.
EP1563898A1 (en) * 2004-02-13 2005-08-17 Total Petrochemicals Research Feluy Olefin polymerization process with optimized product discharge

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104271230A (zh) * 2012-05-04 2015-01-07 道达尔研究技术弗吕公司 用于在聚合环管反应器中制备聚乙烯产物的方法
CN108097174A (zh) * 2012-05-04 2018-06-01 道达尔研究技术弗吕公司 用于在聚合环管反应器中制备聚乙烯产物的方法
CN108097174B (zh) * 2012-05-04 2020-12-04 道达尔研究技术弗吕公司 用于在聚合环管反应器中制备聚乙烯产物的方法
CN105008413A (zh) * 2013-01-22 2015-10-28 道达尔研究技术弗吕公司 具有连续排放的烯烃聚合工艺
CN105008413B (zh) * 2013-01-22 2017-02-22 道达尔研究技术弗吕公司 具有连续排放的烯烃聚合工艺

Also Published As

Publication number Publication date
JP4886525B2 (ja) 2012-02-29
WO2005077985A2 (en) 2005-08-25
US8252240B2 (en) 2012-08-28
US20070032611A1 (en) 2007-02-08
EP1720914B1 (en) 2017-11-08
EP1720914A2 (en) 2006-11-15
WO2005077985A3 (en) 2006-02-02
CN100432111C (zh) 2008-11-12
US20120093693A1 (en) 2012-04-19
KR20070028321A (ko) 2007-03-12
JP2007522318A (ja) 2007-08-09
EA200601490A1 (ru) 2007-02-27
KR101168444B1 (ko) 2012-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100432111C (zh) 用于烯烃聚合的多环反应器
RU2165436C2 (ru) Способ предотвращения обрастания в полимеризационных реакторах
KR101055353B1 (ko) 중합 루프 반응기에서 에틸렌과 올레핀 공단량체의공중합을 개선시키는 방법
CN1917942A (zh) 具有优化产物排出的烯烃聚合方法
RU2610541C2 (ru) Способ дегазации и придания промежуточных свойств частичкам полиолефина, полученным при полимеризации олефинов
CN101065408A (zh) 浆料相聚合法
EP2788393B1 (en) Multistage process for the polymerization of olefins
CN101035817A (zh) 聚合方法
CN101410423B (zh) 用于改进乙烯和一种或多种任选的共聚单体在聚合环流反应器中的聚合的方法
CN101784335A (zh) 具有改进的产物移出装置的适用于烯烃聚合的环流反应器
CN1918193A (zh) 采用顺序排料的烯烃聚合方法
US8383740B1 (en) Horizontal agitator
WO2005077518A1 (en) Device and method for the optimization of the injection of reactants into a reactor
CN1688613A (zh) 多个烯烃和催化剂进料点的环管反应器设备和聚合方法
EA016208B1 (ru) Многоконтурный реактор для полимеризации олефинов
RU2574700C1 (ru) Циркуляционный реактор с улучшенным контролем разделения потока

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: TOTAL PETROCHEMICALS RESEARCH FELUY

Free format text: FORMER NAME: TOTAL PETROCHEMICALS RES FELUY

CP03 Change of name, title or address

Address after: Senev Belgium

Patentee after: Total Petrochemicals Res Feluy

Address before: Belgium Senev (Eph)

Patentee before: Total Petrochemicals Res Feluy